antriebstechnik 10/2019

19174
10 OKTOBER 2019
TITELSTORY
18 I BREMSEN
Präzise Kraftpakete
82 I ROBOTIK & AUTOMATION
Bewegungssteuerungen in
automatisierten Prozessen
42 I DIE IDEENGEBER
Die nächste Evolutionsstufe
der Verschlusstechnik
Martin Menges und Thorsten Habelitz stellen ihr Abdeckband vor
www.antriebstechnik.de
Organ der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V.

Aufzugsdrehgeber KCI 419Dplus
Zweidimensional wargestern
Die seilbetriebene Aufzugstechnik der nahen Zukunftkennt keine Mikroschalter für die Bremslüftüberwachung mehr.
Denn beim neuen Aufzugsdrehgeber KCI 419 Dplus sind Positionswertermittlung, Bremslüftüberwachung und
Temperaturmonitoring intelligent integriert. Sämtliche Parameter werden über ein Kabel mit der rein seriellen
Schnittstelle EnDat 2.2 übertragen. Das bietet Vorteile für Remote Monitoring und Predictive Maintenance. Damit
bietet der KCI 419 Dplus mehr Verfügbarkeit und Sicherheit sowie deutlich reduzierte Aufwände bei Montage,
Verkabelung, Justage und Wartung.
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EDITORIAL
MESSEN BEMESSEN
Liebe Leserinnen, liebe Leser,
woran bemessen Sie eine erfolgreiche Messe? Sind es die
Besuchszahlen auf Ihrem Messestand? Die Qualität der
Gespräche? Die Folgeaufträge? Oder eine Mischung aus diesen
drei Aspekten? Und wovon machen Sie eine Messeteilnahme
abhängig, sei es als Besucher oder Aussteller? Angesichts der
Erfahrungen, die ich auf den vergangenen Messen machen
durfte, würde mich Ihr Feedback zu diesen Fragen sehr interessieren.
Denn je nach Messehalle, Tag und selbst Uhrzeit
schwankte das Besucheraufkommen auf den Fachausstellungen
enorm. Angesprochen auf diesen Umstand verwiesen
die Aussteller meist auf das geänderte Informationsbeschaffungsverhalten
der Ingenieure. Viele würden sich eher im
Internet informieren, als die zeit- und kostenintensive Fahrt zu
einer Messe auf sich zu nehmen. Teilen Sie diese Meinung?
Mich jedenfalls hat es gewundert, dass die Messehallen in der
aktuellen Situation nicht aus allen Nähten platzten. Angesichts
der rückläufigen Auftragseingänge müsste es momentan doch
eigentlich die beste Zeit sein, um sich auf den Ausstellungen
die Inspirationen für das nächste Projekt zu holen? Denn wer
technologisch auf dem neuesten Stand ist, kann sicherlich
schneller aus der Auftragstalsenke wiederaufsteigen. Insofern
bin ich gespannt, was die SPS im November bringen wird. Ich
würde mich freuen, wenn wir uns dort sehen würden.
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EDITORIAL
03 Messen bemessen
SOFTSTARTER
60
06 Menschen, Unternehmen, Märkte
08 Ansprache zweier Antreiber – ein Interview
MECHANISCHE ANTRIEBSTECHNIK
KUPPLUNGEN UND BREMSEN
18 TITEL Präzise Kraftpakete
22 Absturzgefahr gebannt: DiskClamp sichert Achsen von
CNC-Schleifmaschinen
26 Höchste Präzision bei kürzesten Rüstzeiten von
Druckmaschinen
30 8 Gründe warum eine Kupplung nicht hält
86
WÄLZ- UND GLEITLAGER
34 Mit Leichtigkeit zum Sieg
GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN
38 Freie Fahrt für FTS
40 Punktgenau schweißen
LINEARTECHNIK
42 Die Ideengeber: Die nächste Evolutionsstufe der
Verschlusstechnik
46 Friesische Schneckenpumpen exakt zugeschnitten
50 Wenn’s mal schwer wird
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Chr. Mayr GmbH + Co. KG,
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4 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

ELEKTRISCHE ANTRIEBSTECHNIK
SENSORIK UND MESSTECHNIK
52 Der wahrscheinlich kleinste Seilzugsensor der Welt
STEUERN UND AUTOMATISIEREN
56 Für mehr Flexibilität sorgen
ELEKTROMOTOREN
60 Der Wurm ist drin
62 Wie müssen zukunftssichere Servomotoren
konzipiert sein?
KOMPONENTEN UND SOFTWARE
66 Hochleistungsriemen für Hyperloop-Entwicklung
69 Geht an die (thermische) Grenze
70 Robuste Basis für spezielle Wünsche
74 Energieführungsketten für automatisierte Pressenlinien
78 Schadensanalyse von O-Ringen
SPECIAL: ROBOTIK & AUTOMATION
82 Scanzeiten beim Transport steriler Glasampullen auf
Mikrosekunden reduziert
86 Muskeln für Cobot Sawyer
88 Ziemlich beste Partner
91 Verstärkt auf Robotersysteme gesetzt
92 Intelligente Ketten überwachung vermeidet
Produktionsausfälle
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
96 Industrieroboter mit offener Steuerungsplattform
98 Lösungsansätze für den Antriebsstrang der Zukunft
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DIE PERFEKTE ERGÄNZUNG
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den höchsten Tragzahlen weltweit
SERVICE
16 Impressum
MEIN TIPP
Weniger Gewicht ist gleich mehr Fahrspaß. Diese
Regel gilt besonders bei Zweirädern. Welchen
Effekt der Austausch diverser metallischer
Kleinteile durch Kunststoffkomponenten bei
einem Motorrad hat, lesen Sie ab Seite 34.
Peter Becker, Chefredakteur, p.becker@vfmz.de
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SOFTSTARTER
SIEMENS MODERNISIERT GEPÄCKKONTROLLE AN
SPANISCHEN FLUGHÄFEN
NEUE IOT-SOFTWARE FÜR STANDORT-
ÜBERGREIFENDE DATENTRANSPARENZ
Siemens wird die bestehenden Sicherheitssysteme für die Gepäckkontrolle
an den Flughäfen von Madrid, Barcelona, Málaga, Palma de
Mallorca und Gran Canaria modernisieren. Der Auftrag hat ein
Volumen von rund 164 Mio. EUR. Auftraggeber ist die halbstaatliche
spanische Flughafenbetreibergesellschaft AENA (Aeropuertos
Españoles y Navegación Aérea). Die Siemens-Lösung kann bis zu
1 800 Gepäckstücke pro Stunde automatisch analysieren. Dank der
Gepäckkontrolllösung mit dem Scanner HI-Scan 10080 XCT erfüllt
AENA den neuen „Sicherheitsstandard 3“ der europäischen Zivilluftfahrtbehörde
ECAC (European Civil Aviation Conference). Dieser sieht
u. a. die Verwendung von Computertomografie und Software für die
Videoanalyse vor, um beim Scannen der Gepäckstücke Explosivstoffe
automatisch zu erkennen.
www.siemens.de
ZUSAMMENARBEIT MIT HOCHSCHULE
Eine effektive IoT-fähige Softwareplattform ist für produzierende
Unternehmen unerlässlich, um die digitale Transformation
zu koordinieren und zu steuern.
Die Lösung „Elements for IoT“ von Contact Software, einem
neuen Mitglied der e-Factory Alliance von Mitsubishi Electric,
bietet einen verbesserten ROI für Automatisierungsinvestitionen,
da die Produktionsbetriebszeit durch vorausschauende
Wartung erhöht wird. Mit der Elements for IoT-Software kann
der gesamte Lebenszyklus von Maschinen von einem einzigen
Referenzpunkt aus verwaltet werden. Live-Daten von
Werkzeugmaschinen, Robotern, SPSen und anderen Smart
Devices werden verwendet, um einen digitalen Zwilling zu
erzeugen. Der Zwilling wird dann zur bedarfsgerechten
Wartung eingesetzt und kann den Servicebedarf zuverlässig
vorhersagen.
www.mitsubishielectric.com/de
LMT TOOLS UND LIEBHERR TREFFEN
EXKLUSIVVEREINBARUNG
Rund 30 Studierende des Masterstudiengangs Marketing Intelligence
der Hochschule Pforzheim haben in einem Praxisprojekt die Kernmärkte
von Trelleborg Sealing Solutions analysiert und auf deren
Potenzial überprüft. Die Hauptaufgabe bestand darin, Chancen und
Risiken der Märkte für das Unternehmen zu ermitteln, Marktvolumina
in den Segmenten zu quantifizieren sowie Handlungsempfehlungen
für die Zukunft zu erarbeiten. Dabei profitierten die angehenden
Betriebswirte nicht nur vom theoretischen Unterricht, sondern auch
von einer praxisorientierten Wissensvermittlung durch den Dichtungsexperten.
Für Trelleborg liefert der Austausch mit der Hochschule
wertvolle fachliche Impulse und ist ein zentraler Baustein für
erfolgreiches Employer Branding.
www.trelleborg.com
LMT Tools und Liebherr haben auf der EMO in Hannover eine
Exklusivvereinbarung getroffen. Mit den neuen Werkzeugen
ChamferCut-CG (Collision Gear) sowie ChamferCut-IG (Internal
Gear) setzen die Unternehmen ihre Partnerschaft fort. Daniel
Ehmans (3. v. l.), CEO LMT Tools, und Dr. Hans Gronbach (2. v. l.),
Geschäftsführer der Liebherr-Verzahntechnik GmbH, unterzeichneten
einen entsprechenden Kooperationsvertrag, in
dem sie beiderseitige Exklusivität vereinbarten. Dank der
aktuellen Vereinbarung profitieren Anwender auch bei den
jüngsten Erweiterungen von der Prozess- und Anwendungskompetenz
sowie der langjährigen Expertise der Technologiepartner.
Der ChamferCut ist die wirtschaftlichste Anfaslösung
für die Serie und steht für kurze Bearbeitungszeiten bei hoher
Prozesssicherheit sowie reduzierte Bauteilkosten.
www.lmt-tools.com
www.liebherr.com
6 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

AUSBILDUNGSSTART BEI BAUMÜLLER
Am 2. September 2019 begann für 15 junge Menschen ein
neuer Lebensabschnitt: Es war Ausbildungsstart am Nürnberger
Stammsitz der Firma Baumüller. Das regional verwurzelte
Unternehmen, mit über 40 Standorten weltweit, setzt
traditionell auf Nachwuchsförderung: „Eine fundierte und
teamorientierte Ausbildung ist in der heutigen Zeit enorm
wichtig“, erklärt Ausbildungsbeauftragte Ervina Kleesattl.
„Unser Ziel ist es, Auszubildenden fachliches Know-how zu
vermitteln und sie auch persönlich zu fördern.“ Neben dem
Ausbildungsprogramm der Abteilungen bietet Baumüller
E-Learning-Kurse, Teambuilding-Maßnahmen und Austauschprogramme
an. Baumüller bildet sowohl in gewerblich-technischen
Berufen (Industriemechaniker, Mechatroniker,
Elektroniker) als auch in kaufmännischen Berufen aus.
www.baumueller.com
DEZENTRALER
SERVO. VIEL
FREIRAUM.
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SKF MIT NEUEM SEMINARPROGRAMM
Die Svenska
Kullagerfabriken
(SKF) präsentieren
ihr kommendes
Seminarprogramm
für 2020. Im
Themenkomplex
„Wälzlagertechnik“
z. B. können
sich die Teilnehmer
u. a. über die
Wälzlager-Auslegung,
-Montage und -Demontage sowie -Schmierung
weiterbilden – praktische Übungen inklusive. Das Fachgebiet
„Instandhaltung“ sorgt für effizienzsteigernde Kenntnisse
und Fähigkeiten in Sachen Thermografie, Auswuchten,
Wellenausrichten und Reliability Centered Maintenance
(RCM). Im Trainingsbereich „Maschinendiagnose und
Schwingungsanalyse“ können die Teilnehmer erweitertes
Wissen im Hinblick auf eine vorausschauende Instandhaltung
erwerben. Drei Seminare speziell für den Windenergiesektor
(Wälzlagertechnik, Wellenausrichtung,
Online-Schwingungsüberwachung) runden das Schulungsangebot
von SKF ab.
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SOFTSTARTER
MEINUNGSBEITRAG
ANSPRACHE ZWEIER ANTREIBER
Die Exekutive der Bewegung bleibt mechanisch.
Allerdings entwickelt sich die elektrische
Antriebstechnik immer mehr zu einem
softwarebasierten Baustein in vielen
Automatisierungslösungen, deren Potenziale längst
noch nicht ausgereizt sind. Aus der Praxis geben die
beiden Antriebsspezialisten Dr. Ulrich Viethen (rechts),
ehemals Geschäftsführer von AMK und Michael
Schlingmann (links), Vorstand der Aradex AG, ihre
Meinungen zu Trends in der Antriebstechnik kund.
Im direkten Gespräch über die Bedürfnisse
der Antriebstechnik äußern sich
beide Kenner der Antriebsbranche
bewusst aus der Sicht der Anwender.
Nicht die Komponente steht im Mittelpunkt,
sondern es wird vielmehr die
Antriebstechnik als Systembaustein
betrachtet, die nun über die Vernetzungsmöglichkeit
eine neue Definition
bekommen kann. Dezentralisierung und
Intelligenz verändern in einer digitalen
Fabrik die Rolle des Antriebs. Spannend
ist das Matching insofern, weil die Meinungen
produktneutral positioniert sind
und direkt darauf eingehen, wie man als
Anwender agieren kann, um Antriebe
innovativ im Unternehmen einzusetzen.
8 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

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ABB Industrial Drive.
Anspruchsvolle Anwendungen
präzise regeln.
Der ABB Industrial DriveACS880 isttrotz umfangreicher Funktionen ausgesprochen
bedienerfreundlich und lässt sich in verschiedenste Automatisierungssysteme flexibel
einbinden. Asynchron- und Permanentmagnetmotoren regelt er präzise. Zahlreiche integrierbareSicherheitsfunktionen
sorgen für hohe funktionale Sicherheit. Als Teil der digitalen
Lösungen vonABB kann der ACS880 des Weiteren effizientmit dem Internet der Dinge verbunden
werden.Erfahren Sie mehr über den ABB Industrial Driveunter www.abb.de/drives.

SOFTSTARTER
Steuerungstechnik – Antriebstechnik – Sensorik: Wo gibt es
die größten Innovationen in systemtechnischer Sicht des
Engineerings? Wie verhält sich das Zusammenspiel der Diszi ­
plinen in kommenden Applikationen und welche Lösungen sind
praxisnah?
Dr. Viethen: Schon bei der Gestaltung der HMI lassen sich die
Potenziale eines innovativen Engineerings festmachen. Ein für
mich entscheidender Kern der Digitalisierung ist die softwarebasierte
Anpassung der Oberflächen an die jeweilige Rollenverteilung
im Fertigungsprozess. Die Perspektive aus Sicht des Ingenieurs,
Programmierers, Bedieners und Servicetechnikers birgt
enorme Ressourcen. Passende HMIs sorgen für transparente
Fertigungsprozesse und deren datentechnische Zuordnung.
Schlingmann: Nicht zu vergessen ist der Wert dieser neuen
Arbeit für alle Beteiligten, da sich gezielt Informationen zuordnen
lassen, was wiederum die Arbeitsqualität und deren
Effizienz hebt.
Dr. Viethen: Basis einer solchen Skalierung ist die dezen trale
Struktur der Automatisierungspyramide. Ich kenne Industrieapplikationen
wie eine Abfüllanlage, die fünf verschiedene Steuerungstypen
plus eine Hauptsteuerung aufweisen. Eine Fachkraft
muss so verschiedene Oberflächen lernen, um eine Maschine in
Betrieb zu nehmen, die noch komplexer wird, wenn maschinenübergreifende
Zusammenhänge dazu kommen. Folglich braucht
man eine dezentrale Steuerungstechnik, die diese Strukturen
stützt. Nur so gewährleistet man die optimale Ausrichtung der
relevanten Informationen auf die jeweiligen Rollen im Betrieb.
Schlingmann: Schnelle Umrüstzeiten oder die Optimierung einer
Anlage brauchen die passende Datenverfügbarkeit. Auch das ist
ein Kern der Digitalisierung und Dezentralisierung, denn das
Automatisierungssystem muss aufbereitete Informationen für die
Menschen bereitstellen, damit Transparenz und auch Effizienz in
der Produktion gewährleistet sind.
Auch sehe ich den Punkt der Datenqualität, die Rückschlüsse auf
wichtige Informationen zulässt. Maschinen bestehen aus Maschinensystemen,
die produzieren, messen, kontrollieren und verpacken.
Verfolgt man den integralen Ansatz der Steuerungstechnik,
so können intelligente Antriebe sowohl Maschinen produktiver
als auch kostengünstiger produzieren lassen.
Wir haben bereits Erfahrungen gemacht, dass anhand virtueller
Sensorik zum Beispiel Schleifmaschinen anstatt mit Körperschallmikrofonen
mit regelungstechnisch intelligenten Antrieben ausgerüstet
werden, die über erhöhte Drehmomente an der
Prandtl´schen Grenzschicht schnell detektieren, welchen Verschleißzustand
die Schleifscheibe hat. Solche Steuerungsarchitekturen
beschleunigen den Betriebsablauf, reduzieren Werkzeugkosten
und gestalten die Wartung unter einfacheren Gesichtspunkten.
Gültig auch für Folienreckmaschinen, die durch genauere
Messungen der Materialspannung die Produktion von dünneren
Folien ermöglichen. Die Maschine konnte damals 30 Prozent
günstiger produzieren als die der Mitbewerber.
Dr. Viethen: Predictive Maintenance war damit gestern und
heute sind schon Aussagen zu Predictive Quality möglich. Das
verschafft neue Prozesse mit der Basis eines dezentralen und
intelligenten Verständnisses von Steuerung, Antrieb und Sensorik.
Das gesamte Prozessergebnis ist damit kein Blick in die Glaskugel
mehr, unabhängig von der Applikation – zum Beispiel im
Packaging, beim Sintern von Medikamentenpulver oder in einer
Werkzeugmaschine.
Was sind für einen Maschinenbauer die ersten Schritte in
Richtung Predictive Quality und wie beginnt man damit? Welche
Empfehlungen gibt es von Ihrer Seite?
Dr. Viethen: Meines Erachtens geht es gar nicht um ein Retrofit
oder um eine Nachrüstung von Maschinen. Am besten, man
überdenkt den gesamten Maschinenprozess und definiert darin
flexible Strukturen. Arbeitet man mit einer verteilten Steuerungstechnik,
so sind Systemmodifizierungen oder schnelle Endkonfigurationen
leichter möglich. Handhabungsfunktionen on top
oder gar Maschinenmodule, die sich flexibel miteinander kombinieren
lassen, sind so schnell umsetzbar.
Schlingmann: Das Ziel ist längst nicht mehr die schnellste Produktion.
Vielmehr wird es darum gehen, die Datenqualität am
richtigen Ort der Produktion zu fokussieren, was wiederum bedeutet,
dass die Datenverarbeitung verstärkt direkt im Antrieb
geschieht. Klar ist dann diese erwähnte Dezentralisierung der
Intelligenz. Diese Verlagerung eröffnet für die Steuerung der Antriebe
und die Architektur der Maschine ganz neue Perspektiven.
Dr. Viethen: Und neue Chancen! Mit Cloud-Automation und über
die virtuelle Herangehensweise ergeben sich ganz andere Lösungen,
die die klassische Automatisierung völlig überholen werden.
In der horizontalen und vertikalen Datenkommunikation zum
Beispiel über OPC UA sind Optimierungen möglich, die längst
nicht ausgeschöpft sind.
Schlingmann: Gelingt es, mit Smart Data diese Strukturen zu pflegen,
dann sind sogar darüber hinaus noch Verbesserungen drin, die
zum Beispiel die Genauigkeit der Messtechnik steigert, damit auch
eine 100-Prozent-Prüfung der gefertigten Produkte ohne zusätzlich
separate Messstationen in greifbare Nähe rückt. Stichwort ist hier
die erwähnte virtuelle Messtechnik, die dann unserem Sinn der
Vernetzung entspricht und richtige Chancen beherbergt, die Antriebstechnik
mit Software noch innovativer zu gestalten.
Wie steil ist die Lernkurve für diese neue Antriebsdimensionierung?
Was nimmt man mit für eine Antriebstechnik der Zukunft?
Schlingmann: Für mich geht die Kernbotschaft in Richtung
Architektur der Maschine. Man sollte sich bewusst sein, dass die
Gesamtstrategie nicht auf eine zentrale Steuerung auszulegen ist.
Die Vernetzung von Sensor und Aktor führt zu einer horizontalen
Kommunikation und eröffnet zugleich der übergeordneten Befehlsebene
Spielräume, die Optimierungen in der Produktion
versprechen. Man kann mehr aus der Maschine herausholen,
indem man verteilt rechnet, verteilt Infos erzeugt und nur diejenigen
transportiert, die aus den jeweiligen Perspektiven wichtig
sind – so entstehen Leistungsvorteile und eine vorhersagbare
Produktqualität.
Dr. Viethen: Die Frage der Infrastruktur lässt sogar neue Geschäftsmodelle
entstehen, denn eine Wartung verändert somit
ihre Bedeutung. Nicht zu vernachlässigen ist der Mehrwert durch
Software für den IP-Schutz. Umso wichtiger sind in diesem Zusammenhang
auch entstehende Standards wie die OPC-UA-Plattform,
die die Kompetenz in der Antriebstechnik unterstreicht.
Was auf gar keinen Fall unterschätzt werden darf ist der Antrieb
selbst, dessen Physik und Mechatronik immer mehr in die IT-Welt
integriert werden wird. Ein ganz großer Ausbildungsauftrag, den
wir uns vor Augen führen müssen.
Foto: Aradex AG
10 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

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Ebm-Papst setzt seinen
globalen Wachstumskurs
fort. Das Geschäftsjahr
2018/19 (Stichtag 31. März)
schloss das Familienunternehmen
mit 2,183 Mrd. EUR
ab. Das waren 6,7 % mehr als
im Vorjahr. Das Wachstum
habe die Erwartungen des
Unternehmens übertroffen,
und das trotz eines schwierigen
Marktumfelds, sagte
Stefan Brandl, Vorsitzender
der Geschäftsführung. Er
verwies darauf, dass das Unternehmen seine Internationalisierungsaktivitäten „local for local“
vorangetrieben und Unternehmensstrategie „one ebm-papst“ umgesetzt habe. Für das aktuelle
Geschäftsjahr erwartet das Unternehmen einen moderaten Umsatzzuwachs von 1,6 % auf
2,217 Mrd. EUR. Dazu sind Investitionen von rund 196,7 Mio. EUR geplant, 49,2 % mehr als im
Vorjahr. In Kürze wird der dritte Produktionsstandort in China fertig gestellt und der zweite
Standort in den USA eröffnet. Für Forschung und Entwicklung sind rund 114,7 Mio. EUR vorgesehen,
u. a. für Aerodynamik, Akustik, Digitalisierung und Materialinnovation.
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Teil einer praxisnahen und
kundenorientierten
Veranstaltungs- und
Workshop-Reihe über
verschiedene Themen, die
bereits seit Januar 2019
erfolgreich läuft. So stellen die Branchenexperten von Yaskawa anhand von Live-Demonstrationen
vor, welches Potenzial vernetzte Systeme insbesondere bei Fernwartung, vorbeugender
Wartung (Predictive Maintenance) und Zustandsüberwachung bieten. Außerdem stehen
Lösungen für den energieeffizienten Betrieb von Aufzügen und Fahrtreppen auf dem Programm
des Lift-Workshops. Weitere Kunden- bzw. Anwender-Workshops zur praxisnahen Kompetenzvermittlung
in Antriebs- und Steuerungstechnik sind in Planung.
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79871 Eisenbach
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Dr. Timo Berger hat am 1. September 2019 planmäßig die Nachfolge von
José Carlos Álvarez Tobar als Vertriebsvorstand (CSO) der Weidmüller
Gruppe angetreten. Zusammen mit Vorstandssprecher und Finanzvorstand
(CFO) Jörg Timmermann und Technologievorstand (CTO) Volker Bibelhausen
bildet der 46-Jährige das dreiköpfige Vorstandsteam. Timo Berger ist bereits
seit 2005 bei Weidmüller tätig und verantwortete zuletzt als Geschäftsführer
und Regional Manager den Vertrieb in Deutschland und Zentraleuropa.
Seit März 2019 hatte er sich in enger Zusammenarbeit mit seinem
Vorgänger José Carlos Álvarez Tobar, der nach 40 Jahren im Unternehmen in
den Ruhestand geht, auf die neue Führungsaufgabe vorbereitet. „Dr. Berger
vereint mit seiner Erfahrung höchste vertriebliche und technologische Kompetenz“, kommentierte
Christian Gläsel, Aufsichtsratsvorsitzender der Weidmüller Gruppe, dessen offizielle
Berufung. Die geleistete Übergangsphase sei auch ein Ausdruck größtmöglicher Kontinuität.
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FLUIDTECHNIK

SOFTSTARTER
SIEB & MEYER WEITER IN DER
ERFOLGSSPUR
SEIT 10 JAHREN IN FRANKREICH AKTIV
Sieb & Meyer meldet für 2018 ein Umsatzplus
von 43 % gegenüber 2017 und somit das beste
Geschäftsjahr der Firmengeschichte. Zurückzuführen
ist dies auch auf das erweiterte
Angebot im Bereich der Antriebselektronik.
„Bereits im Jahr 2017 konnten wir unseren
Umsatz nennenswert steigern. Wir haben also
zwei äußerst erfolgreiche Jahre hinter uns“,
kommentiert Torsten Blankenburg, Vorstand
Technik der Sieb & Meyer AG, die Entwicklung.
„Dementsprechend vergrößert sich auch unser
Team: Die Mitarbeiterzahl ist gegenüber 2017
um zehn Prozent gestiegen.“ Punkten konnte
der CNC-Steuerungs-Spezialist Angaben
zufolge durch eine hohe Investitionsbereitschaft
asiatischer Leiterplattenhersteller.
Insbesondere der zuletzt aufgestockte Funktionsumfang
der CNC-Steuerung CNC9x.00 sei gut
angenommen worden. Als Zugpferd auf Ebene
der Antriebselektronik erwies sich der Frequenzumrichter
SD2M. Auch im Bereich der Hochgeschwindigkeits-Strömungsmaschinen
konnten Neukunden für das Seriengeschäft
gewonnen werden.
www.sieb-meyer.de
Mit der Übernahme von Muvmo SA konnte das Unternehmen Faulhaber
seine Vertriebs- und Marketingaktivitäten in einem der wichtigsten
Märkte Europas intensivieren und sich dadurch in den letzten 10 Jahren
zur führenden Vertriebs- und Serviceorganisation für Miniaturantriebssysteme
in Frankreich entwickeln. „Wir haben das Potenzial für Faulhaber
gesehen und die Gelegenheit genutzt mit einer eigenen Vertriebsorganisation
in Frankreich aktiv zu sein. Ziel war und ist es, im wichtigen
französischen Markt ein starkes Wachstum zu erzielen“, erläutert
Faulhaber CEO Gert Frech-Walter, „und das von Anfang an mit ambitionierten
Zielen“. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde nach der Übernahme
eine stabile und effektive Organisation unter der neuen Führung von
Robert Dattola, Geschäftsführer Faulhaber France SAS, aufgebaut. Als Teil
der Firmengruppe konnte Faulhaber France dabei die Vorteile der
modernen gemeinsamen Infrastruktur nutzen und von Anfang an auf die
Unterstützung der Gruppenmitglieder zählen. Seit dem Start von
Faulhaber France SAS im Juni 2009 hat der Antriebsspezialist aus
Baden-Württemberg seinen Umsatz auf dem französischen Markt
verdreifacht. Basierend auf dem Bekanntheitsgrad der Marke ist es
gelungen, durch eine starke Kundenorientierung und hervorragenden
Service ein profitables Wachstum mit Schwerpunkt in Schlüsselmärkten
zu erzielen. Die Kunden stammen u. a. aus den Branchen Luft- und
Raumfahrt, Medizintechnik, Robotik und Industrieautomation.
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maximale Leistung.
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bis ca. 2–3 Wochen vor Erscheinungstermin dieser Ausgabe. Die
Summe der fünf Plätze bilden die Berechnungsbasis von 100 %.
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Familiengesell schafter
20,9 %
Motek Stuttgart 2019 – Arena der Zukunft
17,8 %
Linearachsen: Alles im Griff
Schneller Strom- und Lageregler:
■ Stromregler-Reaktionszeit 1 µs
■ Stromregler-Zykluszeit 62,5 µs (bis zu 16 µs)
■ Drehzahlregel-Zykluszeit 62,5 µs (bis zu 32 µs)
■ Lageregler-Zykluszeiten 62,5 µs
■ EtherCAT-Zykluszeit 62,5 µs
17,5 %
Ehrung für Bekenntnis zum
Produktions standort Deutschland
16,2 %
Kisssoft stellt neues Systemprogramm vor
Halle 7, Stand 406
BAU VON TECHNOLOGIEKOMPLEX GESTARTET
Die Jenaer Antriebstechnik (JAT) baut einen Erweiterungskomplex,
um seine Produktions kapazitäten und Entwicklungsressourcen
zu erhöhen. Im April wurde am Firmensitz in Jena
Richtfest gefeiert. Eine 30 m tiefe Pfahlgründung wird gleichzeitig
dazu genutzt, den Neubau vollständig mit Erd wärme zu
heizen und zu kühlen. Über die künstlerische Gestaltung der
Außenfassade durften alle Mitarbeiter mit abstimmen. Ausgewählt
wurde ein Entwurf des Erfurter Künstlers Thomas Lindner.
Auf einer Fläche von über 3 500 m 2 entstehen moderne Entwicklungslabore
und Büroräume für die Einzel- und Teamarbeit
sowie Lounge-Bereiche für spontane Meetings. Dazu sind mehr
als 1 700 m 2 Produktions- und Lagerfläche geplant. In den Bau
wurden rund 11 Mio. EUR investiert. Der Bezug des Gebäudes ist
für Ende 2019 geplant.
www.jat-gmbh.de
www.beckhoff.de/AX8000
Das AX8000-System komplettiert die hochskalierbare Beckhoff
Antriebstechnik. Das modular kombinierbare Multiachs-Servosystem
AX8000 bringt Hochleistungs-Antriebstechnik mit optimierter
Raumausnutzung in den Schaltschrank. Der AX8000 ermöglicht
gleichmäßigere Bewegungsabläufe durch erhöhte Abtastraten und
somit eine optimierte Produktqualität. Die Strommessung erfolgt
innerhalb 1 µs in einem FPGA.

SOFTSTARTER
TRAUER UM THOMAS NAGEL
Am 21. Juni 2019 verstarb Priv.-Doz. Dr.-Ing. Thomas Nagel viel zu früh
nach schwerer Krankheit. Er gehörte viele Jahre zum technischen
Beirat von antriebstechnik. Herr Dr. Thomas Nagel wurde am 28. März
1960 in Dresden geboren. Nach Abschluss der Lehre in Glashütte 1981
begann er sein Studium an der TU Dresden. Aufbauend auf dem
Grundstudium Elektrotechnik wählte er im Hauptstudium die
Vertiefung Entwicklung und Konstruktion. Nach dem Diplomabschluss
promovierte er 1990 unter Betreuung von Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c.
Werner Krause sehr erfolgreich auf dem Gebiet der Zahn riemengetriebe.
Seit Beginn seiner Tätigkeit am damaligen Institut für
Feinwerktechnik lag ihm die praxisnahe Ausbildung von Studenten
am Herzen. So betreute er u. a. alle Konstruktionsübungen für den
Studiengang Elektrotechnik. Nicht zuletzt aufgrund seines herausragenden
Engagements für die Lehre wurde ihm im Jahre 2005 der
Titel „Privatdozent“ verliehen. Unter seiner Regie entstanden didaktisch
ausgezeichnet gestaltete Wissensspeicher und Formelsammlungen,
die über die TU Dresden hinaus an mehreren anderen Hochschulen
genutzt werden.
Dr. Nagel erwarb sich einen hervorragenden Ruf auf dem Gebiet „Konstruktion der Feinwerktechnik“. Dazu
trugen auch die von ihm seit 1996 organisierten und wissenschaftlich geleiteten Tagungen „Zahnriemengetriebe“
und seit 2007 „Feinwerktechnische Konstruktionen“ bei. Aufgrund seiner Fachkompetenz wurde er
zum Beiratsmitglied von antriebstechnik berufen. Das von ihm 2008 herausgegebene Fachbuch „Zahnriemengetriebe“
unterstreicht eindrucksvoll seine Kompetenz auf diesem Gebiet. Dr. Nagel war 2013 Gründungsmitglied
der Deutschen Gesellschaft für Feinwerktechnik e.V. und bis zuletzt deren Vorstandsvorsitzender. Bis
zu seinem krankheitsbedingten Ausscheiden aus der TU Dresden im Jahr 2018 leitete Dr. Nagel erfolgreich die
Arbeitsgruppe „Feinwerktechnische Konstruktionen und Systeme“ am Institut für Feinwerktechnik und
Elektronik-Design mit viel Einsatz und Hingabe. Die Mitarbeiter des Instituts werden die Erinnerung an ihren
langjährigen Arbeitsgruppenleiter, Kollegen und Freund, Herrn Priv.-Doz. Dr.-Ing. Thomas Nagel, stets
aufrechterhalten und seine Arbeiten in seinem Sinne fortführen.
IMPRESSUM
erscheint 2019 im 58. Jahrgang, ISSN 0722-8546
Redaktion
Chefredakteur: Peter Becker B. A.,
Tel.: 06131/992-210, E-Mail: p.becker@vfmz.de
(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt)
Redakteure: Holger Seybold, Tel.: 06131/992-254,
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Redaktionsassistenz: Angelina Haas,
Tel.: 06131/992-361, E-Mail: a.haas@vfmz.de,
Doris Buchenau, Melanie Lerch, Petra Weidt, Ulla Winter
(Redaktionsadresse siehe Verlag)
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16 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

VERNETZEN SIE SICH MIT
ZWEITER PLATZ AUF DER WAVE TROPHY
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Bei der weltweit größten Elektromobilitäts-
Rallye Wave Trophy haben die beiden
21-jährigen Auszubildenden Jana Schwarze
und Alexandra Kerps, die für Phoenix
Contact an den Start gegangen waren, den
zweiten Platz belegt. 3 241 km legten die
beiden angehenden Industriekauffrauen in
ihrem „E-Mil“ getauften eGolf während der
Wave zurück. Die international ausgeschriebene
Rallye führte in diesem Jahr von Dortmund über die Alpen bis nach
Erlangen. Die längste Etappe betrug 290 km. Für Schwarze und Kerps kein
Problem, denn die Ladeinfrastruktur ist mittlerweile so gut ausgebaut, dass
sich für ihren Golf mit rund 300 km Reichweite immer eine Ladestation
finden ließ. Die Wave Trophy hat das Ziel, die heute schon nahezu uneingeschränkte
Alltagstauglichkeit der Elektromobilität zu demonstrieren.
www.phoenixcontact.de
NEUER KONFIGURATOR
INDIVIDUALISIERT
SCHLEIFRINGE
DIE KUPPLUNG.
FÜR DIE WELT DER
INDUSTRIE
Der „Schleifring-Konfigurator“
der Schleifringe GmbH
ermöglicht es, passende
Schleifringlösungen aus der
MIA-Serie selbst zu konfigurieren.
Der MIA-Modulbaukasten
bietet zwei Basiskomponenten
und eine Vielzahl
von wählbaren Leistungsgruppen,
u.a. für die Stromund
Signalübertragung,
Ethernet- und Bus-Komponenten
u. v. m. Während der
Eingabe prüft der Konfigurator,
ob sich die gewünschte
Funktionalität mit MIA-Komponenten
in einem vorgegebenen
Bauraum umsetzen lässt.
Nach erfolgreicher Konfiguration
stehen die zugehörigen
CAD-Daten (Step-Datei) sowie
eine PDF-Dokumentation
unmittelbar zum Download
bereit, der Schleifring selbst
ist binnen weniger Tage
versandfertig. Aufgrund der
hohen Materialstandards der
Schleifringe sollen bis zu
50 Mio. Umdrehungen
fehlerfrei absolviert werden
können.
www.schleifring.de
Sicherheitskupplungen
Lamellenkupplungen
Zahnkupplungen
Halle 4/Stand 390
Nürnberg, 26. –28.11.2019
RW-KUPPLUNGEN.DE

KUPPLUNGEN UND BREMSEN
TITEL
18 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

TITEL
KUPPLUNGEN UND BREMSEN
SCHIENENBREMSEN IN ZAHNSTANGEN-HUBGETRIEBEN
PRÄZISE KRAFTPAKETE
Ob Verkehrstechnik, Anlagen- und
Maschinenbau oder Lebensmittel- und
Chemieindustrie – überall dort, wo präzise
und synchrone Positionieraufgaben gelöst
werden müssen, kommen Zahnstangen-
Hubgetriebe der Firma Leantechnik zum
Einsatz. In Getrieben der bewährten
lifgo-Serie setzt das Unternehmen auf
Roba-guidestop Sicherheitsbremsen von
Mayr Antriebstechnik. Diese Bremsen für
Profilschienenführungen können Achsen
stufenlos und in jeder beliebigen Position
exakt halten. Sie werden pneumatisch
gelüftet und erreichen dank Druckverstärker
hohe Haltekräfte.
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2019/10 19

KUPPLUNGEN UND BREMSEN
TITEL
Sie müssen heben, führen und positionieren und dies schnell,
präzise und kraftvoll – die Getriebe der lifgo-Serie von Leantechnik
mit linear geführter Zahnstange. „Die Getriebe
kommen zum Beispiel in unserer Doppelhubsäule zur Anwendung“,
erklärt Lukas Piofczyk, Konstrukteur bei Leantechnik in
Oberhausen. „Die Hubeinheiten der Säule verfahren dank eines
separaten Antriebs unabhängig voneinander, sodass zwei Anlagen
gleichzeitig betrieben werden können. Die Doppelhubsäule ist
simpel, aber vielseitig einsetzbar.“ Sie findet sich u. a. an sogenannten
Rollfalzanlagen in Fertigungsstraßen in der Automobilindustrie.
An diesen Anlagen werden Anbauteile wie z. B. Fahrzeugtüren,
Heckklappen oder Motorhauben produziert. In 3 s verfährt
das Hubsystem der Säule bis zu 1 800 mm und bewegt Lasten bis zu
850 kg. Die eingesetzten Zahnstangengetriebe der lifgo linear 5.3-
Serie haben eine Hubkraft von je 15 900 N und verfahren auf je einer
Zahnstange pro Arbeitsbereich der Hubsäule. „Um die Anforderungen
unserer Kunden zu erfüllen und noch mehr Anwendungsfälle
abzudecken, waren wir auf der Suche nach einem Bremssystem,
das für Not-Halt-Bremsungen geeignet ist und mit dem wir
stufenlos in jeder beliebigen Position halten können“, beschreibt
Piofczyk die Herausforderungen. „Die hohen Nenn-Haltekräfte von
15 000 N waren ein wichtiger Punkt. Mayr Antriebstechnik ist der
einzige Bremsenhersteller, mit dem wir diese Kraft pneumatisch
erreicht haben.“
GROSSE LASTEN SCHNELL GESTOPPT MIT
STUFENLOSER HALTEBREMSE
„Wir konnten die Roba-guidestop Sicherheitsbremsen implementieren
und auf unsere Schiene anpassen“, erläutert Sven Schürmann
aus dem Leantechnik-Marketing. „So bieten wir unseren Kunden
mit dieser stufenlosen Haltebremse eine Alternative zu unserer
01 02
03
20 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

TITEL
KUPPLUNGEN UND BREMSEN
eigenen Abstecksicherung. Die stufenlose Haltebremse hat mehr Sicherheitsfeatures
und eröffnet unseren Kunden damit neue Möglichkeiten. Sie
klemmt Lasten schnell, spielfrei und mit hoher Steifigkeit. Die Bremse senkt
das Gefährdungsrisiko an schwerkraftbelasteten Achsen und garantiert
durch ihre Fail Safe-Funktion auch bei einem Pneumatik-Ausfall die direkte
und sichere Fixierung der Last.“ Zudem erreicht die stufenlose Haltebremse
auf Basis der Roba-guidestop Sicherheitsbremsen eine hohe Leistungsdichte.
Geöffnet wird die Bremse mit Druckluft von 20 bis 30 bar. Normale
Pneumatiknetze stellen diese Drücke nicht zur Verfügung. Kostenintensive
Investitionen für Hochdruck-Kompressoren und entsprechende Leitungssysteme
wären nötig, um ein solches Hochdrucknetz zu installieren. „Wir
gehen daher einen anderen Weg“, beschreibt Alexander Müller, Entwickler
bei Mayr Antriebstechnik, das Bremskonzept. „Um den nötigen hohen Betriebsdruck
zu erreichen, kommt zusammen mit der Bremse ein kompakter
Druckverstärker zum Einsatz, der den in Pneumatiknetzen üblichen
Systemdruck von 4 bis 6 bar rein mechanisch, ohne Fremdenergie steigert.“
Dieses innovative Konzept ermöglicht eine punktuelle Druckerhöhung
direkt vor der einzelnen Bremse, also unmittelbar dort im System, wo der
höhere Druck gebraucht wird – somit genügen kurze Hochdruckleitungen.
„Das Konzept braucht wenig Platz, ist einfach, sicher und wirtschaftlich.
Nach Erreichen des Ausgangsdrucks wird keine weitere Energie mehr verbraucht“,
fasst Müller zusammen.
SICHERHEIT DURCH DIREKTE KLEMMUNG
Stufenlose Haltebremsen wie die Roba-guidestop Sicherheitsbremse wirken
mit sehr hoher Steifigkeit direkt auf die Linearführung. Das bedeutet, sie sind
also unmittelbar an den Massen angebracht, die gebremst oder gehalten
werden sollen. Dies bringt gerade bei schwerkraftbelasteten Achsen, wenn
das Gefährdungsrisiko von Personen minimiert werden soll, einen entscheidenden
Vorteil: Antriebselemente zwischen Motor und bewegter Masse wie
z. B. Spindel, Spindelmutter, Wellenkupplung oder Getriebe haben somit
keinen Einfluss auf die Sicherheit. Wie alle Sicherheitsbremsen von Mayr
Antriebstechnik arbeiten auch die Bremsen der Roba-guidestop Baureihe
nach dem Fail Safe-Prinzip, d. h. sie sind im energielosen Zustand geschlossen.
Bei den Roba-guidestop Sicherheitsbremsen pressen vorgespannte
Tellerfedern die Bremsbacken auf die „Taille“ der Profilschiene, die Schiene
ist somit geklemmt. Der Bremsmechanismus ist für relativ große Hubwege
ausgelegt. Dadurch kann die Bremse Fertigungstoleranzen bei Profilschienen
ausgleichen ohne dabei an Bremskraft zu verlieren. Durch den Einsatz der
Bremsen erhöht sich nicht nur die Anlagensicherheit, auch die Prozessgenauigkeit
wird gesteigert. Denn die NC-Achse erfährt durch die spielfreie
Klemmung eine zusätzliche Versteifung. Die Sicherheitsbremsen sind mindestens
um den Faktor 3 steifer als Stangen- oder Bandbremsen. Rotatorische
Motorbremsen halten einem Vergleich noch weniger Stand. Sie sind
zum einen meistens spielbehaftet, zum anderen wirkt sich jedes Element
zwischen Bremse und Schlitten negativ auf die Steifigkeit aus.
KURZE EINFALLZEITEN FÜR KURZE BREMSWEGE
In sicherheitskritischen Anwendungen ist es wichtig, dass die Bremsen auch
für dynamische Notbremsungen ausgelegt sind. Mayr Antriebstechnik hat
die pneumatische Roba-guidestop mit Druck-Booster daher sorgfältig auf
ihre Sicherheitsfunktion hin getestet. Die Bremse erreicht dabei extrem
kurze Einfallzeiten. Dadurch ist der Bremsweg bei dynamischen Bremsungen
sehr kurz. Insgesamt ist das Bremssystem äußerst robust: Beim Test
wurde auch nach 2 Mio. Schaltzyklen immer noch ein sehr hohes Kraftniveau
erreicht.
Fotos: Mayr Antriebstechnik
www.mayr.com
01 Um den hohen Betriebsdruck zu erreichen,
kommt zusammen mit der Bremse ein kompakter
Druckverstärker zum Einsatz, der den im System
vorhandenen Druck rein mechanisch, ohne
Fremdenergie steigert; dieses innovative Konzept
ermöglicht eine punktuelle Druckerhöhung direkt
vor der einzelnen Bremse
02 Die stufenlose Haltebremse klemmt Lasten
schnell, spielfrei und mit hoher Steifigkeit; die
Bremse senkt das Gefährdungsrisiko an schwerkraftbelasteten
Achsen und garantiert durch ihre
Fail Safe-Funktion auch bei einem Pneumatik-
Ausfall die direkte und sichere Fixierung der Last
03 Ob Verkehrstechnik, Anlagen- und Maschinenbau
oder Lebensmittel- und Chemieindustrie –
überall dort, wo präzise und synchrone Positionieraufgaben
gelöst werden müssen, kommen
Zahnstangen-Hubgetriebe der Spezialisten aus
Oberhausen zum Einsatz
DIE IDEE
„Für die Getriebe der Doppelhubsäule
suchte Leantechnik nach einem
Bremssystem, das für Not-Halt-
Bremsungen geeignet ist und das
Lasten stufenlos in jeder beliebigen
Position halten kann. Mayr Antriebstechnik
war der einzige Hersteller
der die hohen Nenn-Haltekräfte von
15 000 N pneumatisch gewährleisten
konnte.“
Bernd Kees, Produktmanager,
Mayr Antriebstechnik
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2019/10 21

KUPPLUNGEN UND BREMSEN
SICHERHEITSKLEMMSYSTEM
ABSTURZGEFAHR GEBANNT:
DISKCLAMP SICHERT ACHSEN VON
CNC-SCHLEIFMASCHINEN
Vertikal-Achsen von Werkzeugmaschinen müssen gegen ein unkontrolliertes Absinken
gesichert sein, um im Störfall Schäden an der Maschine zu verhindern. Hema Herkommer
CNC Präzisionsbearbeitung setzt an seinen Schleifmaschinen DiskClamp ein.
Das Sicherheitsklemmsystem mit Notbremsfunktion wurde eigens für derartige
Anwendungen entwickelt.
Edmund Likus ist Leiter des Geschäftsbereichs Klemm- und Bremssysteme
bei der Hema Maschinen- und Apparateschutz GmbH in Seligenstadt
22 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

KUPPLUNGEN UND BREMSEN
Hema Herkommer fertigt im Auftrag des Unternehmens
Hema Maschinen- und Apparateschutz diverse Komponenten
für Klemm-, Brems- und Rückwandsysteme. Auch
Lohnfertigungs-Aufträge von Fremdfirmen werden übernommen.
Zu den Dienstleistungen gehören neben CNC-Drehen,
-Fräsen und -Schleifen ferner die konventionelle Bearbeitung von
Werkstücken an Dreh- und Fräsmaschinen. Bearbeitet werden alle
gängigen Materialien von Edelstahl und vergütetem Stahl über
Federbandstahl bis hin zu Aluminium, Messing und Kunststoff. Die
Fertigung erfolgt in modernsten CNC-Bearbeitungszentren mit
Linearantriebstechnologie unter Verwendung leistungsfähiger
Programmiersoftware.
CNC-SCHLEIFMASCHINEN SORGEN FÜR
PERFEKTES FINISH
Einen Großteil des Produktionsvolumens von Hema Herkommer
macht die Auftragsfertigung für Hema Maschinen- und Apparateschutz
aus. Hergestellt werden nicht nur Komponenten für die
Klemm- und Bremssysteme, sondern auch Teile der Rückwand systeme.
Die Schleifmaschinen, an denen DiskClamp montiert ist, übernehmen
den Feinschliff an den Bauteilen, die zuvor aus hochfesten
Werkzeugstählen laser- oder wassertrahlgeschnitten und anschließend
mittels moderner Multitasking-Maschinen endbearbeitet wurden.
Der Output der Schleiferei liegt bei rund 24 000 Teilen pro Jahr.
DISKCLAMP KLEMMT, BREMST UND BAUT
KOMPAKT
Einige der CNC-Schleifmaschinen, welche die Ingenieure von Hema
Herkommer einsetzen, bauen sie selbst. Sie können damit die Funktionen
der Anlagen optimal auf ihre Anforderungen abstimmen. Wie
bei allen Werkzeugmaschinen müssen auch bei diesen Bearbeitungszentren
die vertikalen Achsen gegen Absturz gesichert werden,
da sie schwerkraftbelastet sind. Bei der Wahl des Klemmsystems kam
das Sicherheitsklemmsystem DiskClamp aus eigenem Hause zum
Zug, denn dieses klemmt mit hohen Kräften und beansprucht wenig
Bauraum. Weiterer Grund für den Einsatz von DiskClamp ist ihre
doppelte Funktion als Sicherheitsklemme und als Notbremse.
01
02
SICHERHEIT AUCH BEI DRUCKLUFT-AUSFALL
Die pneumatisch betriebene DiskClamp wurde für Positionsklemmungen
auf sich drehenden Führungen oder Antrieben entwickelt.
Typische Anwendungsgebiete sind Achsen, Tische und Schwenkköpfe
von Maschinen. Besonderheiten des Sicherheitsklemmsystems
sind einerseits, dass es zusätzlich mit Bremsbelägen zum
Herunterbremsen von Maschinenwellen ausgestattet ist und andererseits
ihre Fail Safe-Konstruktion: Die druckluftbetriebene Variante
klemmt selbst bei einem Ausfall der Pneumatik schnell und mit
großer Kraft. Dies ermöglicht die spezielle Konstruktion der
DiskClamp, denn sie arbeitet nach dem Prinzip des Federspeichers.
Durch Beaufschlagung des Axialkolbens mit Druckluft (Open) und
Entlüften der gegenüberliegenden Zylinderkammer (Close) wird
der Federspeicher vorgespannt und die Bremsscheibe entlastet
bzw. freigeschaltet.
01 Die DiskClamp klemmt nicht nur schnell und mit großer
Kraft – sie verfügt auch über eine Notbrems-Funktion
02 Mit der DiskClamp können schwerkraft belastete Achsen
von Werkzeugmaschinen wirksam gesichert werden
03
03 An den CNC-Schleifmaschinen von Hema Herkommer
sichert die DiskClamp eine vertikale Achse
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2019/10 23

KUPPLUNGEN UND BREMSEN
04 Hema Herkommer fertigt u. a. Komponenten
des Klemmsystems RotoClamp
05 Das Klemmsystem RotoClamp sichert Achsen
auch bei einem Pneumatik-Ausfall
04 05
Beim Entlüften des Anschlusses Open wird der Axialkolben durch
den Federspeicher bewegt und drückt die Bremsbeläge gegen die
Bremsscheibe. Sie wird gebremst und geklemmt.
BREMS- UND HALTEMOMENTE DURCH
BOOSTER-EINSATZ ERHÖHEN
Hema fertigt die DiskClamp in den Ausführungen DC 50, DC 100
und DC 120 mit Durchmessern von 30 bis 145 mm (DC 50), 70 bis
230 mm (DC 100) und 70 bis 250 mm (DC 120). Das Brems- bzw.
Haltemoment liegt bei DC 50 je nach Nenn-/Betriebsdruck (Pn) bei
40 Nm (Pn = 4 bar) oder bei 60 Nm (Pn = 6 bar). Bei DC 100 sind es
160 bzw. 240 Nm und bei DC 120 beträgt es 175 bis 275 Nm. Wird
der Axialkolben zusätzlich zum Federspeicher mit Druckluft beaufschlagt
(Close), lässt sich die Brems- und Klemmkraft noch deutlich
erhöhen. Bei der Ausführung DC 50 erhöht sich das Brems-/Haltemoment
so bei Beaufschlagung mit 6 bar von 60 Nm auf 105 Nm,
bei DC 120 sogar von 265 auf 465 Nm.
DISKCLAMP SICHERT SELBST HOCHGESCHWINDIG-
KEITS-SCHLEIFKÖPFE ZUVERLÄSSIG
Die rotatorische Positionsklemmung DiskClamp liefert Hema an
zahlreiche Kunden aus dem Maschinenbau. Ein Anwender ist das
Unternehmen Detlev Hofmann, ein Hersteller von Teileapparaten
für Werkzeugmaschinen. Detlev Hofmann suchte für den Spindelschwenkkopf
seines neuen Bearbeitungszentrums eine Klemmvorrichtung,
die gleichzeitig eine Notbrems-Funktion besitzt. Das ist
nötig, weil der Schleifkopf mit hohen Geschwindigkeiten arbeitet
und im Notfall schnell und zuverlässig gegen ein Absacken gesichert
werden muss. Detlev Hofmann setzt seit vielen Jahren erfolgreich
das RotoClamp-Klemmsystem von Hema ein, das allerdings
für diesen Anwendungsfall nicht passte. Mit DiskClamp wurde eine
adäquate Lösung gefunden: „Das Sicherheitsklemmsystem kann
eine Masse aus der Drehbewegung heraus zuverlässig anhalten“,
zeigt sich Hofmann-Konstrukteur Stefan Braun zufrieden.
GERINGERE SYSTEMKOSTEN IM VERGLEICH ZU
HYDRAULIK-LÖSUNGEN ERHÖHEN DIE EFFIZIENZ
Für Maschinenbauer ist DiskClamp nicht nur wegen der Klemmund
Bremskraft sowie der absoluten Ausfallsicherheit interessant.
Sie trägt zudem einen, wenn auch kleinen, Teil zur Steigerung der
Effizienz der jeweiligen Anlage bei, da sie deutlich geringere Systemkosten
als hydraulische Klemmen verursacht. Die so zu erzielenden
Einsparungen können neben der Bearbeitungsqualität der Maschinen
ein weiteres Entscheidungskriterium für potenzielle Käufer sein.
Fotos: Hema Maschinen- und Apparateschutz GmbH
www.hema-group.com
DIE IDEE
„Wir haben DiskClamp speziell für
Anwendungen entwickelt, in denen
sowohl ein Klemm- als auch ein
Notbremssystem benötigt wird.
DiskClamp sichert nicht nur vertikale
Achsen vor dem Absturz, sondern kann
auch Maschinenwellen herunterbremsen.
Das macht unser Sicherheitsklemmsystem
zur idealen Komponentenlösung
für CNC-Schleifmaschinen.“
Edmund Likus, Leiter des Geschäftsbereichs
Klemm- und Bremssysteme,
Hema Maschinen- und Apparateschutz
GmbH
24 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

MARKTPLATZ
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
FUNKTIONALE SICHERHEIT NACH SIL 2 UND PL D BESTÄTIGT
Um den steigenden Anforderungen an die funktionale Sicherheit gerecht zu werden, hat
AMO seine absoluten Längen- und Winkelmessgeräte nach den einschlägigen Normen
EN ISO 13849-1 sowie EN/IEC 61508 zertifizieren lassen. Damit sind die Geräte sowohl in
Anwendungen bis PL d (Kategorie 3) als auch bis SIL 2 (Safety Integrity Level) einsetzbar.
Maschinenbauer können somit alle Vorteile der seriellen Datenübertragung auch in
diesen Sicherheitsapplikationen nutzen – wie etwa verschiedene Diagnosemöglichkeiten,
die automatische Inbetriebnahme oder eine
schnelle Positionswertbildung. Das Sicherheitskonzept
der Messgeräte basiert auf zwei
voneinander unabhängigen, im Geber erzeugten
Positionswerten und zusätzlichen Fehlerbits, die
über eine zuverlässige bidirektionale EnDat 2.2-
oder eine Drive-Cliq-Schnittstelle an einen
sicheren Master übertragen werden. Mit dessen
Hilfe lassen sich Fehler im Messgerät oder in der
Datenübertragung lokalisieren.
www.amo.at
PREDICTIVE MAINTENANCE
FÜR HYDRAULIKSYSTEME
Argo-Hytos hat Lösungen für die
Online-Überwachung von Flüssigkeiten
entwickelt. Diese intelligenten Messsysteme
überwachen mit Algorithmen die
Alterung von Schmierstoffen und den
Verschleiß von Hydraulikkomponenten.
So erkennen sie Probleme, bevor diese
weitere Schäden oder Ausfallzeiten
verursachen können. Die von dem
Hersteller entwickelten Prognosemodelle
basieren auf maschinenspezifischem
Lernen, was es ermöglicht, die
verbleibende Zeit bis zum Ausfall zu
bewerten und die Wartung entsprechend
zu planen. Diese Smart Predictive
Maintenance ermöglicht es also,
Wartungen „just in time“ durchzuführen.
Predictive Maintenance ist damit
ein Instrument, um auch Geschäftsmodelle
zu verändern und neue
After-Sales-Services anzubieten. Die
Messlösungen des Herstellers kommen
z. B. bei der Fernüberwachung von
mobilen Geräten, in der Energieerzeugung
und -verteilung oder Maschinen
zum Spritzgießen, Pressen, Schweißen
oder Schleifen zum Einsatz.
www.argo-hytos.com
PRECISION GEARS
Seit 50 Jahren führend in hochpräzisen Verzahnungen
Zahnräder und verzahnte Wellen 100 – 2.000 mm
Alle Fertigungsschritte im Haus
28.000 m² Produktionsfläche
Eigene Härterei
ZWP Zahnradwerk Pritzwalk GmbH
Freyensteiner Chaussee 15
D-16928 Pritzwalk
www.zahnradwerk.com

KUPPLUNGEN UND BREMSEN
LÄNGENVERSTELLBARE KUPPLUNG
HÖCHSTE PRÄZISION BEI KÜRZESTEN
RÜSTZEITEN VON DRUCKMASCHINEN
Bei einer präzise arbeitenden Druckmaschine gilt es,
tausende Bauteile korrekt zu positionieren.
Wichtig ist zudem ein einfacher Walzenwechsel
nach jedem Druckauftrag.
KBK Antriebstechnik bietet eine spielfreie
längenverstellbare Kupplung, die die Walzen
torsionssteif mit dem Servoantrieb verbindet und
ihre schnelle An- und Entkopplung gestattet.
Thomas Walzel ist Vertriebsmitarbeiter bei der
KBK Antriebstechnik GmbH in Klingenberg am Main
01
02
Bis zu 100 000 verschiedene Komponenten sind in einer einzigen
Druckmaschine verbaut, und jede von ihnen verrichtet an ihrem
Platz eine unverzichtbare Aufgabe. Nur wenn alle Bauteile perfekt
zusammenwirken, kann die Anlage optimale Ergebnisse liefern. Die
Fehlertoleranzen sind dabei so gering, dass sie das menschliche Vorstellungsvermögen
übersteigen: In der gesamten Anlagenfertigung wird auf
Tausendstel Millimeter genau gearbeitet. Alle Teile lagern deshalb vor der
Montage einige Zeit in der Fertigungshalle, damit sie sich akklimatisieren
können. Das bis zu 60 cm dicke Stahlbeton-Fundament der künftigen Druckmaschine
muss zudem etwa zehn Stunden unberührt stehen, bevor die Anlage
auf ihm ihren geforderten Stand zum Aufbau findet. In dieser Zeit biegt
sich das Fundament um etwa einen Millimeter durch, danach bleibt es konstant.
DRUCKMASCHINEN MÜSSEN EXTREM
PRÄZISE ARBEITEN
Diese Zahlen verdeutlichen die außerordentliche Ingenieursleistung, die in
jeder Druckmaschine steckt. Eine zentrale Aufgabe in jeder Anlage kommt
dem sogenannten Druckwerk zu – hier wird die Farbe auf das Papier gebracht.
Damit sich die dort gedruckten Farben genau aufeinander abstimmen
lassen und ein streifenfreies Druckbild ergeben, müssen die Druckwalzen
und -zylinder absolut spielfrei an den jeweiligen Servoantrieb angebunden
sein. Das stellt hohe Anforderungen an die längenverstellbaren
Kupplungen, die diese Verbindung herstellen. Sie sollten zudem so gebaut
sein, dass ein Wechsel der Walzen nach einem Druckauftrag schnell erfolgen
kann. Bisher mussten flexible, spielfreie Kupplungen dafür umständlich in
der Länge an die unterschiedlich langen Druckwalzen angepasst werden –
mit der Folge eines längeren Maschinenstillstands. Das kostet jede Druckerei
wertvolle Zeit und damit bares Geld, denn eigentlich sollten die Anlagen
rund um die Uhr im Betrieb sein, um rentabel zu sein.
26 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

KUPPLUNGEN UND BREMSEN
MASCHINENBAUER FINDET KEINE
PASSENDE KUPPLUNG
Ein Druckmaschinen-Hersteller suchte daher nach einer
Alternative zu den am Markt erhältlichen Kupplungen. Da er
nicht fündig wurde, bauten seine Ingenieure kurzerhand
selbst eine Kupplung und beauftragten die Kupplungs-Spezialisten
von KBK Antriebstechnik aus dem bayerischen
Klingenberg mit der Serienfertigung. „Unsere Antwort war,
dass wir das gerne übernehmen, aber dies für keine gute Idee
halten“, erinnert sich KBK-Geschäftsführer Sven Karpstein.
Der Grund für seine Skepsis lag in der Konstruktion der
Kupplung, denn sie wies einen hohen Verschleiß auf und
zeigte keine konstante Performance.
KBK ENTWICKELT SONDERANFERTIGUNG
NACH MASS
Karpstein schlug dem Unternehmen stattdessen vor, eine
komplett neue spielfreie längenverstellbare Kupplung zu
konstruieren, die exakt für den Einsatz in einer Druck-
01 KBK Antriebstechnik entwickelte eine spielfreie längenverstellbare
Kupplung, die sich schnell an die jeweilige Anwendung
anpassen lässt
02 Die Kupplung wurde mangels einer passenden Alternative
im Auftrag eines Druckmaschinen-Herstellers konstruiert

KUPPLUNGEN UND BREMSEN
maschine ausgelegt ist. Nach schneller Einigung begann Anfang
2017 die Entwicklungsarbeit. Etwa drei Monaten später
standen erste Entwürfe und nach einem Dreivierteljahr konnte
KBK bereits einen Prototyp präsentieren. KBK-Ingenieuren half
ihr langjähriges Erfahrungs-Know-how in der Fertigung von
Kupplungen für die Druckindustrie. „Wir produzieren für viele
namhafte Hersteller in diesem Bereich“, berichtet Karpstein.
„Deshalb wissen wir genau, welche Eigenschaften unser Produkt
besitzen muss, um die nötige Präzision der Anlagen zu
gewährleisten.“
EINFACHES, ABER WIRKUNGSVOLLES
FUNKTIONSPRINZIP
Um die geforderte Kombination aus Spielfreiheit und einfacher
Handhabbarkeit zu erreichen, wählte KBK eine Konstruktion aus
Gleitlagerbuchsen, die auf Zylinderstiften laufen. „So nehmen
wir das ohnehin schon geringe Spiel komplett aus dem System
heraus“, erläutert Karpstein das Prinzip. Das Drehmoment hätte
zwar auch über eine Vielkeilwelle oder eine Passfedernut übertragen
werden können – allerdings nicht spielfrei. „Diese Lösungen
sind bei Servoantrieben nicht sinnvoll, denn bei den häufigen
Starts und Stopps würde die Welle sofort ausschlagen und
einen unrunden Walzenlauf bewirken.“
Dank der von KBK entwickelten Konstruktion mit integrierten
Gleitlagerbuchsen ist eine spielfreie Drehmomentübertragung
dagegen jederzeit gegeben, sodass sich Axialbewegungen mit
geringem Kraftaufwand realisieren lassen. Ein weiterer Vorteil
des neuen Systems ist seine Kompatibilität mit anderen
Kupplungs typen. So kann ein eventuell vorhandener Radialoder
Winkel versatz leicht ausgeglichen werden. Den Praxistest
bestand die Nullserie im Frühjahr 2018 ohne Probleme, die Serienfertigung
startete im Spätsommer.
FOLGEAUFTRÄGE BEREITS IN SICHT
Die neue spielfreie längenverstellbare Kupplung von KBK sorgt
nicht nur für die nötige Präzision des Druckvorgangs, sondern
auch für niedrige Energiekosten beim Anwender. „Das hängt mit
der Leichtbauweise der Kupplung zusammen“, so Karpstein. „Sie
besteht zum Großteil aus Aluminium und hat deshalb ein relativ
geringes Gewicht.“
Hochpräzise Drehmomentübertragung, sehr kurze Umrüstzeiten
und reduzierte Betriebskosten: KBK hat mit seiner Neuentwicklung
die Erwartungen des Druckmaschinen-Herstellers
in jeder Hinsicht erfüllt. Deshalb wird das Unternehmen sämtliche
neuen Maschinen ab sofort mit der KBK-Kupplung ausstatten,
was bei bis zu 16 Druckwalzen pro Anlage mit jeweils
einer Kupplung ein statt liches Auftragsvolumen ergeben dürfte.
Hinzu kommt, dass der Druckmaschinen-Hersteller die neue
Kupplung auch in sämtliche „Alt-Maschinen“ seiner Kunden
nachträglich einbauen wird.
NEUE KUPPLUNG KANN DIE EFFIZIENZ IN
VIELEN BRANCHEN ERHÖHEN
Die potenzielle Zielgruppe für die neue Kupplung von KBK
ist allerdings weit größer, denn eine exakte Übertragung des
Dreh moments, eine hohe Anlagenverfügbarkeit und ein hoher
Be dienkomfort sind auch in vielen weiteren Branchen höchst
willkommen. Das neue Produkt eignet sich deshalb grundsätzlich
für alle Anwendungen, in denen Bauteile an- oder entkoppelt
werden. Zudem lässt sich die verstellbare Kupplung
auch in eine Distanzkupplung integrieren. Das heißt, der
Maschinenbauer muss nicht länger mit den üblichen Halbschalen
arbeiten, auch das Bedienpersonal legt beim An- oder
Entkuppeln des Antriebs keine weiten Wege mehr zurück. Mit
der neuen spielfreien längenverstellbaren Kupplung gelang
KBK eine passgenaue Lösung für seinen Kunden. Zwischenzeitlich
ist die Sonderanfertigung auf bestem Wege, zum Standard-Produkt
zu avancieren.
Fotos: Aufmacher: Fotolia; sonst.: KBK Antriebstechnik GmbH
www.kbk-antriebstechnik.de
DIE IDEE
„Der Anwender hat uns damit
beauftragt, eine spielfreie längenverstellbare
Kupplung zu entwickeln,
die einen schnellen Wechsel der
Druckwalzen ermöglicht. Unsere
Ingenieure haben das mit einer
Konstruktion aus Gleitlagerbuchsen
gelöst, die auf Zylinderstiften laufen.
So konnten wir das Spiel komplett
aus dem System herausnehmen und
hatten die Aufgabe gelöst: Die
Druckwalze läuft rund und lässt sich
schnell und einfach auswechseln.“
Sven Karpstein, Geschäftsführer,
KBK Antriebstechnik GmbH
28 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

MARKTPLATZ
SPARPOTENZIAL VON WÄLZLAGERN
BERECHNEN
NSK hat zwei Software-Tools
entwickelt, die potenzielle
Kosteneinsparungen durch
seine Wälzlager in Maschinen
und Anlagen vorausberechnen.
Mit dem Cost Saver (Kostensparrechner)
und der Cost-
Benefit-Analysis (Kosten-Nutzen-Analyse)
können die
erzielbaren Einsparungen und
die Amortisationszeit bei
einem Wälzlagertausch angezeigt werden. Dafür werden die
Kenndaten der NSK-Lösung und der bisherigen Endanwenderlösungen
eingegeben, und sofort wird das zu erwartende
Einsparpotenzial angezeigt. Der Kostensparrechner ermittelt
alle Kosten, die mit dem Betrieb von Wälzlagern verbunden
sind. Auf dieser Basis werden die Kosten verschiedener
Lösungen kalkuliert. Die Kosten-Nutzen-Analyse betrachtet
die Instandhaltungskosten einer kompletten Maschine oder
Anlage und berechnet den Zeitpunkt, ab dem sich die
Nachrüstung amortisiert. Der Berechnungsbericht kann als
PDF heruntergeladen werden. Die Tools stehen online zur
Verfügung unter: aip.calculations.nskeurope.com.
www.nskeurope.de
UNIVERSALREGLER FÜR
MOTION-CONTROL-ANWENDUNGEN
Moog hat einen neuen MSC III Controller
eingeführt. Dieser industrielle Universalregler
eignet sich für hydraulische und
elektrische Antriebssysteme sowie analogoder
digital-angebundene Motion-Control-
Anwendungen. Der Controller nutzt die
integrierte Programmierumgebung der
firmeneigenen Application Software Suite
(MASS). Die Suite bietet branchenübliche
Software- und Motion-Control-Bibliotheken
für schnellere Programmierung sowie eine
flexible Unterstützung aller Programmiersprachen
gemäß IEC 61131. Darin eingeschlossen sind vollumfassende
Debugging- und Visualisierungsmöglichkeiten, spezielle
Moog-Bibliotheken mit vorprogrammierten Funktionsblöcken und
vielfältige Vernetzungsoptionen. Die robuste Hardware des MSC III
ist für lange Standzeiten ausgelegt und das Resultat der lüfter- und
batterielosen Bauweise des Herstellers. Der Regler zeichnet sich
durch eine neue Generation zuverlässiger Elektronik- und schneller
Kommunikationsbaugruppen aus. Industriekunden profitieren von
kürzeren Zykluszeiten und erhöhter Maschinenproduktivität,
maximaler Flexibilität und rascher Integration in bestehende
Anwendungen.
www.moog.com
VISKOELASTISCHE STOSSDÄMPFER IM PORTFOLIO
Die ACE Stoßdämpfer GmbH nimmt erstmals viskoelastische Stoßdämpfer in ihr Portfolio auf
und erweitert den Bereich der Sicherheitsprodukte. Damit stellt das Unternehmen aus Langenfeld
Konstrukteuren und Anwendern aus der Schwerindustrie, wie z. B. im Kranbau und in
Stahlwerken, aber auch im Schienenverkehr, an Schleusen oder an Windkrafträdern langlebige
Lösungen für die unterschiedlichsten Not-Stopp-Einsatzfälle zur Verfügung. Mit 0,1 bis 1 000 KJ/
Hub verfügen die viskoelastischen Stoßdämpfer über eine große Bandbreite an Energieaufnahme
und besitzen gerade im oberen Bereich gegenüber anderen Lösungen für den Not-Stopp
deutliche Vorteile. Damit reihen sie sich in die Reihe moderner Komponenten des Herstellers ein,
die hochwertig und funktional, aber auch effektiv sowie kompakt in ihrer Bauweise sind.
www.ace-ace.de
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2019/10 29

KUPPLUNGEN UND BREMSEN
RATGEBER KUPPLUNGEN
8 GRÜNDE WARUM EINE
KUPPLUNG NICHT HÄLT
Für einen folgenschweren und kostenintensiven Störfall reicht es schon aus,
wenn Leistungsmerkmale einer Kupplung wie Versatzausgleich,
Drehmoment oder Drehzahl nicht richtig interpretiert
werden. Nachfolgend werden acht Gründe für Beeinträchtigungen oder
Beschädigungen genannt, und wie dies vermieden werden kann.
1. KUPPLUNGSAUSWAHL
Es verwundert nicht: Schon die Auswahl der falschen Kupplung ist
die wirksamste und gängigste Weise, eine Anlage in die Knie zu
zwingen. Der Konstrukteur muss viele Faktoren berücksichtigen,
um einen Kupplungsausfall zu vermeiden. Faktoren wie Drehmoment,
Drehzahl, Wellengröße, Toleranzen, Betriebsumgebung und
Wellenversatz sind bei der Auswahl der richtigen Kupplung von
entscheidender Bedeutung.
2. WELLENVERSATZ
Die meisten Servoanwendungen erfordern den Ausgleich von einer
oder mehreren Versatzformen. Dieser Umstand muss im Mittelpunkt
des Interesses stehen, da ein Wellenversatz nicht nur die
Robert Watkins ist Vice President of Sales and Applications bei
Ruland Manufacturing in Marlborough, Massachusetts, USA
Kupplung selbst, sondern auch andere Anlagenkomponenten wie
Lager oder Motoren beeinträchtigen kann. Ein Versatz ist oft die
Ursache einer Toleranzdiskrepanz zwischen der Antriebs- und der
Abtriebsseite eines Systems. Die hierfür verantwortlichen Faktoren
können vielfältig sein: z. B. Produkte verschiedener Hersteller,
Montageungenauigkeiten, Bewegung des Systems bzw. Motors
während des Betriebs, Verschleiß der Anlagenkomponenten,
schlechte Halterungen und thermische Wellendehnung. Jede
Kupplungsart ist in der Lage, ein Versatz unterschiedlich stark auszugleichen.
Konstrukteure müssen die bestehende Versatzart verstehen,
um bestimmen zu können, ob eine Kupplung mit hohen
Versatzausgleichsmerkmalen eingesetzt werden muss (zum Nachteil
von Faktoren wie Drehmomenteigenschaft usw.), oder korrektive
Systemanpassungen vonnöten sind, bevor eine passende
Kupplung ausgewählt werden kann.
3. DREHZAHLEMPFEHLUNGEN
Mit den Systemanforderungen werden auch Drehzahlen festgelegt.
Bei präzisen Servoantriebssystemen sind Drehzahlen von 2 000,
30 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

KUPPLUNGEN UND BREMSEN
01 02
03
01 Diese Balgkupplung veranschaulicht, was bei
übermäßiger Verlagerung der Wellen, Überschreitung der
Betriebsparameter oder nicht ordnungsgemäßem Einbau
passieren kann
02 Jede Kupplung hat ihre eigene Abnutzungsart und
auch deren Ausfall kann sich unterschiedlich äußern,
hier das ausgefallene sternförmige Verbindungselement
einer Elastomerkupplung
03 Eine Beamkupplung kann wegen Drehmomentüberlastung
ausfallen, oder bei Parallelverlagerung, weil sich
der Kupplungskörper gleichzeitig in zwei verschiedene
Richtungen krümmen muss
5 000, 10 000 oder sogar 25 000 min -1 möglich. Leider sind nicht alle Kupplungen
für höhere Drehzahlen konzipiert, auch wenn sie bei anderen Eigenschaften
die perfekte Lösung für das System darstellen. Das Überschreiten der Drehzahlvorgaben
des Herstellers kann zu einem Ausfall der Kupplung oder zu
einem Schaden von Systemkomponenten führen. Auch wenn die Kupplung für
hohe Drehzahlen ausgelegt ist, können höhere Drehzahlen die negativen Auswirkungen
eines Versatzes steigern. Eine Lamellenkupplung z. B. kann einen
sehr leichten Winkelversatz bei der spezifizierten Maximaldrehzahl von
10 000 min -1 ohne nachteilige Auswirkungen auf Kupplung oder Anlagenkomponenten
ausgleichen. Sie kann aber bei einer Drehzahl von 15 000 min -1 bei
gleichem Versatz durchaus einen Schaden verursachen. Konstrukteure müssen
bei der Auswahl der passenden Kupplung die besondere maximale Betriebsdrehzahl
einer Kupplung kennen. Zudem ist es besonders wichtig zu wissen,
wie Hersteller die Spezifikationen erstellen: d. h. werden die einzelnen Leistungsfaktoren
separat oder im Gesamtzusammenhang und bei maximaler
Drehzahl geprüft.
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KUPPLUNGEN UND BREMSEN
04
04 Richtiger Einsatz: drei verschiedene Kupplungen
auf Wellen mit unterschiedlichen Krümmungsradien:
Balgkupplung, Beamkupplung, Oldhamkupplung
(von oben nach unten)
05 Eingehende Tests vor Einbau in produktiv laufende
Anlagen tragen zur Maximierung der Leistungsfähigkeit
von Kupplungen und Systemen bei
05
4. KUPPLUNGSABNUTZUNG
Kupplungen werden in den meisten Anlagen als Abnutzungselement
eingesetzt, um kostenintensivere Komponenten wie Lager
oder Motoren zu schützen. Jede Kupplung hat ihre eigene Abnutzungsart
und auch deren Ausfall kann sich unterschiedlich äußern.
Beam- und Balgkupplungen stoppen bei Erreichen des Endes ihrer
Nutzungsdauer und einem Ausfall die gesamte Kraftübertragung.
Dagegen verlieren Lamellen-, Elastomer- und Oldhamkupplungen
lediglich ihre Spielfreiheit, behalten aber weiterhin die Eigenschaft
der Bewegungsübertragung. Je nach Anwendungsanforderungen
kann eine dieser Abnutzungsarten unerwünscht sein.
Zudem müssen Konstrukteure berücksichtigen, ob die Kupplung
bei Erreichen des Endes ihrer Nutzungsdauer gewartet oder ersetzt
werden muss. Beam-, Balg- und Lamellenkupplungen sind wartungsfrei
und müssen nach einem Ausfall komplett ausgetauscht
werden. Bei Oldham- und Elastomerkupplungen kann die Leistungsfähigkeit
nach Erreichen der Nutzungsdauer durch Austausch
des Zwischenstücks wiederhergestellt werden. Während der Testphase
können Konstrukteure die Nutzungsdauer einer Kupplung
besser verstehen lernen. Hieraus können sie dann Empfehlungen
für die Erstellung eines Kalenders mit individuellen Wartungsintervallen
abgeben, um ungeplante Anlagenausfälle zu vermeiden.
5. UNSACHGEMÄSSE MONTAGE
Die korrekte Auswahl der Kupplung und Optimierung der Systemparameter
können durch eine unsachgemäße Montage schnell zunichte
gemacht werden. So können unterschiedliche Anzugsmomente
von Schraubverbindungen, falsche Welleneinstecktiefen,
eine nicht zentrierte Montage und das Stauchen oder Dehnen der
Kupplung zu einem Ausfall oder zu einer vorzeitigen Abnutzung
von systemkritischen Komponenten führen. Am sichersten ist es,
die Montageanweisungen des Herstellers zu befolgen, die idealerweise
durch Video-Angebote unterstützt werden.
6. NACHAHMERPRODUKTE
Nicht alle Kupplungen werden auf die gleiche Weise und für die
gleichen Zwecke hergestellt. Einige Kupplungen besitzen allgemein
übliche Spezifikationen, Toleranzen und Konstruktionsmerkmale,
die sie auf dem Markt von vielen anderen Produkten kaum unterscheidbar
machen. Dies kann für Systeme mit beschränkten Leistungsanforderungen
ausreichen, doch Präzisionsanlagen benötigen
oder profitieren häufig von Kupplungen, die über zusätzliche
Eigenschaften verfügen. So gehört z. B. die gewuchtete Konstruktion
nicht zum Branchenstandard – die meisten Kupplungen verfügen
nicht über dieses Merkmal. Einsatzgebiete wie die Druckindustrie
verlangen zwingend, dass Komponenten konstruktiv gewuchtet
sind, um die Gefahr von Vibrationen zu vermeiden – weniger präzise
Kupplungen würden zu Streifenbildungen und einem kostenintensiven
Ersatzteilaufwand bzw. zu Stillstandzeiten führen. Entsprechende
Servokupplungen besitzen Bohrungen, welche die Elemente
konstruktiv wuchten. Verfügbar sind u. a. Oldhamkupplungen,
Elastomerkupplungen, Balgkupplungen, Lamellenkupplungen
oder Beamkupplungen.
7. SPÄTE KONSTRUKTIONSPHASE
Viel zu häufig werden Motion Control-Kupplungen in der späten
Konstruktionsphase ausgewählt. Dies kann die Optionen für die in
einem System einsetzbare Kupplung und die damit möglichen
Leistungsfähigkeiten einschränken. Für eine Anlage z. B. mit hohen
Drehmoment- und Drehzahlanforderungen, kann die Verwendung
einer Lamellenkupplung erforderlich sein. Ist jedoch der Bauraum
für eine Doppelgelenkausführung zu klein, so kann der Konstrukteur
möglicherweise gezwungen sein, eine Einfachgelenkversion
auszuwählen. Lamellenkupplungen in Einfachgelenkausführung
erfüllen zwar die Drehmoment- und Drehzahlanforderungen, können
aber keinen Parallelversatz ausgleichen. Dies bedeutet, dass
das System bei Installation eine höhere Präzision erfordert, um das
Auftreten von Parallelversatz zu vermeiden, mit dem damit verbundenen
Aufwand und den entsprechend zu erwarteten Kosten. Wird
die Frage nach der passenden Kupplung im Konstruktionsprozess
früher berücksichtigt, treten diese Probleme mit höchster Wahrscheinlichkeit
nicht auf, was wiederum zu Zeit- und Kostenersparnissen
führt. Um den Konstruktionsprozess zu vereinfachen, stellen
einige Hersteller auf ihrer Website entsprechende CAD-Zeichnungen,
detaillierte Produktinformationen und technische Unterstützung
zur Verfügung.
8. TESTLÄUFE
Bei der Konstruktion einer Anlage sollten Testläufe immer ganz
oben auf der Prioritätenliste stehen. Auch wenn in der Konstruktionsphase
alles perfekt aussieht, kann nur schwer eingeschätzt
werden, ob eine Kupplung auch unter den üblichen Einsatzbedingungen
die geeignete Lösung darstellt. Eingehende Tests vor
Einbau in produktiv laufende Anlagen können zur Maximierung
der Leistungsfähigkeit von Kupplungen und Systemen entscheidend
beitragen. Einige Hersteller bieten an, den Konstruktionsprozess
mit technischem Rat unterstützend zu begleiten und sie
stellen auch Produktmuster zur Verfügung, um eine perfekte Kupplungsauswahl
sicherzustellen.
Fotos: Ruland Manufacturing
www.ruland.com
32 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

PRÄZISE AUCH UNTER HARTEN BEDINGUNGEN
Mit den magnetischen Absolut-Drehgebern der
Baureihen EAM580/360 von Baumer lassen sich
Drehwinkel effizient messen. Sie erfüllen eine
Winkelpräzision von ± 0,15° auch unter anspruchsvollen
Bedingungen und sind dabei besonders
robust. Dafür sorgt ein Zusammenspiel aus einer
zum Patent angemeldeten Anordnung von Magnet
und Magnetsensoren, einem leistungsstarken,
energieeffizienten Mikroprozessor sowie den
besten Signalverarbeitungs-Algorithmen zur
Wandlung, Filterung und Interpolation der
Messwerte. Das alles ist bis 500 g schock- und bis 30 g vibrationsfest verpackt. Die
extra robuste EAM R-Serie ist zudem ausgelegt für höchste Korrosionsbeständigkeit
(CX), für den Einsatz in Fahrzeugen (E1-konform) sowie für funktional sichere
Anwendungen (bis PLd). Im EAM-Portfolio findet sich für jede Anwendung ein
Drehgeber mit den passenden Abmessungen, Schnittstellen und Eigenschaften
sowohl für den stationären Einsatz in der Fabrik als auch in mobilen Anwendungen.
www.baumer.com
ETHERNET-LEITUNGEN MIT CC-LINK IE FIELD-ZERTIFIKAT
Für den Einsatz in Energieketten hat
Igus die hochflexiblen Ethernet-Leitungen
CFBUS.045 und CFBUS.049
entwickelt. Sie haben das CLPA-Zertifikat
für CC-Link-IE-Protokolle für den
asiatischen Raum und die mit 600 V
erhöhte UL-Zulassung für den
amerikanischen Markt. Steigende
Anforderungen an industrielle
Ethernet-Kommunikationsknoten
benötigen bei der wachsenden Menge
an Datenströmen eine sichere und langlebige Verbindung zwischen den Komponenten.
Eine große Herausforderung in industriellen Umgebungen ist die begrenzte
Lebensdauer der Datenströme aufgrund der Alterung der bewegten Leitungen. Die
BUS-Serien CFBUS.045, CFBUS.PUR.045, CFBUS.PVC.045 (CAT5e) und CFBUS.049,
CFBUS.PUR.049, CFBUS.PVC.049 (CAT6) von Igus haben eine Gebrauchsdauer im
Testlabor mit über 76 Mio. Hüben bei einem Biegeradius von 9,5 × d unter Beweis
gestellt. Wie auf alle seine Leitungen gibt der Hersteller auch auf die neuen Ethernet-Leitungen
36 Monate Garantie.
www.igus.de
LEISTUNGSFÄHIGE SWITCHES
FÜR PROFINET
Lapp hat nun auch Switches für Profinet-
Netzwerke im Angebot. Diese haben 4, 8 oder
16 Ports und erfüllen Profinet Conformance
Class B. Ein Switch kann somit unterscheiden,
ob es sich bei dem Telegramm um eine
Anfrage aus dem Web, eine FTP-Dateiübertragung,
einen Medienstream oder ein
Profinet-Telegramm handelt. Ist die Übertragungslast
hoch, kann der Switch die wichtigen Telegramme priorisieren. In der
Etherline- Access-Familie gibt es bereits Switches für industrielles Ethernet, sowohl
managed als auch unmanaged. Sie zeichnen sich durch eine kurze Rekonfigurationszeit
aus. Die Switches sind ausgestattet mit den modernsten Diagnose- und
Redundanz verfahren. Außerdem bietet der Hersteller mit Etherline T1 Flex erste Single-
Pair-Ethernet-Leitungen an. Der nächste Schritt zur breiten industriellen Nutzung von
Single Pair Ethernet ist die Entwicklung passender Steckverbinder. An einem Standard
dafür arbeitet Lapp mit anderen Herstellern und Normungsgremien.
www.lappkabel.de
afag.com

WÄLZ- UND GLEITLAGER
Stefan Loockmann Rittich ist
Leiter Iglidur Gleitlagertechnik
bei der Igus GmbH in Köln
KUNSTSTOFF-LAGER IM RENNSPORT
MIT LEICHTIGKEIT ZUM SIEG
Der Motorsport auf zwei Rädern kennt
unterschiedliche Fahrzeugklassen – bis zu
Einzylinder-Maschinen. Die begrenzte
Motorpower dieser Bikes ist kein Nachteil,
wenn das Gewicht ebenfalls stark reduziert wird.
Kunststoff-Lager statt metallische Alternativen
leisten hier einen wichtigen Beitrag. Und sie
zeigen weitere Vorteile im harten Rennalltag.
Bei Krämer Motorcycles (KMC) gibt es genau ein Produkt zu
kaufen – Fahrspaß auf zwei Rädern: Ein Supermono-Rennbike,
das sich durch extreme Fahreigenschaften auszeichnet
und dadurch nicht nur bei der Ein-Zylinder-Meisterschaft
Titel gewann, sondern in der aktuellen Saison auch bei den Supertwin-Rennen
gut mithalten kann. In der Spitze fährt die Maschine,
die unter der Modellbezeichnung HKR-EVO2 angeboten wird, bis
zu 230 km/h. Beim nordirischen Straßenrennen Tandragee 100
fuhr Shaun Anderson eine Durchschnittgeschwindigkeit von
100,485 miles/hour (161,715 km/h) und durchbrach damit als
erster und einziger Rennfahrer überhaupt die magische 100-miles/
hours-Marke auf einem Einzylinder-Motorrad.
Obwohl das Unternehmen noch relativ jung ist, steckt bereits
eine Menge Entwicklerarbeit in der Maschine. Was 2009 noch als
Privatprojekt der drei Freunde Christof Henco, Markus Krämer und
Nico Rothe begann – deren Anfangsbuchstaben (HKR) in die
Typenbezeichnung einflossen – nämlich ein eigenes Motorrad rein
für Motorsportzwecke zu entwickeln, führte 2014 zur Gründung der
Firma Krämer Motorcycles durch Markus Krämer, der zuvor als
Entwicklungs-Ingenieur bei KTM gearbeitet hatte. Dementsprechend
war die Entscheidung für die zentrale Komponente nicht
schwer: Der Einzylinder-Motor KTM 690 LC4 diente von Beginn an
als Antriebsaggregat. Um dieses herum wurde das restliche Bike
konstruiert, zum Teil aus Standardteilen, zum Teil mit selbst entwickelten
Komponenten.
Zu letzteren gehört der Gitterrohrrahmen aus Chrommolybdän-
Stahl. Gegenüber dem Standard-Rahmen der KTM-Serienmaschinen
ist er mit 6,5 kg um rund ein Drittel leichter. Ein weiterer Clou
01 02
34 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

der Töginger Rennmaschine ist der Heckausleger aus XPE-Kunststoff. Sitz und Tank
sind hier zusammengewachsen, was ebenfalls deutlich an Gewicht spart. „Eines unserer
Konstruktionsprinzipien ist es, mehrfache Funktionen in einem Teil zu vereinen und
so die Komponenten und damit die zu bewegende Masse zu verringern“, erläutert
Markus Krämer, Geschäftsführer von KMC, die Bauweise der Rennmaschinen.
GEWICHT UND PREIS ZÄHLEN
Komponente für Komponente nimmt sich KMC vor und versucht, statt der Standardprodukte,
zu Eigenentwicklungen zu kommen, die den individuellen Anforderungen
entsprechen. An erster Stelle steht dabei das reduzierte Gewicht – je weniger, desto
besser. Da die maximale Leistung eines Einzylindermotors begrenzt ist, bleibt nur die
Masse, die es zu verringern gilt, um sich einen Vorteil zu sichern.
Ebenso ist die Einfachheit in der Konstruktion relevant, denn davon hängt es ab, wie einfach
– also wie schnell – sich eine Reparatur ausführen lässt. Im Rennalltag entscheidend:
Rechtzeitig zum Start wieder den fehlerfreien Antritt zu schaffen. Aber auch eine gewisse
Flexibilität muss gegeben sein. Hier nennt Krämer die Radaufhängung als Beispiel: „Wenn
wir die Gewichtsverteilung ändern wollen, dann gilt es eine andere Länge einzusetzen.
Solche Konfigurationsoptionen müssen von Anfang an berücksichtigt werden.“
Ein weiterer Punkt ist der Preis, denn Krämer möchte eine Klientel unterhalb des
Vollprofi-Segments ansprechen. Je nach Konfiguration kosten die Bikes, die ausschließlich
bei Rennen zum Einsatz kommen, zwischen 15 000 und 25 000 EUR. Der Hersteller
bezieht deshalb qualitativ hochwertige Komponenten zu einem vergleichsweise günstigen
Preis.
KUNSTSTOFF STATT EDELSTAHL
Die jüngste Entwicklung von KMC ist ein neues Linksystem für die hintere Schwinge,
die das Hinterrad über einen Dämpfer mit dem Rahmen verbindet. Die Welle des bisherigen
Linksystems enthält ein Innenleben aus neun Metallteilen, die aufwändig zusammengefügt
und geschmiert werden mussten. Die Neukonstruktion, die nun nach einem
Jahr Entwicklungszeit in künftige Maschinen eingebaut wird, braucht lediglich zwei
schmiermittelfreie Kunststofflager, die eingepresst und danach wartungsfrei betrieben
werden. Hinzu kommt – das Gewicht reduziert sich um rund ein Drittel und zwar von
535 auf 355 g. Auch der Bauteilepreis ließ sich senken – inklusive der Iglidur Q Gleitlager
mit Bund – im Vergleich zur früheren Konstruktion in signifikantem Maße.
Diese Anwendung zeigt den prädestinierten Einsatz von Lagern aus dem Hause Igus:
Bei nur kleinen Drehwinkeln bis 10° treten große Kräfte auf. Hier erweist sich von hohem
Vorteil: Die Kunststoffe kommen gänzlich ohne Schmierung aus. Bei einer ähnlich einfachen
Konstruktion in Metallausführung müsste dafür gesorgt werden, dass eine vollständige
Umdrehung erfolgt, da ansonsten keine komplette Flächenschmierung vorliegt.
Der Einsatz der Igus-Produkte entspricht zudem dem Prinzip der Einfachheit: „Wir pressen
manchmal lediglich eine Buchse aus Kunststoff ein, während wir in Metall-Ausführung
gleich mehrere Teile zusammenfügen müssten“, führt der KMC-Chef aus.
SPS SMART PRODUCTION SOLUTIONS
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01 Das neu entwickelte Linksystem zeichnet sich durch seine einfache
und leichte Konstruktion aus
02 Der Link trägt dazu bei, Stöße auf das Hinterrad abzufangen
03 Ein weiteres Kunststofflager ist im Schaltsystem verbaut
Neuer ServoantriebCanisDrive®-58
Vorteil!
Mit dem CanisDrive® entscheiden Sie das
Spiel für sich –und zwar völlig spielfrei.
03
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WÄLZ- UND GLEITLAGER
04 Markus Krämer, Geschäftsführer und Gründer von KMC, und das
Supermono-Bike HKR-EVO2
VIELSEITIGE VERWENDUNG
Doch nicht nur beim neukonstruierten Linksystem setzt KMC auf
Igus-Produkte, die sich bereits an diversen anderen Stellen bewährt
haben. So z. B. bei Fußbremshebel, wo zwei Igubal Gelenkköpfe die
Kraft übertragen. Bei der Fußrastanlage kommen Iglidur J-Gleitlager
zum Einsatz, auch die Umlenkwelle der Schaltung wird mit
einem Iglidur Gleitlager verbunden. Und bei Schalt- und Bremshebeln
setzt Krämer ebenfalls auf Iglidur J-Gleitlager. Neben dem
Gewicht spielen die Kunststoffe des Motion Plastics-Spezialisten
Igus noch einen weiteren essenziellen Vorzug aus: Sie funktionieren
schmiermittelfrei. Damit spart sich der Renntechniker den Aufwand
für die Schmierung und obendrein vermeidet er eine potenzielle
Schmutzquelle. Denn Schmierfett sorgt im harten Rennalltag
dafür, dass sich an derartigen Stellen Schmutz ansammelt, der die
Funktionsfähigkeit des Bauteils beeinträchtigen könnte.
SORTIMENT ERFÜLLT NAHEZU ALLE WÜNSCHE
Erste Kontakte zu Igus knüpfte Markus Krämer bereits bei seinem
vorherigen Arbeitgeber KTM. Dort kamen die Produkte in wenigen
Nischenbereichen, bei der Schaltung und Lenkung, zum Einsatz.
Die finale Entscheidung für die Kunststoff-Komponenten resultierte
aus der Anregung eines Konstrukteurs, der mit Igus bereits intensiv
im Fahrradbau zusammengearbeitet hatte. Schnell zeigte sich, dass
die geplanten Anwendungen im Igus-Standardsortiment zu finden
sind. So erübrigte sich eine weitere Anbietersuche.
Der Einstieg in die Verwendung von Kunststofflagern erwies sich
zunächst als einfach, da keine Sonderanfertigungen notwendig
waren. Beim nun fertiggestellten Linksystem sei laut Krämer die
Entwicklung doch aufwändiger gewesen, da einige Tests erfolgen
mussten. Der KMC-Chef erläutert: „Die Standardangaben von Igus
zur Toleranz passten nicht zu unserer Anwendung. Ein Spielraum
von einem zehntel Millimeter vervielfältigt sich hier, und dann
spürt man auf dem Hinterrad plötzlich eine Bewegung von ein bis
zwei Millimetern – für eine Rennmaschine nicht akzeptabel.“ Auf
der Suche nach den richtigen Toleranzen zwischen Bohrung und
Welle habe sich KMC daher durch Tests an die richtige Kombination
herangetastet und mit Igus erfolgreich zusammengearbeitet.
RITT AUF DER RASIERKLINGE
Selbstverständlich ließe sich das Gewicht der Maschine noch weiter
reduzieren, bspw. durch den Einsatz von Carbonfaser-Teilen.
Doch in der Kleinserie verzichtet KMC darauf: „Das würde unsere
Maschinen nahezu um das Doppelte verteuern“, erläutert Krämer.
Andere Rennställe müssten darauf weniger achten, wenn sie Prototypen
zusammenstellen. Doch bei KMC geht es nicht nur darum,
selbst Rennen zu fahren, sondern auch Maschinen zu verkaufen.
Hierfür gilt es einen attraktiven Preispunkt zu erreichen. Selbst
ohne diese konstruktiven Kniffe sieht sich Krämer in seiner Klasse
im Gewichtsvergleich weit vorne: „Auf jeden Fall unter den Top 3“.
Krämer bevorzugt kleinere Verbesserungen, die sich in Summe
dennoch bemerkbar machen. Und ein Teil dieser Verbesserungen
sind neben dem selbst konstruierten Stahlrahmen und einem
leistungsfähigen, auf Aluminium basierendem Bremssystem, eben
auch die Komponenten von Igus.
Was die Kombination von geringem Gewicht und extremer
Bremskraft bewirkt, überrascht und begeistert Fahrer gleichermaßen.
Während andere 80-PS-Maschinen als eher schwachbrüstig
gelten, macht die nur 125 kg schwere HKR-EVO2 mit diesem
Antrieb auch im Feld mit deutlich stärkeren, aber schwereren
Motorrädern eine gute Figur. Starke Bremsverzögerung und präzise
Spurführung trotz hoher Kurvengeschwindigkeiten mit extremer
Schräglage bringen die Rennmaschine besonders auf Strecken mit
engen Kurvenradien nach vorne. Das Ergebnis ist in Töging zu
sehen: Zahlreiche Siegerpokale schmücken die Regale in der
Produktionshalle.
AUF DER SIEGERSTRASSE
Auch 2018 kamen wieder zwei neue Trophäen hinzu. Und der
Respekt etlicher Motorsportfans, die sich an den Rennstrecken in
Europa und den USA von der wieselflinken Fahrweise der Krämer-
Maschinen überzeugen konnten. Dementsprechend gut entwickelt
sich das Geschäft. Während 2015 erst 14 Maschinen einen Abnehmer
fanden, lautet das Ziel für 2019, etwa 35 bis 40 Maschinen
abzusetzen. Und dann sollen selbstverständlich noch ein paar
Siege her – vielleicht sogar auf heimischer Strecke.
Fotos: Igus GmbH
www.igus.de
DIE IDEE
„Mit unserem Supermono-Bike wollen
wir unseren Kunden Fahrspaß auf
zwei Rädern bieten. Dafür setzen wir
auf die leichten und langlebigen
Kunststoffgleitlager von Igus.“
Markus Krämer, Geschäftsführer und
Gründer, Krämer Motorcycles
36 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

MARKTPLATZ
IN PUNCTO PERFORMANCE AUF ANSPRUCH GETRIMMT
Pilz präsentiert eine neue Generation seiner Motion Control Steuerungssysteme. PMCprimo C2
wurde mit einem 1,3-GHz-Prozessor für höhere Taktzahlen ausgestattet. Anwender sollen
gleichzeitig von einer schnellen Inbetriebnahme mittels Programmierung über Soft-SPS
nach IEC 61131 profitieren. Auch bestehe dank des integrierten, Ethernet-basierten
Echtzeit-Task (Abarbeitungszeit 1 ms) die Möglichkeit, anspruchsvolle Applikationen, wie
etwa Bahninterpolationen, umzusetzen. Zudem unterstützt PMCprimo C2 Master- und
Slave-Kommunikationsschnittstellen wie z. B. Modbus/TCP, CAN oder Profibus-DP-S.
Sämtliche Steuerungssysteme der PMCprimo-Baureihe verfügen über SPS- und Motion-
Funktionalitäten. Bis zu 32 Servoachsen sollen nach Art einer elektronischen Königswelle
flexibel verknüpft und einfache CNC-Aufgaben gelöst werden können. Kennzeichnend sind
ferner Funktionen wie Fernwartung, automatische Parametrierung gewechselter Systemkomponenten
und I/O-Sharing.
www.pilz.com
WIRBELSTROMMESS-
SYSTEM FÜR PRÄZISE
SPALTÜBERWACHUNG
Mit dem EddyNCDT 3060 hat
Micro-Epsilon ein auf dem
Wirbelstromverfahren basierendes
Wegmesssystem entwickelt.
Es eignet sich zur Überwachung
des Schmierspalts und der
thermischen Ausdehnung sowie
zur Bestimmung von Wellenbewegungen
und Rundlauf von
Maschinenteilen und Antriebskomponenten.
Das induktive
Wegmesssystem besteht aus
einem kompakten Controller,
einem Sensor sowie einem Kabel
und ist werkseitig auf ferromagnetische
bzw. nicht ferromagnetische
Materialien abgestimmt.
Die Sensoren sind für Umgebungstemperaturen
bis max.
200 °C und einen Umgebungsdruck
bis 20 bar ausgelegt.
Messungen erfolgen mit einer
Grenzfrequenz von bis zu
20 kHz. Die kompakte Bauform
des Controllers und die Feldbusanbindung
vereinfachen zudem
die Integration des Wirbelstrommesssystems
in Maschinen und
Anlagen. Ein modernes Webinterface,
das über die Ethernet-
Schnittstelle abgerufen wird,
unterstützt die Parametrierung
des EddyNCDT 3060.
www.micro-epsilon.de
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daran ist aber nicht nur die Qualität,
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GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN
KOMPAKTE GETRIEBE
FREIE FAHRT
FÜR FTS
Fahrerlose Transportsysteme (FTS)
können die Effizienz in Produktion
und Logistik steigern. Dazu
müssen sie jedoch leistungsstark,
sicher und flexibel sein. Speziell
für den Einsatz in FTS baut ABM
Greiffenberger eine Reihe von
Getrieben, die besonders kompakt
konstruiert sind und sich
platzsparend verbauen lassen.
Sie ermöglichen eine zuverlässige
und energieeffiziente Fahrt.
Dipl.-Ing. Wolfgang Benzing ist Leiter des Geschäftsbereichs
Mobile Antriebstechnik bei ABM Greiffenberger
Antriebstechnik GmbH in Marktredwitz
Der Antriebsspezialist ABM Greiffenberger aus dem oberfränkischen
Marktredwitz bietet effiziente Getriebe für verschiedene Fahrzeugkonzepte
an. Dazu gehören Zugfahrzeuge, Unterfahrgeräte, aufgerüstete
Stapler und Montageplattformen. Um die oftmals beengten
Platzverhältnisse in FTS optimal zu nutzen, hat das Unternehmen besonders
kompakte Flach- und Winkelgetriebe entwickelt, die ohne großen Aufwand zu
integrieren sind.
Die zwei- bis dreistufigen Komponenten stehen mit hohen Untersetzungen,
geringem Drehflankenspiel und hoher Geberauflösung zur Verfügung. Sie sind
für niedrige Geschwindigkeiten ausgelegt und erlauben ein exaktes Positionieren
der Fahrzeuge. Abhängig von der Bauform erfolgt die Lenkung z. B. über eine
elektronische Differentialsteuerung von zwei Motoren für Kurvenfahrten. Für
komplexe Fahrmanöver in der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung, seitlicher
Fahrt oder dem Drehen im Stand besteht die Möglichkeit, ein oder mehrere
Antriebsräder elektrisch zu lenken.
DAS PORTFOLIO
Zu den Varianten, die sich besonders gut für den Einsatz in Fahrerlosen Transportsystemen
eignen, gehören Kegelradgetriebe der KG-Reihe mit Drehmomenten
von 60 bis 800 Nm. Von 50 bis 2 000 Nm reicht das Spektrum bei den Flachgetrieben
der FG-Reihe. ABM Greiffenberger führt darüber hinaus Stirnradgetriebe
im Portfolio. Sie überzeugen durch Abtriebsmomente von 30 bis 2 080 Nm. Hohe
Radaufstandskräfte bis zu 25 000 N besitzen Radnaben-Fahrantriebe (TDH-Reihe),
die besonders robust konstruiert sind. ABM bietet sie in vier Varianten mit Dreh­
38 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN
01
02
momenten zwischen 360 und 2 000 Nm an. Durch die Integration der Komponenten
in das Antriebsrad stehen sie als Fahrantriebe für eine besonders effiziente,
platzsparende Kraftübertragung. Anwendern stehen Kegelrad-Fahrantriebe
vom Typ TDB auf Wunsch auch mit elektrischer Lenkung zur Verfügung. Sie sind
mit Radaufstandskräften bis 16 000 N erhältlich und decken in unterschiedlichen
Ausführungen Drehmomente von 435 bis 2 000 Nm ab. Flachgetriebe-
Fahrantriebe der Baureihe TDF mit einem Leistungsspektrum von 435 bis
1 400 Nm erreichen Radaufstandskräfte bis 17 000 N.
Die großen Radmomente bei kleinen Drehzahlen eignen sich für leichte
Steigungen und ermöglichen ein präzises Manövrieren. Der Anwender spart darüber
hinaus Kosten, denn durch die hohen Radaufstandskräfte ist eine separate
Lagerung der Radachse nicht erforderlich.
LANGE BATTERIESTANDZEITEN
Im Vergleich zu Staplerantrieben werden bei FTS keine hohen Anfahrmomente
für Steigungen benötigt, da sie i. d. R. in ebenen Fabrikhallen unterwegs sind. Im
autonomen Betrieb werden häufig Batterien mit 48 oder 24 V verwendet. Dabei
empfiehlt sich der Einsatz von Permanentmagnet-Synchronmotoren, die sich in
Niedervoltanwendungen bewährt haben. ABM Greiffenberger bietet dafür die
Baureihe Sinochron mit Dauerleistungen bis 13 kW an. Sie zeichnet sich durch
Kompaktheit und hohen Wirkungsgrad aus. Sinochron-Motoren sind umweltfreundlich
und übertreffen die von der Premium-Energieeffizienzklasse IE4 geforderten
Werte deutlich. Anwender sind damit optimal für weitere gesetzliche
Regelungen gerüstet. Die Antriebe besitzen eine hohe Leistungsdichte und sorgen
im täglichen Einsatz für lange Batteriestandzeiten. Darüber hinaus ist die Baureihe
kompakt konstruiert und lässt sich einfach in die Transportsysteme integrieren.
KUNDENNUTZEN IM FOKUS
ABM Greiffenberger tritt auch im FTS-Sektor als Systemlieferant mit hoher Beratungs-
und Entwicklungskompetenz auf und bietet seinen Kunden damit kurze
Entscheidungswege: Alle Produkte werden im eigenen Haus konstruiert, und
selbst komplexe Prototypen lassen sich in additiver Fertigung kurzfristig realisieren.
Für gleichbleibend hohe Qualität sorgen moderne Prüftechnologien sowie
ein Labor zur Werkstoffanalyse und Leistungsprüfstände. Die Teile werden an
hochmodernen Maschinen und Bearbeitungszentren produziert, dabei ermöglichen
robotergesteuerte Fertigungszellen eine gleichbleibende Serienqualität.
Aus intensivem Kundenkontakt und gründlicher Marktbeobachtung entstehen
innovative Produkte. ABM Greiffenberger nutzt sein modulares und umfangreiches
Portfolio, um auf die Anwendung zugeschnittene, bauraum- und
kostenoptimierte Systeme zu entwickeln.
Fotos: ABM Greiffenberger Antriebstechnik GmbH
www.abm-antriebe.de
01 Der Radnabenantrieb verkraftet hohe
Radaufstandskräfte bis 25 000 N und ist in
vier Drehmoment-Varianten verfügbar
02 In diesem FTS kommen Winkelgetriebe
mit Niedervoltmotoren für eine kraftvolle
und präzise Performance zum Einsatz
DIE IDEE
„ABM hat eine Vielzahl von Antriebslösungen
für den allgemeinen
Maschinenbau im Programm. Durch
einfache Adaption dieser breiten und
modularen Produktpalette können
spezifische Anforderungen aus dem
Bereich Fahrerlose Transportsysteme
wie unterschiedliche Einbauverhältnisse,
niedrige Versorgungsspannungen
und präzises Positionieren mit
den zuverlässigen, effizienten und
wirtschaftlichen Standardlösungen
kombiniert werden.“
Dipl.-Ing. Wolfgang Benzing,
Leiter des Geschäftsbereiches Mobile
Antriebstechnik, ABM Greiffenberger
Antriebstechnik GmbH
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2019/10 39

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN
ZYKLOIDGETRIEBE
PUNKTGENAU
SCHWEISSEN
Für den Einsatz in Schweißrobotern oder Positionierern in
Schweißanlagen bietet Nabtesco, weltweit agierender
Hersteller von Zykloidgetrieben, leistungsstarke
Getriebelösungen, die sich durch ein Höchstmaß an Präzision,
Dynamik und Robustheit auszeichnen.
Daniel Obladen ist Head of Sales General Industries
bei der Nabtesco Precision Europe GmbH in Düsseldorf
Aufgrund ihrer zykloiden Bauweise sind die Getriebe von
Nabtesco besonders präzise, dynamisch, langlebig und
kompakt. Sie ermöglichen schnelles Beschleunigen sowie
Abbremsen und positionieren hochgenau mit einem Spiel
von unter einer Winkelminute. Schweißpunkte – selbst komplizierte
geometrische Strukturen – im Hundertstel-Millimeterbereich lassen
sich so punktgenau schweißen, ohne das Werkstück aus- und
wieder einspannen zu müssen. Darüber hinaus sind die Getriebe
unempfindlich gegen Vibrationen und können hohe Stoßbelastungen
(bis zum 5-Fachen des Nenndrehmoments) aufnehmen.
Besonders die Hohlwellengetriebe der Serien RS, RV-C und RD_-C
haben sich dank ihrer Genauigkeit, Dynamik und Zuverlässigkeit welt-
weit in unzähligen Schweißapplikationen bewährt. Die großzügig bemessene
Hohlwelle bietet ausreichend Platz für Kabel und Zuleitungen.
Im Inneren des Zykloidgetriebes sind sie nicht nur optimal untergebracht,
sondern auch bestens vor äußeren Einflüssen geschützt.
LÖSUNG FÜR POSITIONIERER UND DREHTISCHE
Die Getriebe der RS-Serie sind für Axiallasten bis zu 9 t ausgelegt
und positionieren selbst schwerste Lasten hochpräzise. Die gusseiserne
Basis lässt sich einfach am Boden montieren und gewährleistet
einen stabilen Stand. Der Motor wird im rechten Winkel
angebaut und ist damit leicht zugänglich. Durch die stabile, strapa-
40 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN
01
01 Die Hohlwellengetriebe bieten eine hohe Verdreh- und
Kippsteifigkeit und erreichen eine besonders hohe Wiederholund
Bahngenauigkeit – ideal für Schweißapplikationen
02 Extrem vielseitig und leistungsfähig: Die Getriebe
der RD_-C-Serie sind in drei Anbauvarianten verfügbar und
ermöglichen punktgenaues Schweißen
DIE IDEE
02
zierfähige Konstruktion sowie die hohe Leistungsfähigkeit sind die RS-
Exzentergetriebe herkömmlichen Nockenwellen- und Schneckengetrieben
überlegen – optimal für den Einsatz in Drehtischen und Positionierern.
KRAFTPAKETE MIT HÖCHSTER PRÄZISION
Für anspruchsvolle Anwendungen, die höchste Präzision erfordern, sind die
Einbausätze der RV-C-Serie erste Wahl. Sie bieten eine hohe Verdreh- und
Kippsteifigkeit und erreichen eine besonders große Wiederhol- und Bahngenauigkeit.
Die großen, integrierten Schrägkugellager der Getriebe nehmen
äußere Kräfte und Momente auf und verlängern die Lebensdauer zusätzlich.
Eine bauseitige Lagerung und der damit verbundene Fertigungsaufwand für
die Lageraufnahmen entfallen.
VIELSEITIG UND LEISTUNGSFÄHIG
Mit der RD_-C-Serie hat Nabtesco leistungsfähige und äußerst präzise Servogetriebe
im Programm. Sie sind sowohl als Koaxial- (RDS-C), Parallelwellen-
(RDP-C) oder Winkelgetriebe (RDR-C) verfügbar. Dank dieser Vielseitigkeit
und ihrer Leistungs fähigkeit sind die Einsatzmöglichkeiten fast unbegrenzt.
Die Getriebe der RD_-C- Serie liefert der Hersteller grundsätzlich vorgefüllt
mit Schmiermitteln und vollständig verkapselt. Sie verfügen über eine eingebaute
Adapterplatte für den Motor sowie eine Motorwellenkupplung für Servomotoren.
Das reduziert den Zeitaufwand für Konstruktion und Montage.
Für individuelle Anforderungen entwickelt Nabtesco außerdem gemeinsam
mit dem Kunden spezielle Lösungen – exakt angepasst an die jeweilige
Applikation.
Fotos: Nabtesco Precision Europe GmbH
www.nabtesco.de
„Roboter-Schweißanlagen müssen
schnell und präzise arbeiten. Für die
exakte Ausrichtung der Werkstücke
sorgen Positionierer und Drehtische.
Bei den Schweißdrehtischen sorgt ein
Präzisionsgetriebe für den Antrieb
der horizontalen Drehachse. So
lassen sich alle auf dieser Achse
liegenden Schweißpunkte im
Zehntel-Millimeterbereich punktgenau
schweißen, ohne das Werkstück
aus- und wieder einspannen
zu müssen. Zykloidgetriebe von
Nabtesco sind für solche Anwendungen
konzipiert.“
Daniel Obladen, Head of Sales
General Industries, Nabtesco
Precision Europe GmbH
VIDEO
In diesem Video sehen Sie eine kurze
animierte Sequenz eines Zykloidgetriebes:
www.antriebstechnik.de/nabtesco_v
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2019/10 41

DIE IDEENGEBER
DIE NÄCHSTE EVOLUTIONSSTUFE
DER VERSCHLUSSTECHNIK
Thorsten Habelitz, Manager
Application Engineering, und Martin
Menges, Manager Development und
Design, sind die Ideengeber hinter
dem einschiebbaren
Stahl-Abdeckband oder kurz ADE aus
dem Hause Schaeffler. Mit dem ADE
lässt sich die Montagezeit von
Mehrachssystemen drastisch
reduzieren. Wie dies umgesetzt
wurde und welche weiteren Vorteile
die Neuentwicklung bietet, haben uns
die Ideengeber im Interview verraten.
ZU DEN PERSONEN
Thorsten Habelitz ist seit 15 Jahren bei
Schaeffler. Habelitz ist verantwortlich
für die Anwendungstechnik Lineartechnik
in Produktionsmaschinen.
Martin Menges arbeitet seit 28 Jahren bei
Schaeffler. Er ist verantwortlich für die
Produktentwicklung und Konstruktion der
Profilschienenführungen. Zuvor war er acht
Jahre als Anwendungstechniker in der
Lineartechnik bei Schaeffler tätig.
VIDEO
Hier sieht man wie schnell sich das
ADE montieren lässt:
http://bit.ly/SchaefflerADE
01 Martin Menges (links) und Thorsten Habelitz
und „ihr“ ADE im Schaeffler-Werk in Homburg (Saar)
42 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

LINEARTECHNIK
Herr Habelitz, Herr Menges, was ist das Stahl-Abdeckband ADE
überhaupt?
Habelitz: Bei dem Stahl-Abdeckband ADE handelt es sich um
eine Verschluss- oder Abdecktechnik, die genutzt wird, um die
Senkung der Profilschiene ebenmäßig zu verschließen, damit sich
dort kein Schmutz oder Kühlschmierstoff ablagern kann. Das
Abdeckband bietet der Dichtung des darüberfahrenden Wagens
eine ebene Oberfläche zum sauberen Abstreifen jeglicher Verschmutzung.
Das Besondere an unserem Produkt ist die nutzerfreundliche
Montage.
Menges: Das Stahl-Abdeckband ADE wird in eine passende Nut
der Führungsschiene eingeschoben und mit einer Schraube axial
fixiert. Im Vergleich zu den bisherigen Lösungen reduziert sich
die Montagezeit um bis zu 90 Prozent. Für den Maschinenbau
bietet sich damit die Gelegenheit, die Taktzeit in der Montage von
Mehrachssystemen drastisch zu reduzieren.
Wie entstand die Idee zur Entwicklung des Stahl-Abdeckbands
ADE?
Habelitz: Es gibt viele unterschiedliche Lösungen für Verschlusstechniken,
von Kunststoff- oder Metallkappen bis hin zu Abdeckbändern.
Wir haben bereits seit längerer Zeit solche Bänder im
Portfolio, beispielsweise das klemmbare Abdeckband – ADK.
Das ADE soll dieses nun ablösen.
Das Interview führte Peter Becker, Redaktion antriebstechnik
Das ADE ist die Antwort auf Erfahrungen in der Praxis und eine
Vielzahl von Kundenwünschen, die an uns herangetragen wurden.
Wir haben uns das Feedback am Markt angehört und registriert,
dass unsere Kunden nach einer leichter zu montierenden
Lösung verlangen. Diese bieten wir ihnen nun an. Das ADE ist
somit die logische nächste Evolutionsstufe der Verschlusstechnik
von Profilschienen.
Welche Kundenanforderungen wurden konkret an Sie
herangetragen?
Habelitz: Die Robustheit musste verbessert werden. Das ADE ist
extrem robust, was Beschädigungen im Montageprozess nahezu
unmöglich macht. Zudem kann man das Band sehr kompakt
aufrollen und verpacken. Damit einher geht auch ein besseres
Handling im logistischen Prozess. Wir können nun gewährleisten,
dass das Abdeckband zusammen mit der Linearführung in einem
einzigen Paket geliefert wird. Das hört sich trivial an, ist aber
dennoch sehr wichtig. Aufgeteilte Lieferungen können getrennt
geliefert werden oder in der Logistikkette verloren gehen. Das ist
für den Kunden sehr ärgerlich, da sich im schlimmsten Fall die
Montage stark verzögert.
Menges: Darüber hinaus haben wir die Montagefreundlichkeit
deutlich erhöht, denn nicht immer sind die montierenden Personen
entsprechend ausgebildet. Das ADE lässt sich nahezu selbsterklärend
einbringen. Das ist auch für die Wartung der Maschinen
von großer Wichtigkeit. Stellen Sie sich folgenden Fall vor: Ein Servicetechniker
einer Fremdfirma wird wegen eines Ausfalls zur Maschine
gerufen. Dieser ist meistens nicht mit allen verschiedenen
ELKALUB
Hochleistungs-Schmierstoffe
High Performance Lubricants
LÄUFT LÄNGER
Sieger im Kurz- und Normalhubtest
Wettb. A
757km
Wettbewerber B
852km
Wir rüsten die Linearachsen namhafter deutscher Hersteller aus. Denn sowohl
H1-registriert als auch konventionell sorgen Hochleistungs-Schmierstoffe von ELKALUB
für eine deutlich erhöhte Lebensdauer der Komponenten. InKurz- und Normalhubtests
wurde festgestellt, dass ELKALUB VP874 in seiner Leistungsfähigkeit die Schmierstoffe
anderer Hersteller deutlich übertrifft:
› geringster Prüfkraftverlust, geringste Verschleißtiefe
bei 10Mio. Doppelhüben mit 1mm Hub und Lastverhältnis P/C=0,5
› längste Gesamtstrecke imNormalhubtest (siehe Balkendiagramm)
ELKALUB VP874
1.071km
Performancevorteil Gesamtlaufstrecke
normale Hublänge
Nonfood Compounds
Program Listed
ELKALUB.com

LINEARTECHNIK
02 Mit der innovativen Fixierung des neuen Abdeckbandes
kann die komplette Schienenlänge der Führungswagen
genutzt werden
03 Das Abdeckband ist flexibel genug für eine leichte
Montage und dennoch hoch belastbar in montiertem Zustand
02
03
Varianten der Verschlusstechnik vertraut und hat in der Regel
auch kein Spezialwerkzeug zur Hand. Das ADE lässt sich mit
wenigen Handgriffen und einem gängigen Sechskantschlüssel
montieren und demontieren, der Support der Maschine muss
dabei in der Regel nicht demontiert werden. Nach der Demontage
ist das ADE zudem wiederverwendbar. Andere Lösungen waren
nach der Demontage zerstört. Hatte man kein passendes Ersatzteil
zur Hand, hatte man ein Problem. All diese Punkte wurden an
uns herangetragen und wir tragen diesen mit unserem neuen
Produkt Rechnung.
Welche weiteren Vorteile bietet das ADE?
Habelitz: Das ADE besteht aus 0,6 mm Federstahl, was es sehr
robust macht. Dem klassischen „Hammerschlagtest“ widersteht
das Band ohne Weiteres.
Menges: Insbesondere für die Verwendung in großen Maschinen
und Anlagen bietet sich das ADE an, da es auch betretbar ist.
Selbst wenn der Maschinenbediener oder ein Techniker darüber
laufen, bilden sich keine Dellen, in denen sich Schmutz ablagern
kann. Und die Montage ist zudem flexibler: Im Gegensatz zu
anderen Lösungen muss das Abdeckband ADE während des Maschinenaufbaus
nicht in die Profilschiene montiert werden. Dies
kann auch im Nachgang geschehen. Alle Befestigungsschrauben
der Führungsschiene bleiben zugänglich und lassen sich bei
montierten Lauf wagen ausrichten. Sind Schienenmontage und
Geometrieprüfung abgeschlossen, werden die Abdeckbänder in
die Profilschienen und unter die Dichtlippen der Führungswagen
eingeschoben. Die Fixierung in der Nut erfolgt mit einer versenkten
Verschraubung am Schienen ende. Somit kann die komplette
Schienenlänge ausgenutzt werden.
Habelitz: Ich habe noch ein Praxisbeispiel bei dem die Verwendung
des ADE sehr viel Zeit und Arbeit erspart: Maschinen zur
Fertigung von Rotorblättern für Windkraftanlagen. Diese Maschinen
werden im Werk ge fertigt, geprüft und abgenommen, demontiert,
verschifft und am Bestimmungsort wieder aufgestellt. In
diesem Fall wurden schon TSX Führungsschienen in Größe 65 in
einer Länge von 250 Metern verwendet. Stellen Sie sich vor, wie
groß der Zeitaufwand ist, die entsprechenden Befestigungsbohrungen
der Führungsschiene mit herkömmlichen Verschlusskappen
zu montieren. Je größer die Dimension, umso mehr Zeit
und Aufwand spare ich mit dem ADE.
Laut Ihren Angaben lässt sich das ADE 90 Prozent schneller
montieren als herkömmliche Lösungen. Wie haben Sie dies
getestet?
Habelitz: Wir haben einen erfahrenen Techniker an einer
1,10 Meter langen Standardschiene TSX 45 Messingkappen mit
einer hydraulischen Einpressvorrichtung montieren lassen und
die Zeit gestoppt. Dasselbe haben wir mit dem ADE durchgeführt.
Die Differenz war 90 Prozent zugunsten des ADE. Das
demonstriere ich auch gerne praktisch (siehe Video, die Red.).
Auch unsere Kunden haben uns diese Ergebnisse bestätigt. Einer
unserer Abnehmer hat für uns den Praxistest gemacht. Bei einer
Maschine mit drei Achsen hatte dieser Kunde bislang auf
Messingkappen gesetzt. Die Montagezeit belief sich auf rund
zweieinhalb Stunden, also 150 Minuten. Wir haben ihm das ADE
zur Verfügung gestellt und gebeten, die Zeit zu nehmen. Das
Ergebnis: 15 bis 20 Minuten für dieselben drei Achsen. Also auch
in der Praxis bestätigen sich unsere Versuchswerte.
Welche Entwicklungsschritte durchläuft ein solch vergleichsweise
„einfaches“ Produkt bei Schaeffler? Wie sieht der Weg von der
Idee zum fertigen Produkt aus?
Menges: Es gibt unterschiedliche Entwicklungsprozesse je nach
Anforderung an das Produkt, an den Umfang, an die Technik des
Produkts und an die Höhe des Investments. Ist die Technik die
hinter dem Produkt steckt für uns ganz neu, ist die Wertigkeit
höher, als wenn man auf Standardprozesse zurückgreifen kann.
Bei dieser Entwicklung war ein Kernthema das Einbringen der Nut
in die Führungsschiene. Mit der Geometrie dieser Nut erreichen
wir heute die Grenzen der Fräßtechnologie. Ein Typ des Baukastens
wurde weiterentwickelt und in Abstimmung mit Referenzkunden
getestet und optimiert.
Habelitz: Bei dieser Entwicklung haben wir sehr früh die Kunden
und deren Feedback miteinbezogen. Die Kunden testeten das
ADE bis zu einem Jahr lang. Wir haben dabei von unseren sehr
guten Beziehungen zu unseren Geschäftspartnern profitiert.
Vielen Dank für das Gespräch.
Fotos: Aufmacher: Redaktion antriebstechnik; 01, 02: Schaeffler Technologies
www.schaeffler.de
44 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

MARKTPLATZ
UNIVERSELLER MOTORMONTIERTER ANTRIEBSREGLER
Der motormontierte Antriebsregler Inveor MP von Kostal unterstützt
Synchronreluktanz-, Synchron- und Asynchronmotoren bis Effizienzklasse
IE5. Dabei erreicht er einen Drehzahlstellbereich von 1:200 ohne
Drehgeberrückführung. Dadurch können auch Prozesse, die eine sehr hohe
Präzision benötigen, ohne Drehgeber abgebildet werden. Die Drehmomentregelung
und Drehmomentbegrenzung ermöglichen einen Einsatz in z. B.
Extruderschnecken oder Wickelanwendungen, in denen es auf ein gleichbleibendes
Drehmoment ankommt. Durch die feldorientierte, sensorlose
Regelung erreicht der Regler verbesserte Anlaufmomente und einen
höheren Wirkungsgrad. Der Regler kann auf fast jeden Industriemotor
gebaut werden. Die mechanische Adaption mit motorspezifischen Adapterplatten
und die Regelung aller Motortechnologien, kombiniert mit sechs
Feldbussen, machen ihn universell einsetzbar. Er kann per Bluetooth-
Schnittstelle und entsprechender App in Betrieb genommen werden.
www.kostal-industrie-elektrik.com
GLEICHSTROMKABEL
MACHEN UMWANDELN
ÜBERFLÜSSIG
Den aktuellen Entwicklungen in
der Energieversorgung folgend,
bietet Lapp Leitungen speziell
für Gleichstrom-Anwendungen
an. Der Ölflex DC 100 werden
zwei weitere Modelle zur Seite
gestellt. Die Ölflex DC Servo 700
ist eine Anschlussleitung zur
Versorgung elektrischer
Antriebe mit Gleichstrom.
Sie eignet sich für die feste
Verlegung und den gelegentlich
flexiblen Einsatz. Die Leiter sind
mit Spezial-PVC isoliert. Die
Ölflex DC Chain 800 aus der
Extended Line hat eine TPE-
Isolierung. Sie eignet sich für
die dauernde Bewegung in
Energieführungsketten und
linear-bewegten Maschinenteilen.
Der Verbindungsspezialist
ist Partner in dem vom Bund
geförderten Projekt „DC-Industrie“.
Viele Verbraucher, von der
LED-Leuchte über Industrieantriebe
bis zum Elektroauto,
konsumieren i. d. R. Gleichstrom,
der bisher aus dem
Wechselstrom aus der Steckdose
oder dem Netz umgewandelt
werden muss – so gehen
bis zu 30 % der Energie verloren.
www.lappkabel.de
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2019/10 45

LINEARTECHNIK
LINEARFÜHRUNG
FRIESISCHE SCHNECKENPUMPEN
EXAKT ZUGESCHNITTEN
Das niederländische Unternehmen Landustrie
stellt nicht nur Schneckenpumpen her, sondern
konstruiert auch eine eigene Schneidemaschine,
um Schnecken zur Wasserförderung auf das
gewünschte Maß zu bringen. Dafür haben die
Konstrukteure einen Schneidbrenner auf einen
Laufwagen montiert, der mithilfe einer
20 Meter langen Linearführung präzise an der
Schneckenkante entlang fährt.
Klaus-J. Hermes ist Marketingleiter bei der Rollon GmbH in Düsseldorf
Nahezu 100 % des Abwassers in den Niederlanden werden
aufbereitet. Alle 350 Klärwerke sind mindestens mit
einem Produkt des renommierten niederländischen Unternehmens
Landustrie ausgestattet: Dazu zählen z. B.
Reinigungsroste, Schneckenpumpen, Pumpen, Räumer, Eindicker
und Belüftungssysteme. Das macht das Unternehmen zu
einem der wichtigsten Hersteller und Lieferanten für die Abwasserreinigung
des Landes. Aber auch außerhalb der Niederlande –
praktisch auf der ganzen Welt – kommen die Produkte zum Einsatz:
Von Olifantsvlei in Südafrika bis Indianapolis in den USA.
Landustrie hat seinen Sitz im friesischen Sneek in einer wasserreichen
Umgebung, die das Unternehmen täglich zur Entwicklung
innovativer und hochwertiger Lösungen für seine Kunden
inspiriert. Der Hersteller entwickelt, produziert und installiert
Produkte sowie komplette Anlagen für den Wassermarkt. Begonnen
hat es im Jahr 1913 mit Pumpanlagen für Polder, seit den
Wiederaufbaujahren nach dem zweiten Weltkrieg entwickelt das
Unternehmen auch komplette Klärwerksanlagen.
46 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

LINEARTECHNIK
01 Ein Schneidbrenner wurde eigens auf einem
Laufwagen montiert, der mithilfe einer 20 m langen
Linearführung präzise an der Schneckenkante entlang fährt
02 Wenn die Schnecke langsam gedreht wird,
steuert sie den Schneidwagen automatisch an ihrer Kante entlang
03 Die gelieferte Linearführung konnte optimal parallel zur Schnecke
montiert werden – das zulässige Spiel betrug dabei max. bis zu 1 mm
SPEZIALPRODUKT SCHNECKENPUMPE
Zu den wichtigsten Produkten im Portfolio gehören die Schneckenpumpen:
Rund 25 % des aktuellen Jahresumsatzes stammen
aus der Entwicklung, Produktion und Lieferung von Schnecken
und Schneckenpumpenanlagen. Die Schneckenpumpen des Herstellers
sind ein ausgesprochenes Spezialprodukt mit vielen Anwendungsmöglichkeiten.
Sie werden z. B. in Polderpumpwerken,
Klärwerken sowie bei Bewässerungs- und Drainageprojekten
eingesetzt, aber auch in der Industrie und in Wasserkraftanlagen
– wo die Schnecke als Generator zur Erzeugung nachhaltiger
Energie verwendet wird – sowie in Wildwasserbahnen
von Vergnügungsparks.
Eine Schneckenpumpe besteht aus einer Achse, die mit einer
Schnecke versehen ist und in einem bestimmten (geneigten) Winkel
aufgestellt wird. Wenn sich die Achse dreht, wird nach dem uralten
Prinzip von Archimedes Wasser nach oben gefördert. Jede Schnecke
ist jedoch anders aufgebaut. Pieter Post, Konstruktionsleiter bei
Landustrie Sneek BV, erklärt das so: „Während unseres hundertjährigen
Bestehens haben wir rund 4 000 Projekte mit Schneckenpumpen
ausgeführt und jede Pumpe ist in ihrer Konstruktion und
Ausführung einzigartig. Sie unterscheiden sich etwa in der Leistung
(1 bis 600 kW), im Durchmesser (10 cm bis 5 m) und im Gewicht
(500 kg bis gut 20 t).“
Jedes Projekt erfordert eine eigene Konstruktion, um den Anwendungsbedingungen
zu entsprechen. So müssen einige Schneckenpumpen
besonders hohen Sandkonzentrationen widerstehen,
andere hingegen besonderen Beanspruchungen durch Salz,
Schwankungen des pH-Werts oder außergewöhnlichen Verunreinigungen.
„Diese Bedingungen stellen nicht nur hohe Ansprüche an
unsere Schneckenpumpen sondern auch an die Tröge, den Antrieb,
die Leitungen und die Lager“, so Post weiter.
HERSTELLUNG NACH MASS
Auch die Maschinen zur Herstellung der Schneckenpumpen erfordern
Maßarbeit. Landustrie entwirft und baut die Maschinen praktisch
alle selbst. Der Grund dafür ist einfach: Die Maschinen sind so
speziell, dass sie auf dem Markt nicht erhältlich sind. Beispiele hierfür
sind die Maschine, mit der die Schnecke für die Schneckenpumpe
angefertigt wird oder die Schweißmaschine. „Den Schweißroboter
bauen wir zwar nicht selbst, aber sämtliche anderen Maschinenelemente,
die um ihn herum angeordnet sind“, erklärt Post. Die
Schneidmaschine, mit der die Schnecken zugeschnitten werden,
hat das Unternehmen ebenfalls selbst gebaut.
„Ob wir nun eine Schneckenpumpe mit einer Länge von 50 cm
oder von 25 m bauen, jede Schnecke muss perfekt in den Trog
passen und dabei tolerieren wir praktisch kein Spiel“, betont Post,
„daher ist jede Schnecke zu Beginn etwas zu groß und wir schneiden
sie anschließend beim Einsetzen in den Trog exakt zu.“ Für dieses
Zuschneiden hat Landustrie einen Schneidbrenner auf einen Laufwagen
montiert, den sogenannten Schneidwagen. Dieser Schneidwagen
läuft auf einer Linearführung, die an der Schneckenbank
befestigt ist. Wenn die Schnecke in der Schneckenbank liegt und
diese langsam gedreht wird, steuert die Schnecke den Schneidwagen
von allein an ihrer Kante entlang.
01
02
03
Doch die Entwicklung der Schneidmaschine war laut Post nicht so
einfach: „Um die Schnecke überall genau auf das gleiche Maß zu
schneiden, muss die Linearführung, auf der der Wagen läuft, exakt
parallel zur Schnecke liegen. Wenn sie z. B. an einem Punkt der
Schneckenbank näher an der Schnecke liegt als an einem anderen
Punkt, ändert sich auch die Länge, die der Schneidbrenner am
Rand der Schnecke abschneidet.“
LINEARFÜHRUNG FÜR MEHR PRÄZISION
„Beim Bau der Maschine haben wir mit Rollon, einem Lieferanten
von Linearachsen und -führungen, zusammengearbeitet“, berichtet
Post. So erhielt Landustrie eine Führung, die perfekt parallel zur
Schnecke montiert werden konnte. Das zulässige Spiel betrug dabei
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2019/10 47

LINEARTECHNIK
maximal einen halben bis zu einem Millimeter. „Das ist erstaunlich
genau, denn die Führungen anderer Lieferanten hatten ein maximales
Spiel von drei bis vier Millimetern“, so Post weiter.
Bei der Auswahl der Linearführung spielte auch die Länge der
Schneckenbank eine wichtige Rolle. Landustrie benötigte eine
Führung von 20 m Länge, während die meisten Lieferanten nur
kurze Führungen liefern konnten. Rollon war der einzige Anbieter,
der auf einer Länge von 20 m äußerste Präzision erreichen konnte.
Post: „Das ist nicht nur deshalb wichtig, weil wir überall die gleiche
Länge von der Schnecke abschneiden wollen, sondern auch, weil
der Laufwagen stocken könnte, wenn er durch Schwankungen ungleichmäßig
über die Schiene bewegt wird.“
Deshalb entschied sich der Pumpenhersteller schließlich für die
X-Rail von Rollon. Dabei handelt es sich um eine robuste und praktische
Linearführung aus Edelstahl oder verzinktem Stahlblech mit
radialen Rollenläufern. Die Produktfamilie bietet nicht nur ein gutes
Preis-Leistungsverhältnis, sondern eignet sich auch für Anwendungen,
bei denen eine hohe Korrosionsbeständigkeit verlangt wird. Festlager,
Loslager und ein Teleskop auf Rollenbasis sind in Edelstahl
oder verzinktem Stahlblech erhältlich. Darüber hinaus bieten die
Linearführungen eine hohe Temperaturbeständigkeit bis zu 120 °C.
Per Konfiguration aus T- und U-Schienen kann das X-Rail-System
Parallelitätsfehler der Montageoberflächen ausgleichen.
ZUSAMMENARBEIT MIT PERSPEKTIVE
Post findet lobende Worte für die Zusammenarbeit mit dem Hersteller
von Linearführungen: „Rollon war der einzige Anbieter, der
uns die gesuchte Linearführung liefern konnte.“ Das wusste der
Konstruktionsleiter allerdings noch nicht, als er mit der Suche nach
einem geeigneten Lieferanten begann. Zunächst wurde auf die
Preise der Lieferanten, die Lieferfristen, die Wartungsfreundlichkeit
der Systeme und eine eventuelle Unterstützung bei der Wartung
geachtet. Als sich Rollon als einziger Lieferant herausstellte, der bei
diesem Projekt helfen konnte, war das Entwickler-Team von
Landustrie froh, dass der Hersteller auch bei allen anderen Kriterien
überzeugen konnte. „Rollon hat darüber hinaus beim Entwicklungsprozess
mitgedacht und uns nicht nur zur besten Qualität,
sondern auch zur Bezahlbarkeit der verschiedenen Optionen beraten“,
so Post weiter. „Nun können wir für unsere Kunden Schnecken
herstellen, die perfekt an den Trog anschließen in dem sie liegen.“
Fotos: Rollon GmbH
www.rollon.com
DIE IDEE
04 Die Produktfamilie X-Rail eignet sich
auch für Anwendungen, bei denen eine hohe
Korrosionsbeständigkeit verlangt wird
„Landustrie konstruierte für die
Schneckenpumpen-Herstellung eine
Schneidemaschine. Dafür wurde ein
Schneidbrenner auf einen Laufwagen
montiert, der mithilfe einer 20 m
langen X-Rail-Linearführung von
Rollon präzise an der Schneckenkante
entlang fährt. Das zulässige Spiel
durfte dabei maximal 0,5 bis 1 mm
betragen, weil überall die gleiche Länge
von der Schnecke abgeschnitten
werden muss und weil der Laufwagen
stocken könnte, wenn er durch
Schwankungen ungleichmäßig über
die Schiene bewegt wird.“
Klaus-J. Hermes, Marketingleiter,
Rollon GmbH
48 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

MARKTPLATZ
CONDITION- UND TORQUE-MONITORING
IN EINEM SYSTEM
Ein Industrie-4.0-
Lösungspaket für
Windkraftanlagen
haben Schaeffler und
Bonfiglioli entwickelt.
Schaeffler kombiniert
dafür seine Messsysteme
SmartCheck und
TorqueSense zu einem
Zustands- und Drehmoment-Überwachungssystem.
Während die
Schwingungsdiagnose des SmartCheck beginnende Schäden
früh detektiert, können mit dem präzisen Drehmomentsignal
u. a. Lastspitzen und deren Häufigkeit detektiert und begrenzt
werden. Bonfiglioli hat anwendungsbasierte Algorithmen
entwickelt, mit denen über die gesamte Betriebszeit einer
Windkraftanlage Daten zu Informationen verarbeitet werden.
Die Informationen werden als Reports zu Leistungskennzahlen
online zur Verfügung gestellt, z. B. zum allgemeinen Zustand
der Getriebemotoren, potenziell kritischen Betriebszuständen
oder ungewöhnlichem Verhalten des Windnachführungssystems.
Dies trägt zu weniger ungeplanten Stillständen durch
Überlast und belastungsabhängigen, d. h. meist längeren
Wartungsintervallen bei.
www.schaeffler.com
BELASTUNGSWIDERSTÄNDE IN
19-ZOLL-BAUFORM
Frizlen führt ein neues Gerät
im Programm, das mit seiner
19-Zoll-Bauform speziell auf
die Anforderungen von Laboren
und Rechenzentren zugeschnitten
ist und variable Bauhöhen
und Einschubtiefen bietet.
Gleichzeitig können verschiedene
Schalter, Stufenzahlen
und Anzeigegeräte genutzt
werden. Durch die Kombination
mehrerer Module lässt sich
zudem die Gesamtleistung
aufstocken. Der innere Aufbau
verhindert direkte Wärmeabstrahlung. Integrierte Lüfter auf
der Frontplatte dienen der gezielten horizontalen Wärmeabfuhr
an der Rückseite des Geräts und minimal induktiv
ausgeführte Widerstandselemente reduzieren darüber hinaus
elektromagnetische Belastung und Geräuschentwicklung. Die
aktuelle Serie mit vier Höheneinheiten bietet eine Dauerleistung
bis 6 kW pro Gerät. Anschließbar sind sowohl einphasige
(230 VAC) als auch dreiphasige Lasten (z. B. 3 × 400 VAC),
wahlweise über Klemmen oder CEE-Stecker. Auch eine
zweikanalige Ausführung zum Test zweier unabhängiger
Stromkreise ist realisierbar.
www.frizlen.com

LINEARTECHNIK
DREHTISCH
WENN’S MAL
SCHWER WIRD
Nexen hat in Zusammenarbeit mit dem
Messtechnikspezialisten Mahr für einen französischen
Automobilhersteller einen neuen Drehtisch
entwickelt. Die kundenspezifische Lösung sorgt beim
Einsatz in der Fertigungsmesstechnik für
höchste Positioniergenauigkeit in Drehrichtung
und eine bemerkenswerte dynamische Leistung.
Der Rundtisch CRD350 von Nexen im
kundenspezifischen Messsystem von Mahr
Die Mahr GmbH mit Hauptsitz in Göttingen ist ein weltweit agierender
Hersteller von Fertigungsmesstechnik. Vom einfachen Messschieber
bis hin zum hochpräzisen optischen Messsystem werden
die Lösungen von Mahr überall in der Industrie eingesetzt. Ganz
gleich ob Automobilindustrie, mechanische Konstruktion, Medizintechnik,
Luftfahrt, Optik oder erneuerbare Energien – in vielen Branchen, in denen
Präzision ein unverzichtbarer Bestandteil der Produktion ist, sind Ausrüstungen
von Mahr im Einsatz und messen mit höchster Genauigkeit selbst kleinste
Abweichungen bei Maßen, Formen und Oberflächen.
Mahr hatte die Aufgabe, für einen französischen Automobilhersteller ein
kundenspezifisches System zur Messung der Rauigkeit eines zentralen
Motorbestandteils zu entwickeln. Dazu ging Mahr eine Partnerschaft mit
Unicum Transmission de Puissance ein, dem französischen Vertriebspartner
von Nexen. Nach einer anfänglichen, gemeinsam durchgeführten Studie entwickelte
Unicum zusammen mit Mahr eine in Europa einzigartige technische
50 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

LINEARTECHNIK
Lösung: den Drehtisch Nexen CRD350. Er sorgt für hohe Positioniergenauigkeit
bei der Drehung und eine hohe dynamische Leistung.
OHNE WARTUNG UND SCHMIERUNG
Der Drehtisch auf Basis eines Rollen-Ritzel-Systems bietet eine schlüsselfertige
Lösung für nicht getaktete Bewegungen bei hoher Leistung. Er
er möglicht sowohl dynamische Bewegungen als auch eine außergewöhnliche
Positioniergenauigkeit. Die Leistungsparameter des Rundtischs:
Genauigkeit 35 Winkelsekunden, maximale Geschwindigkeit 94 min -1 ,
maximales Drehmoment 564 Nm. Neben diesen Vorteilen stellt der Nexen
CRD350 eine kompakte, spielfreie Antriebslösung dar, die ohne Wartung und
Schmierung auskommt.
„Der Rundtisch besteht aus dem Nexen Rollen-Ritzel-System mit einem
speziellen Zahnkranz und hochwertigen Kreuzrollenlagern für besondere
Steifigkeit und zur Aufnahme hoher Beanspruchungen. Das System ist auf ein
Gussteil montiert. Der Mittendurchlass des ringförmigen Designs ermöglicht
den wichtigen Zugang zum Zentrum des Tischs, was sehr praktisch ist, um
elektrische Leitungen oder andere Maschinenbauteile durchzuführen“,
erklärt Alain Fourcroy, Vertriebsingenieur bei Unicum. „Die Anwendung
entspricht in vollem Umfang den Erwartungen des Endkunden. Dank der
Vereinigung unseres Know-hows konnte dieses in seiner Art einmalige
Projekt erfolgreich abgeschlossen werden.“
VIELSEITIGER EINSATZ
„Die Nachfrage und der Bedarf sind derzeit überdurchschnittlich groß“, sagt
Jacques Loiseau, Leiter der Sonderentwicklung bei Mahr. „Für weitere
Entwicklungen wünschen wir uns, dass der Rundtisch dieselbe Genauigkeit
auch bei einer exzentrischen Beladung bieten kann. Momentan beträgt die
überhängende Last ca. 250 kg bei einer Exzentrierung von 200 mm. Eine
weitere Anforderung konnte jedenfalls perfekt erfüllt werden: die Fähigkeit
zum Handling schwerer Lasten mit reduziertem Spiel.“
Die niedrige Bauhöhe und generelle Kompaktheit des Ringantriebssystems
ermöglichen die Nutzung in einer Vielzahl von Anwendungen. Neben dieser
kundenspezifischen Entwicklung für Mahr werden die CRD-Ringantriebssysteme
von Nexen in unterschiedlichen Anwendungen eingesetzt, darunter
Schneideanlagen, Portalsysteme, medizinische Produkte, Roboter, Werkzeugmaschinen
sowie Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, Halbleiterproduktion
und Fördertechnik.
Fotos: Nexen Europe Group
www.nexengroup.com
www.mahr.com
DIE IDEE
„CRD-Ringrundschalttische bieten
hohe Flexibilität bei der Konstruktion.
Sie können zur Aufnahme einer
hängenden Last auch in umgekehrter
Position oder vertikal montiert
werden. Die Drehtische haben in der
Mitte des Drehtellers eine große
Öffnung für Kabeldurchführungen
für den Anschluss an Robotersysteme,
Inspektionskameras etc. Dies führt zu
einer beträchtlichen Reduzierung des
Bauraums und zu einer insgesamt
effizienten und übersichtlichen
Maschinenkonstruktion.“
Maarten Haulet, Anwendungsingenieur,
Nexen Europe Group
SEMIFLEX
DIE IDEALE KUPPLUNG FÜR PLATZ-
SPARENDE KONSTRUKTIONEN
Schlank und drehmomentstark
präsentiert sie sich und bietet dabei
trotz ihrer Kompaktheit einen hohen,
rückstellkräftefreien Verlagerungsausgleich
– die ideale Präzisionskupplung
für schmalste Lücken!
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SCHMIDT-KUPPLUNG
GmbH

SENSORIK UND MESSTECHNIK
SEILZUGSENSOR
DER WAHRSCHEINLICH KLEINSTE
SEILZUGSENSOR DER WELT
Seilzugwegsensoren erfassen präzise
Weg und Abstand in verschiedenen
industriellen Anwendungen und im
Forschungsbereich. Sie sind zuverlässig,
einfach zu montieren und aufgrund des
niedrigen Preissegments auch für Serienanwendungen
attraktiv. Micro-Epsilon
präsentiert nun den angeblich kleinsten
Seilzugsensor der Welt.
Dipl.-Ing. Thomas Birchinger ist Produktmanager und
Gruppenleiter Sensorik bei der Micro-Epsilon Messtechnik
GmbH & Co. KG in Ortenburg
Seilzugwegsensoren sind wartungsfrei, zuverlässig und einfach zu montieren.
Sie müssen außerdem nicht aufwändig ausgerichtet werden.
Auch in den kleinsten Bauräumen finden die vielseitigen Weg- und Abstandssensoren
Platz. Je nach Modell messen sie Wege und Abstände
zudem 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. Die Einsatzmöglichkeiten sind äußerst vielseitig,
ob Hubhöhenmessung bei Wartungsarbeiten an Brücken, Trainingsüberwachung
bei Reha-Geräten, Positionierung von OP-Tischen oder Catering-Fahrzeugen
an Flugzeugen sowie Messaufgaben in Werkzeugmaschinen.
SO KLEIN WIE 1 CENT
Unter den zahlreichen verfügbaren Modellen sticht der neue Miniatursensor
‚wireSensor MT19‘ von Micro-Epsilon hervor. Er ist gerade so klein wie eine
1-Cent-Münze und damit derzeit der wohl kleinste Seilzugsensor weltweit.
Dieses Modell wurde speziell für Testanwendungen mit hohen Seilbeschleunigungen
mit Messbereichen bis 40 mm konstruiert. Eingesetzt wird der MT19
u. a. in Testanwendungen für Flugzeuge und Rennwagen.
52 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

SENSORIK UND MESSTECHNIK
Er ist zudem besonders für Crashtests prädestiniert, denn 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.
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 kompakten Bauform und
Durchgangsbohrungen im Gehäuse, lassen sich die Miniaturseilzugsensoren
auch an den engsten Stellen auf einfache Weise anbringen.
Die Seilzugsensoren der MT-Serie von Micro-Epsilon sind durch
ein robustes Aluminiumgehäuse geschützt. Sie müssen besonders
für diese extremen Beschleunigungen konzipiert sein. Andernfalls
könnte der Seilzug der Bewegung nicht schnell genug folgen, wodurch
die Messergebnisse verfälscht würden. Der MT19 hält diesen Belastungen
stand, da er für hohe Beschleunigungen bis 60 g ausgelegt
ist. Er liefert präzise Weg- und Abstandswerte und erfüllt mit
seinem durchdachten Gesamtkonzept die extrem hohen Anforderungen,
die bei einem Crashtest an die Sensoren gestellt werden.
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 Potentiometer
ausgestattet.
FÜR INDUSTRIELLE ANWENDUNGEN
Als Experte im Bereich der industriellen Messtechnik hat Micro-
Epsilon in 50 Jahren Unternehmensgeschichte ein breites und hochqualitatives
Portfolio an Seilzugwegsensoren generiert. Mit den unterschiedlichen
Modellen lassen sich Messbereiche von 40 mm bis 50 m
abdecken. Neben den Sensoren für schnelle Messungen, bietet der
Sensorspezialist auch Seilzugsensoren, die für Industrieanwendungen
konzipiert wurden. Die Sensoren der P-Reihe 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 Potentiometer, Strom- oder Spannungsausgang
erhältlich sowie digital mit Inkremental- oder Absolutencoder.
BELASTUNGSTESTS AN ROTORBLÄTTERN
Messungen mit der P-Reihe erfolgen z. B. 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.
01 Der neue Miniatur-Seilzugsensor MT19 ist so klein wie eine
1-Cent-Münze und soll derzeit der kleinste Seilzugsensor weltweit sein
02 Eingesetzt werden MK-Sensoren in allen Bereichen, in denen eine
hohe Zyklenzahl benötigt wird – etwa beim Einsatz in Gabelstaplern
03 Durch ihre kompakte Bauform lassen sich Micro-Epsilon Sensoren
auch bei beengten Platzverhältnissen einfach unterbringen
01
02
03
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2019/10 53

SENSORIK UND MESSTECHNIK
04 Bei Belastungstests an Rotorblättern
für Windkraftanlagen messen Sensoren
der P-Reihe die Auslenkung und
Verwindung der Rotorblätter
HUBHÖHENMESSUNG FÜR
ZWEI-SÄULEN- HEBEBÜHNEN
Die Seilzugsensoren der P-Serie sorgen ebenfalls dafür, dass Zwei-
Säulen-Hebebühnen das darauf gelagerte Fahrzeug gleichmäßig
anheben. Moderne Zwei-Säulen-Hebebühnen werden i. d. R.
grundrahmenfrei ausgeführt. Das bedeutet, dass – im Gegensatz zu
Modellen mit einer Kette – zwischen beiden Hubsäulen keine
mechanische Verbindung mehr besteht, wodurch die ungeliebte
Schwelle zwischen den Säulen entfällt. Dies bietet dem Anwender
eine wesentliche Erleichterung im täglichen Arbeitsablauf, weil
beim Ein- und Ausfahren bzw. -schieben kein Hindernis zu überwinden
ist und sich das Fahrzeug so wesentlich einfacher positionieren
lässt. Gleichzeitig entfällt allerdings auch die Hubhöhensynchronisierung,
die durch die mechanische Verbindung der beiden
Säulen gegeben war. Somit benötigt die Hebebühne eine Gleichlaufsteuerung
bzw. eine Hubhöhenüberwachung, um sicherzustellen,
dass das Fahrzeug an beiden Seiten synchron angehoben wird.
Zur Messung der Höhe werden bevorzugt Seilzugsensoren eingesetzt.
Diese sind einfach zu integrieren, sehr kompakt und bieten
im Verhältnis zum Messbereich ein sehr gutes Preis-Leistungs-Verhältnis
und eine hohe Genauigkeit.
FÜR OEM UND SERIENAPPLIKATIONEN
KONZIPIERT
Für Anwendungen mit hohen Stückzahlen kommen Seilzugsensoren
der MK-Serie von Micro-Epsilon zum Einsatz. Sie wurden
extra für Serienapplikationen entwickelt. Die Vorteile liegen besonders
im niedrigen Preis und der kompakten Bauweise, die eine
einfache Integration 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.
Eingesetzt werden MK-Sensoren in allen Bereichen, in denen
eine hohe Zyklenzahl benötigt wird. Dies ist z. B. in der Logistik
beim Einsatz von Gabelstaplern der Fall. Beim Senken der Last sind
normalerweise große Sicherheitsreserven zu beachten, um bei
Kurvenfahrten oder beim Bremsen und Beschleunigen den Stapler
vor einer bedrohlichen Schieflage zu bewahren. Durch die Erfassung
der Last mit Seilzugsensoren kann die optimale Fahrgeschwindigkeit
ermittelt werden. Zusätzlich ist das System gegen Fehlbedienung
gesichert, d. h. der Bediener kann selbst – weder bewusst noch unbewusst
– keine kritischen Fahrzustände herbeiführen.
POSITIONSBESTIMMUNG IN
WERKZEUGMASCHINEN
Eine weitere häufige Messaufgabe ist die Positionsbestimmung
des Reitstocks in Werkzeugmaschinen. Auch wenn diese Messung
weder auf 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. Häufig kommt erschwerend hinzu, dass der Platz für das
entsprechende Messsystem beschränkt ist. Durch ihre kompakte
Bauform lassen sich die Micro-Epsilon Sensoren der Reihe MK
auch bei beengten Platzverhältnissen recht einfach unterbringen.
Der Sensor muss dabei nicht direkt in der Nähe des Reitstocks montiert
werden, da das Mess-Seil über Umlenkrollen sehr flexibel in
schwer zugängliche Bereiche geführt werden kann. In den typischen
Ausführungen haben die Seilzugsensoren 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.
8-FACHE LEBENSDAUER
Im Vergleich zu Seilzugsensoren mit herkömmlichem Potentio meter
leistet der Seilzugsensor WPS-MK88 U45R mit berührungs losem
Potentiometer das 8-fache an Arbeitszyklen. Dies maximiert die
Lebensdauer des Sensors. In Verbindung mit dem robusten Kunststoffgehäuse
bietet diese neue Technologie ein attraktives Preis-Leistungs-Verhältnis.
So wurden die gängigen analogen Hybridpotentiometer
durch berührungslose Potentiometer ersetzt. Bei einem herkömmlichen
Potentiometer fährt üblicherweise ein Schleifer auf
einer Widerstandsbahn, der vergleichsweise schnell verschleißt. Das
berührungslose Potentiometer hingegen basiert auf Magnetfeldsensoren,
was eine deutlich höhere Lebensdauer zur Folge hat.
Fotos: Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG
www.micro-epsilon.de
DIE IDEE
„Unsere Idee war es, durch konsequente
Miniaturisierung neue
Anwendungsfelder zu erschließen,
die aufgrund der Bauraumverhältnisse
bisher nicht möglich waren. Selbstverständlich
sollte dabei die Performance
– insbesondere die maximale
Beschleunigung – auf höchstem
Niveau bleiben.“
Dipl.-Ing. Thomas Birchinger,
Produktmanager/Gruppenleiter
Sensorik, Micro-Epsilon Messtechnik
GmbH & Co. KG
54 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

METALLBALGKUPPLUNGEN FÜR DEN
GROSSEN ANTRIEB
WITTENSTEIN
Service Portal
Montage und
Inbetriebnahme
Dialog
Inspektion
Ersatzprodukte
Produktinformation
Die Metallbalgkupplungen KXL von Jakob Antriebstechnik sind
für mittlere und große Antriebe bis 65 000 Nm konzipiert. Ein
besonderes Konstruktionsmerkmal ist die dreiteilige Ausführung
mit einem flexiblen Balgpaket als Zwischenstück. Dieses
ausbaubare Zwischenstück, bestehend aus einem verdrehsteifen
Edelstahlbalg mit je zwei Balgwellen pro Seite und
einem längenvariablen Zwischenrohr, ist reibschlüssig mit
beiden Naben verbunden. Das erleichtert die Montage, da z. B.
im Wartungsfall eine Demontage der schweren Antriebs- bzw.
Abtriebsaggregate entfällt. Dem Konstrukteur stehen mehrere
Nabenvarianten zur Verfügung. Die Kupplungen sind vor allem
für präzise Antriebe, z. B. Druckmaschinen, Querschneider,
Hauptspindelantriebe, Transferachsen oder Getriebeanbindungen
geeignet. Ein Medientransport oder ein Parallelantriebsstrang
durch den Kupplungsinnenraum ist möglich. Die
Anbindung an die Wellen kann als Konusspannringnabe oder
Flanschnabe erfolgen.
www.jakobantriebstechnik.de
Smart
Services
POSITIONSSENSOREN TROTZEN
EMV-STÖRUNGEN
Gefran hat seine Serie
Hyperwave von
magnetostriktiven
Positionssensoren um
vier Modelle mit
längeren Messwegen,
größeren Temperaturbereichen
und wahlweise
analoger
Schnittstelle oder SSI
erweitert. Das magnetostriktive
Längenmessprinzip Hyperwave zeichnet sich durch
eine bis zu 20-fach gesteigerte Signalstärke aus – auch und
gerade bei Anwendungen, bei denen EMV-Störungen oder
starke Vibrationen auftreten. Die Serie umfasst damit die
Baureihen WP und WR mit je drei Modellen in den Ausführungen
General, Plus und Advanced. Die Advanced-Ausführungen
der neuen Wegaufnehmer sind cULus-zertifiziert und auch mit
Profinet erhältlich. Die berührungslosen, linearen Positionsaufnehmer
der Reihe WP haben ein Aluminiumprofil-Gehäuse
mit Schutzart IP67. Sie sind die Nachfolger der MK4-Sensoren
und mit diesen kompatibel. Die drei stabförmigen magnetostriktiven
Wegaufnehmer vom Typ WR eignen sich für Hydraulikzylinder.
Sie lösen die aktuellen IK4-Sensoren ab.
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One gate. All support.
Das neue webbasierte WITTENSTEIN Service Portal unterstützt
Sie während des gesamten Lebenszyklus Ihres WITTENSTEIN-
Produktes – von der Installation über die Inbetriebnahme bis
zum Servicefall bzw. Austausch des Antriebs. Hier erhalten
Sie die für Ihr Produkt relevanten und aktuellen Informationen,
technischen Daten,Tutorial-Videos zu Montage &Inbetriebnahme,
Dokumentationen, Firmware Files sowie die Kontaktdaten Ihrer
Ansprechpartner.
WITTENSTEIN – eins sein mit der Zukunft
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STEUERN UND AUTOMATISIEREN
STECKVERBINDER
FÜR MEHR FLEXIBILITÄT SORGEN
Die Firma Jenaer Antriebstechnik setzt bei ihren modularen
Servokompaktantrieben mit integriertem Verstärker auf „smarte“
Anschlusstechnik von Phoenix Contact. Denn wenn Maschinen durch
die Anforderungen aus Industrie 4.0 immer kompakter und
leistungsfähiger werden, muss auch das Antriebssystem mitspielen.
Seit über 28 Jahren entwickelt und fertigt die Jenaer Antriebstechnik GmbH – auch unter
dem Namen JAT bekannt – im thüringischen Jena maßgeschneiderte Antriebslösungen
und -systeme für eine hohe Anzahl unterschiedlicher Märkte mit jeweils spezifischen
Anforderungen. Das Familienunternehmen beschäftigt über 160 Mitarbeiter und legt
den Fokus darauf, gemeinsam mit dem Kunden Antriebslösungen auf dem neuesten Stand der
Technik zu entwickeln und umzusetzen.
Mehr Flexibilität für den Anwender zu schaffen ist eine wichtige Säule der Produktentwicklung.
Dabei kommt es darauf an, den Servomotor nach genauen Kundenanforderungen auszurichten,
damit der JAT-Anwender die Produktivität und Wirtschaftlichkeit seiner Anlage steigert.
Das Ergebnis dieser Bestrebungen ist ein dezentrales Servokompakt-Antriebssystem, dessen
Controller keinen Platz mehr im Schaltschrank benötigt – wodurch sich der Installationsaufwand
auf ein Minimum reduziert. Das spart nicht nur Kosten, sondern schafft auch viel Freiheit
im Maschinen- und Anlagendesign.
Die Integration aller erforderlichen Systeme auf der einen sowie die gleichzeitige Komprimierung
des Antriebs auf der anderen Seite stellten die Konstrukteure vor große Herausforderungen.
Um den Fertigungsaufwand gering und die Flexibilität hoch zu halten, hat JAT sich entschieden,
zweiteilige M8- und M12-Steckverbinder von Phoenix Contact einzusetzen. „Die
große Variantenvielfalt an Polzahlen und Codierungen bietet unseren Entwicklern die Möglichkeit,
alle optionalen Ausbaustufen des neuen Servoantriebssystems auf nur einer Platine – dem
Optionsmodul – umzusetzen“, erklärt Hertwig. „Das schafft nicht nur Platz im Motor, sondern
reduziert auch die Kosten in der Fertigung und Montage.“
01 Dipl.-Ing. Thomas Hertwig,
Entwicklungsingenieur bei JAT,
hat sich für eine flexible
und dennoch einheitliche
Steckverbinderlösung entschieden
02 Motor mit Optionsmodul: die
Platine vereinfacht den Gesamtfertigungsprozess,
da auf nur einer
Ebene alle Schnittstellen der
Motorausbaustufen bei Bedarf
kombinierbar sind
Michael Hahn ist Vertriebsingenieur
Device Connectors bei der
Phoenix Contact Deutschland GmbH
in Blomberg
56 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

01
02
Rotor-Clip.indd 1 15.04.2019 15:22:20

STEUERN UND AUTOMATISIEREN
03 „Smarte“ – in die Automatisierungsebene eingebundene –
Motoren begünstigen „smarte“ Maschinen, als Systemausrüster hält
Phoenix Contact die passende Kabelanschlusstechnik bereit
ZUVERLÄSSIG TROTZ RAUEN BEDINGUNGEN
Ob Textil-, Halbleiter-, Automobil-, Druckindustrie oder Medizintechnik
– jede Branche hat ihre eigenen zum Teil sehr speziellen
Anforderungen. Das Basisgerät setzt sich aus verschiedenen Modulen
zusammen. Je nach Bedarf kommen nieder- oder hochpolige
Motoren mit 80 oder 86 mm Flanschmaß zum Einsatz. Durch das
mehrpolige Motorenkonzept steht ein hohes Drehmoment auch
bei 1 500 min -1 zur Verfügung. Dadurch lassen sich wiederum einzelne
Getriebestufen oder sogar das gesamte Getriebe einsparen.
Auf diese Weise werden nicht nur die Gerätekosten reduziert, sondern
auch die Toleranzen sinken, was zu einer höheren Genauigkeit
führt. Da bei diesem Konzept ein mechanisches Teil weniger
existiert, das ausfallen kann, verringert sich der Wartungsaufwand
und die Anlagenverfügbarkeit erhöht sich.
Um einfache Aufgaben – z. B. Bandtransporte – zu erledigen, wird
im Maschinen- und Anlagenbau häufig mit einer sogenannten Sensorless-Motion-Regelung
gearbeitet. Dabei entfallen die Hardwarekosten
für ein Messsystem. Bei Lageregelungsaufgaben, die
eine hohe Präzision erfordern, kann zusätzlich ein inkrementelles
oder absolutes Motorfeedbacksystem angeschlossen werden. Bereits
in der Basisausstattung stehen dem Kunden hier mehrere digitale
Ein- und Ausgänge zum Anschluss von Sensoren und Aktoren an
der Maschine zur Verfügung. „Dieses flexible Konzept wäre ohne
die M8- und M12-Steckverbinder nicht denkbar“, so Hertwig. „Die
Palette der anzuschließenden Sensoren und Aktoren kann bei
Bedarf jederzeit erweitert werden“.
Die Motoren werden je nach Leistungsklasse entweder mit
60 VDC Schutzkleinspannung oder durch das „Andocken“ eines
zusätzlichen Hochvolt-Moduls mit Netzeinspeisung von 230 VAC
oder 325 VDC betrieben. Auch hier unterstützen metrische
Rundsteckverbinder aus der Produktfamilie Pluscon von Phoenix
Contact. „Ausschlaggebend für unsere Wahl waren Aspekte wie
Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Robustheit“, erläutert
Hertwig seine Entscheidung. „Denn auch unter den oftmals rauen
Bedingungen im Industrieeinsatz müssen unsere Motoren immer
zuverlässig ihre Arbeit verrichten.“
SAFE TORQUE OFF FÜR
GRÖSSTMÖGLICHE SICHERHEIT
Weil auch die Kunden des Jenaer Antriebsherstellers immer mehr
Wert auf funktionale Sicherheit legen, erfüllen die Antriebe auch
die Sicherheitsfunktion „Sicher abgeschaltetes Moment” (STO –
Safe Torque Off) gemäß der IEC/EN 61800-5-2. Optional bietet JAT
auch eine Schnittstelle zur übergeordneten Automatisierungsebene
via CANopen. Hierbei können die Kompaktantriebe durch
eine separate Logikversorgung von 24 VDC auch ohne Leistungsversorgung
mit der übergeordneten Steuerung parametriert werden
und kommunizieren.
Standardmäßig ist das Optionsmodul mit M8- und M12-Rundsteckverbindern
ausgestattet. Aber auch andere Steckverbinder
können individuell zusammengestellt werden, sodass der Maschinenbauer
das Gerät nicht nachträglich an seine verfügbare
Anschlusstechnik adaptieren muss.
Immer kleiner werdende smarte Motoren erfordern immer kleinere
smarte Steckverbinder. „Um die Anpassung an die Kundenanwendung
so preisoptimiert wie möglich umzusetzen, haben wir
unser Gerätekonzept so ausgelegt, dass wir das Basisgerät selbst
nicht modifizieren müssen“, resümiert Hertwig. „Dadurch minimiert
sich der Aufwand beim Engineering, was Entwicklungszeit
und Kosten reduziert.“ Ob Standard-Optionen oder Spezialwunsch
des Maschinenbauers, auf dem Optionsmodul sind nahezu alle
Kundenanforderungen bequem und flexibel implementierbar.
Neben verschiedenen Kommunikations- und Parametrierschnittstellen
stehen weitere analoge und schnelle digitale Ein- und Ausgänge
zur individuellen Konfiguration zur Verfügung.
Fotos: Phoenix Contact GmbH & Co. KG
www.phoenixcontact.de
www.jat-gmbh.de
DIE IDEE
„Unser Anliegen war es, ein Basisgerät
zu konzipieren und dabei auf alles zu
verzichten, was nicht für die grundlegende
Funktionalität des Kompaktantriebs
notwendig ist. Für die kundenspezifische
Adaptierung gibt es das
Optionsmodul – auf dem können wir
alle Funktionen, die für die Anwendung
zusätzlich erforderlich sind, mit
an Bord nehmen. Zudem bieten wir
unserem Kunden ein maßgeschneidertes
und budgetschonendes
Produkt mit schneller Verfügbarkeit.“
Thomas Hertwig,
Zuständiger Entwicklungsingenieur,
JAT Jenaer Antriebstechnik GmbH
58 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

4G-FÄHIGES I/O-KOMMUNIKATIONSMODUL
Mit den Kommunikationsmodulen
GSM-PRO2 und
GSM-PRO2E bietet Conta-Clip
eine Fernwirk- und Fernwartungslösung
für dezentrale
Applikationen im 4G-Funkstandard
an. Bei fehlender
Netz-Verfügbarkeit wird
automatisch auf das 3G- oder
2G-Netz umgeschaltet. Die
Anzahl der Ein- und Ausgänge
der Module lässt sich durch
E/A-Erweiterungsmodule
anpassen. In der Variante
GSM-PRO2E ist das Kommunikationsmodul
bereits mit vier Relaisausgängen und zehn
Eingängen ausgestattet. Die I/Os lassen sich für digitale oder
analoge Signale konfigurieren. Die Module informieren
automatisch per SMS oder E-Mail, wenn der überwachte
Prozess einen bestimmten Status erreicht oder definierte
Grenzwerte überschreitet. Mit Log-Funktionen lassen sich die
Kommunikationsvorgänge des Moduls, die Prozesswerte an
den Analogeingängen sowie die Aktivierung der Ein- und
Ausgänge als Ereignisse über frei parametrierbare Zeitspannen
protokollieren. Zur einfachen Überwachung und Ansteuerung
gibt es Apps.
www.conta-clip.de
30. Internationale Fachmesse
der industriellen Automation
Nürnberg, 26. – 28.11.2019
sps-messe.de
Bringing Automation to Life
KURZER BLDC-SERVOMOTOR MIT 16 MM
DURCHMESSER
Eine extrem kurze
Reaktionszeit, eine hohe
Drehzahl und eine große
zulässige radiale Last
kennzeichnen den
bürstenlosen DC-Servomotor
1645 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
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ELEKTROMOTOREN
ANTRIEBSSYSTEM
DER WURM IST DRIN
Von der Diplom-Arbeit zum Start-up: Vier junge Techniker wollen mit
einem neuen Ansatz einen Sanierungsroboter für Abwasserkanäle auf
den Markt bringen – und lassen sich dazu von der Natur inspirieren.
Stefan Roschi ist Redaktor Corporate Publishing
bei der Maxon Motor AG in Sachseln, Schweiz
01
Der Regenwurm ist ein Bewegungstalent.
Ausgestattet mit einer komplexen Ring- und
Längsmuskulatur, ist er in der Lage, sowohl
vorwärts als auch rückwärts zu kriechen.
Dieses perfekte Bewegungskonzept der Natur sollte
sich auch in der Robotik einsetzen lassen, dachte sich
ein junger Techniker aus Österreich, als er 2014 seine
Diplom-Arbeit in Angriff nahm. 2016 schloss das
inzwischen fünfköpfige Team die Arbeit erfolgreich
mit einem funktionstüchtigen Prototyp eines Roboters
ab, der sich wie ein Regenwurm bewegte. Das
Konstrukt bestand aus mehreren Segmenten mit veränderbaren
Durchmessern. Es wurden jeweils nur
jene Teile bewegt, die verkleinert sind und somit
nicht den Boden berührten. Es folgten mehrere Innovationspreise
und Berichte in den Medien, dann
meldeten sich erste interessierte Investoren. „Der
Schritt in die Selbstständigkeit war danach nur mehr
ein kleiner“, sagt Matthias Müller, der inzwischen
Geschäftsführer des Start-ups Foccus Innovation ist.
LÖSUNGEN DURCH BRAINSTORMINGS
Ihrem Ziel sind die jungen Männer bedeutend nähergekommen.
Inzwischen haben sie einen ersten Prototyp
eines Rohrsanierungsroboters für den kommerziellen
Einsatz gebaut, der für die grabenlose Sanierung
von Kanälen eingesetzt werden kann. Und bis
Ende 2019 soll ihr Produkt bereits auf den Markt kommen.
Natürlich, es hat auch technische Probleme gegeben,
„aber die haben wir meist sehr rasch und effizient
in Brainstormings miteinander gelöst“, so Müller.
60 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

ELEKTROMOTOREN
01 Das Team des Start-ups Foccus Innovation
mit seinem Sanierungsroboter
02
02 Vorbild für das Bewegungskonzept
war ein Regenwurm
Die größere Hürde seien Zulieferer gewesen, die zu viel versprochen oder sogar
falsche Ware geliefert hätten. „Ein Großteil der Unternehmen hatte kein Interesse
an einem Start-up mit schwer kalkulierbarem zukünftigen Absatz.“
MEHR ALS ZWÖLF ANTRIEBE PRO ROBOTER
Durch einen Tipp sind die Entwickler auf das Unternehmen Maxon gestoßen.
Dort haben sie sich für das ‚Young Engineers Program‘ (YEP) gemeldet und
sind angenommen worden. Jetzt verwenden sie für die Antriebe in
ihrem Roboter ausschließlich Maxon-Produkte – teils Standardantriebe,
teils Sonderanfertigungen. Matthias Müller dazu:
„Durch das gute Kraft-Größen-Verhältnis der Elektromotoren
ist es uns möglich, ein solch kleines und doch so kräftiges
Arbeitsgerät zu realisieren.“ Mehr als zwölf Antriebe stecken
im Regenwurm-Roboter. Meist sind es Kombinationen aus
bürstenbehafteten oder bürstenlosen DC-Motoren sowie
GPX-Planetengetrieben und Encodern. Hinzu kommen einige
Controller. Für die Entwickler des Sanierungsroboters sind vor
allem Produkteigenschaften wie hohe Langlebigkeit, Präzision
und eine kompakte Baugröße entscheidend.
TATKRÄFTIGE UNTERSTÜTZUNG
Das Start-up hat von Maxon in Österreich konzeptionelle Unterstützung erhalten.
„Zudem hat uns Maxon leihweise Elektromotoren für Testzwecke zur
Verfügung gestellt. So konnten wir verschiedene Konzepte überprüfen und
unsere Antriebe richtig auslegen.“
Das Team hat bereits viele Herausforderungen gemeistert und dafür unzählige
Wochenenden und Nächte geopfert. Nun muss sich der „Regenwurm“ von
Matthias Müller und seinen Kollegen im Markt der Kanalsanierungsroboter
einen Platz erkämpfen. Sie sind überzeugt, dass ihr System viele Vorteile gegenüber
bestehenden Lösungen bietet. Etwa einen geräuscharmen Betrieb.
Aber auch eine neuartige Steuerung, die dem Benutzer ein Vibrationsfeedback
und hochauflösende 4-K-Bilder liefert. In einer ersten Phase sollen ausgewählte
Kunden das Produkt ausführlich testen. Und danach soll der Regenwurm­
Roboter regelmäßig durch die Abwasserkanäle der Nachbarschaft kriechen.
Fotos: Maxon Motor AG
www.maxongroup.de
DIE IDEE
„Seit jeher begeistern mich komplexe,
technische Systeme und deren
spezielle Einsatzgebiete. Je kniffliger
und komplizierter, desto besser. Und
dort, wo es Optimierungspotenzial
gibt, lege ich auch gerne Hand an. Ich
bin bekennender Vollbluttechniker
und möchte meinen Erfindergeist
und meine technischen Fähigkeiten
jetzt auch wirtschaftlich nutzen. Als
dynamischer Jungunternehmer will
ich mit meiner Antriebsidee und
einem technisch hervorragenden
Produkt die Rohrsanierungsbranche
erobern.“
Matthias Müller, Geschäftsführer,
Foccus Innovation GmbH
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2019/10 61

ELEKTROMOTOREN
SERVOMOTOREN
WIE MÜSSEN ZUKUNFTSSICHERE
SERVOMOTOREN KONZIPIERT SEIN?
Um auch künftig neue Funktionen verfügbar
zu machen, steht bei der Entwicklung von
zukunftssicheren Servomotoren Flexibilität
im Vordergrund – und zwar bei Soft- und
Hardware. So entstand eine „Motor Control
Platform“, die nicht nur bisherige Funktionen
abbildet, sondern auch sehr flexibel auf neue
Anforderungen reagieren kann.
Michael Burgert ist Produktmanager Brushless DC Motors
bei der Dunkermotoren GmbH in Bonndorf
Dunkermotoren stellt sich der Aufgabe, einem Zug in voller
Fahrt die Räder zu wechseln. Das ist zwar nur sinnbildlich
gemeint, zeigt aber, welche Herausforderungen bewältigt
werden müssen, um weiterhin vorneweg zu fahren und
zukünftig die Geschwindigkeit noch weiter erhöhen zu können. Mit
den Rädern sind die Software und die Hardware eines DC-Servomotors
gemeint. Ohne sie bewegt sich kein Servomotor und auf
ihnen ruht die gesamte Funktionalität des Antriebes. Ausgetauscht
werden also Kernkomponenten bei laufend hoher Nachfrage. Und
hier beginnt die Herausforderung: Rückwärtskompatibilität muss
garantiert werden, gleichzeitig müssen die Antriebe neue Features
aufweisen, damit diese auch noch in mehreren Jahren dem Stand
der Technik entsprechen. Das ist eine Aufgabe, der sich Hersteller
immer wieder stellen müssen, um wettbewerbsfähig zu bleiben.
FEATURES AUS ZWEI JAHRZEHNTEN ENTWICKLUNG
Schon seit ca. 20 Jahren entwickelt und produziert Dunkermotoren
integrierte DC-Servomotoren auf Basis bürstenloser Gleichstrommotoren.
In dieser Zeit wurde eine Vielzahl von Funktionen erstellt,
weiterentwickelt und optimiert. All diese vorhandenen Funktionen –
62 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

die inzwischen „Features“ heißen – wurden in einem ersten Schritt unter die Lupe genommen.
Dabei zeigte sich auf eindrucksvolle Weise, wie umfangreich eine neue Motorbasis
sein muss. Die Forderungen vieler hundert Kunden sind in bisherige Entwicklungen
eingeflossen und mussten in einer neuen Welt abgebildet werden. Doch werden
alle diese Features noch benötigt oder können inzwischen neue Features auch die Ursprünglichen
ersetzen? Wie bereiten wir uns zukünftig auf neu geforderte Features vor?
Diese Fragestellung hat zu einer neuen Denkweise geführt. Weg von einem starren
System, in dem eine Funktion nach der anderen hinzukommt, hin zu einem modularen
System, bei dem Features nach Bedarf kombiniert werden können. Abgebildet
wurde dieses System nicht nur in der Software, sondern auch für die Hardware. Flexibilität
stellte sich bei dieser Entwicklung in den Vordergrund. So entstand die Motor
Control Platform, die zum einen alle bisherigen Funktionen abbildet und zum anderen
höchst flexibel auf neue Anforderungen reagieren kann.
ZUKUNFTSSICHERE PLATTFORM ENTWICKELT
Es wurde die neueste Generation von 32 Bit Prozessoren gewählt, um eine zukunftssichere
Plattform zu schaffen. Damit können bisherige Funktionen noch effektiver
genutzt und neue, bisher nicht mögliche Funktionen eingeführt werden. Elektronische
Typenschilder sind dabei nur der Anfang. Diese zeigen neben den Motordaten
auch die des Gesamt antriebes, inklusive Getriebe, Geber und Bremsen an. Möglich
werden zukünftig auch Antriebe mit Funktionaler Sicherheit, viele Ausprägungen
des hoch performanten Indus trial Ethernet oder die freie Zuordnung digitaler Einund
Ausgänge, schnelle Ein- und Ausgänge für Encoder-Signale und das Ganze voll
integriert im Motorgehäuse.
Und wer soll das bezahlen? Schließlich steht Dunkermotoren bisher auch für sehr
wirtschaftliche Antriebe. Dieser Spagat zwischen Kosten und Funktionalität wurde
erkannt und floss entsprechend in die Plattform-Entwicklung mit ein. So wird es
künftig zwei Ausprägungen geben:
n dMove – auf Wirtschaftlichkeit getrimmt können dMove-Antriebe die Drehzahl
regeln, ohne hochauflösenden Geber positionieren und den digitalen Ein- und
Ausgängen können Funktionen zugeordnet werden. Selbst CANopen Kommunikation
mit Profil CiA 402 ist möglich, auf Wunsch auch über die weniger anspruchsvolle
Kommunikation per RS 485-Schnittstelle.
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01 Die Motorsteuerung ist nicht nur mit
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ELEKTROMOTOREN
können zukünftig mit der neuen Inbetriebnahmesoftware „Drive
Assistant 5“ den digitalen Eingängen Funktionen wie Festdrehzahlen,
vorgegebene Positionen oder Werte für die Strombegrenzung
zugeordnet werden. Da die Ansteuerung über die digitalen Eingänge
(I/O) geschieht, wird diese Ausführung als dMove IO bezeichnet.
Sollte eine noch höhere Flexibilität erforderlich sein, können
dMove CO-Motoren über eine CANopen-Schnittstelle als Slave angesteuert
werden. Falls kein hochauflösender Geber erforderlich
ist, ist es damit in vielen Fällen auch möglich, bisherige BG 65 CI
Motoren zu ersetzen.
02 Um dem Spagat zwischen Kosten und Funktionalität Rechnung zu
tragen, wird es innerhalb der Plattform zwei Ausprägungen geben
n dPro – Kunden, die SPS-Funktionen ganz oder teilweise auf den
Motor auslagern wollen, finden ihre Lösung bei dPro-Antrieben.
Auch für Interpolation, Kommunikation über Industrial Ethernet,
ruckoptimierte Rampen, Absolutwertgeber und High-end-Motion-
Funktionen werden dPro-Antriebe eingesetzt.
Die Entwicklung der Motor Control Platform ist inzwischen weitestgehend
abgeschlossen. Um mit dem Vergleich des fahrenden
Zuges zu sprechen, wurden die neuen Räder nach den bisherigen
Erfahrungen und künftigen Herausforderungen ausgelegt,
bis ins Detail qualifiziert, getestet und der Umbau vorbereitet.
Nach und nach werden nun alle Räder ausgetauscht. Auf die DC-
Servomotoren übertragen bedeutet das: Die Produkteinführung
kann beginnen.
ERSTE TYPEN BEREITS VERFÜGBAR
Bereits jetzt verfügbar ist der BG 95 dPro. Ein mit 3,9 kW sehr
leistungsstarker Motor mit integrierter Elektronik, der mit der
„dPro“-Ausprägung den maximalen Funktionsumfang bietet. Er
kann als Slave im CANopen-Netzwerk betrieben, ohne Kommunikationsschnittstelle
direkt über digitale Eingänge angesteuert
oder – ähnlich einer SPS – frei programmiert werden. Schon jetzt
hat der BG 95 dPro bewiesen, dass sich das Konzept der neuen
Motor Control Platform in der Praxis bewährt. In vollautomatischen
Intralogistikanwendungen, in elektromechanischen Pressen, in
mechanischen Prüfgeräten, in Türantrieben, in Spezialpumpen
und in vielen weiteren Anwendungen konnten die Anforderungen
erfüllt werden.
Als nächstes werden die Produkte BG 65 dMove und BG 66 dMove
ausgerollt. Diese beiden DC-Servomotor Baureihen haben die
gleiche Baugröße, aber unterschiedliche Abgabeleistungen. Der
BG 65 liegt im Bereich 120 W Dauer- und 260 W Spitzenleistung.
Durch gesinterte Neodym Magnete liegt der BG 66 im Bereich
240 W Dauerleistung und über 445 W Spitzenleistung. Bei diesen
Baureihen konnte zum ersten Mal die Modularität der Motor Control
Platform voll ausgeschöpft werden. Sowohl Software- als auch
Hardwaremodule aus der dPro-Reihe konnten gezielt weggelassen
werden, um einen einfach zu bedienenden und wirtschaftlich attraktiven
Motor auf den Markt bringen zu können.
Ersetzen werden BG 65 und BG 66 dMove mittelfristig vor allem den
hunderttausendfach gebauten Dunkermotoren Klassiker BG 65 SI.
Neben der Grundfunktionalität, nämlich der Drehzahlregelung,
MODULARES BAUKASTENSYSTEM
Die Modularität endet aber nicht bei der Motorelektronik. Auch
Getriebe, Encoder und Bremsen aus dem modularen Baukastensystem
von Dunkermotoren machen aus einem DC-Servomotor
einen DC-Servoantrieb. Die Elektronik kann sich ideal an die Erweiterungskomponenten
anpassen und so den kompletten Antrieb
und die Applikation vor kritischen Betriebszuständen schützen.
Ausgefeilte Algorithmen sorgen dafür, dass die Antriebe für eine
bestimmte Zeit um ein mehrfaches der Dauerabgabeleistung überlastet
werden können, aber dennoch keinen Schaden nehmen.
Damit ist Dunkermotoren optimal darauf vorbereitet, die neue
Generation von DC-Servomotoren weiter auszurollen.
Fotos: Dunkermotoren GmbH
www.dunkermotoren.de
DIE IDEE
„Auch ein gutes und erfolgreiches
Produkt ist irgendwann nicht mehr
auf dem Stand der Technik. Die Idee
hinter der Entwicklung einer neuen
Motor Control Platform war, nicht
einfach die alten Produkte zu
überarbeiten, sondern die Anforderungen
an bisherige Produkte zu
identifizieren, zu clustern und auf
dieser Basis disruptiv eine völlig neue
modulare Plattform zu schaffen.“
Michael Burgert,
Product Manager Brushless DC Motors,
Dunkermotoren GmbH
64 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

MARKTPLATZ
MINIATUR-KUGELGEWINDETRIEBE FÜR
DAS HIGH-END
Um nicht direkt
messbare Kenngrößen
von
Miniatur-Kugelgewindetrieben
zu
bestimmen, hat
Steinmeyer einen
Prüfstand entwickelt.
Auf ihm
werden montierte
Baugruppen aus
Spindel und Mutter geprüft. Dazu wird die Mutter in
einem Schlitten verdrehsicher arretiert und die Spindel
über eine Spannzange angetrieben. Dann wird präzise die
Position des Schlittens erfasst und durch den Bezug auf
Position und Winkellage die Steigung bestimmt. Die
Messung erfolgt im Vor- und Rückhub und beide Kurven
werden überlagert dargestellt. Dabei lassen Hysterese
und Umkehrspiel auf die Vorspannung, Laufeigenschaften
und damit auch auf das Erreichen der Lebensdauer
schließen. Ein hochwertiger Miniatur-Kugelgewindetrieb
weist bei einer Umdrehung einen maximalen Fehler von
lediglich ca. 0,5 µm auf. Der Prüfstand kommt vor allem
bei High-end-Miniatur-Kugelgewindetrieben für die
optische Industrie sowie bei der Entwicklung neuer
Miniatur-Kugelgewindetrieb-Modelle zum Einsatz.
www.steinmeyer.com
ABSOLUTE POSITIONIERUNG MIT NUR
EINEM SENSOR
Das Positioniersystem
SafePXV
von Pepperl+Fuchs
ermöglicht eine
sichere Absolut-
Positionierung
nach SIL 3/PL e mit
nur einem Sensor.
Die neue Sicherheits-Technologie
kombiniert einen
2D-Lesekopf mit
einem dreifarbigen
DataMatrix-Codeband. Das spezielle Codeband enthält
zwei sich überlagernde DataMatrix-Codes in rot und blau.
Der 2D-Lesekopf ist mit zwei ebenfalls roten und blauen
LED-Ringen ausgestattet. Diese werden separat aktiviert
und lesen dann je nur einen DataMatrix-Code aus. Als
Ergebnis folgt immer eine SIL 3/PL e-Absolut-Position. Das
System eignet sich z. B. für Elektrohängebahnen, Regalbediengeräte
in der Lager- und Fördertechnik, Drehtische
im Maschinenbau, für den Aufzugsbau und für Windräder.
Das Codeband wird in passender Länge geliefert und muss
einfach aufgeklebt werden. Anschließend wird der
Lesekopf grob darauf ausgerichtet. Die weitere Parametrierung
erfolgt mit der Profinet-GSDML-Datei direkt über
die Sicherheitssteuerung.
www.pepperl-fuchs.com
GEHÄUSELAGER-BAUREIHE NACH JIS-STANDARD
NSK erweitert die Gehäuselager-Baureihe
Self-Lube um
Einheiten, die dem JIS-Standard
(Japanese Industrial Standard)
entsprechen. Die J-Line-Lagereinheiten
sind in den sechs
gängigsten Gehäusetypen mit
Bohrungsdurchmessern von 12
bis 90 mm verfügbar. Sie
eignen sich u. a. für den Einsatz
in Landmaschinen, Anlagen der Zement- und Baustoffindustrie, in
der Lebensmittel- und Verpackungstechnik sowie in den Bereichen
Handling und Automation. Mit der Serie führt der Hersteller auch
ein neues Verpackungsdesign auf dem europäischen Markt ein. Die
Lagerauswahl wird in einem neuen Wälzlagerkatalog vorgestellt, der
das gesamte Programm der Self-Lube-Lagereinheiten und der
J-Line-Baureihe enthält. Dieser Katalog steht in englischer Sprache
auf der NSK-Homepage zum Download bereit.
www.nskeurope.de
PASSGENAUE WELLE-NABE-VERBINDUNGEN
Für Anwendungen, die
auf eine spielfreie
Übertragung der
Drehmomente angewiesen
sind, bietet KBK
Spannsätze und
Schrumpfscheiben an.
Die Welle-Nabe-Verbindungen
decken alle Standards bei Innen- und Außenspannsätzen ab
und können auch individuell angefertigt werden. Für die Verbindung
von Naben mit mehrfach abgesetzten Wellen gibt es den selbstzentrierenden
Spannsatz KBS15. Bei ihm lässt sich der Innendurchmesser
durch Austausch des Innenrings variieren. Ein Bund verhindert
eine Axialverschiebung beim Einbau. Höchste Drehmomente
bis 1 247 000 Nm können die selbstzentrierenden dreiteiligen
Spannsätze KBS18 übertragen. Sie eignen sich für den Einsatz in
Steinbrechern, Holzbearbeitungsmaschinen und großen Bandantrieben.
Wenn Hohlwellen auf eine Welle gespannt werden sollen, ist die
Schrumpfscheibe KBS19 geeignet. Sie erzeugt eine spielfreie
Verbindung, indem sie die Nabe auf die Welle presst. So kann kein
Schmutz eindringen, und Spaltkorrosion wird verhindert.
www.kbk-antriebstechnik.de
RZ_Duboschweitzer_Anzeige_94x66_Kampagne-2019.pdf 1 05.02.19 11:19
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2019/10 65
DUBOSCHWEITZER.indd 1 13.09.2019 10:57:32

KOMPONENTEN UND SOFTWARE
RIEMENANTRIEB
HOCHLEISTUNGSRIEMEN FÜR
HYPERLOOP-ENTWICKLUNG
Continental unterstützt die Kooperation der Hochschule
Emden/Leer und der Universität Oldenburg bei der Entwicklung
eines Hyperloopantriebs. Das Technologieunternehmen treibt
damit auch die Zukunft der Logistik aktiv voran.
Alexander Behmann ist Anwendungstechniker bei Continental in Hannover
01
02
Der Synchrochain Carbon ist derzeit der stärkste Riemen im
Produktprogramm von Continental. Er kommt überall
dort zum Einsatz, wo es gilt hohe Kräfte zu übertragen und
die Vorteile gegenüber Ketten überwiegen – dank seiner
Wartungsfreiheit und seinem geringen Gewicht z. B. bei großen
Bau- und Landmaschinen. Eine besondere Anwendung fand er in
einem Forschungsprojekt der Hochschule Emden/Leer und der
Universität Oldenburg. Im Rahmen eines internationalen Hyperloop-Wettbewerbs
in Kalifornien, USA, haben Studierende des
kooperativen Studiengangs Engineering Physics eine Hyperloop-
Kapsel entwickelt. Den Antrieb beim Projekt „HyperPodX“ übernahm
der Hochleistungsriemen von Continental.
„Während Mitbewerber das Projekt ablehnten, hat sich Continental
mit unserem Team zusammengesetzt und nach Lösungen gesucht“,
berichtet der Projektleiter Prof. Dr. Walter Neu von der Hochschule
Emden/Leer. Und sie gefunden: „Bei den hohen Geschwindigkeiten
dachten wir anfangs auch, dass das nicht geht“, räumt
Alexander Behmann, Anwendungstechniker bei Continental, ein.
Behmann führt weiter aus: „Als wir dann aber über das eigentliche
Anforderungsprofil gesprochen haben, wurde schnell klar, dass
wir zusammen eine technische Lösung erarbeiten können. Dabei
ist ersichtlich – Riemen ist nicht gleich Riemen und ein Antrieb
benötigt eine exakte Auslegung, entsprechend der spezifischen
Kundenanforderungen.“
03
01 Hohe Anforderungen – der HyperPodX muss
extremen Belastungen standhalten können
02 Leistungsstarker Motor – er bringt den
HyperPodX auf eine Spitzengeschwindigkeit
bis 500 km/h
03 Fertiger Prototyp – der Antrieb erreicht im
Vakuum eine hohe Beschleunigung, er kann
bremsen und besitzt eine eigene Energieversorgung

Entwickelt für höchste
Ansprüche in der
Servotechnik
ZAE SERVO-DRIVE
Wenn kein Platz für Kompromisse ist,
erledigt die neue Getriebebaureihe von
ZAE souverän jede Aufgabe. Besonders bei
hochdynamischen Applikationen spielen
diese Getriebe ihre Vorteile mit höchster
Effektivität aus:
ANTRIEBSRIEMEN FÜR HYPERLOOP-ANFORDERUNGEN
geringes Verzahnungsspiel
wählbares Lagerkonzept
stoßdämpfende, überlastfähige
Verzahnung
höchste Verdrehsteifigkeit
DER RIEMEN IST MIT SEINER KONSTRUKTION
AUS CARBONCORD UND POLYURETHAN SO-
WOHL EXTREM ENERGIEEFFIZIENT, ALS AUCH
SEHR SCHMAL GEBAUT UND ENORM LEICHT
ALEXANDER BEHMANN
Das von ZAE zum Patent angemeldete Konzept
des hermetischen Druckausgleichs arbeitet
sauber und extrem sicher. Ein Ölaustritt ist so
nicht möglich.
Das Projekt „HyperPodX“ hat die Studierenden vor folgende Aufgabe gestellt: Sie
sollten den Prototypen für einen Hyperloop mit einem Antrieb entwickeln, der im
Vakuum eine hohe Beschleunigung erreicht, bremsen kann und über eine eigene
Energieversorgung verfügt. „Bei dem Antrieb ging es vor allem um Beschleunigung
und Höchstgeschwindigkeit. Für die starke Belastung und das hohe Drehmoment
benötigten wir einen sehr leistungsstarken Riemen, der die hohen Beschleunigungskräfte
des Hyperloops und den Einsatz im Vakuum bewältigen
kann“, so Lukas Eschment, Studierender des kooperativen Studiengangs Engineering
Physics der Hochschule Emden/Leer und der Universität Oldenburg.
Continental stellte dem Projektteam den Synchrochain Carbon zur Verfügung.
Behmann erklärt: „Ein anderer Riemen hätte den Belastungen nicht
standhalten können. Der Riemen ist mit seiner Konstruktion aus Carboncord
und Polyurethan sowohl extrem energieeffizient, als auch sehr schmal gebaut
und deshalb enorm leicht. Zudem ist er ohne Wartung sehr zuverlässig. Genau
auf diese Aspekte – Power, Zuverlässigkeit und geringes Gewicht – kommt es bei
einem HyperPod an.“
BEWÄHRUNGSPROBEN UND ZUKUNFTS AUSSICHTEN
Die Studierenden bewältigten die Herausforderung des Antriebs mit einem
Elektromotor von 170 kW Leistung. Lukas Eschment berichtet: „Das ist ein
Hochleistungsmotor, vergleichbar mit dem eines sehr leistungsstarken Elektro-
Fahrzeugs. Er bringt unseren 250 kg schweren Prototypen auf eine Spitzengeschwindigkeit
bis 500 km/h. Verbaut haben wir den Riemen zwischen Motor
und Rad – als Transmissionsmedium. Als solches muss er flexibel sein und
Mit dem ZAE SERVO-DRIVE setzt ZAE neue
Maßstäbe für zuverlässige Servogetriebe
zum attraktiven Preis. Kurzfristig verfügbar!
SPS IPC DRIVES 2019
Nürnberg, 26.11. - 28.11.2019
Halle 4, Stand 189
ZAE-AntriebsSysteme GmbH & Co KG
Schützenstraße 105
D-22761 Hamburg
Tel. +49 (0) 40 853 93 03
www.zae.de

KOMPONENTEN UND SOFTWARE
sowohl 10 000 min -1 am Rad als auch extreme Spannungen
aushalten können, die durch die enormen Kräfte und das
schnelle Beschleunigen entstehen.“
Seine erste Bewährungsprobe hat der Spezialriemen von
Continental bereits bestanden: Die Fahrten auf der Teststrecke
in Los Angeles verliefen erfolgreich und die Studierenden
platzierten sich unter den Top 10 des internationalen
Wettbewerbs. Das Team um Prof. Dr. Neu engagiert sich
derzeit dafür, ein Testzentrum für den Hyperloop in Norddeutschland
aufzubauen: „Vor allem werden wir unsere
Ergebnisse des aktuellen und des vorherigen Wettbewerbs
miteinander verknüpfen – den Schwebeprototypen und den
Antriebsprototypen. Damit sind wir der Hyperloop-Technologie
der Zukunft schon viel näher, also der Fortbewegung
per Magnetschwebetechnik.“
HYPERLOOP BIETET CHANCEN FÜR
DIE LOGISTIK
Eine Strecke von 1 000 km in einer Stunde? Für die Logistikbranche
eröffnet die Idee, ein derartiges Transportmittel
zwischen den weltweiten Produktionsstandorten
einzusetzen, zahlreiche neue Möglichkeiten. Prof. Dr. Neu
prognostiziert: „Bis der erste Hyperloop tatsächlich für
den Warentransport genutzt wird, werden noch etwa drei
bis fünf Jahre vergehen. Aktuell befinden sich diverse
Teststrecken im Bau, etwa in Frankreich, in den Vereinigten
Arabischen Emiraten und auch die Strecke zwischen Wien
und Prag ist im Gespräch. Vor unserer Haustür im Hamburger
Hafen soll ebenfalls ein Hyperloop-Terminal für
Container entstehen.“
Wenn sich die Hyperloop-Technologie dort bewährt und
konkrete Projekte realisiert werden, profitieren Unternehmen
nicht nur durch den weitaus schnelleren Warentransport
im Vergleich zu aktuellen Schienenfahrzeugen
oder Lkw. Der Hyperloop benötigt durch die geringen
Widerstände auch nur einen Bruchteil der Energie und ist
damit eine gleichermaßen kostengünstige wie nachhaltige
Lösung. Zudem würde das System auch das Straßen- und
Schienennetz entlasten.
Fotos: Continental
DER LEISTUNGSSTARKE
RIEMEN MUSS DIE HOHEN
BESCHLEUNIGUNGSKRÄFTE
UND DEN EINSATZ IM
VAKUUM BEWÄLTIGEN
LUKAS ESCHMENT
www.contitech.de
DER HYPERLOOP
Das technologische Konzept basiert auf der Idee,
in tunnelähnlichen Röhren die bei Zügen üblichen
Widerstände zu reduzieren, um höhere Geschwindigkeiten
mit den Fahrzeugen zu erreichen. Vor allem der
Luftwiderstand wird dabei nahezu auf null reduziert.
In den Röhren herrscht ein Luftdruck, der lediglich
einem Prozent des üblichen Luftdrucks in der
Atmosphäre entspricht. Zudem kommt der Hyperloop
nach dem Erreichen seiner Endgeschwindigkeit ohne
Räder aus, sodass auch hier keine weitere Reibung
entsteht. Stattdessen nutzen die kapselförmigen
Fahrzeuge Magnetschwebetechnik oder Luftkissen
zur Fortbewegung.
DIE IDEE
„Wir erhalten öfter Anfragen von
Universitäten, wenn Studenten
unsere Riemen nutzen. Die stellen wir
ihnen im Rahmen unserer Nachwuchsförderung
auch gerne bereit.
Der Hyperloop ist für uns ein
wichtiges Zukunftsthema und wir
haben uns gefreut, an dem Projekt
teilhaben zu können. Um eine sichere
Leistungsübertragung bei Hochgeschwindigkeit
zu garantieren, hat
sich nur der Synchrochain Carbon in
der Zahnteilung C8M angeboten,
wegen der notwendigen Flexibilität
im Vergleich zum größeren C14M
Riemen.“
Alexander Behmann,
Anwendungstechniker, Continental
68 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

KOMPONENTEN UND SOFTWARE
ROBUSTES INDUSTRIEGETRIEBE
GEHT AN DIE (THERMISCHE) GRENZE
Die bereits bekannten Maxxdrive-
Industriegetriebe von Nord bieten
hohe Abtriebsdrehmomente von 15
bis 250 kNm und eignen sich damit
für den Einsatz in Heavy-Duty-
Anwendungen wie Rührwerken,
Bandantrieben, Mischern, Mühlen,
Trommeln oder Brechern.
Jetzt stellt Nord Drivesystems
eine neue Industriegetriebebaureihe
mit dem Namen Maxxdrive XT vor,
die das bewährte Baukastensystem
für Anwendungen mit hohen
thermischen Grenzleistungen
optimiert.
Maxxdrive-Industriegetriebe gehören seit zehn Jahren
zum Nord-Programm und wurden in dieser Zeit
ständig zielgerichtet weiterentwickelt. Die neueste
Generation ergänzt die Baureihe durch ein anwendungsoptimiertes
zweistufiges Kegelstirnradgetriebe, das insbesondere für
Bandförderanlagen geeignet ist und individuell auf die jeweilige
Anwendung zugeschnitten werden kann. Der Leistungs- und Drehzahlbereich
wurde speziell auf Branchen abgestimmt in denen geringe
Übersetzungen in Kombination mit hohen Leistungen gefragt
sind. Das ist bspw. in der Schüttgut- und Mineralienindustrie der
Fall. Dort sind besonders robuste Lösungen gefragt, die widerstandsfähig
gegen Verschmutzung und verlässlich im rauen Betrieb sind.
Dazu sind besondere Abdichtungskonzepte mit möglichst geringem
Wartungsaufwand gefragt. Deshalb sollen die Antriebsysteme auch
ohne eine externe Kühlung auskommen.
KÜHLKONZEPT FÜR HOHE GRENZLEISTUNG
Die Abtriebsdrehmomente der Maxxdrive XT-Baureihe liegen zwischen
15 und 75 kNm bei einem Übersetzungsbereich von 6,3 bis
22,4. Zur Verfügung stehen Maxxdrive XT-Industriegetriebe in
sieben Baugrößen für Leistungen von 50 bis 1 500 kW. Die Serie ist
im Unterschied zu den bisherigen Bauformen standardmäßig mit
einem stark verrippten Block-Gehäuse und einem integrierten
Axiallüfter ausgerüstet. Durch die vergrößerte Oberfläche und die
Luftführungshauben wird die Luftkühlströmung optimiert und eine
sehr hohe thermische Grenzleistung erreicht. So kann in vielen
Jörg Niermann ist Bereichsleiter Marketing
bei der Nord Drivesystems Gruppe in Bargteheide
Fällen auf zusätzliche Kühloptionen verzichtet werden. Große
Wälzlager und Achsabstände erhöhen die Belastbarkeit und
Lebensdauer der Komponenten.
WIRTSCHAFTLICHES BAUKASTENSYSTEM
Die kompletten Nord-Antriebslösungen werden nach dem
Baukastenprinzip kundenindividuell projektiert. Durch das
abgestimmte Baukastensystem können auch für preissensible
Branchen attraktive Lösungen angeboten werden. Grundlage ist ein
vielfältiges Angebot aus Frequenzumrichtern, Motoren, Getrieben
sowie Kupplungs- und Bremssystemen mit jeweils zahlreichen
Optionen. Ausstattungsmerkmale wie auf den Prozess und das
Getriebe abgestimmte Hydraulik-Kupplungen oder Taconite-Dichtungen,
die Wellendichtringe effektiv gegen abrasive Stäube und
korrosive Einflüsse schützen, sorgen für reibungslosen Betrieb.
VERNETZTE WARTUNGSKONZEPTE
Speziell für schwere Industriegetriebe bietet Nord außerdem
innovative Predictive Maintenance-Konzepte. Die über den
Frequenzumrichter vernetzten Antriebe von Nord können ihre
Zustands daten über die Steuerung oder direkt in eine sichere Cloud
kommunizieren. Durch eine optionale Schwingungsüberwachung
können Änderungen des Zustandes frühzeitig erkannt und rechtzeitig
eine Wartung (Predictive Maintenance) geplant werden. Die
Erfassung der Leistungsdaten sorgt zudem für eine optimierte
Anlagen dimensionierung sowie eine kontinuierliche Zustandsüber
wachung (Condition Monitoring) der Antriebe.
Fotos: Getriebebau Nord GmbH & Co. KG
www.nord.com
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2019/10 69

KOMPONENTEN UND SOFTWARE
ARBEITSTISCHE
ROBUSTE BASIS FÜR
SPEZIELLE WÜNSCHE
Die Ansprüche an moderne
Arbeitstische sind vielfältig.
Aus diesem Grund hat
RK Rose+Krieger seinen
RK Easywork neu gedacht und
mit zahlreichen Features
ausgestattet, die den
Arbeitstisch zu einer attraktiven
aufgabenspezifischen Lösung
machen. Flexibel,
multifunktional und
ergonomisch.
Die Anforderungen an arbeitende
Menschen unterliegen einem steten
Wandel, dem im industriellen
Umfeld mit einem flexiblen Arbeitstisch
begegnet werden sollte. Von der
Zufriedenheit und Gesundheit der Beschäftigten
hängt letztlich ihre kognitive
und physische Leistungsfähigkeit ab. Eine
gute Ergonomie am Arbeitsplatz steigert
die Produktivität und senkt krankheitsbedingte
Ausfälle.
Der Arbeitstisch RK Easywork von
RK Rose+Krieger zeichnet sich durch eine
hohe Individualisierbarkeit aus. Er ist
flexibel umrüstbar und sowohl als Standard-Tisch
als auch als optimal auf den
Arbeits-/Fertigungsprozess abgestimmte
Sonderlösung erhältlich. Attraktiv ist er
damit vor allem für Klein- und Mittelserien,
deren Nutzung nicht dauerhaft festgelegt
ist. Auch nach Jahren ist der robuste Arbeitstisch
dank des Baukastensystems erweiterbar
und in seiner Funktionalität veränderbar.
Der Easywork dient als Basis für den
Ausbau eines solchen nach besonderen
Maßstäben erstellten Arbeitsumfeldes.
Bernd Klöpper ist Marketingleiter bei der
RK Rose+Krieger GmbH in Minden
INNOVATIVE HUBSÄULEN
Auf Basis der Aluprofile Blocan ist der
Tisch fortan mit elektrischen Hubsäulen
der Generation Multilift II ausgestattet,
einer Weiterentwicklung des Vorgänger­
70 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

01
01 Die Portale und Tragrahmen der
RK Easywork-Arbeitstische sind aus
Blocan Aluminiumprofilen gefertigt
02
02 Die Synchronsteuerung
Multi Control II bietet serienmäßigen
Überlastschutz sowie die intuitive
Bedienung per Handschalter und
grafikfähigem Display
modells. Sie verfügen über optimale Anbindungsmöglichkeiten und sind je nach Einsatzbereich
in verschiedenen Ausführungen erhältlich. Verfügbar sind neben dem
Standard-Modell die Varianten Impact, Telescope, Clean und ESD.
So verfügt die schmale elektrische Höhenverstellung Multilift II Impact über ein
integriertes Dämpfungssystem, das hohe Aufprallkräfte absorbiert, wie sie etwa beim
Abladen eines schweren Werkstücks entstehen können. Damit verhindert das Dämpfungssystem
eine Überlastung der Hubsäule. Multilift II Telescope ist eine dreistufige
Hubsäule, die sich besonders durch ein optimales Einbau-Hub-Verhältnis auszeichnet:
Das Einbaumaß beträgt in eingefahrener Position lediglich 560 mm, der maximale
Hub liegt bei 650 mm mit einer maximalen Hubkraft von bis zu 3 000 N je Antrieb.
Während der Montage von empfindlichen elektronischen Bauteilen können elektrostatische
Entladungen die zu montierenden Bauelemente in ihrer Funktion beeinträchtigen
oder gar zerstören. Spezielle ESD-Montagearbeitsplätze verhindern dies
durch eine entsprechende antistatische Ausrüstung und einer elektrischen Verbindung
zwischen Tisch- und Fußrahmen, was bei einer Höhenverstellung nicht ganz
einfach umzusetzen ist. Mit dem Multilift II ESD entwickelte RK Rose+Krieger eine
patentierte elektrische Höhenverstellung, die in der Lage ist, die Spannungen abzuleiten.
UNZÄHLIGE MÖGLICHKEITEN
Gesteuert werden die Hubsäulen künftig über MultiControl II, wodurch serienmäßig
Einschaltdauer, Überstrom und Temperatur als Überlastschutz überwacht werden.
Das energieeffiziente Gesamtsystem ermöglicht sowohl die komfortable und intuitive
Bedienung per Handschalter mit grafikfähigem Display als auch eine Integration in
übergeordnete Steuerungen. Die softwarebasierte Kollisionserkennung (SPP), die in
der Premium-Variante integriert ist, sichert eine deutliche Reduzierung des Risikos
von Produktschäden in der Applikation.
Das RK Easywork System ist darüber hinaus mit dem gesamten Produktportfolio
von RK Rose+Krieger kompatibel. Neu im optionalen Zubehör sind eine ESD-Tischplatte,
Rollenbahnen und Abschlussplatten, Steckdosenleisten zur Energieversorgung,
Werkzeughalter, Schubladenblock und Tastaturablage sowie ein PC-Halter für den
Untertischeinbau des Rechners. Während Schubladenblöcke und Lochplatten im
früheren Modell rot waren, setzt der RK Easywork optisch nun standardisiert komplett
Kabeldurchführung
Leitungen
platzsparend
einführen
Mit den neuen Kabeldurchführungsplatten
KEL-DPZ6
und 16 werden Leitungen mit
Durchmessern von1.5 bis
16.2 mm eingeführt.
Sehr schnelle Montage
Hohe Packungsdichte
Automatisch abgedichtet
und zugentlastet
Hygienisches Design
IP66
zertifiziert
Motek |Stand 7312
www.icotek.com

03
04
DIE IDEE
auf die RAL-Farbe 7035 (grau) – Sonderfarben sind auf Kundenwunsch jedoch
möglich.
ONLINE INDIVIDUELL KONFIGURIERBAR
RK Rose+Krieger setzt für seinen Easywork besonders auf individuelle Anpassung
und bedarfsgerechte Produktion. Den sehr unterschiedlichen Anforderungen
an einen Montagearbeitsplatz begegnet das Unternehmen mit einem
speziell entwickelten Online-Konfigurator. Mit ihm lässt sich ein kompletter
Arbeitstisch entwerfen, der den spezifischen Bedürfnissen entspricht und
sämtliche verfügbare Konfigurationen ermöglicht. Abschließend kann der fertige
Entwurf in Form von CAD-Daten oder als detailliertes Datenblatt heruntergeladen,
oder als Bestellung direkt zum Hersteller gesendet werden. Neben der
eigenständigen Kon figuration stehen auch die Spezialisten für individuelle
Arbeitsplatzsysteme ihren Kunden beratend zur Seite, erörtern die Möglichkeiten
zur Realisierung des optimal abgestimmten Montagearbeitsplatzes, stehen
bei Sonderwünschen zur Verfügung und suchen originelle und zufriedenstellende
Lösungen.
Größtmögliche Flexibilität zeichnet das Unternehmen auch in der Produktion
aus: Der Arbeitstisch wird wahlweise zerlegt oder mit allen erforderlichen Anbaukomponenten
komplett montiert geliefert. Die international verwendbare
Montageanleitung setzt ausschließlich auf Bilder und kommt komplett ohne
Worte aus. Die Experten von RK Rose+Krieger stehen alternativ aber auch mit
dem vollen Service-Angebot zur Seite: Mit den skizzierten Anforderungen erarbeiten
die Produktspezialisten eine perfekte Lösung und installieren auf
Wunsch die Arbeitstische vor Ort.
Fotos: RK Rose+Krieger GmbH
www.rk-rose-krieger.com
03 Die Hubsäule Multilift II Impact absorbiert mit ihrem
integrierten Dämpfungssystem hohe Aufprallkräfte, die z. B.
beim Abladen schwerer Werkstücke entstehen können
04 Arbeitsplatzsysteme werden individuell auf den Prozess
abgestimmt – hier war ein höhenverstellbarer Arbeitsplatz mit
wechselbarer Montagefläche und Materialzufuhr gefragt
„Bei der Entwicklung unseres RK Easywork
Arbeitsplatzsystems standen die Reduzierung
der körperlichen Belastung der
Mitarbeiter und die Effizienz des jeweiligen
Montageprozesses im Fokus. Durch die
Kombination unseres gesamten Portfolios –
darunter Blocan-Profile, RK Rohrverbinder
und Multilift II Hubsäulen – sowie umfangreichem
Zubehör ergeben sich individuell
angepasste und bedarfsgerecht produzierte
Montagearbeitsplätze. Bei der Suche nach
der optimalen Lösung stehen wir unseren
Kunden mit Rat und Tat zur Seite.“
Bernd Klöpper, Leiter Marketing,
RK Rose+Krieger GmbH
VIDEO
In diesem Video sehen Sie eine
höhenverstellbare Packstation:
www.antriebstechnik.de/rk_v
72 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

MIT POWERGRIP
LÄUFT’S AUCH IN DER
INDUSTRIE RUND
Mit dem PowerGrip GT4 präsentiert Gates
einen neu entwickelten Synchronriemen aus Ethylen-
Elastomer (EE) mit hohem Drehmoment für den Industriemarkt. Diese
Riemenkonstruktion ersetzt Chloropren durch eine spezielle EE-Formel, um
Leistungseinschränkungen vorzubeugen. Angaben zufolge verfügt der PowerGrip
GT4 über die höchste Belastbarkeitskapazität im Segment, einen größeren
Temperaturbereich und eine verbesserte Chemikalienbeständigkeit. Infolge
können schmalere Antriebe und ein breiteres Anwendungsspektrum bedient
werden. So haben z. B. Maschinenbauer die Möglichkeit, einen Riemenantrieb in
kleineren Bauräumen oder bei mehr Drehmoment anzuwenden. Endabnehmer
sollen zudem von niedrigeren Gesamtbetriebskosten profitieren.
„PowerGrip GT4 erweitert den Erfolg, den wir mit der PowerGrip-Produktfamilie
von Industrieriemen über viele Jahre hinweg erzielt haben und legt die Messlatte
noch höher“, sagt Tom Pitstick, CMO und Senior Vice President des Product Line
Managements von Gates. „Optimale Einsatzorte sind industrielle Hochleistungsumgebungen
mit Pumpen, Fördersystemen und anderen Maschinen, bei denen
Effizienz, Zuverlässigkeit und hohe Qualität erforderlich sind. PowerGrip GT4-
Riemen machen die Schmierung und Wartung überflüssig, laufen leise und
reduzieren das Kontaminationsrisiko. Dadurch können wir traditionelle Rollenkettenantriebe
in wichtigen Endmärkten ersetzen.“ Gates wird ein komplettes
Portfolio an PowerGrip GT4-Riemen mit Teilungen von 8 und 14 mm und Längen
von mehr als 6,5 m anbieten. Muster sind ab sofort erhältlich. Die Produktion in
Serie startete im zweiten Quartal 2019 in Nordamerika und Europa. Asien soll im
weiteren Verlauf des Jahres folgen.
www.gates.com
FLEX-RIEMEN MIT ERHÖHTER ZUGFESTIGKEIT
Die HabaSync Flex-Riemen von Habasit sind zum Transportieren schwerer Lasten
konzipiert und eignen sich daher zum Einsatz in Hochleistungsförderanlagen.
Spiralförmig gewickelte Zugträger sorgen für eine erhöhte Zugfestigkeit. Sie können
dadurch auch für hohe Kraftübertragungen eingesetzt werden. Eine weitere Besonderheit
ist die variable Anordnung der Zugträger im Riemen. Einzelne Schneidlinien
sind in jeder Breite und Entfernung bis zu einer Gesamtbreite von 150 mm möglich.
www.habasit.com
FÜR DIE SPANNUNG VON RIEMEN- UND KETTENTRIEBEN
Bei Riemen- oder Kettentrieben ermöglichen
individuell angepasste Spannvorrichtungen
einen Längenausgleich und
gewährleisten somit einen wirtschaftlichen,
ruhigen und vibrationsarmen Lauf.
Mit den neuen, aufeinander abgestimmten
Spannelementen, Kettengleitersätzen,
Kettenradsätzen und Spannrollen aus dem
Sortiment von Norelem können sich
Konstrukteure maßgeschneiderte Spannlösungen
zusammenstellen. Basis jeder
Einheit sind die Spannelemente: Diese verfügen über multifunktionale Federkörper
aus hochelastischem und formbeständigem Naturgummi, die sowohl federn und
lagern als auch spannen und dämpfen. Die Spannelemente sind absolut wartungsfrei,
abreißsicher und weisen eine hohe chemische Beständigkeit auf. Erhältlich sind
die Universal-Spannelemente in den Ausführungen Stahl und Edelstahl, sowie mit
Frontbefestigung in der Ausführung Stahl. In Kombination mit einem Kettenradsatz,
Kettengleitersatz oder einer Spannrolle ergibt das Spannelement eine einbaufertige
Spannvorrichtung für Ketten- und Riementriebe.
www.norelem.de

KOMPONENTEN UND SOFTWARE
ENERGIEFÜHRUNGSKETTEN
ENERGIEFÜHRUNGSKETTEN FÜR
AUTOMATISIERTE PRESSENLINIEN
Dirk Thomas, Technischer Außendienst,
bei der Tsubaki Kabelschlepp GmbH in
Wenden
Automatisierungslösungen für Pressenlinien
werden meist individuell auf den Kunden und
seine Anwendung zugeschnitten. Und überall
wo sich eine Achse bewegt, wird auch eine
Energieführungskette verbaut. Die Anforderung
an eine hohe Verfügbarkeit und Lebensdauer
der Kette müssen ebenso erfüllt werden wie ein
weltweites Servicenetz.
Seit der Gründung im Jahr 1976 steht der Name Strothmann
für Innovationen im Bereich Transport- und Handling-Technologie.
Seitdem hat sich das Unternehmen vom Komponentenlieferanten
zum Anlagenbauer entwickelt und verfügt
über vielfältige Erfahrungen in unterschiedlichen Industrien und
Branchen. Gemäß dem Leitspruch „Innovation in Motion“ entwickelt
Strothmann seine Produkte und Anlagen kontinuierlich weiter
und kann darauf aufbauend auch spezielle Kundenanforderungen
optimal erfüllen. Weltweit realisieren über 120 Mitarbeiter anspruchsvolle
Lösungen in den drei Geschäftsfeldern Pressenautomation,
Rundschienen-Systeme und Industrieautomation.
DURCHDACHTE KONZEPTE
Der Geschäftsbereich Pressenautomation umfasst die Entwicklung
und Integration kompletter Automatisierungslösungen für Pressenlinien.
„Zum Leistungsspektrum gehören auch Modernisierungsprojekte
für optimierte Produktionsprozesse und gesteigerte Anlagenverfügbarkeit“,
erläutert Eduard Siegle, Projektleiter Entwicklungskonstruktion
bei der Strothmann Machines & Handling GmbH.
„Wir zählen viele namhafte Automobilkonzerne und Zulieferer zu
unseren Kunden.“
Die Anlagen werden jedoch nicht nur eingesetzt, um Automobil-
Bauteile umzuformen – mit ihrer Hilfe lassen sich z. B. auch Bauteile
für die Möbelindustrie transportieren. Je nach Anforderungsprofil
konzipiert und realisiert Strothmann jede Anlage individuell für
den jeweiligen Kunden.
Bei der Pressenautomation sind drei Anlagenbereiche relevant:
Der Bereich Front of Line ist mit einem Platinenlader, Taktbandförderern
und einer Zentrierstation (optisch oder mechanisch) ausgerüstet,
zudem ist in dieser Komponente eine Wasch- und Beölmaschine
integriert. Der zweite Anlagenabschnitt enthält die
Pressenverkettung im Press Line in Abhängigkeit vom Pressentyp.
74 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

KOMPONENTEN UND SOFTWARE
Im End of Line – dem dritten Anlagenabschnitt – folgt das Abstapeln:
Shuttle, Robotersysteme und Auslaufbänder führen die
fertigen Bauteile den Containern zu.
ROBUSTE ENERGIEFÜHRUNGSKETTEN
„Wir statten die komplette Pressenlinie aus, vom Front of Line über
die eigentliche Press Line bis hin zum End of Line“, erläutert Siegle.
„Alle Maschinen, die in dieser Anlage zum Einsatz kommen, werden
mit Energieführungsketten ausgestattet.“
Dabei gilt: Überall wo sich eine Achse bewegt, wird auch eine
Energieführungskette verbaut – nur so lassen sich die Produkte
verschmierungsfrei verfahren. Bei jeder Bewegung müssen Energieund
Signalkabel, Pneumatikschläuche und Schmierleitungen geführt
und geschützt werden. „Ein Beispiel dafür ist der Platinenlader
im Front of Line“, erklärt Siegle. „Hier sind auf allen drei Achsen
Energieführungsketten verbaut.“ Auf der Horizontaltraverse gleitet
die Energiekette über den gesamten Fahrweg hinweg. Auf der Vertikalachse
und der traversierenden Achse muss eine lange freitragende
Länge gewährleistet sein.
In der Automobilindustrie sind schnelle Taktzeiten gefragt – entsprechend
werden auch an die Energieführungssysteme hohe
Anforderungen bezüglich Zykluszeiten und Verfahrzeiten gestellt.
„Sie müssen zudem schnell zu montieren sein und dabei gleichzeitig
eine hohe Zykluszeit bewahren“, betont Siegle. „Besonders
wichtig ist jedoch eine robuste Konstruktion, denn wir haben es
hier teilweise mit extremen Umgebungsbedingungen zu tun.“ Insbesondere
gilt dies für Anlagen für die Warmumformung: Hier
durchlaufen die Platinen vor der Bearbeitung einen Ofen und werden
auf ca. 800 – 950 °C erhitzt. Die Umgebung ist in diesem Fall extrem
verschmutzt, denn der Zunder in der Luft setzt sich auf allen
Maschinenteilen ab – auch auf der Energiekette, die diese Verschmutzung
kompensieren muss. Eine zu hohe Abnutzung gilt es
zu vermeiden, schließlich muss bei den Anlagen eine hohe Verfügbarkeit
und lange Lebensdauer gewährleistet sein.
APPLIKATIONSSPEZIFISCHE AUSWAHL DER KETTE
Die Wahl der jeweiligen Energieketten erfolgt bei Strothmann abhängig
von der Anwendung und der verwendeten Technik. „Im Fall
der beschriebenen Warmumformung greifen wir zumeist auf die
besonders robusten Energieführungen der M-Serie zurück, konkret
das Modell ME0950. Dieser Kettentyp gewährleistet höhere freitragende
Längen im Obertrum“, so Siegle. „Bei weniger anspruchsvollen
Einsatzbedingungen kommt bei uns in der Regel die Uniflex
02
01 Die M-Serie ist speziell für den Einsatz unter
schwierigen Bedingungen entwickelt worden
02 In Pressen für die Warmumformung kommt meist die
robuste Energieführung des Modells ME0950 zum Einsatz
03 Mit einem speziellen Werkzeug lassen sich ein Meter
der Uniflex Advanced in nur drei Sekunden öffnen
01
03
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KOMPONENTEN UND SOFTWARE
04 Alle Maschinen, die in den Anlagen zur Pressenautomation von
Strothmann zum Einsatz kommen, werden mit Energieführungsketten
ausgestattet
Advanced 1665 zum Einsatz.“ Um dem Endkunden schnelle Ersatzteillieferungen
garantieren zu können, fällt die Wahl zumeist auf
Standardmodelle. Nur in sehr speziellen Einzelfällen beauftragt
Strothmann Sonderlösungen. Das Unternehmen bezieht – abgesehen
von den Energieführungsketten – auch Traxline-Leitungen und
Kabelkonfektionen für Servomotoren von Tsubaki Kabelschlepp.
M-SERIE FÜR ANSPRUCHSVOLLE ANWENDUNGEN
Speziell für den Einsatz unter schwierigen Bedingungen ist die
M-Serie entwickelt worden. Hierbei handelt es sich um multivariable
Ketten mit Kunststoffkettenbändern und Stegvarianten aus Kunststoff
oder Aluminium. Anwender profitieren von einer großen
Auswahl an vertikalen und horizontalen Stegsystemen und Separierungsmöglichkeiten
für die jeweiligen Leitungen. Die Laschenkonstruktion
ist äußerst stabil mit einem gekapselten Anschlagsystem.
Durch Verriegelungsbolzen ist die Kette montagefreundlich
und kann schnell verlängert oder verkürzt werden. Ein Austausch
ist selbst dann noch möglich, wenn das System bereits komplett
bestückt und montiert ist.
Die M-Serie ist innen und außen zur Leitungsbelegung schnell zu
öffnen – so lässt sich bei der Montage sowie bei eventuellen
Wartungsarbeiten Zeit einsparen. Die Zug- und Schubkräfte werden
über die hierfür optimierte Gelenkkonstruktion – Topf-Deckel-
Prinzip – übertragen. Das minimiert den Gelenkverschleiß und
erhöht die Lebensdauer. Nicht zuletzt ist die M-Serie aufgrund ihrer
auswechselbaren Gleitschuhe aus hochabriebfestem Spezialkunststoff
für schnelle, gleitende Anwendungen ideal geeignet.
DER ALLROUNDER IM PORTFOLIO
Bei der Serie ‚Uniflex Advanced‘ handelt es sich um Vollkunststoff-
Energieführungen mit fixen Kettenbreiten. Der Allrounder im Sortiment
ist sowohl leise und leicht als auch robust und eignet sich
deshalb für ein breites Anwendungsspektrum. Verstärkte Verschleißflächen
an der Außenseite gewährleisten eine lange Lebensdauer
bei auf der Seite liegenden Anwendungen. Dank der Kugelgelenk-Mechanik
der Bügel lässt sie sich schnell öffnen, was eine
zeitsparende Leitungsbelegung ermöglicht. Im geöffneten Zustand
verbleibt der Bügel am Kettenglied, wobei er sich bei Bedarf durch
Ausdrehen auch vollständig lösen lässt. Für eine besonders schnelle
und zudem materialschonende Montage ist ein spezielles Öffnungswerkzeug
erhältlich, das sich auch bei einer bereits bestückten
‚Uniflex Advanced‘ verwenden lässt. Damit lassen sich ein Meter
Energieführung in nur drei Sekunden öffnen.
„Wir sind mit den eingesetzten Energieführungsketten durchweg
sehr zufrieden“, betont Siegle. „Sie erfüllen alle unsere Anforderungen,
etwa bezüglich der einfachen und schnellen Montage. Wichtig
ist auch, dass wir unseren Kunden dank der hohen Lebensdauer
der Ketten x-tausend Zyklen garantieren können.“ Auch für die
persönliche Zusammenarbeit mit den Experten von Tsubaki
Kabelschlepp findet der Entwicklungskonstrukteur lobende Worte:
„Als Sondermaschinenbauer fertigen wir viele Prototypen. Wenn
dabei trotz der vorherigen Berechnungen eine Energieführungskette
einmal nicht passt, ist der Außendienst-Mitarbeiter schnell
mit einem Ersatzmodell zur Stelle und baut dieses auch mal persönlich
ein.“
Weil die Pressen von Strothmann weltweit vertrieben werden,
war für das Unternehmen nicht zuletzt auch ein globaler Service
wichtig – den Tsubaki Kabelschlepp bieten kann. „Wenn global
möglichst schnell eine Ersatzkette benötigt wird“, resümiert Eduard
Siegle abschließend, „stellt das für uns kein Problem dar“.
Fotos: Tsubaki Kabelschlepp GmbH
www.tsubaki-kabelschlepp.com
DIE IDEE
„Strothmann realisiert komplette
Automatisierungslösungen für
Pressenlinien in der Automobilindustrie.
Den schnellen Taktzeiten und hohen
Verfügbarkeiten sowie Lebensdauer
müssen auch Energieketten gerecht
werden. Tsubaki Kabelschlepp greift
daher auf die besonders robusten
Energieführungen der M-Serie und die
Vollkunststoffkette Uniflex Advanced
zurück. Beide Energieketten erfüllen
die Anforderungen an hohe Zyklusund
Verfahrzeiten, eine robuste
Konstruktion sowie einfache und
schnelle Montage.“
Dirk Thomas, Technischer Außendienst,
Tsubaki Kabelschlepp GmbH
76 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

MARKTPLATZ
DC-LADESTATIONEN
SICHER ÜBERWACHEN
Das Isolationsüberwachungsgerät
isoCHA425HV von Bender
ist für DC-Ladestationen gemäß
japanischem Ladestandard
CHAdeMO für Spannungen
zwischen DC 50 V und bis 1 000 V
konzipiert. Damit lassen sich
neue Ladestationen noch
sicherer überwachen. Die
elektrische Schnittstelle für
Elektroautos CHAdeMO ist weltweit an jeder dritten Ladestation
zu finden. Das Überwachungsgerät meldet einpolige
Isolationsfehler mit einer Ansprechzeit ≤ 1 Sekunde und
zweipolige Isolationsfehler innerhalb von zehn Sekunden. Die
Ursache für symmetrische Fehler ist häufig Feuchtigkeit in
Zusammenhang mit Staub, Schmutz oder Streusalz. Diese
Einflüsse führen zu Alterungen in den Ladeleitungen, die das
Isolationsniveau i. d. R. gleichmäßig absinken lassen. Bei
symmetrischen Fehlern erfolgte bislang keine Auslösung,
obwohl das Isolationsniveau bereits abgesunken war. Die
separate Versorgungsspannung ermöglicht eine Überwachung
der Ladestation, auch wenn kein Fahrzeug geladen wird.
www.bender.de
HOCHREINE STÄHLE FÜR ZAHNRÄDER
IMPLEMENTIERT
GWJ hat die beiden
hochreinen Stähle 159X
und 159Q des schwedischen
Herstellers Ovako in
seine Verzahnungsmodule
für Stirnräder implementiert.
Diese basieren auf
dem Einsatzstahl 18CrNi-
Mo7-6. Aufgrund deutlich
geringerer Verunreinigungen
weisen sie modifizierte
Wöhlerkurven auf. Damit sind sie im statischen Bereich vergleichbar
mit 18CrNiMo7-6. Im Dauerfestigkeitsbereich bietet 159Q
jedoch eine um ca. 30 % höhere Leistungsfähigkeit für die Flankentragfähigkeit
und um 60 % höhere Festigkeit für die Zahnfußtragfähigkeit.
Der 159X weist eine etwas kleinere Leistungssteigerung
gegenüber dem 18CrNiMo7-6 auf und ist damit u. a. geeignet für
die Verbesserung bestehender Konstruktionen. Der 159Q lässt sich
besonders bei Neuauslegungen nutzen. Dabei kann es von Vorteil
sein, den Fokus mit auf eine optimierte Fresstragfähigkeit zu legen.
Dadurch ergeben sich i. d. R bessere Verzahnungswirkungsgrade
und somit geringere Verlustleistungen.
www.gwj.de
KOMPAKTE, HOCHDYNAMISCHE HANDHABUNGS-EINHEIT
Zur automatisierten Bewegung von kleinen, leichten Bauteilen bietet IEF-Werner die Handhabungs-Einheiten
MiniSpin an. Anwender können mit ihnen für Komponenten mit einem
Gewicht bis 20 g eine Gesamtzykluszeit von unter 240 ms erreichen. Sie können als Einzellösung
oder kombiniert mit Lineareinheiten zum Einsatz kommen. Ihre Grundlage bildet ein Hebelarm,
der an der Antriebswelle der Motor-Getriebe-Kombination angebracht ist. An seinem Ende ist an
einer drehbar gelagerten Schnittstelle eine Pinole angeschraubt. Die Ausführung MiniSpinPlus
ist mit einem zweiten Servomotor ausgestattet, der zusätzlich die Pinole antreibt. Damit lässt
sich diese frei positionieren, während sich der Hebelarm dreht. So kann die Einheit z. B. ein
Bauteil aus der Palette entnehmen und es während der Bewegung für eine Kamera-Inspektion in die passende Lage drehen. Für die
notwendige Systemdynamik kommen in allen Modellen Servomotoren mit Absolutwertgebern zum Einsatz.
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KOMPONENTEN UND SOFTWARE
ELASTOMERDICHTUNGEN
SCHADENSANALYSE VON O-RINGEN
01 02
Die meistverbaute Dichtung, der O-Ring, soll zuverlässig
seine Dichtfunktion erfüllen. Hierfür stehen dem Anwender vielzählige
unterschiedliche Werkstoffe bereit, die auf die jeweilige Applikation
hin abgestimmt sein müssen. Trotz scheinbar korrekter Werkstoffwahl,
kann es nach kurzer Betriebszeit zu einer unerwarteten Leckage kommen.
Dipl.-Ing. (FH) Michael Krüger ist Leiter Operative Anwendungstechnik
bei C. Otto Gehrckens GmbH & Co. KG in Pinneberg
Die Fragen lauten im Leckagefall: Warum kam es zum Ausfall
des O-Rings, welche grundlegenden Schadensmechanismen
können auftreten und wie lassen sich diese Ursachen
systematisch analysieren? Die Schadensmechanismen
[1] lassen sich wie folgt klassifizieren: Medieneinwirkung,
Temperatureinwirkung/Alterung, mechanische/physikalische Einwirkung
und Herstellungsfehler. Zu beachten ist: Auch mehrere
dieser Mechanismen können auftreten.
MEDIENEINWIRKUNG
O-Ringe kommen mit unterschiedlichsten Medien in Kontakt, die
in den Werkstoff eindringen und auf diesen physikalisch oder chemisch
einwirken können. Zu den physikalischen Reaktionsmechanismen
zählt vorrangig die Volumenänderung (Bild 01): Bei einer
Quellung nimmt das Elastomer das Medium auf und es verändern
sich die technologischen Werte, so etwa die Abnahme der Reißfestigkeit
oder Härte. Die Dichtung wird dadurch nicht zwangsläufig
funktionsuntüchtig. Als Richtwerte sind bei statischem Einbau 0 bis
30 %, bei dynamischem Einbau 0 bis 10 % Quellung zulässig.
Bei einer Schrumpfung werden vom Medium Mischungsbestandteile
herausgelöst, so bspw. Weichmacher. Dies kann dazu
führen, dass die Verpressung der Dichtung zu gering wird oder gar
nicht mehr vorhanden ist und es zur Leckage kommt.
Schadensbild bei einer Quellung: Hierbei ist der O-Ring noch uneingeschränkt
elastisch, bricht nicht nach starkem Biegen oder
Dehnen und zeigt auch in gedehntem Zustand keine Risse. Der
gequollene O-Ring hat jedoch gegenüber dem Ausgangszustand
eine deutlich reduzierte Härte und ein deutlich reduziertes spezifisches
Gewicht.
Wird die Volumenzunahme des O-Ringes durch die Nut behindert,
entwickeln sich höchste Reaktionskräfte auf den O-Ring.
Gleichzeitig wird er weicher, womit die mechanische Widerstandsfähigkeit
gegen Spalteinwanderung, mechanische Beschädigung
und Abrieb erheblich reduziert wird.
Bei einem chemischen Reaktionsmechanismus führt der Kontakt
des Mediums zur Zerstörung des Elastomers. Als Folge wird der
Werkstoff hart und spröde und verliert seine elastischen Eigenschaften
(Bild 02), was dann zwangsläufig zum Ausfall der Dichtung
führt.
Schadensbild bei einem chemischen Angriff: Es zeigen sich
folgende Schadenbilder: Erhärtung oder Klebrigkeit, Verlust der
Elastizität, Risse (auf der Medien berührten Seite), bleibende
Verformung, Versprödung, Erweichung, klebrige Oberfläche,
Quellung, Schrumpfung und das Material bricht bei leichter Zug-/
Biegebeanspruchung.
Beständigkeit von Elastomeren: Zur Beständigkeit von elastomeren
Werkstoffen gegenüber Fluiden gibt es unterschiedliche
78 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

KOMPONENTEN UND SOFTWARE
03
01 Profilschnitt eines durch Quellung
ausgefallenen O-Rings
02 Chemischer Angriff als Ausfallursache
aufgrund verhärtetem O-Ring
03 Temperaturbereich verschiedener
Werkstoffe im Medium Luft
Definitionen, aber keine Normung. Wichtigster Parameter bei der
Beständigkeit ist die Volumenquellung. So lässt die aktuelle
O-Ring-Norm DIN ISO 3601 im Teil 2 eine Volumenzunahme von
bis zu 15 % bei Einbauräumen zu.
Eine Volumenquellung per se weist nicht als sicheres Indiz darauf
hin, ob ein Werkstoff beständig ist oder nicht. Die auftretende
Wechselwirkung zwischen Elastomer und Medium kann eine chemische
Komponente umfassen, diese ist mit einer Volumen zunahme
jedoch nicht immer eindeutig zu erkennen. Um eine chemische
Unverträglichkeit zu identifizieren, bedarf es umfangreicher
Versuche. Erst wenn ersichtlich ist, wie stark sich insbesondere die
Parameter Reißfestigkeit und -dehnung nach Einlagern im Medium
verändert haben, lässt sich eine Beständigkeitsaussage treffen. Beständigkeitsangaben
zum Basiselastomer erhalten Interessierte
entweder vom Dichtungshersteller direkt oder besser noch durch
entsprechende praxisnahe Versuche (vgl. Tabelle 01).
Thermische Einwirkungen: Elastomere sind über einen weiten
Temperaturbereich sehr gut einsetzbar. Je nach Kautschuktyp gibt
es zwei Temperaturbereiche, in denen sich die Eigenschaften stark
verändern. Erstens verlieren Elastomere unterhalb einer bestimmten
Temperatur – der sogenannten Glasübergangstemperatur – ihre
Elastizität. Dieser Vorgang ist reversibel, d. h. nach Erwärmen sind
die ursprünglichen Eigenschaften wieder hergestellt. Zweitens die
obere Temperatureinsatzgrenze – sie wird stets durch die einwirkenden
Medien bestimmt. Ein dauerhaftes Überschreiten dieser
oberen Temperaturgrenze zerstört den Werkstoff. Die zulässigen
Temperaturbereiche hängen vom eingesetzten Werkstoff ab und
erlauben Einsatztemperaturen zwischen – 100 °C (PVMQ) und
+ 325 °C (FFKM) wie in Bild 03 ersichtlich.
A
Medium
NR/BR
IIR
EPDM
NBR
HNBR
CR
CSM
AU
ACM
VMQ
FVMQ
TFE/P
Abwasser B B B A A B A D D B A E A
Acetamid D A A A A B B D D B A A B
Aceton C A A D D C B D D C D D D
Tabelle 01: Auszug aus einer Beständigkeitstabelle vom Hersteller
FKM
Eine Schädigung, verursacht durch starke Überhitzung (Bild 04),
führt i. d. R. zu Rissbildungen oder beim Einsatz über zu lange Betriebszeiten
innerhalb der polymertypischen Temperaturgrenzen,
zur Versprödung und bleibenden Verformung.
Schadensmechanismus bei Einwirkung von Temperatur:
Schadensmechanismen sind hier Risse (an der Kontaktfläche),
Versprödung, bleibende Verformung, glänzende Oberfläche und
rußender Belag.
MECHANISCH-PHYSIKALISCHE EINWIRKUNGEN
Unter den unzulässigen physikalischen Beanspruchungen sind alle
Ausfallursachen zusammengefasst, die einen Ausfall erklären können,
ohne dass es zu Veränderungen in der Netzwerkstruktur
gekommen sein muss und der Ausfall zudem nicht auf einen Herstellungsfehler
zurückgeht. Der Begriff „mechanisch“ meint hier
auch Montagebeschädigungen. Weitere typische Ursachen sind
scharfkantige Einbauräume, zu geringe oder zu hohe Verpressung,
Spaltextrusion, Abrieb oder explosive Dekompression [2].
Mögliche Schadensursachen durch mechanisch/physikalische
Einwirkungen sind: Nutüberfüllung, Montagebeschädigungen, Abrieb,
Spaltextrusion und Spiralfehler.
Montagebeschädigungen: O-Ringe müssen verpresst werden, um
abdichten zu können. Dazu sind Verformungskräfte bei der Montage
erforderlich, so etwa das Dehnen des O-Rings. Hierbei können Anwender
den O-Ring beschädigen, wenn sie diesen bei der Montage
bspw. gegen scharfe Kanten drücken. Dies trifft insbesondere für
radial dichtende O-Ringe zu, die ohne oder mit einer zu steilen
Einführschräge montiert werden. Zusätzlich empfiehlt sich die Verwendung
von Montagefetten, weil sich dadurch die Montagekräfte
wesentlich reduzieren lassen. Andernfalls kann eine Behandlung
der Oberflächen das Beschädigungsrisiko deutlich senken.
Druckbeanspruchung: Die Widerstandsfähigkeit von O-Ringen
gegenüber hohen Drücken wird maßgeblich von ihrer Werkstoffhärte
bestimmt. Ein härterer O-Ring kann bei gleichen abzudichtenden
Spalten höheren Drücken widerstehen. Mit normgerechten
Einbauräumen gemäß DIN ISO 3601 Teil 2 für ruhende Abdichtungen
können O-Ringe (90 ± 5 IRHD) Drücke bis 70 MPa/700 bar problemlos
abdichten. Voraussetzung hierfür ist das Begrenzen des
Dichtspaltes „g“ auf nahe Null.
Der häufigste Schaden zeigt sich als Extrusion am O-Ring. Die
Grenzsituation verdeutlicht Bild 05: Unter hohem Druck wird der
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2019/10 79

KOMPONENTEN UND SOFTWARE
04
05
Bereich
Allgemeine Informationen
Beschädigtes Bauteil
Werkstoff
Einsatzbedingungen
Aspekte
n Schadensablauf
n Produktgeschichte
n Bezeichnung
n Funktionsweise
n Design, Geometrie
n Herstellung
n Freigabeprüfungen
n Bezeichnung
n Spezifikation
n Rezeptur
Tabelle 02: Informationen zum Schadensfall
Bereich
Mikroskopische
Untersuchungen
Analytische
Untersuchungen
Physikalische
Prüfungen
Schadensanalyse
mittels FEM
Nachstellversuche
Aspekte
n Wärmebehandlung (Tempern)
n mechanische Beanspruchung
n thermische Beanspruchung
n chemische Beanspruchung
n physikalische Beanspruchung
n elektrische Beanspruchung
n Lichtmikroskopie (LIM)
n Rasterelektronenmikroskopie (REM) mit
EDX-Analyse
n Infrarotspektroskopie (IR)
n Thermogravimetrie (TGA)
n Gaschromatographie/Massenspektroskopie
(GC/MS) an Extrakten
n Thermodesorption mit GC/MS
n Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC)
n Statisch mechanische Eigenschaften
(Dichte, Härte, Zugversuch, DVR)
n Dynamisch mechanische Eigenschaften
(Ermüdungsprüfungen, Frequenzverhalten)
n Beständigkeitseigenschaften (Relaxation,
Medieneinlagerung, Ozonbeanspruchung,
Chemolumineszenz)
Tabelle 03: Untersuchungsmethoden für Schadensanalyse an
Elastomerbauteilen
O-Ring in die „D“-Form verpresst und ein Teil des Querschnitts
zwischen die abzudichtenden Maschinenteile gedrückt.
Bei zu hohem Druck, kann das Material jedoch abscheren oder
extrudieren (Bild 06 und 07).
Dieser Schaden kann bei Medienkontakt und folglich zu großer
Werkstoffquellung auftreten.
Schadensmechanismus bei mechanisch/physikalischen Einwirkungen:
Die möglichen Schadensmechanismen sind vielfältig –
noch volle Gummielastizität, Materialausbrüche, Extrusionsfahnen,
keine äußere Einwirkung erkennbar, starke Veränderung der Form
sowie Risse, Blasen, Einschnitte und nicht zuletzt Abflachungen.
Herstellungsfehler: Unter Herstellungsfehler werden Fehler verstanden,
die direkt dem Herstellungsprozess zuzuordnen sind und
auch eine eindeutig unzulässige Abweichung vom Soll-Zustand
darstellen. Die Form- und Oberflächenabweichungen regelt DIN
ISO 3601 Teil 3. Als häufigster Fehler sind Anrisse bzw. radiale
Fließlinien, eine Vorstufe zu Anrissen, zu nennen [3]. Ebenso ist
eine Untervulkanisation, mit konsekutiver mangelnder Werkstoffelastizität,
ein ernstzunehmender Herstellungsfehler.
Schadensmechanismus aufgrund von Herstellungsfehler:
Hierunter fallen Risse, Fließfehler, Oberflächenfehler, Fremdmaterial
(Schmutz, Trennmittel, Austriebreste), Materialmangel und
Untervulkanisation.
SCHADENSANALYSE
Vorgehensweise bei der Schadensanalyse: Häufig ergeben sich
erste Hinweise zur Schadensursache durch eine sorgfältige Recherche
zur Historie der Armatur. Weichen bspw. die tatsächlichen Einsatzbedingungen
von den vorgegebenen Spezifikationen ab? Zur
Ursachenfindung sind dennoch chemische und physikalische
Untersuchungen am geschädigten Teil, eventuell im Vergleich zu
einem Referenzmaterial, unerlässlich. Folgende physikalische
Prüfungen und chemische Analysemethoden sind anwendbar:
FT-IR-Spektroskopie, chromatographische Methoden sowie Mikroskopie
und Elementaranalyse. Allerdings ist ein hoher analytischer
Aufwand nicht immer gerechtfertigt, es gilt eine Auswahl an Untersuchungsmethoden
zu treffen.
Leitfaden zur Durchführung von Schadensanalysen: Ein zielgerichtetes
und systematisches Vorgehen beim Bearbeiten von
Schadensfällen ist unabdingbar, um möglichst schnell und erfolgreich
die Ausfallursache einer Dichtung zu ermitteln.
Beim Bearbeiten von Schadensfällen kann folgender Leitfaden
helfen: a) Bestandsaufnahme, b) gezielte Untersuchung nach dem
Schadensmechanismus, c) Ermitteln der Schadensursache, d) Festlegen
von Abhilfemaßnahmen und e) Dokumentation.
A) BESTANDSAUFNAHME
Hierbei gilt es zuerst den Schaden anhand der beanstandeten
O-Ringe zu beschreiben. Durch Analysen an Rückstellmustern lassen
sich zusätzlich wichtige Informationen einholen. Im nächsten
80 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

KOMPONENTEN UND SOFTWARE
06
07
Schritt sind sämtliche Informationen zum Schadensfall zu sammeln
(vgl. Tabelle 02). Am Ende der Bestandsaufnahme ist eine
Versagenshypothese zu erstellen, die sich auf einen Schadensmechanismus
festlegt.
Informationen sammeln: Hierunter fallen allgemeine Informationen.
Erstens zur Ausfallsituation: Schadensart (Feld, Freigabe,
Prüffeld, Entwicklung) und Ausmaß des Schadens. Zweitens zur
Produktgeschichte: Seit wann existiert das Produkt? Wird das Produkt
bei mehreren Kunden eingesetzt? Gab es bereits ähnliche
Probleme in der Vergangenheit? Drittens zur Ausfallgeschichte:
Wie viele O-Ringe sind ausgefallen? Seit wann fallen die O-Ringe
aus? Ist der Ausfallzeitraum einer bestimmten Liefercharge zuordenbar?
Wurde etwas geändert (Produktion, Montage, Lieferant,
Medium, Beanspruchung)? Fallen O-Ringe nur bei einem Kunden
aus, obwohl es mehrere Kunden gibt? Fallen O-Ringe nur in bestimmten
Einsatzgebieten aus (Europa, Asien, Klimabereiche)?
B) GEZIELTE UNTERSUCHUNG NACH DEM
SCHADENSMECHANISMUS
Um die Versagenshypothese nachzuweisen, sind gezielte Untersuchungen
zum Schadensmechanismus erforderlich. Hierzu gilt
es, einen Untersuchungsplan zu erstellen, der sowohl die Untersuchungsmethoden,
die Reihenfolge der durchzuführenden Untersuchungsmethoden
als auch die Probennahme festlegt. Tabelle 03
fasst die bei der Schadensanalyse an Elastomerbauteilen am häufigsten
verwendeten Untersuchungsmethoden zusammen. Welche
Methode zum Einsatz kommt, hängt neben der Versagenshypothese
auch von den verfügbaren Proben ab (Anzahl der
O-Ringe). Die einzelnen Untersuchungsziele müssen vorab definiert
werden. Liegen schließlich die Ergebnisse vor, sind diese
vorzugsweise mit einem Experten, der idealerweise auch in die
Formulierung der Zielsetzungen involviert war, zu diskutieren.
Denn oftmals liegen zwar präzise Analyseergebnisse vor, aus
welchen sich jedoch keine eindeutigen Antworten auf die Fragestellung
bzw. ihrer Ziele ableiten lassen. Dann sind häufig weitere
Untersuchungen notwendig.
C) ZUSAMMENFASSUNG DER GEZIELTEN UNTERSUCHUNG
NACH FEHLERN UND AUSFALLTYP
Zunächst gilt es einen Versuchsplan zu erstellen (Methoden und Ablauf),
dann werden Probennahmen und Untersuchungen definiert und
letztlich die Ergebnisse der einzelnen Untersuchungen ausgewertet.
D) ERMITTLUNG DER SCHADENSURSACHE
Bei der Schadensursachenermittlung werden die Ergebnisse der
einzelnen Untersuchungen bewertet und mit Resultaten der Bestandsaufnahme
verknüpft. Dies lässt sich nur mit entsprechender
Expertise und fundierter Erfahrung durchführen. Sofern die Ergebnisse
nicht eindeutig einer Schadensursache zuordenbar sind,
kann ein anderer Weg, nämlich der Ausschluss von Ursachen hilfreich
sein. Allerdings sollte das Festlegen der Schadensursache
nicht alleine durch das Ausschlussprinzip begründet sein. Liefert
die Schadensanalyse gleich mehrere Schadensursachen, sollte eine
Bewertung anhand der primären Schadensursache und den begünstigenden
Einflussfaktoren durchgeführt werden.
E) FESTLEGUNG VON ABHILFEMASSNAHMEN
Sobald die Ausfallursache ermittelt ist, müssen geeignete Maßnahmen
zur Abhilfe eingeleitet werden. Diese können verschiedene
Bereiche wie Konstruktion, Werkstoffauswahl, Fertigungsprozesse,
Prüfverfahren und Prüfbedingungen betreffen.
F) DOKUMENTATION
Um bei der Schadensanalyse sukzessive Wissen und Erkenntnisse
aufbauen und ableiten zu können, ist eine fundierte Dokumentation
unabdingbar.
FAZIT
Bei jeder Anwendung kann ein O-Ring-Ausfall vielfältige Ursachen
haben. Zur Schadensanalyse ist eine systematische Vorgehensweise
erforderlich, die sämtliche Betriebs- und Montagebedingungen
hinterfragt. Eine erste, grobe Analyse kann in einigen Fällen
bereits durch Begutachten des ausgefallenen O-Rings erfolgen.
Allerdings bedarf es stets einer weiteren, intensiveren Untersuchung.
Hierbei ist es besonders vorteilhaft, neben Fachwissen,
auch Erfahrung im Umgang mit ausgefallenen Dichtungen einzubringen,
um nicht nur die Ausfallursache zu ermitteln, sondern
auch entsprechende Abhilfemaßnahmen einleiten zu können. Eine
enge Zusammenarbeit mit der Anwendungstechnik eines Herstellers
oder Fachhändlers ist von hohem Wert, da diese Beratung dem Anwender
vielfältige Vorteile bietet. So etwa Werkstoffuntersuchungen,
die der Anwender selbst i. d. R. nicht durchführen kann, da die
Laboreinrichtung für derartige Untersuchungen fehlt. Aber auch
Hersteller erweitern mit den Anwendererfahrungen ihre Expertise.
Fotos: C. Otto Gehrckens GmbH & Co. KG
Literaturhinweis:
[1-3] „Dipl.-Ing. B. Richter, O-Ring Prüflabor Richter“
www.cog.de
04 Thermische Zersetzung eines NBR-Werkstoffs
aufgrund zu hoher Einsatztemperatur
05 Verhalten des O-Ringes unter Druck
06 Extrudierter O-Ring aufgrund Druckeinwirkung
07 Extrudierter O-Ring
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2019/10 81

SPECIAL: ROBOTIK & AUTOMATION
HOCHLEISTUNGS-MULTIACHS-SERVOSYSTEM
SCANZEITEN BEIM TRANSPORT
STERILER GLASAMPULLEN AUF
MIKROSEKUNDEN REDUZIERT
SVM Automatik A/S, mit Sitz
im dänischen Silkeborg, setzt
bei der Ausstattung von
Nestor, einer Transportmaschine
für die
Pharmaindustrie, auf das
Hochleistungs-Multiachs-
Servosystem AX8000 von
Beckhoff. Die Maschine
benötigt damit zum Handling
von sterilen Glasampullen in
der Qualitätskontrolle nur
noch Mikrosekunden. Zudem
lässt sie sich äußerst flexibel
und schnell umrüsten sowie
wesentlich einfacher
programmieren als die
Vorgängermodelle.
Christian Mische ist Produktmanager
Antriebstechnik bei der Beckhoff
Automation GmbH & Co. KG in Verl
82 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

SPECIAL: ROBOTIK & AUTOMATION
So schnell laufen die Glasfläschchen auf dem Transportband
am Auge vorbei, dass der Betrachter keinem einzelnen
davon folgen kann. Pro Minute führt die von SVM
Automatik entwickelte Maschine 660 kleine, dünne medizinische
Glasspritzen in das Inspektionssystem ein und entnimmt
sie wieder: Die sterilen Glasbehälter werden dabei auf
ein Tablett des Transportbandes gesetzt. Roboter greifen sich
blitzschnell zehn Röhrchen auf einmal und heben diese dann
zum Überprüfen der Glasqualität sicher in das Prüfsystem. Ist
die Kontrolle beendet, werden die unbeanstandeten Behälter
zum nächsten Prozessschritt transportiert.
Die äußerst kurzen Durchlaufzeiten gelten als Kernfunktion
von Nestor, der von SVM Automatik gemeinsam mit der Muttergesellschaft
Stevanato Group entwickelten Maschine. Zum
Handhaben der filigranen Glasbehälter führen die Pick-&-Place-
Roboter elf Pick-&-Place-Zyklen in der Sekunde aus. Zudem
reduzierte sich die Scanzeit für jedes einzelne Teil auf ein
Zwanzigstel der bisher erforderlichen Zeitspanne.
Möglich ist eine solch hohe Verarbeitungsleistung mithilfe
der modernen Servoantriebstechnik von Beckhoff – dem
modularen Multiachs-Servosystem AX8000 und den Servomotoren
AM8000 – sowie dem leistungsstarken Schaltschrank-
PC C6920 und der mit TwinCAT 3 gegenüber der Vorgängermaschine
verbesserten Kinematiksoftware.
STANDARDISIERTE MASCHINENPLATTFORM
VEREINFACHT MASSGESCHNEIDERTE LÖSUNGEN
SVM Automatik gilt mit derzeit etwa 120 Mitarbeitern und im
Jahr 2018 rund 215 Mio. DKK Umsatz als einer der größten dänischen
Maschinenbauer. Seit der Gründung im Jahr 1974 hat sich
das Unternehmen auf die Entwicklung vollautomatischer Produktionsmaschinen
spezialisiert.
Nachdem 2016 die Stevanato Group 65 % der Unternehmensanteile
übernommen hatte, wurde die Unternehmensstrategie
neu ausgerichtet. War SVM Automatik zuvor auf das Entwickeln
völlig unterschiedlicher Maschinen für einige wenige große
dänische Hersteller fokussiert, liefert das Unternehmen nun
individuell zugeschnittene Lösungen auf der Basis von standardisierten
Modulen für eine große Bandbreite von Herstellern.
„Teil der Stevanato-Group zu werden, hat uns die Tür zur Welt
der Pharmazieunternehmen geöffnet. Die zunehmende Zahl
ähnlicher Systemimplementierungen in der Pharmaindustrie
hat SVM dann in die Lage versetzt, eine Standardmaschinenplattform
zu entwickeln, die für eine Vielfalt von Handhabungsund
Montageauf gaben eingesetzt werden kann. Die Kunden
profitieren davon, weil sie für ihre Lösungen eine einheitliche
Benutzeroberfläche erhalten“, hebt Jens Schou Christensen,
Head of Product Management von SVM Automatik, den Benefit
hervor: „Das ver einfacht die Bedienbarkeit der Maschinensteuerung
erheblich“.
EXTREM HOHE PRÜFLEISTUNG IST
ENTSCHEIDEND
Nestor ist ein Transportsystem für die Zu- und Abfuhr von leeren
oder gefüllten Glasbehältern zu einem Inspektionssystem. Die
Funktionalität von Nestor ist aber auch anderweitig von Nutzen.
So können die Transportgreifer Werkstücke zur optischen Kontrolle
in kompakte, steril arbeitende Maschinen einsetzen und
01
KISSsoft AG
A Gleason Company
T. +41 55 254 20 50
info@KISSsoft.AG
KISSsoft Highlights
▪ Konzeptauslegung auf Systemebene mit KISSdesign
▪ Wälzlagerberechnung mit Anbindung an SKF-Cloud
▪ Tragbildanalyse bei asymmetrischen Zahnrädern
▪ Berechnung von Schraubrad mit Zahnstange
▪ Herstellbarkeitsbewertung für „Power Skiving“
▪ und viele mehr...
NEU
Release
2019
Kostenlose Testversion unter www.KISSsoft.AG
01 Die hochdynamischen Servomotoren (oben im Bild)
bilden die dynamische Grundlage für den blitzschnellen
Weitertransport durch den Pick-&-Place-Roboter
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Antriebstechnik_KISSsoft_Rel2019_90x130mm.indd 1 09.05.2019 08:47:54
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SPECIAL: ROBOTIK & AUTOMATION
anschließend zu den nächsten Prozessstationen weiterleiten
– wie z. B. Befüllen, Stichproben entnahme, Qualitätskontrolle,
Verpackung und Etikettierung. Entscheidender
Faktor für den Erfolg der Anlage ist eine äußerst hohe Schnelligkeit
des Teiletransports bei ausreichend Zeit für eine
gleichbleibende Prüfdauer.
KOMPAKTE UND EINFACH HANDHABBARE
SERVOSTEUERUNG
Nestor belegt eine Aufstellfläche von lediglich 2 × 1 m. Die
zwei inte grierten Delta-Roboter mit den hochdynamischen,
von den beiden kompakten Multiachs-Servosystemen AX8000
angesteuerten Servo motoren AM8000 bewegen sich blitzschnell
und sicher in einer ver glasten Umhausung. Das
reibungslose Zusammenspiel der einzelnen Komponenten –
dem Industrie-PC C6920, der schnellen Servoantriebstechnik
und der Software TwinCAT – gaben beim Maschinenbauer
letztendlich den Ausschlag für die Beckhoff-Lösung.
Anders Silkær Mikkelsen, Software-Designer von SVM
Automatik, bilanziert: „Die neue PC-basierte Servosteuerung
ermöglicht sehr schnelle Zykluszeiten der Maschine. Sie
berechnet selbsttätig, in welche Richtung die Greifer agieren
müssen. Mit dem Hochleistungs­ Multiachs-Servosystem
AX8000 bewegen sich die Roboterarme schneller und präziser
als bislang. Außerdem kann man die eigentlichen Achsmodule
einfach per Plug & Play wie Bausteine zusammensetzen. Das
ist neu und optimiert Platzbedarf sowie Kosten. Die Maschine
ist nun so flexibel, dass wir schnell von 1-ml- auf 10-ml-Glasbehälter
umrüsten können.“
Die Lösung nutzt die One Cable Technology (OCT) von
Beckhoff, sodass SVM Automatik für die Verbindung vom
Schaltschrank zu den Motoren nur ein Kabel benötigt. „Wir
können die Steuerung auch in die eigentliche Maschine integrieren.
Dadurch wird es noch einfacher, das Maschinendesign
anzupassen“, stellt Mikkelsen fest.
Jens Schou Christensen ergänzt dazu: „Besonders wichtig
war für uns, dass die Scanzeiten von bislang 4 bis 5 ms auf
20 μs reduziert werden konnten. Damit zählt die Maschine
zu den schnellsten auf dem Weltmarkt. Wir haben auf den
Messen Interphex in New York und Achema in Frankfurt, wo
wir Nestor vorgestellt haben, äußerst positive Rückmeldungen
bekommen. Wir sehen in diesem Maschinentyp ein großes
Potenzial und rechnen damit, pro Jahr zehn Maschinen verkaufen
zu können.“
EIN ENGER DIALOG VERKÜRZT DIE
TIME-TO-MARKET
SVM Automatik setzt auf TwinCAT 3 als Engineering- und
Steuerungsplattform. Durch die Integration in Microsoft Visual
Studio lassen sich die Automatisierungsobjekte einfacher
programmieren. Die Dänen entwickelten die Kinematiksoftware
gemeinsam mit Beckhoff. Diese Software steuert die
vier Servomotoren AM8000 eines Delta-Pickers.
„Wir haben mit Beckhoff in Deutschland und in Dänemark
immer im engen Dialog gestanden und dabei festgestellt, dass
der Weg von der Idee zur Umsetzung kurz ist. Der Dialog
verlief die ganze Zeit über gut und wir erhielten jede notwendige
Unterstützung. Beckhoff besetzt hinsichtlich Innovationen
und Support zweifelsohne einen Spitzenplatz“, betont
Silkær Mikkelsen.
Fotos: Beckhoff Automation GmbH & Co. KG
www.beckhoff.de
02 Je ein Hochleistungs-Multiachs-Servosystem AX8000
sorgt für die präzise und hochdynamische Bewegung der
beiden Delta-Pick-&-Place-Roboter
DIE IDEE
„Ziel von SVM Automatik war, den
Durchsatz der Transportmaschine
Nestor für die Pharmaindustrie zu
maximieren. Um dies zu erreichen,
setzte das Unternehmen auf das
Hochleistungs-Multiachs-Servosystem
AX8000 von Beckhoff. Es
bildet die dynamische Grundlage für
eine Reduzierung der Prüfscanzeiten
für die medizinischen Glasspritzen
von bislang 4 bis 5 ms auf nur noch
20 μs. Ein weiterer Vorteil liegt darin,
dass sich die Maschine äußerst
flexibel und schnell umrüsten sowie
wesentlich einfacher programmieren
lässt als die Vorgängermodelle.“
Christian Mische,
Produktmanager Antriebstechnik,
Beckhoff Automation GmbH & Co. KG
84 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

AUTOMATISIERUNGSKOMPONENTE SPART
BREMSWIDERSTAND UND ENERGIE
Um Bremswiderstände zu
reduzieren und den
Energieverbrauch zu
senken, hat LTI Motion
SystemOne CM entwickelt.
Das EtherCATbasierte
Automatisierungssystem
besteht aus
der Steuerung Motion-
One CM, der zentralen
Einspeiseeinheit und den
Mehrachsreglern
ServoOne CM (CM =
Compact Multiaxis). Der
gemeinsame DC-Bus
dient als Energiespeicher
und -versorger für alle Achsen. Durch eine entsprechende
Programmierung der zeitlich versetzten Lastspiele sollen sich
einige Achsen beschleunigen lassen, während die übrigen
abgebremst werden. Wie LTI Motion mitteilt, könne das
Timing der Maschine so optimiert werden, dass der Bremswiderstand
komplett entfällt. Es werde dann lediglich noch
ein kleiner Bremswiderstand für einen Not-Stopp benötigt.
Darüber hinaus bietet das SystemOne CM die Möglichkeit,
über Servoachsen hinaus auch Asynchronmotoren betreiben
zu können. Der Verzicht auf externe Frequenzumrichter
ziehe in diesem Fall weitere energetische Vorteile nach sich.
www.lti-motion.com
NEUES KLEMMSYSTEM
KLEMMT UND BREMST
GLEICHZEITIG
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In besonders dynamischen
Anwendungen müssen nicht
nur die Maschinenachsen
zuverlässig geklemmt, sondern
auch bewegte Massen wirksam abgebremst werden. Herkömmliche
Klemmsysteme sind dafür nicht ausgelegt. Hema hat deshalb
die DiskClamp entwickelt, die schnell und kraftvoll klemmt und
zusätzlich über eine Notbremsfunktion verfügt. Das innovative
Klemm- und Bremssystem wird mit Druckluft betrieben und
reagiert deshalb deutlich schneller als hydraulische Modelle. Es
arbeitet zudem nach dem Prinzip des Federspeichers, welches
dadurch, laut Hema, absolut ausfallsicher ist. Dank ihrer Notbremsfunktion
soll die DiskClamp aber nicht nur statische Lasten
zuverlässig fixieren, sondern auch Massen aus der Bewegung
heraus wirksam abbremsen.
www.hema-group.com
INDIVIDUELLE AUSLEGUNG MACHT GROSSWÄLZLAGER LANGLEBIG
Großwälzlager mit langer Lebensdauer, auch als Sonderlösung mit entsprechender individueller
Beratung, bietet Rodriguez an. Großwälzlager werden oft in Sonderanfertigung benötigt,
und zwar nicht nur in Bezug auf die Größe, sondern auch auf die Anforderungen.
Grundsätzlich muss für sie eine hohe Ausfallsicherheit gewährleistet sein – schließlich lassen
sich Komponenten mit einem Außendurchmesser von bis zu 6 100 mm und einem Gewicht
von bis zu 20 t nur mit großem Aufwand ersetzen. Bei dem Hersteller werden die Laufbahnen
und Verzahnungen der Lager präzise bearbeitet und der induktive Härteprozess genau
gesteuert. Außerdem werden Laufbahnen und Verzahnungen individuell berechnet und zur
dynamischen Lastsimulation die Finite-Elemente-Methodik (FEM) eingesetzt. Dazu kommen
ausgewählte Schmierstoffe, richtig ausgelegte Wartungsintervalle sowie ein technischer
Support, auch nach der Auslieferung und während des Betriebes der Lagerkomponente.
www.rodriguez.de

SPECIAL: ROBOTIK & AUTOMATION
BLDC-MOTOREN
MUSKELN FÜR COBOT SAWYER
BLDC-Motoren sind ideale Kraftpakete, wenn es um die
Beweglichkeit von Robotern geht. Der intelligente Roboter
Sawyer stellt dies unter Beweis.
Automation neu definiert – die Precision Motors Deutsche
Minebea GmbH, die am 1. Oktober zur MinebeaMitsumi
Technology Center Europe GmbH (MTCE) umfirmiert,
hat für den kollaborativen Roboter Sawyer die BLDC-
Motoren entwickelt und somit Maßstäbe in der Robotik und für
die Industrie 4.0 gesetzt. Roboter sind schon jetzt aus vielen Bereichen
des Arbeitslebens gar nicht mehr wegzudenken, denn
sie erledigen eine Vielzahl an Aufgaben mit einem höheren Maß
an Präzision und Geschwindigkeit als Menschen. Arbeit, Arbeitsprozesse
und die Koordination von Arbeit haben einen erheblichen
Anteil an der technischen, kulturellen und sozialen
Entwicklung der Menschen und spielen in unserer Gesellschaft
eine große Rolle.
DER MENSCH WIRD ENTLASTET
Das Potenzial ist groß: Schwere, monotone und gefährliche
Arbeiten werden von Robotern übernommen, der Mensch
kann sich auf sinnvollere Aufgaben konzentrieren. Auch die
Entlastung des Menschen hinsichtlich gesundheitsgefährdender
Arbeit ist ein wichtiges Motiv für den Einsatz von Robotern.
Ihre Intelligenz und Beweglichkeit verdanken diese
Maschinen nicht nur der komplexen, intelligenten Software,
sondern auch der ausgefeilten Technik
und Mechanik, die ihnen Leben einhauchen.
Oft werden die Komponenten speziell
für diesen Zweck entwickelt.
NUTZERFREUNDLICHE PARAMETRIERUNG
Von der MTCE entwickelte bürstenlose Gleichstrommotoren
(BLDC-Motoren) sind bspw. die künstlichen Muskeln von Sawyer,
einem kollaborativen Roboter, den das damals US-amerikanische
Unternehmen Rethink Robotics, Inc. für industrielle Anwendungen
entwickelt hat. Seit der Übernahme der Vermögenswerte
durch die Hahn Group im Oktober 2018, optimiert nun die
unter Hahn neu firmierte Rethink Robotics GmbH den Cobot
Sawyer und die Software Intera. Sawyer kommt durch Intera
ohne aufwändige Programmierungen aus. Allein indem sein
Arm entsprechend der auszuführenden Bewegung geführt wird,
erlernt Sawyer eine neue Applikation.
Dadurch ist der Cobot in nur wenigen Minuten ohne Vorkenntnisse
kinderleicht für eine neue Tätigkeit einsatzbereit.
Stundenlange Programmierarbeiten des Roboters gehören somit
der Vergangenheit an. Sawyer ist ein selbstlernender Hochleistungsroboter
und ausgelegt auf die Maschinenbestückung,
Roman Klein ist Head of Communications bei der MinebeaMitsumi
Technology Center Europe GmbH in Villingen-Schwenningen
86 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

Leiterplattentests und andere präzise Aufgaben,
die bislang mit Industrierobotern nicht
ohne weiteres zu automatisieren waren.
VORTEILE DER BLDC-MOTOREN
Die BLDC-Motoren bieten viele
Vorteile, wie höhere Laufruhe und
bessere EMV
Die Möglichkeiten zukünftiger autarker Robotersysteme
sind nur realisierbar, wenn Bedienung
und aktive Steuerung entscheidend
vereinfacht werden. Doch schon eine simple
Drehbewegung setzt die Bewegung verschiedener
Gelenke voraus, d. h., mehrere Motoren
in seinem Korpus müssen gleichzeitig unterschiedliche,
präzise Drehbewegungen absolvieren.
Statt mit verschleißanfälligen Bürsten
arbeitet ein BLDC-Motor mit elektronischen
Hallsensoren, die die Statorspulen kommutieren.
Die softwaregesteuerten Sensoren dienen
auch zur Positionserfassung. Darin liegt einer
der Schwerpunkte heutiger Antriebsentwicklungen
– in der Software und Elektronik. Zudem bietet der BLDC-Motor eine
bedeutend bessere elektromagnetische Verträglichkeit. Das bedeutet, dass in
der Nähe befindliche Sensoren oder Elektronik durch elektromagnetische
Effekte nicht beeinflusst werden. Abgesehen von einer hohen Laufruhe und
einer längeren Lebensdauer werden die Motoren optimal auf ihre Aufgabe ausgelegt
und sparen Energie.
Prozesse, für die wir heute noch selbst Hand anlegen müssen, werden kollaborative
Roboter in Zukunft übernehmen. Das Bild der Schweißroboter in den
Fertigungsstraßen der Automobilbauer hat sich längst in den Köpfen der Menschen
festgesetzt. Heutige Roboter werden jedoch den Menschen immer ähnlicher
und besetzen weitere Positionen und Nischen in der industriellen Produktion oder
erobern gar unsere Haushalte und greifen uns hilfreich unter die Arme.
Precision
in Motion in Motion
Precision
LINEARSYSTEME
IDEALE EINHEIT AUS
LINEARFÜHRUNG
UND ANTRIEB
.
Verschiedene Führungsvarianten
Unterschiedlich kombinierbare
Antriebsmöglichkeiten
Querschnitte 40 mm x37mmbis 120 x455 mm
Maximaler Hub bis 11000 mm
.
Rostbeständige Ausführungen
Komplett inkl. Motor und Steuerung
Fotos: MinebeaMitsumi Technology Center Europe GmbH
www.minebeamitsumi.eu
AUS PM DM WIRD MTCE
Alles ist im Wandel und ständig in Bewegung. Die Zeit ist gekommen
mehr Aufgaben und Verantwortung in Europa zu übernehmen. Aus der
Precision Motors Deutsche Minebea GmbH (kurz PM DM) wurde zum
1. Oktober 2019 die MinebeaMitsumi Technology Center Europe GmbH.
Das Technologiezentrum fungiert in Zukunft zusätzlich zu den laufenden
Tätigkeiten als zentrales Entwicklungszentrum für verschiedene neue
Produkte und Technologien des japanischen Mutterkonzerns Minebea­
Mitsumi. Ziel ist es, dadurch noch schneller und effektiver zusammen
mit den europäischen Kunden Innovationen auf den Markt zu bringen.
Das Entwicklungsportfolio beschränkt sich in Villingen-Schwenningen
nicht mehr nur auf die Entwicklung von Antriebstechnologien, sondern
soll langfristig auch neue Bereiche wie z. B. Sensoren und Backlight­
Systeme umfassen. Als Markenname finden Kunden den PM-DM­
Schriftzug nach wie vor auf den Produkten. Auch sonst können sich die
bestehenden Kunden und Partner auf den gewohnten Service des
Entwicklungszentrums verlassen: Die Anschrift sowie sämtliche
Geschäftsbedingungen bleiben von der Umfirmierung unberührt, das
Tech Center ist nach wie vor kompetenter Partner in allen bestehenden
Geschäftsbereichen.
Kompakte Bauweise
.
2Kugelumlaufführungen n
Anwendungsspezifische e
Ausführung
BEDARFSGERECHTE SYSTEMLÖSUNG FÜR
LINEARTECHNIK UNDPRÄZISIONSLAGER
Lineareinheit
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SPECIAL: ROBOTIK & AUTOMATION
ANTRIEBSREGLER
ZIEMLICH
BESTE
PARTNER
In der neuesten Generation der automatischen Mehrfachwickler von
Leicht Stanzautomation konnten die verbauten Antriebsregler nicht nur die
Performance im Vergleich zum Vorgänger steigern, sie benötigen durch das
Konzept der Anreihtechnik auch weniger Bauraum.
Ulla Göransson ist Marketing Mitarbeiterin
bei Stöber Antriebstechnik in Pforzheim
„In der Champions-League zu spielen, macht deutlich mehr Spaß
als auf dem Bolzplatz“, schmunzelt Jürgen Leicht. Er ist weder
Fußballspieler noch Trainer, sondern Geschäftsführer der Leicht
Stanzautomation GmbH in Ölbronn-Dürrn, knapp 10 km von Pforzheim
entfernt. Und er spricht auch nicht von Ballsport, sondern von
den steigenden Anforderungen des Marktes – seines Marktes. Denn
das Unternehmen entwickelt, fertigt und vertreibt weltweit Bandschweißautomaten
sowie die gesamte Bandauf- und Bandabwickeltechnik
für die Stanz- und Umformtechnik. Zum Kundenkreis zählen
namhafte Zulieferer aus der Automobil- und Elektroindustrie,
aus der Luft- und Raumfahrt sowie der Medizintechnik. Aber auch
die Möbelindustrie sowie Hersteller weißer Ware gehören dazu.
Die Anforderungen seines Marktes? Mit Blick über die auffallend
saubere und strukturierte Montagehalle, wo Mitarbeiter an den
Montageplätzen an Baugruppen und Maschinen schrauben oder
justieren, präzisiert Jürgen Leicht: „Der Kunde wünscht höchste
Produktqualität. Um ganz oben mitspielen zu können, antworten
wir mit Lösungen, die wir entsprechend ausmodellieren. Bei der
Konstruktion unserer Maschinen achten wir etwa auf Langlebigkeit
und Zuverlässigkeit. Design und Funktionalität haben wir dabei
stets im Blick.“ Und da Leicht Stanzautomation nicht alles selbst
fertigt, wird sehr viel Wert auf ausgewählte Zulieferer gelegt, oder
besser: auf Partner. Dazu gehört seit vielen Jahren die Stöber
Antriebstechnik GmbH + Co. KG aus Pforzheim.
ANTRIEBSTECHNIK FÜR HÖCHSTE PERFORMANCE
„Von Stöber haben wir in fast allen unseren Anlagen Getriebe, Motoren,
Antriebsregler oder vollständige Automatisierungslösungen
verbaut“, sagt Leicht. Etwa in der neuen Generation der automatischen
Mehrfachwickler der Baureihe ASW: Hier kommen erstmals
die Antriebsregler SI6 zum Einsatz. Das Besondere an der Maschine
ist, dass sie automatisch die Spulen wechselt. Dadurch entsteht an
der vorgeschalteten Stanzmaschine kein Produktionsstopp. Der
Spulenwechsel wird einfach zur nächsten freien Spule vorgenommen,
sobald die vorgewählte Stückzahl erreicht ist. „Mit dem Stöber
88 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

SPECIAL: ROBOTIK & AUTOMATION
02
01
Antriebsregler konnten wir die Performance im Vergleich zur
Vorgängerversion spürbar steigern“, sagt der Geschäftsführer
zufrieden.
Damit der Anwender wirtschaftlich arbeiten kann, sind
Dynamik und Geschwindigkeit ganz wichtig. Je schneller die
Prozesse sind, umso produktiver ist die Maschine. Der Faktor
Zeit ist für die Kunden entscheidend, um wettbewerbsfähig zu
sein. „Wir haben insgesamt sieben Antriebe in der Anlage verbaut“,
beschreibt Leicht und zeigt auf ein Kegelradgetriebe, das
den Vorschubkopf neigt, ein weiteres platzsparendes Winkelgetriebe
übernimmt den präzisen Vorschub des Bandes. Die hochdynamischen
Antriebsregler arbeiten auch bei anspruchsvollen
Bewegungen unbemerkt und zuverlässig im Hintergrund. Integriert
sind die Funktionen STO (Safe Torque Off) und SS1 (Safe
Stopp 1). In der Baureihe SI6 sind diese nach EN 13849-1 zertifiziert
und lassen sich ohne produktions unterbrechende Funktionstests
nutzen. Das automatische Aufwickeln von Bauteilen
nach dem Stanzen erfolgt mit der neuen Maschine in wenigen
Minuten, die Spulen werden über koaxiale Servogetriebemotoren
angetrieben und der Wechsel von Spule zu Spule beträgt mit
einem Planetengetriebe knapp zwei Sekunden.
„Konzipiert ist der nur 45 mm schmale Antriebsregler als
Anreihgerät“, sagt Stöber Außendienstmitarbeiter Markus
Stolowski, der Leicht Stanzautomation seit Jahren betreut. „Ein
einzelner Antriebsregler SI6 kann bis zu zwei Achsen regeln.
Dank des Anreihkonzepts lässt sich die Anzahl der anzusteuernden
Achsen frei skalieren.“ Die Installation der einzelnen Komponenten
erfolgt denkbar einfach. Die patentierten Quick
DC-Link-Module ermöglichen das simple Einklicken von Standardkupferschienen
zur Energieverteilung sowie die einfache
Montage und den Anschluss der Antriebsregler.
„Mit dem Encodersystem Heidenhain EnDat 2.2 steht das
elektronische Getriebemotortypenschild zur Verfügung, das
03
01 Mit der neuen Generation automatischer
Mehrfachwickler kann Leicht Stanzautomation im
Vergleich zur Vorgängerversion die Performance
deutlich steigern
02 Leicht Stanzautomation entwickelt, fertigt
und vertreibt weltweit Bandauf- und Bandabwickeltechnik
für die Stanz- und Umformtechnik
03 In fast allen Anlagen des Unternehmens sind
Getriebe, Motoren, Antriebsregler oder
Automatisierungslösungen von Stöber verbaut
Ihr Spezialist für:
. Verfestigungsstrahlen
(Shot Peening)
. Druckluftstrahlen
. Schleuderradstrahlen
. Gleitschleifen
. Röntgenografische
Eigenspannungsmessung
im Lohnauftrag
OSK-Kiefer GmbH . Göppertshausen 5-6 . 85238 Petershausen
Tel.: 08137/9316-10 . Fax: -16 . E-Mail: osk-petershausen@osk-kiefer.com

SPECIAL: ROBOTIK & AUTOMATION
die Parametrierung der Motor- und Getriebedaten einfach und sicher erledigt“,
beschreibt der Stöber Experte. „Konnten bisher nur Motorparameter übermittelt
werden, ermöglichen wir es jetzt, auch zusätzliche applikationsrelevante Getriebedaten
vollelektronisch zu übertragen.“
Verbunden sind die einzelnen Geräte mit dem zentralen Versorgungsmodul
PS6. Damit seien weder dezentrale Einspeiseeinheiten erforderlich noch Absicherungen
und Verkabelung für jede Achse, berichtet Stolowski. „Der Anwender spart
enorm viel Platz im Schaltschrank. Im Klartext: Leicht Stanzautomation kann bei
den Kunden auf wenig Stellfläche eine nicht unerhebliche Anzahl an Wickeltechnik
ermöglichen. Die neue ASW ist zudem gut zugänglich, und über ein 10" großes
Display kann der Anwender die Anlage komfortabel bedienen.
AUF GUTE PARTNERSCHAFT
„Die Entwicklung der gesamten Maschine fußt auf unserer Erfahrung, die
Integration und die Auslegung der Antriebe haben wir in Zusammenarbeit mit
Stöber konzipiert“, sagt Jürgen Leicht und nickt dabei Markus Stolowski zu. „Stöber
war von Anfang an dabei und unterstützte uns vom ersten Bleistiftstrich in der
Kon struktionsphase bis hin zur Inbetriebnahme der Maschine.“
Mit der Kooperation sind beide sehr zufrieden. Das sei ein offenes und ehrliches
Miteinander und versprühe einen ganz besonderen Geist, sagt Leicht.
„Uns verbindet ein ähnlicher Anspruch an Qualität, das Herauskitzeln von
Nuancen, um letztendlich ganz oben dabei sein zu können“, ergänzt der Stöber
Außendienstmitarbeiter.
Dazu kommt der sehr kurze Weg von Tür zu Tür. Das macht es für die Mitarbeiter
beider Häuser einfacher, sich schnell gemeinsam an den Tisch zu setzen. „Die
technische Beratung, der Support, das ist echte gelebte Partnerschaft“, beschreibt
der Geschäftsführer. Das Ziel von Leicht Stanzautomation ist es, die Anzahl der
Lieferanten zu reduzieren – mit dem Hintergrund, Kostenpotenzial zu heben und
den Aufwand zu reduzieren. Bleiben sollen Partner – wie Stöber.
Wie das alles begann? Jürgen Leicht lächelt: „Das ist zwar kaum zu glauben, aber
die Verbindung geht zurück bis zum 2. August 1982. An diesem Tag begann ich
meine kaufmännische Lehre bei Stöber.“ Als er sich nach einer zusätzlichen technischen
Ausbildung 1995 in die Selbstständigkeit wagte, nahm er nicht nur sein
Know-how mit, sondern auch den Teamgeist sowie die Art und Weise, wie bei dem
Antriebsspezialisten die Menschen zusammenwirken, um gemeinsame Ziele zu
erreichen. Dieser Geist weht bis heute in Ölbronn-Dürrn. „Unsere Partnerschaft ist
über die Jahre immer weiter gewachsen“, sagt der Geschäftsführer. Dies ermögliche
aber nicht nur einen angenehmen Umgang miteinander, beide Firmen beeinflussen
sich auch gegenseitig, so wie bei der Entwicklung des automatisierten
Mehrfachwicklers. „Mit Unterstützung von Stöber qualifizieren wir uns auch
weiterhin für die Champions-League“, ist Jürgen Leicht überzeugt.
Fotos: Stöber Antriebstechnik GmbH + Co. KG
www.stober.com
04 Ziemlich beste Partner – mit der
Kooperation sind sowohl Markus Stolowski
von Stöber (links) als auch Geschäftsführer
Jürgen Leicht sehr zufrieden
DIE IDEE
„Unsere Kunden aus der Industrie
wünschen stets höchste Produktqualität.
Um ganz oben mitspielen zu
können, antworten wir mit Lösungen,
die wir entsprechend planen, anlegen
und ausmodellieren. Bei der
Kon struktion unserer Maschinen
achten wir auf Langlebigkeit und
Zuverlässigkeit. Und natürlich haben
wir auch die Themen Design,
Funktionalität und Wirtschaftlichkeit
im Blick. Dieselben hohen Ansprüche
haben wir auch an Komponenten, die
wir zukaufen. Deshalb vertrauen wir
auf bewährte Partner.“
Jürgen Leicht, Geschäftsführer,
Leicht Stanzautomation GmbH
90 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

SPECIAL: ROBOTIK & AUTOMATION
DIE IDEE
„Um global wettbewerbsfähig zu
bleiben, muss die Qualität hoch und
der Arbeitseinsatz niedrig sein.
Roboterautomatisierungen können,
durch die schnelle Integrationszeit
und die hohe Verfügbarkeit, den
Produktionsstandort Deutschland
weltweit wettbewerbsfähig halten.“
ROBOTERINTEGRATION
VERSTÄRKT AUF ROBOTER-
SYSTEME GESETZT
Thomas Sturm, Geschäftsführer,
VWH GmbH
Die verkürzte Zeit zum Start of Production, die steigende Typenvarianz und die hohe
Anlagenverfügbarkeit fordern die gesamte Maschinenbaubranche seit Jahren heraus.
Da das Rad nicht neu erfunden werden muss, verwendet die VWH GmbH in den
anwendungsspezifischen Lösungen Stäubli-Produkte, kombiniert mit Sonderanfertigungen.
Stäubli International AG agiert weltweit und bietet Mechatronik-Lösungen
in den Bereichen Connectors, Robotik und
Textile. Die VWH GmbH stellt sich zusammen mit Stäubli den
aktuellen Anforderungen der Maschinenbauer in Deutschland.
Die Partnerschaft zwischen Stäubli und VWH unterstreicht ein
zuletzt umgesetztes Projekt mit vier Scara-Robotern im Reinraum.
Die Anlage bildet auf kleinstem Footprint alle geforderten Prozesse
ab. Zusätzlich unterbietet sie die zuvor errechnete Taktzeit um vier
Sekunden und läuft während der gesamten Endabnahme fehlerfrei.
Zusammen mit seinem Partner setzt die VWH GmbH verstärkt
auf Roboterlösungen. Diese erhalten am Standort Herschbach im
Oberwesterwald ein solides Grundprogramm sowie eine anwendungsspezifische
Ablaufprogrammierung. Die Synergien durch
den häufigen Einsatz der Roboter sollen die Projektdurchlaufzeiten
verkürzen, während sich Verfügbarkeit sowie Anwendungsfreundlichkeit
erhöht.
GREIFSYSTEME ERGÄNZEN ROBOTERLÖSUNGEN
Passend zum Roboter als Grundkomponente entwickelt das Unternehmen
Greifsysteme (End-Of-Arm-Tooling) sowie die adäquate
Einbindung in laufende Prozesse. Die Roboter werden dabei in
unterschiedlichen Lösungen eingesetzt, etwa zum Palettieren, Handeln
des Bauteils oder zum Verfahren von Werkzeugen. Durch die
anschließende Offlineprogrammierung werden die Roboter vollständig
und präzise eingestellt, wodurch sich die Zeit der Inbetriebnahme
reduziert. Auch während Anpassungen und Änderungen
kann die Anlage durch die OLP ohne Unterbrechungen weiter-
laufen. Die Teachpunkte werden per 3D-Modell gesetzt, wodurch
laut Hersteller eine höhere Genauigkeit erzielt werden soll. Die Lösungen
können je nach Anforderungen spezifisch erweitert werden.
Kamerageführtes Positionieren der Robotergreifhand, die Kombination
mit einem Linearantrieb zum Verfahren des gesamten Roboters
oder die Einbringung von Schnittstellen zum Menschen in Mensch-
Roboter-Kollaborationen lassen sich in den Prozess integrieren.
Diese Cobot-Lösungen werden von der VWH GmbH projektiert und
erhalten genau wie andere Roboter angepasste Greifsysteme.
GANZHEITLICHE BETREUUNG DURCH EINEN
ANSPRECHPARTNER
Der Erfolg wurde von Stäubli geehrt. Im feierlichen Rahmen des
diesjährigen Stäubli Partner Summit erhielt die VWH GmbH die
Auszeichnung „Authorized Partner“. Als Generalunternehmen bietet
die VWH GmbH Kompetenzen an, die die Entwicklung erster
Entwürfe, den Produktionsprozess sowie das Verpackungsmanagement
umfasst. Kunden sollen von der ganzheitlichen Betreuung
durch einen Ansprechpartner für alle Gewerke profitieren. Erfahrung
auf den Gebieten Automatisierungstechnik, Spritzgusstechnik
und Produktentwicklung sowie Herstellerunabhängigkeit gegenüber
Zukaufteilen bilden die Grundlage für innovative und passgenaue
Lösungen, die von der VWH GmbH realisiert werden.
Foto: VWH GmbH
www.vwh.de
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2019/10 91

SPECIAL: ROBOTIK & AUTOMATION
INSTANDHALTUNG 4.0
INTELLIGENTE
KETTEN ÜBERWACHUNG VERMEIDET
PRODUKTIONSAUSFÄLLE
Predictive Maintenance ist ein Schlüsselthema der Industrie 4.0, wenn es
darum geht, das Maximum an Leistung aus Maschinen und Anlagen
herauszuholen. Ein neues, intelligentes System des Kettenherstellers
Iwis Antriebssysteme verhindert Produktionsausfälle durch ungeplante
Wartung und Reparatur: Es überwacht permanent die Kettenlängung
und warnt frühzeitig, damit gehandelt werden kann.
Florian Madlener ist Director Development and Testing und
Florian Wimmer ist Value Engineer, beide bei der Iwis
Antriebssysteme GmbH & Co. KG in München
92 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

01 Das CCM-S misst die Kettenlängung kontaktlos und greift nicht
aktiv in den Kettenantrieb ein. Das Modul kann ohne viel Aufwand in
verschiedenen Kettenanwendungen nachgerüstet werden
Wenn sich Ketten temperatur- und lastenbedingt dehnen
und verschleißen oder sich parallellaufende
Ketten ungleich längen, kann schon eine Abweichung
von einem Prozent zur Ketten-Nennteilung
Schwierigkeiten in einer Anlage verursachen. Bei der Produktion
von Schokolade, die sehr hohe Anforderungen an Ketten und Kettensysteme
stellt, kann dies bspw. dazu führen, dass sich die Lage
der Schokoladenformen verändert.
Denn dort, wo Schokoriegel, Pralinen oder Gebäck vom Band
laufen, gelten immer sehr enge Längen- und Paarungstoleranzen
für die eingesetzten Antriebsketten. Ein gleichmäßiger Parallellauf
für die Formentransportketten ist notwendig – die exakte
Positionierung ein Muss. Anlagen und Maschinenelemente müssen
daher regelmäßig überwacht und überprüft werden.
Allerdings ist es häufig schon zu spät, wenn Anlagen einen Hinweis
auf eine notwendige Wartung oder Nachjustierung geben.
Durch vorausschauende Instandhaltung können Maschinenbauer
flexibler reagieren und wirtschaftlich handeln.
Mastering
the Digital
Transformation
KEBA +LTI –Ihr starker
Partner für die vernetzte Welt
der Automatisierung
Smart Technology dank
der Automatisierungslösung
SystemOne CM
KONTINUIERLICHE BETRIEBSÜBERWACHUNG
Die smarte Lösung des internationalen Kettenherstellers aus München
setzt genau hier an: Mit dem Kettenlängungs-Überwachungssystem
CCM-S (Chain Condition Monitoring – Smart) lässt sich die
Längung an Kettentrieben permanent sensorbasiert überwachen,
ohne dafür den Kompromiss einer Produktionsunterbrechung hinnehmen
zu müssen.
Das patentierte System misst die Längung von Ketten im laufenden
Betrieb. Es ermöglicht Unternehmen vorausschauendes Handeln,
indem es das Instandhaltungspersonal rechtzeitig darüber informiert,
wann welche Maßnahmen getroffen werden müssen und
ob eine Kette nachgespannt oder ausgetauscht werden muss. Durch
die intelligenten Datenanalysen des Systems kann das Servicepersonal
frühzeitig Inspektionen und Einsatzbedarfe einplanen.
HÖHERE MASCHINENAUSLASTUNG
„Für unsere Kunden hat die kontinuierliche Kettenlängungsmessung
einige entscheidende Vorteile“, betont Florian Wimmer,
Value Engineer bei Iwis. „Dazu zählen etwa weniger Stillstandzeiten
und Produktionsausfälle von Maschinen und Anlagen, welche
die Einhaltung von zugesagten Lieferterminen gefährden können.
06.11. -08.11.2019
in Bad Salzuflen
Halle21, Stand F9
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Merger
KEBA & LTI

SPECIAL: ROBOTIK & AUTOMATION
02
v
Position Sensor A
d = n*p
d = Definierter Abstand zwischen Sensor A und B
n = Anzahl Kettenglieder zwischen Sensor A und B
p = Kettenteilung
v = Versatz durch Kettenlängung
Anzahl Kettenglieder: 76
Maximale Längung eines Kettenglieds [%]: 0,243
Position der maximalen Längung: 26
p
Single Link Diagramm
Position Sensor B
Single Link Daten speichern
CCM-S IN ZAHLEN
n Das CCM-S misst die Längung folgender
Kettenteilungsgrößen:
- British-Standard: Teilungsgrößen 08B bis 32B
- ANSI-Standard: Teilungsgrößen 40 bis 160
n Umgebungstemperatur: 0 bis 70 °C
n Minimal zulässige Geschwindigkeit:

MARKTPLATZ
KLEINSPANNUNGSANTRIEBE FÜR
DIE LOGISTIK DER ZUKUNFT
SEW-Eurodrive bietet maßgeschneiderte
Kompakt-Kleinspannungsantriebe an, passgenau
für Anforderungen in flexiblen, vernetzten
Logistikanwendungen. Die Laufzeiten von
Bestellungen werden immer kürzer und die
Gebinde immer kleiner. Gleichzeitig wird die Fabriklogistik flexibler, die Fördermodule
kleiner und zunehmend auch mobil. Shuttle-Fahrzeuge lösen starre
Systeme ab. Dadurch steigt der Automatisierungsgrad und Einbauräume verkleinern
sich. Dafür sind die Kompakt-Kleinspannungsantriebe entwickelt. Das
Spektrum umfasst mehrere Motoren der Baureihe DCA im Leistungsbereich von
188 bis 356 W mit 48 VDC Spannungsversorgung, die auch mit integrierter
Haltbremse verfügbar sind. Die Kompakt-Kleinspannungsmotoren sind elektronisch
kommutierte Innenläufermotoren. Sie haben eine voll integrierte Regelelektronik
mit einer analogen und digitalen Schnittstelle. Die Applikationsanforderungen
sind über eine lokale Engineering-Schnittstelle parametrierbar.
www.sew-eurodrive.de
LEICHTE ALTERNATIVE: VERZAHNUNGSTEILE AUS
KUNSTSTOFF
Norelem bietet Zahnräder, Zahnstangen
und Kegelräder nun auch aus
Kunststoff an. Diese bieten im
Vergleich zu Modellen aus Stahl ein
geringeres Gewicht, eine erhöhte
Korrosionsbeständigkeit, mehr
Laufruhe, einen geringeren Wartungsaufwand
durch Selbstschmierung
und einen günstigeren Preis. Die Stirnzahnräder ermöglichen eine formschlüssige
und schlupffreie Übertragung von Kräften mit wechselnder Drehrichtung, z. B.
zum Heben und Senken von Maschinenelementen oder Lasten. Geradverzahnte
Kunststoff-Stirnzahnräder mit 12 bis 150 Zähnen sind in Modul 0,5 bis 3 erhältlich.
Die Kombination aus Zahnstange und Stirnzahnrad gibt es aus Kunststoff in Modul
0,5 bis 3 mit einer Standardlänge von 250 mm. Kunststoff-Kegelräder in Modul 1
bis 3,5 gibt es mit Übersetzungen von 1:1 bis 1:5. Alle Verzahnungsteile sind aus
Polyacetal oder dem Premium-Material Polyketon erhältlich. Bei normaler Beanspruchung
sind beide Kunststoffe bei – 40 bis + 140 °C einsetzbar.
www.norelem.de
SCHLUPFÜBERWACHUNG SICHERT MAXIMALE
PRODUKTIVITÄT
Dtect von Voith ist ein intelligentes Überwachungssystem,
das Echtzeitdaten des Antriebsstrangs
und des Kupplungszustands liefert. Mit
ihm lassen sich die drehmomentbegrenzenden
Kupplungen eines Antriebsstrangs umfassend
überwachen. Zum Sammeln von Daten des
Antriebsstrangs nutzt das System eine vierfache
Sensoranordnung, die den Erfassungsbereich
vergrößert, ohne die Auflösung der Messung zu
beeinträchtigen. Das System ist für den Einsatz
bei Kupplungen wie SmartSet des Herstellers entwickelt, die dazu dienen, Maschinenschäden
bei rotierenden Anlagen zu verhindern. Auch vorhandene Kupplungen
lassen sich mit dem System ausrüsten. Durch kontinuierliche Messung des
Rutschwinkels überwacht und identifiziert das System das Durchrutschen der
Kupplung, das durch überhöhte Drehmomentspitzen in einem Antriebsstrang
verursacht wird. So kann der Betreiber eingreifen, z. B. durch Anpassung der
Belastung des Antriebsstrangs oder kontrollierte Abschaltung.
www.voith.com
EINFACH ZU BEDIENEN TROTZ
800 PARAMETER
Der GA500 von
Yaskawa erweitert
die aktuelle Frequenzumrichter-Generation
um ein besonders
kompaktes Modell
für Industrieanwendungen.
Der handliche
Umrichter bietet
800 Parameter und
damit ein sehr
umfangreiches
Portfolio an Funktionen
für nahezu jede Antriebsaufgabe.
Dennoch lässt er sich einfach durch das
Beantworten einfacher Fragen in fünf Minuten
parametrieren. In der industriellen Produktion
wird so die Inbetriebnahme vereinfacht und
auch wesentlich verkürzt. Als weitere Besonderheit
ist dieser Frequenzumrichter für alle
Motorarten geeignet, also auch für Permanentmagnet-Motoren.
www.yaskawa.eu.com
SD2M AUCH FÜR UNGEERDETE
IT-NETZE
Der Frequenzumrichter SD2M von Sieb &
Meyer ist seit Anfang 2019 standardmäßig für
den Betrieb an ungeerdeten IT-Netzen
vorbereitet. Umbaumaßnahmen, wie Eingriffe
am Gerät, sind somit nicht erforderlich. Wie
das Unternehmen ferner mitteilt, seien am
3-phasigen 480 + 10 % V IT-Netz bereits
positive Erfahrungen mit Leistungsklassen bis
300 kW gemacht worden. Eine weitere Folge
der Weiterentwicklung des Frequenzumrichters
ist, dass sich nun auch individuelle
Kundenlösungen mit Motorströmen von bis zu
650 A realisieren lassen – wahlweise auf
Grundlage einer Luft- bzw. Flüssigkeitskühlung.
Einsatzfelder des SD2M sind insbesondere
Anwendungen im Bereich von Hochgeschwindigkeits-Strömungsmaschinen
sowie bei
Werkzeugmaschinen und Prüfständen, wo ein
hoher Wirkungsgrad bei geringem Platzbedarf
gefordert ist. Die Drei-Level-Technologie des
Frequenzumrichters SD2M ist für Ausgangsleistungen
bis 432 kVA und Drehfeldfrequenzen
bis 2 000 Hz konzipiert.
www.sieb-meyer.de
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2019/10 95

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
INDUSTRIEROBOTER MIT OFFENER
STEUERUNGSPLATTFORM
Die Anzahl jährlich weltweit ausgelieferter Industrieroboter
(IR) steigt rasant an. Die Einsatzgebiete
sind seit geraumer Zeit nicht mehr nur auf Handhabungs-,
Montage- und Schweißprozesse beschränkt.
Zunehmend werden IR auch für die zerspanende
Bearbeitung im Bereich leicht zerspanbarer Werkstoffe und
großvolumiger Bauteile eingesetzt. Die Funktionalität heutiger
Robotersteuerungen ist jedoch nach wie vor stark von
den klassischen Einsatzgebieten geprägt. Entsprechend sind
die dort eingesetzten Bahnplanungs- und Antriebsregelungsalgorithmen
nicht für die spezifischen Anforderungen
in der Fertigungstechnik ausgelegt. Aufgrund der geschlossenen
Steuerungsarchitektur sind die Möglichkeiten des
Endanwenders strukturelle Änderungen vorzunehmen
nicht oder nur sehr eingeschränkt vorhanden.
Industrieroboter werden herstellerseitig mit
einem Steuerungssystem ausgestattet und
vertrieben. Für den Endanwender sind die darin
enthaltenen Steuerungsfunktionalitäten
allerdings weitestgehend unzugänglich.
In diesem Artikel wird ein Industrie roboter mit
offener Steuerungsplattform vorgestellt.
Neben der Offenheit bietet die Plattform den
Vorteil der einfachen Erweiterbarkeit des
Funktionsumfangs.
01
EIGENS ENTWICKELTE
STEUERUNGSPLATTFORM
Das Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen
und Fertigungseinrichtungen (ISW) der Uni Stuttgart
verfolgt das Ziel, Standard-IR dazu zu befähigen Fräsbearbeitungsvorgänge
hochgenau durchzuführen. Hierzu
sollen vor allem alternative Bahnplanungsalgorithmen sowie
neue Regelungsstrukturen mit sehr gutem Störverhalten
erforscht werden. Proprietäre Steuerungssysteme verfügen
jedoch nicht über eine ausreichende Offenheit, um
diese Ansätze technologisch umzusetzen. Daher hat das
ISW einen IR mit einer eigens hierfür entwickelten Steuerungsplattform
gekoppelt, welche die notwendige Offenund
Erweiterbarkeit verfügt. Nachfolgend wird der Aufbau
der Plattform erklärt. In Bild 02 ist die Steuerungsarchitektur
schematisch dargestellt.
Beim betrachteten Robotersystem handelt es sich um
einen von der Firma Dürr entwickelten Roboter mit Kuka
KR210-Kinematik sowie Bosch Rexroth Umrichter- und
Servomotortechnik nach Bild 01. Der Roboter wurde vom
ISW mit einer PC-basierten Steuerung ausgestattet. Als Betriebssystem
wird auf Windows 10 gesetzt, um möglichst
kompatibel zu Drittanbieter-Software zu sein. Die Steuerungssoftware
muss in harter Echtzeit ausgeführt werden,
was sich mit Windows nicht realisieren lässt. Abhilfe schafft
die Einbettung eines Echtzeitbetriebssystems auf welchem
die Steuerungsfunktionalitäten gerechnet werden können.
Hierzu setzt das ISW auf die von der Firma TenAsys entwickelte
Software Plattform INtime. Für den parallelen Betrieb
werden die zur Verfügung stehenden Hardwareressourcen
unter den Betriebssystemen aufgeteilt. Im vorliegenden Fall
ist ein CPU-Kern für die Echtzeitanwendungen reserviert,
während der andere Kern Windows zur Verfügung stellt. Die
bidirektionale Kommunikation zwischen den Betriebssystemen
erfolgt über einen gemeinsam genutzten Speicherbereich
(Shared Memory). Mithilfe dieser Schnittstelle werden
bspw. Daten zwischen einzelnen Steuerungsfunktionalitäten
und der auf Windows-Seite laufenden Qt-basierten
grafischen Benutzeroberfläche (GUI) ausgetauscht.
Innerhalb des Echtzeitbetriebssystems lassen sich Steuerungs-
und Zusatzfunktionalitäten als Applikationen (Apps)
96 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
ausführen. Intime stellt Entwicklungs-Tools bereit
mithilfe derer Apps mit Microsoft Visual Studio in C
oder C++ entwickelt werden können. Die Echtzeitfähigkeit
der Apps lässt sich mithilfe des Thread-
Analyse-Tools INScope vorab analysieren. Die Entwicklung
einer dem Stand der Technik entsprechenden
Steuerungsapplikation erfordert Mannjahrzehnte
an Entwicklungsaufwand, weshalb hierfür
auf den CNC-Kern der Industriellen Steuerungstechnik
GmbH (ISG) gesetzt wird. Dies entspricht
demselben Kern, der auch von Kuka als Kuka.CNC
vertrieben und oftmals für Bearbeitungsaufgaben
eingesetzt wird. Dessen Initialisierung erfolgt über
Listen, die als Parametrierdateien (.lis-Files) abliegen
und beim Hochlauf ausgelesen werden. Darin
sind u. a. Parameter für die Bahnplanung sowie zur
Berechnung von Vor- und Rückwärtstransformation
abgespeichert. Der CNC-Kern kommuniziert über
einen weiteren Shared Memory mit einem als App
vorliegenden Sercos III SoftMaster, welcher die Sollwerte
für die Achsregelung über den Feldbus an die
Frequenzumrichter weiterreicht. Auf diese Weise
kann auf einen Hardware-Master verzichtet werden.
Stattdessen lässt sich ein preiswerter Ethernet-Controller (z. B.
Intel I210) einsetzten, während die Servos III Treiberfunktionalität
vom Softmaster emuliert wird.
ALTERNATIVE BAHNPLANUNGS- UND
REGELUNGSALGORITHMEN
Auf den Umrichtern ist standardmäßig eine konventionelle Kaskadenregelung
implementiert. Zur Untersuchung alternativer Antriebsregelungsalgorithmen
muss die Kaskadenregelung jedoch
ersetzt oder erweitert werden. Dies ist auf den Umrichtern von
Herstellerseite so nicht vorgesehen und daher technologisch nur
eingeschränkt möglich. Allerdings bietet die hier vorgestellte offene
Steuerungsplattform die Möglichkeit die äußeren Regelkreise
(Lage- und Geschwindigkeitsregelung) als App auf dem Echtzeitbetriebssystem
auszuführen und lediglich die unterlagerte Stromregelung
auf Umrichterseite zu belassen. Hierzu stellt der Soft-
Master einerseits der Antriebsregler-App die erforderlichen
Geberwerte zur Verfügung und andererseits den Umrichtern die
notwendigen Sollwerte für die Stromregelung. Damit lässt sich
bspw. auch eine direkte Lageregelung umsetzen, die im Werkzeugmaschinenbereich
etabliert ist, bei Robotern allerdings noch keine
weite Verbreitung genießt. Dies ist ein weiteres Beispiel dafür, dass
IR bis heute stark von den klassischen Einsatzbereichen geprägt
sind. Gleichwohl kann durch die direkte Lageregelung insbesondere
für die Fräsbearbeitung eine erhebliche Genauigkeitssteigerung
erzielt werden. Die dazu notwendigen, auf der Getriebeabtriebsseite
der Gelenkachsen zu integrierenden, Geber wurden vom ISW
bereits nachgerüstet.
Über die hier vorgestellte Architektur ist es außerdem möglich,
alle über den Feldbus kommunizierte Daten aufzuzeichnen und als
Messdaten auf der Festplatte abzulegen (Messdaten-Logger). Dies
ist bspw. notwendig, um die erzielte Genauigkeitssteigerung quantitativ
bewerten zu können. Außerdem liegt eine Sollwerterzeuger-
App vor, welche vom CNC-Kern nicht generierbare Testprofile, wie
ideale Sollwertsprünge oder Sinus-Sweeps, vorgeben kann. Hiermit
können in der Systemtheorie übliche Bewertungsgraphen (z. B.
Sprungantworten oder Bode-Diagramme) erzeugt werden.
BEISPIELHAFTE FUNKTIONSERWEITERUNGEN
Da zu Forschungszwecken im universitären Umfeld die Regelungen
an den Stabilitätsrand getrieben werden, wurde ergänzend zu
Windows 10
Echtzeitbetriebssystem
Hardware
Digitaler
Zwilling
Parametrierdateien
02 Offene Steuerungsarchitektur des Industrieroboters
CNC-
Kern
Sercos 3
Shared Memory
Sercos 3
Softmaster
Sollwerterzeuger
Antriebsregler
Safety-
Monitor
Shared Memory
Mess-
daten-
Logger
den Sicherheitsfunktionalitäten von Kern und Umrichter ein
Safety-Monitor entwickelt, mit welchem u. a. der TCP im
kartesischen Arbeitsraum online überwacht wird. Außerdem
lassen sich programmierte Trajektorien gefahrlos mithilfe eines
digitalen Zwillings simulativ testen. Hierfür wird ein ISG Virtuos
Modell eingesetzt.
Zusammengefasst ermöglicht die vom ISW entwickelte offene
und erweiterbare Steuerungsplattform die forschungstechnische
Untersuchung alternativer Bahnplanungs- und Regelungsalgorithmen.
Für Anwender aus dem industriellen Umfeld ist die
Steuerungsplattform ebenfalls interessant, sofern das Einsatzgebiet
des Roboters die Bearbeitung darstellt oder ganz allgemein
Funktionalitäten gebraucht werden, die herstellerseitig nicht mitgeliefert
werden.
DIE AUTOREN
Michael Neubauer, M.Sc.,
Gruppenleiter,
ISW Universität Stuttgart
Patrick Mesmer, M.Sc.,
Wissenschaftlicher
Mitarbeiter,
ISW Universität Stuttgart
GUI
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2019/10 97
…
Messdaten
Prof. Dr.-Ing. Alexander Verl,
Institutsleiter,
ISW Universität Stuttgart
Dr.-Ing. Armin Lechler,
Stellvertretender
Institutsleiter,
ISW Universität Stuttgart

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
11. E-MOTIVE EXPERTENFORUM
LÖSUNGSANSÄTZE FÜR DEN
ANTRIEBSSTRANG DER ZUKUNFT
Der Wind weht stärker. Für Autobauer und deren
Zulieferer gibt es immer mehr Optionen für den
richtigen bzw. den womöglich falschen Weg. Will
man hier erfolgreich sein, muss man national
und international verstärkt auf Partnerschaften
und Kooperationen setzen. Das E-Motive
Expertenforum brachte Anfang September
Industrie, Forschung und Wissenschaft
zusammen und unterstützt somit den Austausch
und Wissenstransfer in einer der wichtigsten
deutschen Kernindustrien.
Das automobile Jahr 2019 steht im Zeichen des Wandels –
egal, ob es sich dabei um die Digitalisierung, die Elektromobilität
oder neue Mobilitätskonzepte dreht. Diskussionen,
Austausch und der kollaborative Wettbewerb um die
besten Lösungsansätze sind nötiger denn je. Da passt es gut, dass
sich im Vorfeld der IAA 2019 Expertinnen und Experten in Schweinfurt
trafen, um über den Antriebsstrang der Gegenwart und der
Zukunft zu diskutieren. Kernthema des diesjährigen E-Motive Expertenforums
war die Weiterentwicklung und Integration neuer
Technologien in die Fahrzeuge, die die Mobilitätswende benötigt.
INTERDISZIPLINÄRER AUSTAUSCH ENTSCHEIDEND
Dr. Lutz Lindemann, CTO bei Fuchs Petrolub SE, bringt es auf den
Punkt: „E-Mobility ist ein disruptives Element in der technologischen
Entwicklung der Mobilität. Die Veränderungen berühren
und verändern gesamte Wertschöpfungsketten. Zudem sind erhebliche
Anstrengungen nötig, um den neuen technologischen
Herausforderungen gerecht zu werden. Interdisziplinärer Austausch
und Entwicklung neuer Partnerschaften sind von größter
Bedeutung, um Lösungen zu finden.“
Der Druck auf die Automobil- und Zulieferindustrie ist inzwischen
enorm. Die Gesellschaft erwartet engagierte Anstrengungen
von Deutschlands wichtigsten Industrien sowie Vorgaben und Unterstützung
aus der Politik. Bernd Stephan, President SKF Automotive
& Aerospace, ist bereit zu liefern: „Die CO 2
-Ziele bis 2050 können
nur mithilfe der Elektromobilität erreicht werden. Das ist ein
echter Game Changer für die Automobilindustrie.“ Gleichzeitig ver­
weist er auch auf die massiven Herausforderungen: „Der Umstieg
auf elektrische Antriebe in Fahrzeugen hat weitreichende Konsequenzen
– sowohl für OEMs als auch für die Zulieferindustrie. Die
gesamte Wertschöpfungskette wird sich neu definieren müssen.“
RAHMENBEDINGUNGEN MÜSSEN OPTIMIERT
WERDEN
„Passend hierzu muss die Politik die finanzielle Ausstattung der
Forschungsförderung wie die Industrielle Gemeinschaftsforschung
IGF verbessern, den Aufbau von Exzellenzclustern für Mobilität
unterstützen sowie die gesetzlichen Rahmenbedingungen optimieren,
um eine schnelle Transformation zu gewährleisten”, so
Hartmut Rauen, stellv. Hauptgeschäftsführer des VDMA.
Natürlich ist das E-Motive Expertenforum auch ein Raum des
Diskurses, denn noch ist man sich nicht überall einig, ob die favorisierte
Elektromobilität bereits der Weisheit letzter Schluss ist bzw.
schon die nötige Marktreife mit sich bringt. Bert Hellwig, Head of
System House E-Mobility bei der ZF Friedrichshafen AG: „Der Plugin-Hybrid
mit einer elektrischen Reichweite von 80 bis 100 km ist in
der nächsten Dekade die ideale Ergänzung zum Batterieauto, nicht
BEV oder PHEV, sondern BEV und PHEV.“ Er verweist auf die Verbraucherinnen
und Verbraucher, die sich konträr zur aktuellen
gesellschaftlichen Diskussion um die Verschärfung von CO 2
-Grenzwerten
verhalten. Sie kaufen verstärkt SUVs und Fahrzeuge mit
Benzin verbrennenden Motoren.
Vor dem Hintergrund dieser Bandbreite an Sichtweisen auf den
Antrieb der Zukunft hatte die Forschungsvereinigung Antriebstechnik
e. V. (FVA) gemeinsam mit der Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen
e. V. (FVV) und dem Programmausschuss
des Expertenforums ein ebenso breit gefächertes, wie tiefgehendes
Programm aus Vorträgen und Sessions organisiert. Offenbar hatte
man das Statement von Eckhard Hörner-Marass, Geschäftsführer
der 2H.IM Executive Interim Management GmbH, bereits vorab im
Kopf: „Die Schnellen schlagen die Langsamen, nicht die Großen
die Kleinen.“ Denn wenn man das Programm komprimiert auf den
Punkt bringen will, dann ging es in Schweinfurt um interdisziplinäre
Zusammenarbeit, internationale Vernetzung sowie die Zusammenarbeit
von Industrie und Wissenschaft, um so zügig mit immer
schneller werdenden und internationalen Entwicklungen Schritt zu
halten. Über 220 Teilnehmerinnen und Teilnehmer hörten die Vorträge
von führenden Forschungsinstituten und Spitzenreferenten
aus Automobil- und Zulieferindustrie.
Foto: juergenmai.com, FVA e.V.
www.fva-net.de
98 antriebstechnik 2019/10 www.antriebstechnik.de

EINE FRAGE NOCH...
WIESO IST CONDITION
MONITORING IM
TREND, HERR KESSLER?
Herr Kessler, wieso sollte jeder Konstrukteur das Handbuch
Condition Monitoring Praxis im Regal stehen haben?
Ergebnisse aus der Schwingungsüberwachung von Maschinen
geben nicht nur Aufschluss zum Zustand einer Maschine. Sie
reichen weiter, bis hin zu Aussagen, die die Konstruktion einer
Maschine und deren Optimierungspotenzial betreffen.
Welche Schwerpunkte setzt das Handbuch? Wie profitiert der
Konstrukteur von der Lektüre?
Das Handbuch verknüpft das theoretische Verständnis zu
Schwingung, Schwingungsmessung und Schwingungsanalyse mit
Anlagenwissen, Maschinen- und Bauteilkenntnissen. Primär
werden Handlungsempfehlungen zur Optimierung der Verfügbarkeit
und Effizienz generiert.
Darüber hinaus wird zum einen das Verständnis vermittelt
aufgrund welcher Basis Erkenntnisse abgeleitet werden, die die
Konstruktion einer Maschine betreffen, zum anderen wird
ausgeführt welche Art der Aussagen zu Maschinen oder auch zu
Maschinenteilen abgeleitet werden können um die Konstruktion
schwingungstechnisch zu optimieren.
Worauf basieren die Erkenntnisse, die sich in diesem Fachbuch
finden?
Schon der Ausfall einer Maschine kann im Produktionsablauf
weitreichende Konsequenzen nach sich ziehen. Wenn sie diesen
Gedanken auf eine ganze Produktionsanlage ausweiten, können
sie sehr leicht verstehen, dass die Verlustrechnung immens hoch
ist. Der erste Ansatz, den Ausfall rechtzeitig vorher zu sehen und
damit gezielt zu vermeiden, ist in der Instandhaltung verankert.
Der Folgeansatz muss jedoch zwingend die Frage sein: „Warum
war das betreffende Maschinenteil kurz vor dem Ausfall?“ Die
Antwort auf diese Frage kann die Instandhaltungsmaßnahmen
verbessern, muss aber auch in die Konstruktion zurückfließen.
Praktische Erfahrung, theoretische Ansätze und die Fortschritte
in der Messtechnik mit Datenerfassung und Datenanalyse haben
das Gebiet Schwingungs-Zustandsüberwachung vorangebracht.
Als Schaeffler Monitoring Services überwachen und optimieren
wir seit vielen Jahren sowohl die Anlagen unserer Kunden als
auch die Produktionsanlagen der verschiedenen Schaeffler Standorte.
Dazu tragen wir unser Expertenwissen in der Überwachung
als Service bei, entwickeln und vertreiben Schaeffler-Messsysteme,
Digital Services und Servicelösungen. All diese Erfahrungen sind
in dieses Werk eingeflossen.
Wieso ist Condition Monitoring aktuell relevanter denn je?
Dr.-Ing. Hans-Willi Kessler ist Geschäftsführer
der Schaeffler Monitoring Services GmbH und
der Macher hinter dem Handbuch Condition
Monitoring Praxis. Das Buch können Sie hier
bestellen: shop.engineering-news.net
Die digitale Transformation, die in den letzten Jahren den Industrie
4.0-Ansatz maßgeblich mitgestaltet hat, basiert auf moderner
Informations- und Kommunikationstechnik und einer sehr hohen
Datenbasis aus allen Bereichen der Produktion und dem gesamten
Lebenszyklus der produzierten Ware. Die jetzt wirtschaftlich mögliche
systematische Auswertung dieser Daten und die Verknüpfung
mit weiteren Anlagendaten ermöglicht zukünftig nicht nur eine
weitgehend selbstorganisierte Produktion sondern optimiert auch
die Wertschöpfungskette sowie die Nutzung der Ressourcen.
www.schaeffler.com
www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2019/10 99

SPS Nürnberg
26.–28. November 2019
Halle 1, Stand 224
Für harmonische
Bewegungsabläufe
Erst das reibungslose Zusammenspiel von Elektroantrieben, Motion Controller,
Master Controller, Sensoren und Batteriemanagement-Systemen ergibt ein
harmonisches Antriebssystem für E-Mobility- und Robotik-Anwendungen.
Wir finden immer eine Lösung. robotik.maxongroup.de
Precision Drive Systems