DER KONSTRUKTEUR 6/2020

19073 

06 JUNI 2020 

AM PULS DER TECHNIK 

TITELSTORY 

NICHTS IST UNMÖGLICH 

Ob mit integrierter Intelligenz oder für den 

Einsatz im Weltall – ein Antriebsspezialist löst 

auch knifflige Kupplungsaufgaben 

DerKonstrukteur.de

10 DINGE, 

DIE DIE WAGO 

PRO 2 

STROMVERSORGUNG 

NICHT KANN: 

#3 

ENTHÄLT KEINE 

OMEGA-3- 

FETTSÄUREN – 

IST ABER FIT 

FÜR JEDE HERAUS- 

FORDERUNG IN 

IHRER PRODUKTION! 

Das reicht Ihnen noch nicht aus? Entdecken Sie alle weiteren Vorteile von 

Pro 2, der Stromversorgung in kompromissloser WAGO Qualität. 

Mehr unter www.wago.com/no3

EDITORIAL 

DAS DORF UND DIE WELT 

Manchmal fühlt es sich so an, als ob die Welt ein Dorf ist, weil man überall 

Menschen trifft, die man kennt. Fakt ist: Die Welt ist in den letzten 

Jahrzehnten kleiner geworden. Wir reisen, exportieren, importieren – über 

alle Grenzen hinweg. Kaum ein Ort auf dem Globus, der heute für uns nicht 

innerhalb eines Tages zu erreichen wäre. 

Ein Vorteil für das Virus, denn dadurch konnte es sich schnell und stark 

ausbreiten. Aber der Mensch hat reagiert, seinen Radius eingeschränkt, 

mehrere Gänge heruntergeschaltet. Jetzt ist plötzlich wieder das Dorf die 

Welt. Ich wohne in einer knapp 400-Seelen-Gemeinde. Hier gibt es Hühner, 

Schafe, Schweine. Im Garten wächst das Gemüse. Und man kann tagelang 

kaum einem Menschen begegnen, wenn man nicht will. Seit ich nicht mehr 

zur Arbeit fahre, bin ich hier abgetaucht. Und es tut gut. 

Leben wie früher? Nicht ganz, denn ich bin trotzdem mit der Welt vernetzt. 

Dank unserer leistungsfähigen Datenverbindung (und des Einsatzes unserer 

Verlags-IT) arbeite ich seit acht Wochen nahezu problemlos mobil von zu 

Hause aus. Per Videokonferenz bin ich mit Kollegen und Freunden in Kontakt. 

Das Internet macht in diesen Tagen vieles leichter. So bauen die meisten 

Unternehmen in der Krise nicht nur in puncto Homeoffice auf das www, 

sondern erschließen auch neue Kommunikationsmöglichkeiten: Online- 

Beratungsangebote, Blogs und virtuelle Messen schießen aus dem digitalen 

Boden (Meldungen dazu finden Sie auf Seite 7 und Seite 32). 

Nutzen Sie die Angebote, bleiben Sie vernetzt, denn das ist für uns Menschen 

essenziell – und ein Erfolgsrezept! 

Unsere Zeitschrift können Sie übrigens auch als E-Paper lesen unter: 

http://digital.derkonstrukteur.de/. Hier erscheint immer die neueste 

Ausgabe und zum Stöbern gibt es ein Archiv. 

NEU 

optoNCDT 1900 

Mehr Präzision. 

Laser-Wegsensor für 

Advanced Automation 

• Einmalige Kombination aus Größe, 

Geschwindigkeit und Genauigkeit 

• Ideal für hochauflösende & dynamische 

Messungen mit Messraten bis zu 10 kHz 

• Advanced Surface Compensation 

zur schnellen Messung auf 

wechselnden Oberflächen 

• Einfache Montage & Inbetriebnahme 

• Höchste Fremdlichtbeständigkeit 

seiner Klasse 

Martina Klein 

Stv. Chefredakteurin 

m.klein@vfmz.de 

Robotik 

Schweißprozesse 

Elektronik-Produktion 

Bild Erdkugel: frenta – stock.adobe.com 

Kontaktieren Sie unsere 

Applikationsingenieure: 

Tel. +49 8542 1680 

micro-epsilon.de/opto

INHALT 

MENSCHEN UND MÄRKTE 

03 Editorial: Das Dorf und die Welt 

06 Konstruktion 2030: Gehäuseplanung 

08 Whiteboard: Innovativ 

Kybernetik und Verbindungslösungen – Einblicke in 

das spannende Leben von Dr. Susanne Krichel, 

Senior Manager Business Development IoT bei der 

Lapp Holding AG 

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN 

08 

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK 

10 Cobots: Herausforderung macht erfinderisch 

14 Linearführungen, Rundtischlager, Energieketten: 

Wartungsfreier Akrobat 

ANTRIEBSTECHNIK 

16 TITELSTORY 

Kupplungen: Nichts ist unmöglich 

20 Thermisches Design: So bewahrt der Antrieb einen 

kühlen Kopf 

14 

KONSTRUKTIONSELEMENTE 

24 Schutzelemente: Sonderteile auf der Überholspur 

26 Schaltschrankinstallation: Verdrahtung mit System 

24 

20 

4 DER KONSTRUKTEUR 2020/06 www.derkonstrukteur.de

SPECIAL 

SENSORTECHNIK 

28 Induktivsensoren: Problemlöser mit Zukunft 

34 Lichtgitter: Rundum flexibel – rundum sicher! 

36 Winkelmessgeräte: Auf die Position! 

40 Zugangssicherheit: Drei Typen sorgen für Sicherheit 

ANZEIGE 

ANZEIGE 

TITELBILD SPECIAL 

Balluff GmbH 

SERVICE 

22 Impressum 

43 Vorschau 

TITELBILD 

R+W Antriebselemente 

GmbH 

Bild: Alexander Limbach – 

stock.adobe.com, R+W Antriebselemente 

28 

40 

Robuster als je zuvor. 

Wegband-Positionssensoren 

positape ® 

• Edelstahl-Messband mit nahezu unendlicher Lebensdauer 

• Für raue Umweltbedingungen 

• Mehrfache Umlenkung möglich 

• Robuste, magnetische Absolut-Encoder-Technologie 

• Messlänge bis 20.000 mm, Schutzart bis IP68/69 

Neu: Modelle mit 

integriertem Neigungssensor 

www.asm-sensor.com 

ASM 

Automation Sensorik 

Messtechnik GmbH 

Tel. +49 8123 986-0

KONSTRUKTION 2030 

GEHÄUSEPLANUNG 


Sie wollen Konstrukteuren im Bereich Gehäusetechnik die Arbeit 

erleichtern. Wie gelingt Ihnen das? 

Wir bieten ihnen zwei komfortable Möglichkeiten, sich schnell 

und einfach ihr Wunschgehäuse zu konfigurieren. Da ist einmal 

der SL 4000-Konfigurator, mit dem man sich die passenden Komponenten 

unseres Steuergehäuses mit wenigen Klicks zusammenstellen 

kann. Und wir haben das Rose Modular System (RMS) 

eingeführt – einen Baukasten für Edelstahl-Gehäuse mit mehr als 

40 000 Kombinationsmöglichkeiten. Das RMS basiert auf einem 

PER KONFIGURATOR KÖNNEN 

DIE GEHÄUSE EXAKT AN DIE 

KUNDENANFORDERUNGEN 

ANGEPASST WERDEN 

Basis-Unterteil in 25 Größen und 5 Einbautiefen und ermöglicht 

eine große Anzahl an Gehäuse-Varianten. Der Konstrukteur hat 

hier zudem maximale Flexibilität bei der Positionierung seiner 

elektrischen Bauteile. 

Wie sind die Konfiguratoren aufgebaut? 

Die Konfiguratoren sind ganz einfach zu bedienen: Beim SL 4000 

wählt man zunächst die benötigte Gehäusetiefe aus und gibt an, 

ob man ein Gehäuse mit oder ohne Pultvorbau benötigt. Im Anschluss 

wird man Schritt für Schritt durch die Konfiguration geführt 

– wir fragen alle relevanten Parameter ab. Wenn man eine 

Eingabe korrigieren möchte, kann man das jederzeit tun. Das 

Rose Modular System für Edelstahlgehäuse ist ganz ähnlich aufgebaut. 

Hier kann man u. a. Deckelausführungen und Wandbefestigungen 

definieren, die passende Dichtung auswählen 

und die Anzahl der benötigten Flanschplatten festlegen. Wir 

haben beide Konfiguratoren sehr übersichtlich gestaltet, sodass 

sie intuitiv zu bedienen sind. Zusätzlich werden fast alle Daten 

und Dokumente für die weitere Auftragsabwicklung und Produktion 

automatisiert erzeugt. 

Wie sieht in Ihren Augen die Zukunft der Gehäuseplanung aus? 

Konstrukteure werden sich bei uns sämtliche Standard-Gehäuse 

mithilfe eines Konfigurators individuell zusammenstellen können. 

Das hat für sie zwei große Vorteile: Zum einen gibt es ihnen die 

Möglichkeit, die Gehäuse exakt an die Kundenanforderungen 

anzupassen. Zum anderen werden dadurch bei unseren Mitarbeitern 

Kapazitäten frei, die sie für die Entwicklung von Sonderlösungen 

nutzen werden. Davon profitieren unsere Kunden ebenfalls, denn 

wir können ihnen dann eine noch intensivere Beratung als bisher 

bieten. 

www.rose-systemtechnik.com 

AXEL BRANDHORST 

Teamleiter Konstruktion, ROSE Systemtechnik GmbH, Porta Westfalica 


KBT SCHALTET WÄLZLAGER-BLOG LIVE 

Als Entwickler und 

Hersteller anwendungsspezifischer 

Wälzlagerlösungen 

macht KBT Knapp 

nun auch online 

seine umfangreiche 

Wälzlager- 

Expertise einem 

breiten Publikum 

zugänglich und 

startete einen Wälzlager-Blog. Ab sofort werden online nützliche 

Inhalte zum Thema Wälzlagertechnik, Techniktrends und 

Fachbeiträge der Wälzlagerexperten der Öffentlichkeit zur 

Verfügung stehen. „Durch den neu aufgesetzten Blog können wir 

unsere Kompetenz und Expertise online einem breiten Publikum 

zugänglich machen. Komplizierte Wälzlagerlösungen werden 

dadurch greifbarer und verständlicher. Als Informationsmedium 

soll der Blog zum fachlichen Austausch anregen.“, so Kerstin 

Bohn, Geschäftsführerin im Bereich Marketing der KBT Knapp 

Wälzlagertechnik. Mit regelmäßigen Veröffentlichungen soll der 

Blog nach und nach zum Branchenportal im Bereich der Wälzlagertechnik 

ausgebaut werden. 

www.knapp-waelzlagertechnik.de 

HARTING ALS PARTNER FÜR INDUSTRIE 4.0 

Außergewöhnliche 

Zeiten erfordern 

neue Wege in der 

Kommunikation: Die 

Harting Technologiegruppe 

zeigt 2020 

erstmals ihre neuen 

Produkte und Lösungen 

rund um die Megatrends 

Industrie 4.0 und IIoT rein digital: Unter dem Label 

„Harting Experts Camp“ bietet der Connectivity-Spezialist eine 

leistungsfähige Dialog-Plattform für die Kundenkommunikation 

und bündelt darin sein vielfältiges Angebot an Produktpräsentationen, 

Webinaren, Experten-Talks und vielem mehr. 

„Die Industrie ist im Wandel und für Harting bedeutet diese 

Transformation, eigene Schlüsseltechnologien zu nutzen und 

gezielt Partnerschaften einzugehen, um Kompetenzen zu 

bündeln, die im Rahmen unseres gesamten Technologienetzwerks 

neue Lösungen schaffen. Das oberste Ziel dabei: Diese 

Lösungen in größeren Zusammenhängen zu entwickeln, um 

Ecosysteme zu gestalten, die dem Anwender einen deutlichen 

Mehrwert bringen“, erklärt Philip Harting, Vorstandsvorsitzender 

der Harting Technologiegruppe. 

www.harting.com 

IGUS ERÖFFNET DIGITALE NEUHEITEN-MESSE 2020 

Mehr als 100 Kunststoff-Innovationen und Programmerweiterungen aus allen 

Motion-Plastics-Bereichen präsentiert Igus auf seiner virtuellen Messe. Der rund 

400 m 2 große reale Stand ist im Internet frei begehbar. An den einzelnen Stationen 

können die Besucher über Displays, Filme oder Text in die Welt der Motion Plastics 

eintauchen, angefangen von SPE-Leitungen speziell für die Energiekette bis zu 

leichten Drylin-Polymerteleskopen und intelligenten Smart-Plastics-Lösungen. 

Verlinkungen führen zu weitergehenden technischen Informationen und Videos 

auf der Webseite. Die Messe ist dabei Teil des digitalen Supportangebots an die 

Kunden; auch persönliche Führungen, Einzel- und Gruppengespräche am Stand 

können vereinbart werden. Die virtuelle Messe kann im Internet unter 

www.igus.de/virtuellemesse besucht werden. 

www.igus.de

WHITEBOARD 

INNOVATIV 

SIE IST KYBERNETIKERIN, 

SIE HAT EINEN DOKTOR- 

TITEL, SIE IST SENIOR 

MANAGER BUSINESS 

DEVELOPMENT IOT: 

EINBLICKE IN DAS 

SPANNENDE LEBEN VON 

DR. SUSANNE KRICHEL 

Was ist Kybernetik? 

Welche Rolle kann sie bei 

Innovationen spielen? 

Was ist das Besondere an Lapps 

Innovationskultur? 

Wie sieht die Verbindungslösung 

der Zukunft aus? 

Sind Sie privat auch so innovativ 

oder brauchen Sie hier einen 

Ausgleich? 


Bilder: 1.: CrazyCloud - stock.adobe.com; 

4.: kichigin19 - stock.adobe.com, Sonstige: LAPP 


DR. SUSANNE KRICHEL 

SENIOR MANAGER BUSINESS DEVELOPMENT IOT, 

LAPP HOLDING AG, STUTTGART


HERAUSFORDERUNG 

MACHT ERFINDERISCH 

Vom Frästeil bis zur Sondermaschine – die 

Endutec GmbH plant, entwickelt und fertigt ein 

breites Spektrum an Produkten. Dabei ergeben 

sich Syniergieeffekte. Das Unternehmen hat die 

eigene Fertigung automatisiert – unter Einsatz 

flexibler Robotik-Lösungen. Auf Basis der eigenen 

Erfahrungen berät der Sondermaschinenbauer 

und Systemintegrator heute Konstrukteure 

und Maschinenbauer auf dem Weg in die 

Automatisierung. 

Die Endutec GmbH wurde 2009 als Sondermaschinenbauer 

mit einem eigenen Konstruktionsbüro gegründet. Das mittelständische 

Unternehmen, das in Chieming am Chiemsee 

ansässig ist, entwickelt, fertigt und beliefert Betriebe mit eigens 

hergestellten Maschinen. Das Unternehmen hat sich dabei auf 

die Fertigung von Einzelteilen und kleinen Stückzahlen spezialisiert. 

Möglich ist die vollständige interne Produktion für Endutec erst, seitdem 

der Betrieb auf die Automatisierung mit Cobots umgestiegen ist. 

Anlass war, dass die Zulieferung von Maschinenteilen nicht mehr zur 

Zufriedenheit erfüllt werden konnte. Andreas Flieher, Geschäftsführer 

bei Endutec, erklärt: „In den ersten Jahren als Maschinenbauer 

haben wir die benötigten Teile von Zulieferern bezogen. Mit der Zeit 

kam es allerdings zu Lieferengpässen und wir waren mit der Qualität 

nicht mehr zufrieden – und damit steht und fällt schließlich alles.“ So 

beschlossen Flieher und sein Partner, eigene CNC-Maschinen einzurichten. 

Der Fokus auf die Fertigung von Einzelteilen und kleinen 

Stückzahlen erforderte dabei eine regelmäßige Umrüstung und Umprogrammierung 

der Maschinen. „Dazu brauchen wir qualifizierte 


Autor: Helmut Schmid, 

Geschäftsführer Universal 

Robots (Germany) GmbH 

& Regional, Sales Director 

West- und Nordeuropa 


Manuelle Versteller 

01 

01 Der Cobot entnimmt das Rohmaterial 

aus der Beladestation und setzt auch die 

fertig gefrästen Bauteile hier wieder ein 

02 

02 Mithilfe der UR-Roboter kann Endutec 

dem Fachkräftemangel trotzen und 

ermöglicht seinen Mitarbeitern, sich auf 

Aufgaben wie das Einrichten von neuen 

CNC-Programmen zu konzentrieren 

Facharbeiter“, erläutert Flieher. Doch der 

Fachkräftemangel verschont auch die 

Region rund um den Chiemsee nicht. 

Und so war es Endutec mit seinen 14 Fachangestellten 

nicht möglich, einen Zwei- 

Schicht-Betrieb aufzubauen. 

MIT COBOTS GEGEN DEN 

FACHKRÄFTEMANGEL 

Die Lösung für den Sondermaschinenbauer 

hieß Automatisieren. Dabei schaute 

sich das Unternehmen verschiedene 

Roboterlösungen an, unter anderem 

auch kollaborierende Roboter, sogenannte 

Cobots. „Wir haben die Mitarbeiter 

von Anfang an in diese Entscheidung 

miteinbezogen. Die e-Series von Universal 

Robots ging dabei als klarer Sieger 

hervor“, so Flieher. „Besonders überzeugt 

hat die Mitarbeiter die einfache 

Programmierbarkeit der UR Cobots. So 

kann jeder Mitarbeiter in kurzer Zeit die 

Programmierung und Steuerung der Roboter 

erlernen – ohne dass zusätzliche 

langwierige Schulungen vonnöten sind.“ 

Heute bestückt ein UR10e von Universal 

Robots die CNC-Maschinen im Unternehmen 

und unterstützt Tag und Nacht 

in der Fertigung, um die Facharbeiter zu 

entlasten. 

Endutec hat für die automatisierte Beschickung 

der CNC-Maschinen eigens 

DURCH DIE FLEXIBILITÄT DES COBOTS 

HAT DIE BELADESTATION EINEN GROSSEN 

VORTEIL – IHRE VIELSEITIGKEIT 

Die Verstelleinheiten domiLINE 

von IEF-Werner – seit Jahren 

bewährt beim Feinverstellen, 

Justieren, Fokussieren, 

Ausrichten, Einrichten, 

Positionieren, etc. 

eine Beladestation entwickelt. Wie aus 

einem Regal entnimmt dort der UR10e 

die Werkstücke. Auch schwere und unhandliche 

Bauteile sind so platziert, 

dass der Roboter sie bequem greifen 

und die fertig gefrästen Stücke wieder 

absetzen kann. Die Beladestation ver 

www.ief.de


fügt über Türen, über die sie von außen bestückt werden kann. Ist 

dies geschehen, können Roboter und Maschine über Stunden hinweg 

ohne menschliches Zutun den Auftrag fertigstellen – auch 

nachts. Da die Werkstücke zum Teil scharfkantig und schwer sind, 

ist die Applikation samt Beladestation mit den notwendigen Sicherheitsmaßnahmen 

ausgestattet. Flieher erläutert: „Die integrierten 

Sicherheitsfunktionen der e-Series von Universal Robots, bilden 

eine gute Grundlage, um eine sichere Applikation zu gestalten. Wir 

setzen zusätzlich noch einen Bodensensor ein. Bei Eintreten des 

Mitarbeiters in den definierten Bereich, wird der UR10e in den 

Sicherheitshalt versetzt. So konnten wir eine erfolgreiche Risikobeurteilung 

durchführen.“ 

BERATUNG BEIM SCHRITT IN 

DER AUTOMATISIERUNG 

Als zertifizierter Systemintegrator von Universal Robots berät 

Endutec auf Grundlage der eigenen Erfahrungen auch andere 

Konstrukteure beim Schritt in die Automatisierung. Dafür stellt 

der Sondermaschinenbauer eine eigens entwickelte Automatisierungsanlage 

her, die nicht nur die internen Fertigungsprozesse 

optimiert, sondern auch anderen Betrieben in der Produktion 

einen Vorteil verschafft. Die automatisierte Beladestation für 

Werkzeugmaschinen wird ebenfalls von anderen Betrieben in 

BESONDERS ÜBERZEUGT HAT 

DIE EINFACHE PROGRAMMIER- 

BARKEIT DER COBOTS 

unterschiedlichen Ausbaustufen erworben. Die Anlage, die als 

Baukastensystem ausgelegt und so auf Kundenwunsch spezifisch 

angepasst werden kann, wird dabei schon mit einem UR10e von 

Universal Robots integriert geliefert. Das Konzept trifft dabei 

genau die Anforderung anderer fertigender Unternehmen im 

GEMEINSAM VON HERAUS- 

FORDERUNGEN PROFITIEREN 

Unser Ziel ist es, unsere internen Prozesse kontinuierlich 

zu optimieren und trotz Fachkräftemangel die 

eigene Produktion zu sichern. Die Cobots von 

Universal Robots eignen sich durch ihre einfache 

Bedienbarkeit, um mit Ideen zu spielen, eigene Innovationen 

zu entwickeln und diese auch selbstständig 

umzusetzen – fehlende Programmierkenntnisse hin 

oder her. Unsere Erfahrungen und Lösungen teilen 

wir mit anderen Betrieben, die vor ähnlichen Herausforderungen 

stehen und gemeinsame Ziele verfolgen. 

ANDREAS FLIEHER, Geschäftsführender Gesellschafter, 

Endutec Maschinenbau Systemtechnik GmbH, 

Systemintegrator von Universal Robots, Chieming 


Maschinenbausektor. „Wir haben die Beladestation als Antwort 

auf die Herausforderungen entwickelt, die wir in unserer eigenen 

Fertigung identifiziert haben. Hier haben wir den Vorteil, dass wir 

gleich drei Identitäten vereinen: Wir sind Maschinenbauer, Systemintegrator 

und Anwender in einem – und somit sozusagen unser 

eigenes Versuchskaninchen“, lacht Flieher. „Wir testen in der eigenen 

Produktion, was funktioniert und wovon andere Konstrukteure 

profitieren könnten. Das bildet natürlich eine sehr gute Basis, um 

bei der Optimierung von Produktionsprozessen zu beraten.“ Die 

Cobots von Universal Robots eignen sich aufgrund ihrer schnellen 

Amortisierung und einfachen Bedienbarkeit auch für kleine und 

mittlere Unternehmen. „Das können wir aus eigener Erfahrung 

bestätigen“, betont Flieher. 

Bilder:Universal Robots 

www.universal-robots.com/de 

03 Da in der Anwendung mit schweren und scharfkantigen 

Werkstücken hantiert wird, ist die Applikation nicht kollaborativ, 

die Eigenschaften des Cobot kommen dennoch gut zur Geltung 



KRAFTSPANNER: ZWEIARMIGES DESIGN 

SPART PLATZ UND ERHÖHT FLEXIBILITÄT 

Die Kraftspanner 84A40-1 und 

84A50-1 von Destaco erzeugen 

trotz ihres kompakten Zweiarm- 

Designs einen hohen Kraft- und 

Toleranzausgleich. So eignen sich 

die pneumatisch angetriebenen 

Spanner dazu, Bleche bei kritischen 

Montageanwendungen, 

z. B. beim Schweißen, fest 

miteinander zu verbinden. Der 

Standard-Öffnungswinkel des 

Spanners beträgt 90°. Allerdings 

können die Öffnungswinkel 

beider Arme auch unabhängig 

voneinander eingestellt werden. 

Dies ermöglicht eine platzsparende 

Installation und macht die Spanner flexibel einsetzbar. 

Für den kleineren 84A40-1 sind drei, für den 84A50-1 vier 

unterschiedliche Spannarmsätze erhältlich. Ihre geschlossene 

Bauweise schützt sie vor äußeren Verunreinigungen und ermöglicht 

den Einsatz in rauen Betriebsumgebungen. Die Lebensdauerschmierung 

macht sie praktisch wartungsfrei. Die Doppelarm- 

Kraftspanner verfügen über zweiteilige Abfragen und sind in drei 

Varianten erhältlich, darunter PNP und NPN. 

www.destaco.com/de 

DIREKTER ZUGRIFF AUF IO-LINK-DEVICES 

Intelligente 

Vakuum-Komponenten 

mit 

IO-Link-Schnittstelle 

können in 

der Regel einfach 

und schnell aus 

der Steuerung 

heraus parametriert, 

analysiert 

und bedient 

werden. Ist ein 

direkter Zugriff 

über die Steuerung 

nicht möglich, bietet die J. Schmalz GmbH das Smart Device 

Interface mit USB-Schnittstelle (SDI-USB) an. Dazu wird die 

Komponente direkt an den IO-Link-Master angeschlossen, der 

über USB mit einem Laptop verbunden wird. Der Anwender 

installiert die dazugehörige Software HMI-SDI und kann nun 

über die entsprechende Maske das Device auslesen sowie 

parametrieren. Der Vorteil für den Nutzer: Er kann alle Feldgeräte 

mit IO-Link-Interface am Schreibtisch oder direkt im Linienbereich 

bedienen, auch wenn kein direkter Anschluss ans Netzwerk oder 

die Steuerung verfügbar ist. Zudem unterstützt das neue Tool die 

Ersatzteilbeschaffung, indem es die dafür notwendigen Geräteinformationen 

unabhängig vom Hersteller ausliest. 

www.schmalz.com 

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR 2020/06 13

WARTUNGSFREIER 

AKROBAT 


Ein belgisches Unternehmen hat einen mobilen 

Roboter entwickelt, der Stutzen unterbrechungsfrei 

und automatisch verschweißt. Damit 

entlastet er seine menschliche Kollegen – auch 

deshalb, weil er dank des Einsatzes spezieller 

Linearführungen, Rundtischlager und 

Energieketten wartungsfrei ist. 

Ein Schweißbogen erleuchtet die Werkhalle von DIN Tools, 

einem Unternehmen mit Sitz im belgischen Heist-op-den- 

Berg bei Antwerpen, spezialisiert auf die Entwicklung von 

Schweißautomatisierung und Robotern. Rund zwei Minuten 

leuchtet die Flamme, dann erlischt sie. Mitarbeiter nehmen 

ihre Schweißbrillen ab, gehen in die Knie und begutachten das 

Resultat von allen Seiten. Sie nicken sich zufrieden zu. Denn dem 

Prototyp eines neuen Roboters ist es gelungen, einen runden 

Stutzen mit rund 4 cm Durchmesser mit einem eisernen Fundament 

zu verbinden – über eine kreisrunde unterbrechungsfreie 

Schweißnaht. 

Per Hand ist dieses Kunststück nahezu ein Ding der Unmöglichkeit. 

Der Schweißer muss die Naht mindestens einmal unterbrechen, 

um sich neu zu positionieren, eine Unterbrechung, die einen 

Abzug in puncto Qualität und Sicherheit bedeuten würde. Das weiß 

auch der Kunde, der den Schweißroboter in Auftrag gegeben hat: 

Smulders – ein Tochterunternehmen des französischen Bauunternehmens 

Eiffage, das von 1887 bis 1889 den Eiffelturm in Paris 

baute. Smulders produziert Stahlkonstruktionen für Offshore- 

Windkraftanlagen, u. a. die Übergangsstücke zwischen Fundament 

und Windkraftturm. Bestandteil dieser Stahlkonstruktionen sind 

mit dem Fundament verschweißte Stutzen, über die sich beispielsweise 

Leitern befestigen lassen. 

ROBOTER WERDEN ZU SCHWEISSPROFIS 

Optisch erinnert der Schweißroboter an einen Presslufthammer. An 

seinem Ende lässt sich eine rund 5 cm lange Madenschraube einspannen. 

Setzt der Mitarbeiter die Schraube auf das Gewinde des 

Stutzens, dreht sich der Roboter fest und nimmt den Stutzen auf. Im 

nächsten Schritt positioniert der Arbeiter den Roboter und startet 

den Schweißvorgang. Nun beginnt das Wolfram-Inertgas-Schweißen. 

Dabei entsteht ein elektrischer Lichtbogen zwischen dem 

Werkstück und einer Elektrode aus Wolfram. Der Lichtbogen 

schmilzt den Grundwerkstoff und einen Zusatzwerkstoff – in diesem 

Fall einen Draht, der sich Stück für Stück durch eine Leitung 

schiebt, deren Öffnung direkt neben dem Lichtbogen liegt. Inertgas 

verdrängt die Luft aus dem Bearbeitungsbereich und hindert den 

Sauerstoff daran, mit dem Metall zu reagieren. Der Roboter macht 

eine 360 °-Drehung mit einer zusätzlichen Überlappung von 6 ° und 

verschweißt den Stutzen mit dem Fundament. 

Rund 2 400 Stutzen pro Tag will Smulders auf diese Weise verschweißen, 

und das in kontinuierlicher Qualität. Hier sieht Bart 

Lourdaux, Inhaber von DIN Tools, einen der größten Vorteile seines 

Schweißroboters. „Um diese Art von Schweißnaht zu realisieren, sind 

Unternehmen auf geübte Schweißer angewiesen. Sie müssen mit einer 

Hand die Schweißflamme im Blick haben, mit der anderen Draht 

zuführen und mit dem Körper eine gleichmäßige drehende Bewegung 

vollziehen. Selbst routinierte Mitarbeiter werden irgendwann 

müde, sodass das Fehlerrisiko steigt“, erklärt Lourdaux. „Der Roboter 

hingegen führt die Schweißnähte hundertfach am Tag in gleichbleibender 

Qualität aus. Selbst Aushilfskräfte können ihn nach kurzer 

Einarbeitungszeit bedienen. Das ist ein Vorteil in Zeiten des Fachkräftemangels 

und ermöglicht eine viel flexiblere Personalplanung.“ 

FEUERFESTE ENERGIEKETTE ERMÖGLICHT 

HOHE BEWEGUNSFREIHEIT 

Beim Bau des Schweißroboters sahen sich Bart Lourdaux und sein 

Kollege, Projektmanager Kevin Wijns, insbesondere mit dem Problem 



der Leitungsführung konfrontiert. Das Team musste einen Weg 

finden, die Leitungen und Schläuche für Strom und Schweißdraht 

sicher zu führen. Und zwar derart, dass sie Drehungen von mindestens 

360 ° überstehen, ohne dabei aneinanderzureiben und zu verschleißen 

oder sich zu verhaken und dadurch die Schweißqualität 

zu verschlechtern. „Zum Glück dauerte die Suche nach einer passenden 

Leitungsführung nicht lang“, sagt Lourdaux. Denn der Geschäftsführer 

arbeitet seit 2004 mit Igus zusammen – einem Spezialisten 

für Motion Plastics aus Köln, der Hochleistungskunststoffe 

für die Industrie entwickelt und daraus u. a. Energieketten für die 

Führung von Leitungen und Schläuchen fertigt. 

Einen Telefonanruf später machte sich Wim Laporte, Verkaufsgebietsleiter 

Gleitlager Igus Belgien, auf den Weg zu DIN Tools. „Wim 

und ich haben die Köpfe zusammengesteckt und für den Schweißroboter 

die ideale Leitungsführung gefunden“, freut sich Lourdaux. Zum 

Einsatz kommt eine Triflex R, eine dreidimensionale Energiekette aus 

Hochleistungskunststoff. Die Energieleitung für den Schweißkopf 

und der Schlauch für die Zuführung des Schweißdrahtes lassen sich 

mit wenigen Handgriffen im Inneren der E-Kette fixieren. Jedes Kettenglied 

lässt eine Torsion von 10 ° zu, sodass auch komplexe Bewegungen 

um sechs Achsen möglich sind. Um bei diesen akrobatischen 

Verrenkungen Schlaufenbildungen zu vermeiden, lässt sich die 

E-Kette mit einem Federstab versteifen. „Wenn sich der Roboter nun 

während des Schweißens um 360 ° dreht, sind die Leitungen im Inneren 

der E-Kette vor Verschleiß geschützt. Zudem ist es unmöglich, dass 

die Leitungen die Arbeit des Roboters behindern“, sagt Wim Laporte. 

Ein weiterer Vorteil: Der E-Kette kann Funkenflug nichts anhaben. 

Denn sie besteht aus Igumid NB – einem Hochleistungskunststoff, der 

hohen Brandschutzanforderungen gerecht wird, Temperaturen von 

– 40 bis + 80 °C standhält, hohe Abriebfestigkeit aufweist und robust 

ist. „Anwender können den Roboter also auch im Freien bedienen – 

selbst unter rauen Umweltbedingungen“, so Lourdaux. 

HOCHLEISTUNGSKUNSTSTOFF MIT 

SELBSTSCHMIEREFFEKT 

DIN Tools und Igus haben eine zweite Herausforderung gemeistert: 

die Aufhängung des Schweißkopfes. Die Anforderung des Kunden 

bestand darin, den Kopf über zwei Achsen millimetergenau justieren 

zu können. Hier kommen kompakte SLW Linearmodule mit 

verwindungssteifen Aluminium-Doppelwellenprofilen der Serie 

Drylin sowie das flache Rundtischlager PRT-04 zum Einsatz. Die 

Positionierung des Schweißkopfes erfolgt über eine Trapezgewindespindel 

mit manuellem Antrieb. Das Herz der Bewegung, die Lager 

der Linearschlitten sowie die Lagersegmente im Rundtischlager, 

01 

03 

besteht nicht aus Metall, sondern aus Hochleistungskunststoff und 

ermöglicht einen wartungsarmen Trockenlauf. „In dem Kunststoff 

ist ein Festschmierstoff integriert. Im Betrieb sorgt Mikroabrieb dafür, 

dass sich Teilchen des Schmierstoffs freisetzen und auf der Wellenoberfläche 

einen Selbstschmiereffekt erzeugen“, erklärt Michael 

Hornung, internationaler Produktmanager für Drylin-Linear- und 

Antriebstechnik bei Igus. „Für den Schweißroboter bedeutet dieser 

Trockenlauf im Vergleich zu klassischen Metalllagern vor allem 

DER ENERGIEKETTE AUS HOCH- 

LEISTUNGSKUNSTSTOFF KANN 

FUNKENFLUG NICHTS ANHABEN 

ganz praktische Vorteile im Alltag. Metallische Lager benötigen für 

den Betrieb Schmiermittel. Unsere können darauf verzichten, denn 

sie sind wartungsfrei. Niemand muss nachschmieren, kein 

Schmiermittel muss zur Verfügung gestellt werden, keine Anleitung 

ist notwendig“. Trockenlauf bedeutet zudem auch Ausfallsicherheit, 

denn in der rauen Schweißumgebung verbinden sich Staub- und 

Schmutzpartikel mit Schmiermitteln und das metallische Lager 

fällt aus und lässt sich nicht mehr bewegen. 

Nicht zuletzt punkten die Linearmodule und Rundtischlager aus 

Aluminium mit geringem Gewicht. „Wir haben uns bemüht, den 

Schweißroboter so weit wie möglich in Leichtbauweise zu fertigen. 

Er wiegt rund 18 kg und ist somit leicht genug, damit ihn ein Mitarbeiter 

mit seinen Händen anheben kann“, so Bart Lourdaux abschließend. 

„Ich schätze die Zusammenarbeit mit Igus deshalb, 

weil das Unternehmen mehr ist als ein Lieferant. Unsere Unternehmen 

arbeiten an der gleichen Vision: elegante und wirtschaftliche 

Lösungen für die Arbeitswelt von morgen zu entwickeln.“ 

Bilder: Aufmacher: alexey_platonov – stock.adobe.com, Igus GmbH 

www.igus.de 

01 Geschützt vor Verschleiß: Das Stromkabel für den Schweißkopf 

und der Schlauch für den Schweißdraht sind in einer Energiekette 

aus Hochleistungskunststoff fixiert 

02 Der Schweißkopf ist an einem Linearmodul mit verwindungssteifen 

Aluminium-Doppelwellenprofilen montiert, die Positionierung 

erfolgt über eine Trapezgewindespindel mit manuellem Antrieb 

02 

03 Ein starkes Team (v.l.n.r.): Bart Lourdaux, Inhaber von DIN Tools, 

Wim Laporte, Verkaufsgebietsleiter Gleitlager Igus Belgien, und 

Michael Hornung, internationaler Produktmanager Drylin Linearund 

Antriebstechnik bei Igus 



TITELSTORY 

NICHTS IST UNMÖGLICH 


Ein Antriebsspezialist bietet ein umfassendes 

Standardprogramm mit einer hohen Variantenvielfalt 

an Industrie- und Präzisionskupplungen. 

Dabei löst die hauseigene Forschungs- und 

Entwicklungsabteilung mit individuellen 

Anpassungen, kompletten Sonderanfertigungen 

und Neuentwicklungen, wie der intelligenten 

Kupplung, auch knifflige Kupplungsaufgaben. 

Autor: Sina Odenwald, Marketing Referentin, R+W Antriebselemente GmbH, 

Wörth am Main 

Der Kupplungsspezialist R+W Antriebselemente schreckt 

auch vor Extremen nicht zurück: Das Unternehmen baute 

schon eine Sicherheitskupplung für die Weltraumstation 

ISS und steckbare Metallbalgkupplungen für den Teilchenbeschleuniger 

Large Hadron Collider (LHC) im Europäischen 

Kernforschungszentrum Cern in Genf. Das Dimensionsspektrum 

reicht dabei von Miniaturbalgkupplungen für die Zahnmedizin bis 

zu einer der größten Sicherheitskupplung weltweit, einer STF 20 000 

mit einem Gesamtgewicht von 21,5 t, die in einer Windkraft-Testanlage 

verbaut wurde. 

Jörg Stang, Vertriebsleiter R+W, erklärt: „Möglich sind solche 

Leuchtturmprojekte durch unsere eigene Forschungs- und Entwicklungsabteilung, 

die eng mit Forschungseinrichtungen und 

Universitäten zusammenarbeitet. Die Universität Bayreuth und die 

RWTH Aachen University zählen zu unseren ständigen Entwicklungspartnern. 

In diesen Kooperationsprojekten entstehen mithilfe 

von 3D- und FEM-Simulationsprogrammen und Matlab-Auswertungen 

exemplarische Testserien.“ 

Eigene Prüfstandsräume, ein im Jahr 2019 komplett neu gebautes 

Verwaltungsgebäude sowie eine Produktionshalle mit neuen Ma- 



01 Die intelligente Lamellenkupplung 

mit integrierter Sensorik kann Messgrößen 

wie Drehmoment und Drehzahl messen 

Die verbaute Sensorik misst Drehmoment, Drehzahl, Beschleunigung, 

Rotation und die Lage im Raum mit einer Abtastrate von 

500 Hz und verarbeitet die Messergebnisse direkt mit ihrer internen 

Elektronik – ganz ohne einen externen Messverstärker. Zeitgleich 

werden die Daten auf ein drahtlos verbundenes Endgerät 

übertragen. Die kombinierbaren, zeitabhängigen Messgrößen 

machen das dynamische Verhalten im rotierenden Antriebsstrang 

transparenter und reduzieren bzw. vermeiden Ausfall- und Stillstandzeiten. 

So trägt die intelligente Kupplung dazu bei, Kosten in 

der Produktion zu senken und die betriebliche Effizienz zu optimieren. 

schinen bieten beste Voraussetzungen für erfolgreiche Kundenprojekte. 

Denn auch wenn ein großer Teil der Anfragen über das umfangreiche 

Standardportfolio abgedeckt werden kann, sind es die 

Sonderanfertigungen, die den Fortschritt vorantreiben. Das ist dem 

Unternehmen stets bewusst. Jörg Stang: „Der Lernerfolg ist enorm. 

Moderne Fertigungsverfahren erlauben uns die Realisierung von 

individuellen Lösungen ab Losgröße 1.“ 

NEU: DIE INTELLIGENTE KUPPLUNG 

Aus der Innovationsfreudigkeit des Unternehmens wurde jüngst eine 

richtungsweisende Produktneuheit für Industrie 4.0 geboren: Die 

intelligente Kupplung. Ihre integrierte Sensorik erweitert theoretisch 

jede R+W-Serienkupplung um zusätzliche Funktionen im Bereich der 

Messtechnik. Die Messdaten werden direkt im rotierenden Antriebsstrang 

aufgenommen, ohne dass die mechanischen Eigenschaften 

der intelligenten Kupplung beeinträchtigt werden, und ohne die Einschränkungen 

einer permanenten Kabelverbindung. Mithilfe der 

flexiblen Ausgleichselemente kann sie weiterhin axialen, lateralen 

und angularen Versatz ausgleichen und Drehmoment übertragen. 

IN JEDER BRANCHE ZUHAUSE 

Der Anspruch, für jede Anwendung die technisch und wirtschaftlich 

effizienteste Kupplung zu finden, gilt für alle Branchen. Beispiel 

Schiffbau: Für den Schutz der Antriebswelle, die den Propeller mit 

dem Schiffmotor verbindet, hat R+W eine Wellenkupplung entwickelt. 

Dieses stolze 500 kg schwere Bauteil kann bis zu 12 t Last 

tragen und ist für Drehmomente bis zu 55 000 Nm geeignet. Sie wurde 

von der „Marine & Offshore Division“ der internationalen Zertifizierungsgesellschaft 

Bureau Veritas analysiert und zertifiziert. 

Stahlwerke sind ebenfalls ein anspruchsvoller Einsatzort für 

Kupplungen. Für die dort verwendeten Rollradantriebe eignen sich 

torsionssteife Lamellenkupplungen besonders gut. Diese Kupplungen 

sind wartungs- und verschleißfrei und haben sich als robuste 

Industriekupplung in vielen Anwendungen bewährt. Die Serie LP 

von R+W kann 350 bis 50 000 Nm Drehmoment im Lamellenpaket 

über den Reibschluss übertragen. Dadurch werden Mikrobewegungen 

in der Anbindung zur Lamelle vermieden und die Steifigkeit 

des gesamten Antriebsstrangs steigt. 

R+W-Lamellenkupplungen zeichnen sich durch ein optimiertes 

Nebenprofil aus: Aussparungen rund um die Befestigungsschrauben 

verringern den Materialeinsatz und damit auch das Gewicht, 

was wiederum das Massenträgheitsmoment verringert. LP-Kupplungen 

sind leistungsstark, robust, kompakt und von hoher Torsionssteife. 

Sie arbeiten in einem großen Temperaturspektrum von 

- 30 bis + 280 °C. 

Kupplungen derselben Reihe werden in vielen unterschiedlichen 

Industrien eingesetzt, zum Beispiel im Werkzeugmaschinenbau. 

Sie sind bei Maschinen mit langem Spindelaufbau von Vorteil. Für 

diese Anwendung hat R+W eine Spezialkupplung mit Kühlschmiermitteldurchführung 

entwickelt. Die doppelkardanische Spindelkupplung 

verfügt über ein Innenrohr mit beidseitigen Adaptions- 



schnittstellen, sodass das Kühlschmiermittel direkt zum Werkzeug 

geleitet werden kann. Für den Hersteller der Werkzeugmaschine 

bietet das einen vereinfachten Spindelaufbau und kürzere Montagezeiten, 

für den Anwender bedeutet es schnellere Bearbeitungsgeschwindigkeiten 

und längere Standzeiten. 

Schwingungs- und stoßdämpfende Elastomer-Sicherheitskupplungen 

kommen zum Beispiel auch in Biogasanlagen zum Einsatz. 

Hier verbinden sie die An- und Abtriebswellen und sorgen für eine 

AUCH WENN EIN GROSSTEIL DER 

ANFRAGEN ÜBER DAS STANDARD- 

PORTFOLIO ABGEDECKT WERDEN 

KANN, SIND ES DIE SONDER- 

ANFERTIGUNGEN, DIE DEN 

FORTSCHRITT VORANTREIBEN 

spielfreie Drehmomentübertragung. Ein Elastomerkranz aus hochwertigem 

TPU-Kunststoff gleicht eventuell auftretenden Versatz 

zwischen den Wellen aus. In der Biogaserzeugung soll ihr Einsatz 

vermeiden, dass Materialien wie Stücke von Tierhufen, Schrauben 

oder Steine unabsichtlich in das Anlagensystem gelangen. Denn 

dort können sie teure Schäden verursachen. Doch was geschieht, 

wenn dennoch einmal Verunreinigungen in die Masse gelangen 

und die Anlage blockiert? In der Folge steigt das Drehmoment 

exponentiell bis zu einem im Vorfeld fest definierten und eingestellten 

Drehmoment an. Wird der eingestellte Grenzwert überschritten, 

rasten die Kugeln aus und trennen An- und Abtriebsseite innerhalb 

von 3 bis 5 ms voneinander. Teure Anlagenbauteile werden somit 

vor einer Beschädigung durch zu hohe Drehmomentpeaks geschützt. 

Erreicht wird dieser Schutz durch das federvorgespannte 

Kugel-Rast-Prinzip, das als absolutes Not-Stopp-Element von Maschinen 

dient. Durch das spezielle Verzahnungsprinzip im Grundkörper 

der Kupplung zeichnet sich dieses Verfahren durch die hohe 

Steifigkeit seiner Bauteile und die absolute Spielfreiheit auch nach 

mehreren Rastvorgängen aus. 

NEUENTWICKLUNG FÜR SERVOANTRIEBE 

Speziell für Servoantriebe mit kleineren Drehmomenten zwischen 

25 und 100 Nm und mit höherem Versatz hat R+W die Baureihe 

SCL entwickelt. Diese Servolamellenkupplung eignet sich für 

dynamische Antriebsaufgaben mit häufigem Starten und Stoppen 

sowie Reversierbetrieb, bei denen die absolute Positioniergenauigkeit 

im Fokus steht. Sie beugt zuverlässig Lagerschäden vor und ist 

dabei unempfindlich gegen ätzende Chemikalien und hohe 

Temperaturen. Mit diesen Eigenschaften und einer einfachen 

Handhabung und Montage ist sie prädestiniert für den Einsatz in 

dynamischen Motoren von Automatisierungsanlagen, Verpackungsund 

Werkzeugmaschinen bis hin zu Industrierobotern. 

Ihre Naben bestehen aus Aluminium, woraus ein geringes 

Gewicht und ein niedriges Massenträgheitsmoment resultiert. Die 

Lamellen selbst bestehen aus hochelastischem Federstahl und 

weisen eine hohe Leistungsdichte auf. Zur Befestigung des Lamellenpakets 

werden hochfeste Schrauben eingesetzt, die das Drehmoment 

über Reibschluss übertragen – absolut spielfrei. Es entstehen 

keine Mikrobewegungen in der Anbindung der Lamelle, was 

zu einer hohen Gesamtsteifigkeit führt. Die Welle-Nabe-Anbindung 

TITELSTORY 


02 

WIR FINDEN IMMER 

EINE PRAKTIKABLE 

LÖSUNG 

Kupplungen sind sehr anpassungsfähig. Sie können praktisch für alle Bedingungen 

gebaut werden. Dabei sind Präzision und Sicherheit für Antriebsaufgaben aller 

Art von enormer Wichtigkeit. Unsere Aufgabe ist es, herauszufinden, was genau 

der Kunde benötigt. Dabei schrecken wir vor nichts zurück. Auch wenn es 

kompliziert wird, finden wir immer eine praktikable Lösung. 

JÖRG STANG, Vertriebsleiter R+W Antriebselemente, Wörth a. M. 



03 

02 Die R+W App zeigt die 

Messdaten auf dem Dashboard 

in konfigurierbaren, großen 

Ansichten; die Messgrößen lassen 

sich in verschiedenen Diagrammen 

detailliert darstellen 

03 Metallbalgkupplungen in 

der Lebensmittelindustrie 

04 Diese Metallbalgkupplung 

sorgt für die spielfreie und 

torsionssteife Übertragung von 

Drehmomenten 

04 

wird nur als kraftschlüssige Verbindung mit Klemmnabe, geteilter 

Klemmnabe und Konusklemmring angeboten. 

SPEZIALFALL LEBENSMITTELINDUSTRIE 

Ganz anders sind wiederum die Anforderungen in der Lebensmittelindustrie. 

Hygiene und Prozesssicherheit sind hier das A und O. 

So können zum Beispiel Störungen der Mühlen und Pressen von 

Kakaobohnen in der Schokoladenherstellung zu Qualitätsverlusten 

führen und zusätzlich die Mahl- und Presswerke beschädigen. Sicherheitskupplungen 

schützen vor langen Unterbrechungen und Störfällen 

und helfen gleichzeitig durch erhöhte Prozesssicherheit, eine 

gleichbleibende Qualität zu erreichen. 

Bei der Conchierung der Schokolade im weiteren Prozess kommt 

es auf eine gleichbleibende Drehbewegung der Conche an. Die 

spielfreie und torsionssteife Übertragung von Drehmomenten 

durch eine Metallbalgkupplung sorgt hier für Rezepttreue und beste 

Produktionsergebnisse. Für einen Einsatz in der Lebensmittelindustrie 

müssen Bauteile besonderen hygienischen Vorschriften 

genügen. Je nach Applikation eignen sich hierzu entweder geklebte 

oder geschweißte Metallbalgkupplungen von R+W. Das geschweißte 

Modell BKS mit Klemmnabe zum Beispiel hält aufgrund seiner 

speziellen Eigenschaften sogar hohen Temperaturen im Bereich 

von -40 bis +300 °C stand. Auch Feuchtigkeit und aggressive Reinigungsmittel 

können dieser Kupplung aus hochelastischem, rostfreiem 

Edelstahl nichts anhaben. Der positive Nebeneffekt des 

Materials: Selbst in der korrosiven Umgebung in der Lebensmittelindustrie 

sind solche Kupplungen wartungsfrei und langlebig. 

Die Liste der Anwendungen lässt sich beliebig lang fortsetzen: Öl 

und Gas, Bergbau, Offshore-Windparks, Zuckerrohrverarbeitung, 

Reinraumanwendungen und viele andere gehören zu den Profiteuren 

der smarten Kupplungstechnik. Jörg Stang resümiert: „Ob 

KUPPLUNGSTYPEN IM ÜBERBLICK 

n Metallbalgkupplungen gleichen Versatz aus und bieten 

eine hohe Positionierungsgenauigkeit. Sie sind lebensdauerfest 

und wartungsfrei. 

n Spielfreie Elastomerkupplungen dämpfen Schwingungen 

mit einem Kunststoffelement, das in verschiedenen 

Shore-Härten erhältlich ist. Das sorgt für Variantenvielfalt. 

n Lamellenkupplungen übertragen das Drehmoment im 

Lamellenpaket über Reibschluss. Sie haben verglichen mit 

Metallbalg- und Elastomerkupplungen die höchste 

Drehsteifigkeit. 

n Sicherheitskupplungen schützen teure Komponenten vor 

Überlast, indem sie bei einem voreingestellten Drehmoment 

die Antriebsstränge innerhalb von Millisekunden trennen. 

Sie arbeiten nach dem Kugel-Rast-Prinzip und sind in 

unterschiedlichen Ausführungen erhältlich. 

schnell oder langsam, leicht oder schwer, klein oder groß spielt 

keine Rolle, denn das umfassende Portfolio von R+W deckt einen 

sehr großen Bereich ab. Und wo doch ein Wunsch offenbleibt, 

freut sich unsere Entwicklungsabteilung auf eine neue anspruchsvolle 

Aufgabe.“ 

Bilder: Aufmacher Hintergrund: Alexander Limbach – stock.adobe.com; 

Sonstige: R+W Antriebselemente GmbH 

www.rw-kupplungen.de 



SO BEWAHRT DER ANTRIEB 

EINEN KÜHLEN KOPF 


Die Produktion läuft auf vollen Touren. Wenn die 

Fertigungslinien so weiterarbeiten, wird ein 

neuer Monatsrekord aufgestellt. Doch dann: 

Bandstillstand. Ursache: Der Antrieb in der 

Verpackungsanlage ist überhitzt und muss 

ausgetauscht werden. Dieses Szenario können 

Sie als Konstrukteur vermeiden. 

Wärme sollte bei der Auslegung des Antriebs grundsätzlich 

eine Rolle spielen. Führen Sie sich die gesamte 

Kette vor Augen, von der Wärmeentstehung im elektrischen 

Antrieb bis hin zur Umgebungsluft, in die 

am Ende die ganze Wärmeenergie übergeht. Jeden einzelnen 

Schritt sollten Sie betrachten und gegebenenfalls verbessern. 

MÖGLICHST WENIG WÄRME ENTSTEHEN LASSEN 

In elektrischen Antrieben entsteht auf unterschiedliche Arten Wärme. 

Es lassen sich drei Hauptwärmequellen nennen. 

Erstens: elektrischer Widerstand – Strom fließt durch die Kupferwicklungen 

eines Motors, durch Lötstellen und elektronische Bau 

Autor: Michael Burgert, Produktmanager BLDC-Motoren, 

Dunkermotoren GmbH, Bonndorf 

teile. Je nach Motorstrom, Schaltungsauslegung und Qualität der 

Bauteile wird mehr oder weniger elektrische Energie in Wärme umgewandelt. 

Zweitens: Wirbelströme/Ummagnetisierungsverluste – durch 

ständiges Ummagnetisieren des verwendeten Motor-Blechs bzw. 

durch Wirbelströme wird elektrische Energie und Rotationsenergie 

in Wärmeenergie umgewandelt. 

Drittens: Reibungsverluste – abrollende Kugellager und Zahnräder 

und Schmierstoffe, die bewegt werden, wandeln Bewegungsenergie 

und Wärmeenergie um. 

Jetzt könnten Sie einwenden, dass Sie als Konstrukteur wohl 

kaum die Wärmequellen verändern können. Schließlich haben 

Sie ja keinen Einfluss auf die verwendeten Getriebematerialien, 

die Eisenbleche oder die elektrischen Bauteile, die der Hersteller 

der Antriebe einsetzt. Aber gerade hier an der Wärmequelle haben 

Sie viele Möglichkeiten zu steuern, dass möglichst wenig Wärme 

entsteht, die sonst später mit großem Aufwand abgeführt werden 

müsste: 

n Wählen Sie einen Motor mit hohem Wirkungsgrad, der dann auch 

am Punkt mit dem höchsten Wirkungsgrad betrieben werden 

sollte. Die Angaben dazu stellt Ihnen der Motor-Hersteller zur 

Verfügung. Motoren, die mit Vektor-Control betrieben werden, 

haben einen besonders hohen Wirkungsgrad. 

n Vergleichen Sie dabei nicht Äpfel mit Birnen. Nur wenn die Spezifikationswerte 

ohne zusätzliche Kühlplatte aufgenommen wurden 

(nach EN 60034), sind sie repräsentativ und vergleichbar. 

Auch bei Getrieben ist Vorsicht geboten. Gibt der Hersteller den 

Gesamtwirkungsgrad an oder nur den theoretischen Verzahnungswirkungsgrad? 

Aus einem 97 % Verzahnungswirkungsgrad 

kann schnell ein 80 % Gesamtwirkungsgrad werden und damit 

das Getriebe zu einer starken Wärmequelle. 



n Testen Sie im Zweifelsfall den Antrieb in der Applikation unter 

„Worst-Case“ Bedingungen. Smarte Motoren haben integrierte 

Temperatursensoren, deren Werte Sie auslesen können. 

n Je nach Anwendungsfall können spezielle Hochtemperaturfette 

in Getrieben eingesetzt werden, damit diese weniger Verlustwärme 

erzeugen. 

WÄRME OPTIMAL ABFÜHREN 

Die Entstehung von Wärme lässt sich natürlich nicht komplett 

vermeiden. Diese Wärme muss nun in die Umgebungsluft abgegeben 

werden. Ganz spontan könnten Sie jetzt sagen: Wenn der Antrieb 

zu warm wird, setze ich einen Lüfter ein. Allerdings sollte 

aufgrund von Geräuschen, Kosten und begrenzter Lebensdauer 

von Lüftern eine Zwangslüftung wirklich nur dann eine Option 

sein, wenn alle anderen Möglichkeiten versagen. Und Möglichkeiten 

gibt es genug. 

Um sich den Wärmefluss vom Antrieb bis zur Umgebungsluft zu 

veranschaulichen, können Sie die Wärme mit Wasser vergleichen. 

ZWANGSLÜFTUNG SOLLTE NUR 

DANN EINE OPTION SEIN, WENN 

ALLE ANDEREN MÖGLICHKEITEN, 

WÄRME ABZULEITEN, VERSAGEN 

Dieses Wasser fällt als Dauerregen (konstante Zufuhr von Wärmeenergie) 

bis zum Meer (Umgebungsluft). Muss das Wasser durch 

fast undurchdringliches Gestein, staut es sich und fließt nur langsam 

ab. Fließt es dagegen in einem breiten Flussbett, gibt es keinen 

Wasserstau und es fließt ungehindert ab. 

Das undurchdringliche Gestein sind in diesem Vergleich Stoffe 

mit schlechter Wärmeleitfähigkeit. Das breite Flussbett ist entsprechend 

gut wärmeleitfähiges Material mit einem großen Querschnitt. 

Hochlegierter Stahl leitet Wärme bis ca. zehnmal schlechter 

als Aluminium-Legierungen. Diese Legierungen leiten Wärme wiederum 

bis ca. 1 000-mal besser als viele technische Kunststoffe und 

fast 10 000-mal besser als Luft. 

Um die Wärme gut abfließen lassen zu können, sorgen Sie also 

dafür, dass der Antrieb großflächig an gut wärmeleitfähigem Material 

befestigt wird. Schon ein Luftspalt von 100 µm Breite würde die 

Wärme etwa so schlecht ableiten wie über die Distanz von ca. 

1000 mm Aluminium. Durch gute thermische Anbindung verteilt 

01 Wärmebilder eines Antriebs – einmal thermisch isoliert (oben) 

und einmal mit Flansch direkt angebunden (unten) 

sich die Wärme gut in der Applikation und hat eine große Oberfläche, 

von der aus die Wärme an die Umgebungsluft abgegeben wird. 

Vermeiden Sie geschlossene Gehäuse. Wo immer es möglich ist, 

sorgen Sie für großflächige Lüftungsschlitze in der Maschine oder 

im Gerät. Durch natürliche Konvektion wird an der Unterseite der 

Gehäuse Umgebungsluft angesaugt, darin nimmt die Luft die Verlustwärme 

der Komponenten auf und wird an der Oberseite erwärmt 

abgegeben. Dies gilt natürlich nur, wenn auch Lüftungsschlitze 

mit entsprechend großem Querschnitt vorhanden sind. 

Verwenden Sie dezentrale Antriebstechnik mit integrierter Elektronik. 

Die Verlustwärme der Motorelektronik entsteht damit 



SPEZIALIST FÜR „COOLE“ ANTRIEBE 

02 Der vollintegrierte smarte Motor BG 95 dPro mit einem Wirkungsgrad 

von über 90 % sorgt für geringe Wärmeentwicklung 

dezentral, also verteilt in Maschinen und nicht konzentriert in einem 

Schaltschrank. In unserem Vergleich mit dem Dauerregen: Regnet 

eine große Wassermenge auf einen Fleck, fließt sie deutlich 

schlechter ab, als wenn sie verteilt auf viele Bereiche fällt. 

SMARTE MOTOREN VERMEIDEN ÜBERHITZUNG 

Berücksichtigen Sie alle diese Punkte, bewahrt Ihr Antrieb einen 

kühlen Kopf. Doch was, wenn die Antriebe unvorhergesehen überlastet 

werden, beispielsweise durch Verschleiß in der Maschine 

oder durch Fehlbedienung? Für diese Fälle muss der Antrieb vorbereitet 

sein. Zeitgemäße smarte Motoren und Antriebe arbeiten mit 

Algorithmen, die nicht nur die Motortemperatur berücksichtigen, 

sondern schon auf Basis der aktuellen Belastung im Voraus berechnen, 

wie lange der Motor noch laufen darf bis er überhitzt und vorher die 

Abgabeleistung begrenzt. 

Dunkermotoren baut schon seit ca. 20 Jahren voll integrierte 

smarte Motoren und Antriebe und hat entsprechend 

weitreichende Erfahrung mit ausgereiftem thermischem 

Design. Dies gilt nicht nur für den Wärmeabfluss in der 

Applikation, sondern beginnt im Inneren des Motors. Der 

optimierte Wärmefluss im Motorgehäuse sorgt dafür, dass 

die Wärme bestmöglich an die Gehäuseoberfläche transportiert 

wird und dass die temperaturkritischen Bauteile 

im unkritischen Bereich arbeiten. 

Die Applikationsberatung von Dunkermotoren hilft Kunden 

bei der thermischen Auslegung der Antriebe, damit diese 

auch bei Extrembedingungen nicht überhitzen. Schließlich 

ist das Ziel, dass die Anwender nicht die Quartalsergebnisse 

aufs Spiel setzen, sondern mit zuverlässigen Antrieben 

arbeiten können. 

Anwender sollten daher auch zyklisch die über die Busschnittstelle 

des Motors auslesbaren Zustandsinformationen überprüfen. 

Wenn sich Temperatur oder Ströme im Vergleich zu den vorherigen 

Zyklen stark verändern, können diese ein Indikator für anstehende 

Defekte sein. 

Bilder: Aufmacher Hintergrund: weedezign – stock.adobe.com; Sonstige: 

dunkermotoren 

www.dunkermotoren.de 

IMPRESSUM 


erscheint 2020 im 51. Jahrgang, ISSN 0344-4570 

Redaktion 

Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke (ni), 

Tel.: 06131/992-350, E-Mail: n.steinicke@vfmz.de 

(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt) 

Stv. Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Martina Klein (mak), 

Tel.: 06131/992-201, E-Mail: m.klein@vfmz.de 

Redakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Inga Ronsdorf (iro), 

Tel.: 06131/992-259, E-Mail: i.ronsdorf@vfmz.de 

Redaktionsassistenz: Doris Buchenau, Ulla Winter 

Tel.: 06131/992-347, E-Mail: u.winter@vfmz.de, 

Melanie Lerch, Petra Weidt, 

(Redaktionsadresse siehe Verlag) 

Gestaltung 

Mario Wüst, Sonja Daniel, Anette Fröder, 

Anna Schätzlein 

Chef vom Dienst 

Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer 

Sales 

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

E-Mail: o.jennen@vfmz.de 

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

E-Mail: a.zepig@vfmz.de 

Heike Rauschkolb, Auftragsdisposition, 

Tel. 06131/992-241, E-Mail: h.rauschkolb@vfmz.de 

Anzeigenpreisliste Nr. 50: gültig ab 1. Oktober 2019 

Leserservice: 

vertriebsunion meynen GmbH & Co. KG, 

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

Bitte teilen Sie uns Anschriften- und sonstige 

Änderungen Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit 

(Fax: 06123/9238-267, E-Mail: vfv@vertriebsunion.de). 

Preise und Lieferbedingungen: 

Einzelheftpreis: € 13,50 (zzgl. Versandkosten) 

Jahresabonnement: Inland: € 95,- (inkl. Versandkosten) 

Ausland: € 111,- (inkl. Versandkosten) 

Abonnements verlängern sich automatisch um ein 

weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor 

Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden. 

Verlag 

Vereinigte Fachverlage GmbH 

Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz 

Postfach 100465, 55135 Mainz 

Tel.: 06131/992-0, Fax: 06131/992-100 

E-Mail: info@vfmz.de, 

www.vereinigte-fachverlage.de 

Handelsregister-Nr.: HRB 2270, Amtsgericht Mainz 

Umsatzsteuer-ID: DE149063659 

Ein Unternehmen der Cahensly Medien 

Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen 

Gesellschafter: P.P. Cahensly GmbH & Co. KG, 

Karl-Härle-Straße 2, 56075 Koblenz 

Verlagsleiter: Dr. Michael Werner, Tel.: 06131/992-401 

Head of Sales: Beatrice Thomas-Meyer 

Tel.: 06131/992-265, E-Mail: b.thomas-meyer@vfmz.de 

(verantwortlich für den Anzeigenteil) 

Vertrieb: Sarina Granzin, Tel.: 06131/992-148, 

E-Mail: s.granzin@vfmz.de 

Druck und Verarbeitung 

Westdeutsche Verlags- und Druckerei GmbH 

Kurhessenstraße 4 - 6, 64546 Mörfelden-Walldorf 

Datenspeicherung 

Ihre Daten werden von der Vereinigte Fachverlage GmbH 

gespeichert, um Ihnen berufsbezogene, hochwertige Informationen 

zukommen zu lassen. Sowie möglicherweise 

von ausgewählten Unternehmen genutzt, um Sie 

über berufsbezogene Produkte und Dienstleistungen zu 

informieren. Dieser Speicherung und Nutzung kann jederzeit 

schriftlich beim Verlag widersprochen werden 

(vertrieb@vfmz.de). 

Die Zeitschrift sowie alle in ihr enthaltenen Beiträge 

und Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Mit 

der Annahme des redaktionellen Contents (Texte, Fotos, 

Grafiken etc.) und seiner Veröffentlichung in dieser 

Zeitschrift geht das umfassende, ausschließliche, 

räumlich, zeitlich und inhaltlich unbeschränkte Nutzungsrecht 

auf den Verlag über. Dies umfasst insbesondere 

das Recht zur Veröffentlichung in Printmedien 

aller Art sowie entsprechender Vervielfältigung und 

Verbreitung, das Recht zur Bearbeitung, Umgestaltung 

und Übersetzung, das Recht zur Nutzung für eigene 

Werbezwecke, das Recht zur elektronischen/digitalen 

Verwertung, z. B. Einspeicherung und Bearbeitung in 

elektronischen Systemen, zur Veröffentlichung in Datennetzen 

sowie Datenträger jedweder Art, wie z. B. die 

Darstellung im Rahmen von Internet- und Online- 

Dienstleistungen, CD-ROM, CD und DVD und der Datenbanknutzung 

und das Recht, die vorgenannten Nutzungsrechte 

auf Dritte zu übertragen, d. h. Nachdruckrechte 

einzuräumen. Eine Haftung für die Richtigkeit 

des redaktionellen Contents kann trotz sorgfältiger 

Prüfung durch die Redaktion nicht übernommen werden. 

Signierte Beiträge stellen nicht unbedingt die Ansicht 

der Redaktion dar. Für unverlangt eingesandte 

Manuskripte kann keine Gewähr übernommen werden. 

Grundsätzlich dürfen nur Werke eingesandt werden, 

über deren Nutzungsrechte der Einsender verfügt, 

und die nicht gleichzeitig an anderer Stelle zur Veröffentlichung 

eingereicht oder bereits veröffentlicht 

wurden. 

Datenschutzerklärung: ds-vfv.vfmz.de 

Es gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen. 

Mitglied der Informations-Gemeinschaft 

zur Feststellung der Verbreitung von 

Werbeträgern e. V. (IVW), Berlin. 



ENCODER: HOHE AUFLÖSUNG TRIFFT 

GROSSE BESCHLEUNIGUNG 

Der IE3-Encoder von Faulhaber 

ist ein magnetischer Encoder, 

der mit einer großen Vielzahl 

an Produkten des Herstellers ab 

einem Durchmesser von 22 mm 

kombiniert werden kann. Er 

ist jetzt auch mit den mit den 

großen Scheibenmagneten- 

Schrittmotoren der Reihen 

DM40110R, DM52100N und DM52100R kompatibel. Die hohe 

Dynamik dieser Motoren ist oft auch auf einen geschlossenen 

Regelkreis angewiesen. Der Encoder verlängert den Motor nur um 

etwa 13 mm. Damit bietet diese neue Kombinationsmöglichkeit 

eine hohe Positionierungsauflösung bis 1 024 Impulse pro 

Um drehung, sowie schnelle Beschleunigungsfähigkeiten. Der 

Encoder wird mit einem Flachbandkabel angeschlossen, passende 

Stecker sind verfügbar. Er eignet sich besonders für den Betrieb 

im Boost-Modus mit hoher Positionierungsauflösung. Dazu bietet 

er eine kompakte und leichte Bauform in einem robusten 

Gehäuse. Typische Anwendungen reichen von der Textil- und 

Halbleiter-industrie bis hin zur Medizintechnik. 

www.faulhaber.com 

SYNCHRONRELUKTANZ-MOTOREN ERFÜLLEN 

DIE HÖCHSTEN ENERGIEEFFIZIENZ-STANDARDS 

Synchronreluktanz-Motoren 

(SynRM) von ABB verfügen 

über die höchste Energieeffizienz-Klassifizierung 

IE5 

und weisen im Vergleich zu 

IE2-Motoren bis zu 50 % 

geringere Energieverluste auf. 

Fallstudien in Industrieanlagen 

hätten gezeigt, dass der 

Energieverbrauch je nach Anwendung um bis zu 25 % reduziert 

werden kann, so ABB. Möglich wird dies durch ein Motorkonzept, 

das die Leistungsvorteile der Permanentmagnet-Technologie mit 

der Benutzerfreundlichkeit eines Asynchronmotors kombiniert. 

Die Motoren eignen sich z. B. für den Einsatz in Pumpen, Lüftern 

und Kompressoren oder auch Strangpressen, Mischaggregaten, 

Winden und Förderanlagen. Sie können Asynchronmotoren leicht 

ersetzen, da sie dieselbe Größe und Ausgangsleistung aufweisen. 

Die Motoren sind in den Baugrößen IEC 132 bis 315 mit einer 

Ausgangsleistung von 5,5 bis 315 kW erhältlich. Sie können als 

Komponenten eines Motor-Umrichter-Pakets mit drehzahlgeregelten 

Antrieben des Herstellers eingesetzt werden. 

www.abb.de 

KOMPAKTER MOTION-CONTROLLER 

Das Steuergerät Mini- 

Macs6-AMP-4 vereint in einem 

Kompaktgehäuse ein programmierbares 

Motion-Control- 

Modul mit Hochleistungsverstärkern. 

Integrierte Verstärkerendstufen 

bieten je 400 W 

Dauer- und 1500 W Spitzenstrom 

zur direkten Steuerung 

von leistungsstarken Antrieben. 

Der kompakte Morion-Controller ist eine wirtschaftliche 

Lösung, um bis zu 4 BLDC-Motoren hochdynamisch und präzise 

zu bewegen. Positions-Feedback oder Master-Signale werden 

mittels inkrementellen Encoder-Eingänge eingelesen. Optional 

können Sin/Cos-Encoder oder SSI-Encoder angeschlossen werden. 

Eine Reihe von digitalen Ein-und Ausgängen verarbeiten Sensor- 

Signale und steuern Aktuatoren. Die Steuerung findet idealerweise 

Anwendung bei Robotik-und Shuttle-Systemen. 

www.zub.ch 

BLDC-MOTOR MIT HOHER LEISTUNGSDICHTE 

Speziell für Anwendungen in 

Elektrowerkzeugen, wie etwa 

Schraubern, Bohrern oder 

Gartentools, hat Koco Motion 

den bürstenlosen DC-Außenläufermotor 

BO6452N3B 

entwickelt. Er besteht aus 

hochfestem Aluminium, 

verfügt über sehr starke 

Magnete und weist in verschiedenen Varianten einen Durchmesser 

von 10 bis 90 mm auf. Bei reduziertem Gewicht sowie 

verkleinerter Baugröße lassen sich erhöhte Performancewerte 

erzielen. So generiert zum Beispiel der DC-Motor mit 65 mm 

Durchmesser und 52 mm Höhe eine Leistung von mehr als 2 kW. 

Integrierte Temperatursensoren überwachen das thermische 

Verhalten und schützen die Antriebe so vor Überhitzung. Die 

Motoren können fallweise mit Hall-Sensoren sowie Steuerungen 

und Treibern ausgestattet werden. 

www.kocomotion.de 

LEISTUNGSFÄHIGE SCHALTSCHRANKUMRICHTER 

Trotz des Trends zur Dezentraltität, Frequenzumrichter für Anwendungen mit 

großen Leistungen auf begrenzter Fläche sind, laut Nord Driveysystems, geschützt 

im Schaltschrank meist besser untergebracht. Der Antriebsspezialist liefert seine 

Nordac-Pro-SK-500E-Frequenzumrichter für den Schaltschrankeinbau in elf Baugrößen 

für Leistungen von 0,25 bis 160 kW. Mit der neuen Produktfamilie Nordac 

Pro SK 500P hat der Hersteller jetzt eine neue Generation eingeführt. Sie zeichnet 

sich durch eine hohe Funktionalität, z. B. integrierte Positionierfunktion und Betrieb 

von Synchronmotoren, Konnektivität – u. a. mit USB-Schnittstelle und Universal- 

Ethernet-Interface – sowie Modularität aus. So gibt es Basis- und Advanced-Geräte 

mit Optionsbaugruppen zur Schnittstellenerweiterung. Neben verbesserten Eigenschaften und Leistungsmerkmalen übernimmt die 

neue Umrichtergeneration die bekannte Nordac-Parameterstruktur und ist physisch und funktionell abwärtskompatibel. 

www.nord.com 



SONDERTEILE AUF 

DER ÜBERHOLSPUR 


Zeit ist Geld – zum Beispiel, wenn Konstruktionsänderungen 

in der laufenden Serie anstehen. 

Um hier schnell reagieren zu können und 

Anwender bestmöglich zu unterstützen, hat 

ein Hersteller von Kappen und Stopfen aus 

Kunststoff ein spezielles Leistungsangebot 

entwickelt. Mit seinem besonderen Service kann 

der Schutzelemente-Spezialist individuelle 

Sonderteile besonders schnell entwickeln und 

produzieren – sozusagen auf der Überholspur. 

Die Goetze KG Armaturen ist seit mehr als 65 Jahren eine 

gefragte Kompetenz in der Fertigung von Sicherheitsarmaturen 

für die Industrie- und Gebäudetechnik. Damit die 

Ventile und Druckminderer bei der Lagerung und dem 

Transport nicht verunreinigt werden, sondern stets sauber beim 

Kunden eintreffen, werden sensible Bauteile wie Dichtflächen oder 

Gewinde am Ende der Produktion mit Kunststoff-Schutzelementen 

verschlossen bzw. abgedichtet. Dazu schätzt Goetze seit Jahren die 

Produktviel falt des Pöppelmann-Kapsto-Normprogramms, das mit 

mehr als 3 000 Lösungen Schutzelemente für Transport, Lagerung 

und Produktionsprozesse bietet. 

DAS PROBLEM 

Vor eine besondere Herausforderung stellte die Goetze KG Armaturen 

jüngst eine Anwendung, in der ein Kunststoffelement das Innenleben 

einer Sicherheitsarmatur schützen sollte: Benötigt wurde ein 

abgestimmter Stopfen, der eine Gewindeöffnung einer Armatur 

sicher verschließt und somit den Eintritt jeglicher Verunreinigungen 

verhindert. Die Montage sollte nicht zu zeitaufwendig und ohne 

Verschraubung vonstattengehen. Um sicherzustellen, dass der 

Stopfen einen definierten Durchmesser schützt, musste der Stopfen 

nach der Montage einen zentrierten Sitz in der Öffnung vorweisen. 

Zudem sollte er deutlich auffallen, damit ihn der Installateur 

schnell und einfach aus der Armatur entfernen kann. Die Demontage 

des Stopfens durfte weiterhin keine Späne verursachen, da diese 

die Funktion der Armatur beeinträchtigen könnten. 

Da neben der technischen Herausforderung aber auch der Zeitfaktor 

einen kritischen Punkt darstellte, nahm der zuständige Einkäufer 

von Goetze Kontakt mit der Kapsto-Produkt- und Anwendungsberatung 

auf. „Die Firma Goetze benötigte die insgesamt 

25 000 Sonderteile innerhalb kürzester Zeit“, erzählt der für das Projekt 

zuständige Kapsto-Kundenberater Sebastian Meyer. „Aufgrund 

des sehr engen Zeitfensters entschieden wir uns gemeinsam mit 

Goetze, dieses Projekt mit der FastLane zu bearbeiten.“ Bei diesem 

neuen Service von Pöppelmann Kapsto wird ein Sonderteil innerhalb 

von vier Wochen zur Serienreife gebracht – unter Nutzung von 

Rapid Prototyping und Rapid Tooling. 

DIE LÖSUNG 

Als Kapsto-Kundenberater Sebastian Meyer die Anfrage von Goetze 

erhalten hatte, nahm er das Profil der Anwendung auf und erstellte 

mit dem Kunden ein Lastenheft, um die Funktionen und Anforderungen 

zu erfüllen. Bereits einen Tag nach Eingang der Anfrage konnte Pöppelmann 

dem Armaturen-Spezialisten das Lösungskonzept inklusive 

Angebot vorlegen: einen Stopfen aus Polyethylen niedriger Dichte mit 

handlicher Grifflasche zur schnellen Montage und Demontage. 

Eine flexible Lamelle setzt sich bei der Demontage weich in den 

Gewindegang der Öffnung und sorgt für einen sicheren Sitz. Vier am 

Schaft des Stopfens vorgesehene Rippen sorgen für die gewünschte 

Zentrierung sowie einen besseren Halt. Der Kopfdurchmesser ist auf 

die zu schützende Dichtfläche abgestimmt. Die leuchtende Signalfarbe 

stellt sicher, dass das Schutzelement gut zu erkennen ist. 

IM HANDUMDREHEN VON VIRTUELL ZU REAL 

Nach erfolgreicher Abstimmung stellten die Kapsto-Konstrukteure 

Goetze die 3D-Daten zur Verfügung. Die positive virtuelle Verbauprobe 

gab schließlich den Startschuss zur Fertigung von Prototypenteilen. 

Diese fertigte Pöppelmann innerhalb von nur fünf 

Werktagen aus Serienmaterial. 

Im dritten Schritt ermöglichte FastLane die schnelle Umsetzung 

der Serienproduktion. Durch eine straffe Projektierungsstruktur 

und flexible Werkzeugkonzepte konnte die Herstellung erster werkzeugfallender 

Teile innerhalb der versprochenen vier Wochen in 

IM OPTIMALFALL LIEGEN ZWISCHEN 

AUFTRAGSEINGANG UND LIEFERUNG 

NUR VIER WOCHEN 

die Tat umgesetzt werden. In der Folgewoche erhielt die Goetze KG 

Armaturen die geforderte Stückzahl von 25 000 Sonderteilen in der 

gewünschten Qualität. 

Dieses erfolgreiche Projektbeispiel zeigt, wie Pöppelmann Kapsto 

mithilfe der FastLane Kunden in kürzester Zeit mit Sonderlösungen 

versorgen und bei zeitlichen Engpässen zur Seite stehen kann. Im 

Optimalfall liegen zwischen Auftragseingang und Lieferung nur 

vier Wochen. 

Bilder: Aufmacher: butsaya12 – stock.adobe.com, Stopfen: KAPSTO 

www.poeppelmann.com/de/kapsto 



KORROSIONSBESTÄNDIGER POSITIONIERZYLINDER 

Das Positionier- und Spannsystem Ball Lock von Kipp ist ab sofort in einer 

Edelstahl-Ausführung erhältlich. Somit lässt sich die Nullpunkt-Spanntechnik 

auch in rauen oder reinigungsintensiven Umgebungen nutzen. Die 

korrosionsbeständige Variante ergänzt das Angebot an Positionierbolzen 

und Buchsen aus Stahl. Es eignet sich zum Befestigen und Zentrieren von 

Platten, Werkstücken oder Vorrichtungen auf dem Maschinentisch. Ball 

Lock besteht aus einem Positionierzylinder sowie einer Zentrier- und einer 

Aufnahmebuchse. Die Zentrierbuchse befindet sich in der Wechselplatte 

und die Aufnahmebuchse im Maschinentisch. Mit dem Positionierbolzen 

werden die Teile fixiert. Dies erfolgt durch Anziehen der Spannschraube 

über im Schaft integrierte Kugeln, die in der Aufnahmebuchse zentriert 

und parallel gespannt werden. Sämtliche Bestandteile des Systems sind 

einzeln erhältlich. Zur Wahl stehen Zylinder in Durchmessern von 13 bis 50 mm und verschiedenen Längen. Die Wiederholgenauigkeit 

liegt bei ± 0,013 mm. 

www.kippwerk.de 

DICHTUNGSEXPERTE 

ERWEITERT ANGEBOTS- 

SPEKTRUM 

Online-Shopping für Dämpfungslösungen: 

Gehen Sie doch einfach 

den schnellsten Weg. 

Dichtungsexperte C. Otto 

Gehrckens (COG) hat seine 

Palette an Serviceleistungen 

erweitert. Von individuellen 

Spezifikationen über die Auswahl 

geeigneter Werkstoffe bis hin zur 

Installation können Anwender 

sich bei COG zu allen Aspekten 

von Elastomerdichtungen 

beraten lassen. Die Anwendungsexperten 

von COG konzipieren 

auf Wunsch kundenspezifische 

Komponenten oder ganze 

Systemgruppen. Sie übernehmen 

die gesamte Entwicklung von der 

CAD-Konstruktion bis zum 

Prototyping. Einen wichtigen 

Aspekt der Erweiterung stellen 

die umfangreichen Test- und 

Prüfmöglichkeiten von COG dar. 

Neben den technischen und 

physikalischen Prüfungen und 

Analyseverfahren bietet das 

Unternehmen auch Einlagerungsund 

Wärmealterungstests sowie 

eine optische Maßkontrolle. 

Oberflächenbehandlungen, 

Sonderverfahren, kundenindividuelle 

Etikettierung bzw. Verpackung 

runden das Angebot ab. 

www.cog.de 

Wir sind die Experten für Dämpfungs- und Schwingungstechnik sowie für 

Geschwindigkeitsregulierung und Sicherheitstechnik. 

Deshalb bieten wir unseren Kunden den kürzesten Weg zur idealen 

Lösung. Inklusive präziser Berechnung mit unserem Online-Konfigurator. 

An 7 Tagen – rund um die Uhr: www.ace-ace.de 

Press the button! 

Alles. Immer. Top. 

Mehr Info? 

T +49 (0)2173 - 9226-10 

Fordern Sie den 

kostenlosen ACE 

Katalog an! 

www.ace-ace.de 

by ACE 

S E R V 

I C E


VERDRAHTUNG 

MIT SYSTEM 


Schaltschrankinstallation ist ein mühseliger 

Prozess, denn in der Regel müssen sämtliche 

eingebauten Geräte einzeln verdrahtet werden. 

Fehler bei dieser Arbeit kann der Konstrukteur 

vermeiden, indem er sich für eine Systemverkabelung 

entscheidet. Mit ihr lassen sich 

digitale und analoge Ein- und Ausgangssignale 

schnell und fachmännisch rangieren. 

Die Zukunft verspricht, dass alles smart, lean und korrekt 

sein wird, weil sich Automatisierungslösungen per Plugand-play 

umsetzen lassen sollen. Allerdings sieht der Istzustand 

derzeit ganz anders aus. Typischerweise setzt sich 

heute der Schaltschrank aus einer Steuerungsebene, gefolgt von einer 

I/O- und Interface-Ebene sowie abschließend einer Feldebene 

zusammen. Doch wie kann der Anwender die einzelnen Ebenen 

miteinander verbinden? Bislang werden die verschiedenen Geräte 

zu etwa 97 % einzeln verdrahtet, was sich als aufwendig, zeitintensiv 

und fehleranfällig erweist. Als Beispiel sei die Einzeladerverdrahtung 

einer 32-kanaligen digitalen Ausgabebaugruppe genannt. 

Bei einer konventionellen Herangehensweise müssen hier bis zu 

80 Leitungsenden abgelängt, abisoliert sowie unter Umständen mit 

Aderendhülsen bestückt und gecrimpt werden. Danach sind die 

80 vorbereiteten Leitungen gemäß Stromlaufplan eine nach der 

anderen fehlerfrei anzuschließen. 

Autor: Helge Blome, Product Marketing Cabling Solutions IF, 

Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont 

Dabei tritt jedoch oftmals ein Problem auf: Die Leitung wird an den 

falschen Klemmpunkt angebunden. Im schlimmsten Fall bemerkt 

der Anwender dies erst bei der Inbetriebnahme der Maschine oder 

Anlage. Was nun folgt, ist eine mühselige sowie wiederum kostenund 

zeitfressende Fehlersuche, die durch volle Kabelkanäle verkompliziert 

wird. 

LÖSUNGEN FÜR UNTERSCHIEDLICHE 

ANFORDERUNGEN 

Als deutliche Verbesserung der herkömmlichen Installation bietet 

sich die Systemverkabelung an, die einen Frontadapter, das Systemkabel, 

Module oder Adapter sowie Zubehör umfasst. Durch das 

Zusammenspiel dieser geprüften Komponenten entsteht ein Konzept, 

das sich einfach, sicher und schnell installieren lässt. Der Frontadapter, 

der die Signale rangiert, koppelt sich an die I/O-Karte der 

Steuerung an. Je nach Hersteller der I/O-Karte wird der passende 

Adapter entweder per Plug-and-play auf die Karte gesteckt oder 

verschraubt. Danach verbindet der Anwender den Frontadapter 

mit dem ersten Ende des vorkonfektionierten FLK- oder D-Sub- 

Systemkabels. Die Leitungen gibt es in verschiedenen Ausführungen 

hinsichtlich Länge, Polzahl und Schirmung. Diese Tätigkeit erfolgt 

ebenfalls einfach und schnell per Plug-and-play. 

Im nächsten Schritt kann der Anwender zwischen zwei Alternativen 

wählen: Sucht er eine Option zur bewährten Reihenklemme, zeigen 

sich die Anschlussmodule der Produktfamilie Varioface Professional 

als beste Wahl. Sie übergeben die Steuer- und Feldsignale. Der 

Anwender selektiert das Modul gemäß Funktion und Einsatzbereich, 

rastet es auf die Tragschiene auf und verbindet dann das 

zweite Ende des Systemkabels mit dem Modul. In diesem Zusammenhang 

stellt das Varioface-Portfolio zahlreiche unterschiedliche 

Möglichkeiten zur Verfügung, beispielsweise die 1:1-Kopplung, 

eine systemspezifische Verschaltung je nach Steuerungshersteller 

sowie mit oder ohne Initiator-Anschlussoption für eine Drei-Leiter- 

Ankopplung. Das gesamte Produktspektrum ist als Push-in- oder 

Schraubanschluss erhältlich. 



UNTERSTÜTZUNG DURCH WEBSHOP 

UND KONFIGURATOR 

DAS PLUG-AND-PLAY-PRINZIP 

MACHT DIE SYSTEMVERKABELUNG 

MONTAGEFREUNDLICH, 

VIELSEITIG UND FEHLERFREI 

01 Gegenüberstellung einer Einzeladerverdrahtung (links) sowie der 

deutlich effizienteren Umsetzung mit der Systemverkabelung (rechts) 

02 Die Systemverkabelung 

setzt 

sich aus einem 

Frontadapter, 

Systemkabel, 

Modulen und 

Adapter zusammen 

Benötigt der Anwender eine Interface-Ebene, kann er das breite Portfolio 

an Relais der PLC-Produktfamilie oder Trennverstärker Mini 

Analog Pro einfach und schnell über V8-Adapter anschließen. Nach 

der Auswahl von Adapter, Relais oder Trennverstärker werden diese 

mit dem zweiten Ende des Systemkabels verbunden. So lassen sich 

acht Signalkonverter Mini Analog Pro respektive acht PLC-Relais unkompliziert 

über die steckbare Systemverkabelung an die Steuerung 

ankoppeln. Mit dem Zubehör, das aus einer Einspeiseklemme und den 

jeweiligen Einsteckbrücken besteht, kann auch hier ein Drei-Leiter- 

Anschluss ohne zusätzlichen Klemmenblock umgesetzt werden. 

Möchte der Anwender eine Vielzahl an analogen oder sicherheitstechnischen 

Signalen integrieren, verstärken oder wandeln, 

stellt der Termination Carrier das Mittel der Wahl der Varioface- 

Systemverkabelung dar. Der platzsparende Modulträger zur Anbindung 

großer Signalmengen kombiniert die Vorteile moderner 

Tragschienengeräte mit den Vorzügen der Systemverkabelung. Der 

Anwender hat die Möglichkeit, aus zahlreichen Standard-Produkttypen 

die passende Funktion für seine Signalaufbereitung zu selektieren. 

Die Geräte werden anschließend über vorkonfektionierte 

Systemkabel schnell und fehlerfrei an die steuerungsspezifischen 

I/O-Baugruppen angeschlossen. Individuelle Beschriftungslösungen 

runden das Systemportfolio ab. Bei der Auswahl der entsprechenden 

Komponenten unterstützen der Webshop von Phoenix Contact 

sowie der Systemverkabelungs-Konfigurator. 

FRONTADAPTER FÜR I/O-SYSTEM 

Neu in der Varioface-Welt sind die Lösungen für das dezentrale Peripheriesystem 

ET 200SP von Siemens. Wie viele andere Anbieter gehen 

die Steuerungshersteller ebenfalls mit der Zeit. Mit ET 200SP 

hat Siemens daher eine Steuerungsplattform auf den Markt gebracht, 

die dezentrale Automatisierungsaufgaben modular, fein 

skalierbar und multifunktional realisiert. Bei den I/O-Baugruppen 

setzt das Unternehmen vollständig auf die Push-in-Anschlusstechnik 

als einfache, werkzeuglose und deshalb schnelle Ankopplungsoption. 

Deren Nachteil liegt jedoch in einer weiterhin aufwendigen, 

fehleranfälligen und zeitraubenden Einzeladerverdrahtung. 

Vor diesem Hintergrund bietet die Varioface-Systemverkabelung 

auch für das neue Peripheriesystem zwei Lösungen an. Die gerade 

eingeführten einzigartigen Frontadapter FLKM 20-PA-ET200SP und 

FLKM 14-PA-ET200SP lassen sich einfach auf die I/O-Karte stecken. 

Die acht respektive sechzehn Signale sowie die Versorgung werden so 

gleichzeitig und sicher kontaktiert. Mit einem vierzehn- oder zwanzigpoligen 

FLK-Stecker lassen sich zahlreiche Lösungen aus dem Varioface-Portfolio 

über die vorkonfektionierten Systemkabel anschließen. 

Die bereits erwähnten 1:1-Module sind ebenso verwendbar wie die 

V8-Adapter zur Anbindung der Produktfamilie PLC Interface über ein 

Splittingkabel (Y-Kabel) von einem FLK-20-Anschluss auf zwei FLK- 

14-Anschlüsse. Die 16 Signale werden so byteweise aufgeteilt und 

lassen sich individuell und deswegen optimal nutzen. 

03 Der Frontadapter lässt sich 

einfach auf die I/O-Karte der 

Steuerungsplattform stecken 

Bilder: Phoenix Contact 

www.phoenixcontact.de 


SPECIAL 

SENSORTECHNIK 

SPECIAL

SENSORTECHNIK 

PROBLEMLÖSER 

MIT ZUKUNFT 

Für viele Konstrukteure und Maschinenbauer 

sind induktive Näherungsschalter nichts anderes 

als messende oder schaltende Schrauben, doch 

sie leisten viel mehr. Sie detektieren nahezu alle 

metallischen Gegenstände zuverlässig und 

verschleißfrei und erfassen exakt Positionen von 

metallischen Objekten in Anlagen. Somit sind die 

kleinen Problemlöser aus dem Maschinenbau, 

aus Produktionsabläufen der Automobilbranche 

und aus der gesamten Automatisierungstechnik 

nicht mehr wegzudenken. 

Autor: Henry Mischler, Produktmanager 

Objekterkennung, Balluff GmbH, 

Neuhausen a.d.F. 

Induktivsensoren sind einfach wie eine Schraube zu 

montieren, in Betrieb zu nehmen, zu warten und 

ermöglichen dank hoher Schaltfrequenzen Prozessabläufe 

mit großer Geschwindigkeit. Dabei ist ihr 

Funktionsprinzip so einfach wie genial: In einem elektro 

magnetischen Wechselfeld vor der aktiven Fläche werden, 

durch Metallteile im Wirkungsbereich, Wirbelströme 

induziert, woraufhin die Sensoren ihren Schaltzustand 

ändern. Obwohl die Sensortechnik heute bereits ein 

sehr hohes Niveau erreicht hat, sind aber längst noch 

nicht alle ihrer Möglichkeiten ausgereizt. Techniker 

und Ingenieure tüfteln ständig an neuen Lösungen und 

so gelangen Jahr für Jahr weitere Sensoren mit verbesserten 

Eigenschaften und weiteren Features auf den 

Markt. Sie werden dabei auch immer noch intelligenter 

und damit zu immer effizienteren Problemlösern in 

den vielfältigsten Applikationen. 

Schon lange ist der Sensorhersteller Balluff für seine 

hohe Kompetenz auf dem Gebiet der induktiven Sensoren 

bekannt. Bei den Induktivsensoren bietet das mittelständische 

Familienunternehmen aus einer Hand neben 

zahlreichen Standardausführungen auch eigene Bauformen 

für spezielle Anwendungen mit den vielfältigsten 

Funktionen. Technische Features wie Kurzschlussfestigkeit, 

Überlastschutz oder auch Intelligenz auf 

kleinstem Raum dank ASIC-Chips sind hier schon seit 

geraumer Zeit selbstverständlicher Standard. Die Integration 

eben dieses Chips macht auch eine Vielzahl 

von Bauteilen überflüssig und reduziert somit nachweislich 

Ausfälle und Störungen. 

LÖSUNGEN FÜR RAUE 

UMGEBUNGSBEDINGUNGEN 

Um den zahlreichen neuen Anwendungen und Anforderungen 

gerecht zu werden, hat der Sensorspezialist 

im Laufe der Zeit spezielle Sensorfamilien von großer 

Vielfalt geschaffen, wie z. B. die Faktor-1-Sensoren: Sie 

erfassen mit identischem Schaltabstand Teile aus unterschiedlichen 

Metallen. Dies bringt vor allem Vorteile, 

wenn Objekte aus variierenden Werkstoffen zu detektieren 

sind. Ein weiteres Plus dieser Baureihe ist ihre Störfestigkeit 

gegenüber magnetischen Gleich- und Wechselfeldern, 

was primär in Schweiß- oder Induktionshärteanlagen 

nötig ist. Gerade in solch schwierigen Umgebungen 

bietet es sich zudem an, auf Varianten der 

sogenannten Steelface-Sensoren zu setzen, bei denen 

das komplette Gehäuse einschließlich der aktiven Fläche 

aus Edelstahl besteht. Sie gibt es bei Bedarf auch noch 

mit Teflon-Beschichtung. Dank dieser speziellen Eigenschaften 

können die Näherungsschalter auch in rauen 

Umgebungen mit einem großen Verschmutzungsgrad 

durch Schweißspritzer oder Metallspäne eingesetzt 

werden. 

Aber auch außerhalb solcher Umgebungen laufen 

herkömmliche Sensoren Gefahr verschmutzt oder beschädigt 

zu werden. In der Lebensmittelindustrie zum 

Beispiel müssen die zur Herstellung benutzten Anlagen 

meist aufwendig und mit aggressiven Mitteln gereinigt 

werden, was natürlich auch den verbauten Sensoren 


SENSORTECHNIK 

01 

SPECIAL 

zusetzen kann. Für diese Fälle gibt es Proxinox-Sensoren, die aggressiven 

Reinigungsmitteln sogar in Verbindung mit Hochdruckreinigern 

trotzen. Sensoren mit Ecolab-Zulassung gehören ebenfalls 

zum Portfolio. Sind die Anforderungen noch höher, weil es Medien 

wie Laugen oder Säuren die Stirn zu bieten gilt, gibt es neben Teflon- 

Beschichtungen auch einen Voll-Teflon-Sensor für sehr extreme 

Bedingungen. Die Widerstandsfähigkeit der Sensoren im jeweiligen 

Milieu rückt daher immer mehr in den Fokus. 

DEN ANFORDERUNGEN GEWACHSEN 

Industrielle Anwendungen werden immer spezifischer und damit 

steigen auch die Anforderungen an die Sensortechnik. In Hydraulikzylindern 

oder Ventilen beispielsweise ist es nötig, die Position der 

Kolben zu erfassen. In diesem Fall ist der Sensor ständig in direktem 

Kontakt mit Öl oder anderen Medien und zudem noch sehr 

IMMER SPEZIFISCHERE ANWEN- 

DUNGEN ERHÖHEN DIE ANFOR- 

DERUNGEN AN DIE SENSOREN 

hohem Druck ausgesetzt. Die hierfür erhältlichen Hochdrucksensoren 

werden direkt im Zylinder eingesetzt und ermöglichen durch 

spezielle Abdichtungsverfahren sogar extreme Druckfestigkeiten 

bis zu 500 bar. 

Eine weitere Herausforderung für Sensoren können sehr hohe 

Umgebungstemperaturen sein, wie sie häufig in der Stahlproduktion 

oder bei der Glasherstellung vorkommen. Hochtemperaturfeste 

Sensoren von Balluff halten sogar Temperaturen bis zu 

160 °C stand und sind somit bestens für Schmiede- und Gießereiprozesse 

geeignet. 

Zusätzlich zu den schon schwierigen äußeren Umständen können 

auch noch spezielle Zulassungen für besonders gefahrbringende 

Umgebungen erforderlich sein. So muss beispielsweise in explosions 

gefährdeten Bereichen gewährleistet sein, dass jegliche Funkenentstehung, 

sei es durch Defekte oder elektrostatische Aufladung, 

unterbunden wird. Auch dafür gibt es bei Balluff ein breites Spektrum 

an Sensoren für die meisten Ex-Kategorien. 

SENSORINTELLIGENZ DURCH DATENAUSTAUSCH 

Besondere Vorteile ergeben sich für den Nutzer mit steigender Sensorintelligenz. 

Diese hilft, Herstellungsprozesse und Abläufe mit 

weniger Standzeiten und Fehlerbehebungen zu realisieren. Einen 

großen Beitrag dazu leistet die Implementierung von IO-Link. Die 

nach IEC 61131-9 zertifizierte vielseitige Punkt-zu-Punkt-Verbindung 

steht für ungehinderten Datenaustausch und hohe Funktionalität 

unterhalb der Busebene. Induktivsensoren mit IO-Link-Schnittstelle 

können quasi per Plug-and-play über einen IO-Link-Master 

in ganzheitliche Anlagenkonzepte integriert werden. Neben dem 

Schaltsignal lassen sich so Zusatzinformationen wie die Geräteidentität, 

Parameterdaten und Diagnosedaten einfach übertragen. 

03 Das Portfolio an Induktivsensoren 

ist breit gefächert und enthält u. a. 

Sensoren mit erhöhtem Schaltabstand, 

Sensoren mit Edelstahlgehäuse oder 

hygienegerechte Vollteflon-Sensoren 

(v.l.n.r.) 


01 Die Überwachung der Endlagen an 

den Linearachsen einer Pick-and-place- 

Einheit lässt sich mit besonders kurzen, 

miniaturisierten Induktivsensoren 

einfach realisieren und erlaubt 

besonders schnelle Beschleunigungen 

02 Spezielle magnetfeld- und schweißfeste 

Ausführungen kommen auch in 

Schweißanlagen zum Einsatz 

02 

Dies ist im Zuge von Industrie 4.0 besonders 

interessant, schließlich gewinnt 

Condition Monitoring immer mehr an 

Bedeutung und hat sich zum Trend entwickelt. 

SENSOR-BAUREIHE MIT 

GROSSEM SCHALTABSTAND 

Ein weiterer Innovations-Beleg ist die 

neue Tripleprox-Baureihe mit großem 

Schaltabstand. Diese „Schrauben mit 

Weitblick“ verfügen neben einem erweiterten 

Temperaturbereich von bis zu 

+ 85 °C und einer erhöhten Schaltfrequenz 

auch über zusätzliche Varianten 

mit Schutzklasse II und IP68. Durch den 

erhöhten Schaltabstand sinkt nicht nur 

das Risiko von mechanischen Beschädigungen, 

sondern es vereinfachen sich 

auch der Einbau und die Einstellung, da 

sich dadurch auch größere Toleranzen 

ergeben. Variierende Abstände zwischen 

den zu detektierenden Objekten 

und Sensoren, sowie die Erkennung 

von unregelmäßig geformten Teilen, 

sind nun kein Problem mehr. Auch der 

Trend zur Miniaturisierung wird mit 

hilfe solcher Weiterentwicklungen weiter 

vorangetrieben, da schon kleinere 

Schalter ausreichend große Schaltabstände 

aufweisen. Als Anwendungen 

sind neben Standardapplikationen sowohl 

die Erkennung von wechselnden 

Teilen als auch das Detektieren durch 

dicke Beschichtungen oder Verbundstoffe 

denkbar. 

Fasst man dies alles zusammen, so 

sind heutige Induktivsensoren als kleine 

Multitalente zu sehen. Mit ihrer Intelligenz 

und Vernetztung regeln sie Abläufe 

und sorgen für ein hohes Maß an Automation, 

das sich durch Features wie 

Condition Monitoring sogar noch weiter 

steigern lässt. Das Bild vom Induktivsensor 

als „schaltende Schraube“ hat 

damit endgültig ausgedient. 

Bilder: Balluff GmbH 

www.balluff.com 

WIR MACHEN 

IHRE MASCHINE 

SICHER 

Die Sicherheitszuhaltung AZM400 

n 10.000 Newton Zuhaltekraft | 

Metallgehäuse 

n Bistabile Zuhaltung | 

Motorischer Antrieb 

n Zuhalte- und Verriegelungsfunktion 

PL e / SIL 3 

n Toleranz gegen Türversatz | 

Entsperrung gegen Querkraft 

n Sichere 2-kanalige Ansteuerung 

www.schmersal.com

DER 

KONSTRUKTEUR 

Newsletter 

DER E-MAIL-SERVICE 

für Konstruktions leiter 

und Konstrukteure, Entscheider 

in disziplinübergreifenden 

Konstruktions- und 

Entwicklungs prozessen 

im Maschinenbau 

und in der Elektrotechnik. 

AKTUELLE INFORMATIONEN 

rund um die Themen 

Antriebstechnik, Fluidtechnik, 

Automatisierungs technik, 

CAD/CAM/PLM, Verbindungsund 

Werkstofftechnik 

sowie Konstruktionselemente. 

GERINGE BESCHLEUNIGUNGSWERTE STETS IM BLICK 

Im industriellen Umfeld 

müssen auch geringe 

Beschleunigen präzise 

erfasst werden. Dafür 

sorgen die Inertialsensoren 

der ACC-Reihe von Micro- 

Epsilon. Zwei Modelle 

stehen zur Auswahl. So 

lassen sich über den 

InertialSensor ACC5703 

auch Bodenvibrationen von 

Mess- und Kalibrieranlagen 

oder Fertigungsrobotern 

erfassen. Zudem kann er für 

die Zustandsüberwachung 

von elektrischen Maschinen eingesetzt werden. Der Messbereich ist stufenlos 

zwischen ± 100 mg und bis zu ± 8 g einstellbar und die Beschleunigungswerte 

werden in drei Achsen aufgezeichnet. Temperaturstabilität in Verbindung mit 

EMV-Festigkeit schafft die Voraussetzungen, um zum Beispiel Generatorschwingungen 

in Windkraftanlagen überwachen zu können. Die kompakt konzipierte und in 

IP-Schutzart ausgeführte ACC530x-Variante beansprucht wenig Bauraum und wird 

über den AMP-Stecker installiert. Dieser Beschleunigungssensor eignet sich für 

Serienanwendungen mit hohen Stückzahlen, etwa in mobilen Maschinen. 

www.micro-epsilon.com 

MASCHINENSICHERHEIT: ONLINE-ECHTZEITBERATUNG 

AM 

Jetzt 

kostenlos 

anmelden! 

PULS 

DER 

TECHNIK ! 

http://bit.ly/VFV_Newsletter 

Die Nutzer des neuen Online-Produktkatalogs von Schmersal haben ab jetzt die 

Möglichkeit, mit Fachkräften des Kundenservice Technik in Echtzeit-Kontakt zu 

treten und sich individuell beraten zu lassen. 

Wer die Website www.products.schmersal.com besucht, kann an einer seitlichen 

Toolbar einen Live-Chat öffnen und mit einem kompetenten Vertriebsmitarbeiter 

von Schmersal in Verbindung treten. Für die Nutzer ist der Live-Chat ein bequemer 

und schneller Weg, Fragen zum Produkt, der fachgerechten Anwendung oder der 

logistischen Abwicklung zu klären. Der Live-Chat ist für deutschsprachige Anwender 

zu den üblichen Geschäftszeiten (8 bis 16 Uhr) verfügbar. 

Im Online-Produktkatalog präsentiert Schmersal über 7 000 Sicherheits- und 

Automatisierungsprodukte – von Sensorik mit verschiedenen Wirkprinzipien oder 

einem einfachen elektromechanischen Sicherheitsschalter über programmierbare 

Sicherheitssteuerungen bis hin zu Software. Auch Ex-Schaltgeräte und Komponenten 

aus dem Bereich Aufzugtechnik sind hier zu finden. 

Die Nutzer des Online-Katalogs können darüber hinaus ausgewählte Produkte 

mithilfe einer Merkzettelfunktion vormerken und Preisanfragen oder zusätzliche 

Informationsabfragen zu diesen Produkten per E-Mail an den Vertrieb der jeweiligen 

Schmersal-Landesgesellschaften richten. 

www.schmersal.com

SENSORTECHNIK 

CLOUD-LÖSUNG: MESSDATEN ZENTRAL SPEICHERN 

Der Druckmesstechnik-Anbieter Keller bietet eine Cloud-Lösung ohne wiederkehrende 

Kosten an. Mit der Kolibri Cloud können Grenzwerte überwacht und 

Druckmessungen aus der Ferne verfolgt werden. Durch einen persönlichen Login 

und eine SSL-Verschlüsselung kann der Anwender mit der Cloud sicher auf Messdaten 

zugreifen. Verfügbare Daten werden ohne Installation oder Wartung genutzt. 

Messungen können in kürzester Zeit grafisch dargestellt werden. Die Exportfunktion 

erlaubt den Download im Excel- und CSV-Format. Ein Alarmsystem stellt 

die Überwachung der Messstellen sicher. So wird z. B. bei erhöhtem Wasserpegel 

oder niedrigem Batteriestand eine Warnung per E-Mail ausgelöst. Die Kolibri Cloud 

API erlaubt einer kundenspezifischen Software das Abrufen von Messwerten via 

HTTPS im JSON-Format. So lassen sich Messdaten in eigene Systeme weiterleiten. 

Open-Source-Software und Dokumentationen helfen dabei, eigene Cloud-Lösungen 

zu bauen. Ein kostenloses Probekonto kann unter www.kolibricloud.com erstellt 

werden. 

www.keller-druck.com 

WERKSTÜCKSPANNUNG 

AUTOMATISCH 

ÜBERPRÜFEN 

GO BEYOND – NEUE HORIZONTE FÜR IHRE INDUSTRIE. 

Mit ihrer Abfrageeinheit liefert 

die Erwin Halder KG eine Lösung, 

die in Verbindung mit den 

Halder-Auflageelementen die 

Lage eines Werkstücks automatisch 

vor und während der 

Bearbeitung überprüft. Das 

verhindert Ausschuss und 

steigert die Produktivität. Die 

kompakte und höhenverstellbare 

Abfrageeinheit ist an der 

Außenseite mit einem Schaltsensor 

versehen. Wird ein Bauteil 

in die Vorrichtung auf das 

Auflageelement gelegt, überprüft 

der Sensor automatisch, ob das 

Werkstück an einer bestimmten 

Position anliegt. Das System kann 

zur Abfrage mehrerer Positionen 

erweitert werden. Liegt das 

Werkstück richtig, gibt der Sensor 

ein elektrisches Signal weiter, das 

einfach per Kabel oder optionalem 

Funkmodul übertragen wird. 

Dank der Auslegung gemäß 

Schutzklasse IP67 sowie einer 

speziellen Ummantelung am 

Anschlusskabel kann er bedenkenlos 

im Maschinenraum 

eingesetzt werden. 

Überwinden Sie die Grenzen klassischer Systeme und verlassen Sie die ausgetretenen 

Pfade derjenigen, die hinterherlaufen. Nutzen Sie dafür zukunftsweisende 

SensorApps, Deep Learning und andere KI-Anwendungen sowie 

Integrations- und Analysenlösungen. Lassen Sie uns gemeinsam weitergehen. 

Wir finden das intelligent. www.sick.com/gobeyond 

www.halder.com

SENSORTECHNIK 

RUNDUM FLEXIBEL – 

RUNDUM SICHER! 

SPECIAL 

Globalisierung, sich stetig ändernde 

Kundenanforderungen, ...: Hersteller müssen 

heute flexible Produktionslinien entwickeln. 

Bei derart komplexen Layouts setzen die 

meisten Maschinenbauer auf verschiedene 

Arten von Sicherheitslichtgittern für die 

jeweilige Schutzanwendung. Das macht die 

Wahl des richtigen Lichtgitters zu einer 

komplizierten und zeitaufwändigen Aufgabe. 

Ein Automatisierungsspezialist bietet mit 

seinem umfassenden Sortiment für nahezu 

jede Applikation das passende Produkt. 

Die neue F3SG-SR-Lichtgitterserie von Omron bietet Finger-, 

Hand-, Arm-, Bein- und Körperschutz, von Maschinenöffnungen 

bis zu den Außenbereichen von Geräten. Das 

umfasst auch eine Vielzahl von Anwendungen und 

Schutzfeldhöhen von 160 mm bis 2,48 m, um den erforderlichen 

Schutzbereich vollständig zu erfüllen. Mit dem F3SG-SR sind Hersteller 

in der Lage, die mechanische Konstruktion über Produktionslinien 

hinweg zu standardisieren sowie Auswahl und Bauweise 

zu vereinfachen. Die F3SG-SR-Serie sorgt aufgrund ihrer besonders 

abgedichteten, ölbeständigen Struktur und des großen Betriebsbereichs 

auch in rauen Umgebungen und extremen Temperaturen 

für eine zuverlässige Erkennung. 

Die F3SG-SR-Serie ist mit IO-Link zur IoT-Konnektivität ausgestattet 

und kann Betriebsdaten erfassen, die eine vorausschauende 

Wartung ermöglichen, um den optimalen Austauschzeitpunkt zu 

bestimmen, Ausfallzeiten zu reduzieren und die Sicherheit an Produktionsstandorten 

zu erhöhen. 

MEHR FREIHEIT BEI DER KONSTRUKTION 

Dank des umfangreichen Sortiments an Lichtgittern mit den einheitlichen 

Installations- und Verdrahtungsmethoden wird die 

Auswahl und Konstruktion erleichtert und die Standardisierung der 

Geräte vereinfacht. 

Der Sicherheits-Lichtvorhang der Serie F3SG-SR verfügt über ein 

standardisiertes und dennoch flexibles Design, mit dem Konstrukteure 

die Sicherheitsstandards einhalten. Dabei können sie ihre 

flexiblen Produktionslinien bestmöglich nutzen, während gleichzeitig 

der volle Schutz der Maschinenbediener gewährleistet ist. 

Die F3SG-SR-Serie ermöglicht eine zuverlässige Erkennung auch 

in rauen Umgebungen. Das optische Hochleistungssystem liefert 

eine stabile Erkennung auf bis zu 20 m in rauen Arbeitsumgebungen. 

In Kombination mit dem Sicherheits-Mehrstrahllichtgitter F3SG- 

PG wird eine maximale Reichweite von 70 m erzielt. 

Sowohl F3SG-SR als auch F3SG-PG werden im gleichen kompakten 

Gehäuse mit den Maßen 32 × 38 mm ausgeliefert und machen die 

Konstruktion so erheblich flexibler. Auch kurzfristige Anpassungen 

lassen sich leicht umsetzen: Soll ein anderes Schutzniveau erreicht 

werden, kann das verbaute Lichtgitter einfach getauscht werden, 

ohne dass neue Befestigungen oder Zubehör notwendig sind. Die 

Nutzung vorhandener Montagewinkel und Verkabelung ist weiterhin 

möglich. 

Die Schutzfeldhöhen sind in Schritten von 40 mm erhältlich, um 

den Bedarf an zusätzlichen Schutzmaßnahmen zu verringern und 

gleichzeitig hohe Sicherheit zu gewährleisten. Zudem eliminieren 

die Lichtvorhänge der F3SG-SR-Serie Totzonen, auch wenn die 

einzelnen Komponenten in Reihe oder U-Form geschaltet werden. 

VORTEILE BEI INSTALLATION, BETRIEB, 

WARTUNG, FEHLERDIAGNOSE 

Mit dem angezeigten Strahlstatus kann ein Techniker ganz einfach 

ein Lichtgitter installieren. Dank des dreifarbigen Area Beam Indicator 

kann der Techniker den Strahlstatus aus der Ferne erkennen, 

was die Strahlanpassungszeit erheblich verkürzt. Eine Vielzahl von 

Zubehör für komplexe Muting-Anwendungen, einschließlich Muting- 

Sensor-Montage und reduziertem Verdrahtungssystem, verringert 

den Verdrahtungsaufwand bei der Leitungsinstallation und -wartung 

erheblich. 

Der Temperaturbereich von bis zu - 30 °C und die Schutzart 

IP67G mit Wasser- und Ölbeständigkeit sorgen für einen stabilen 

Betrieb auch unter rauen Bedingungen. Darüber hinaus behält das 

leistungsstarke optische System die Lichtintensität für eine lange 

Zeit bei und sorgt so für eine zuverlässige Erkennung. 

Die Statusanzeigen erleichtern die Fehlerdiagnose. Dank der eingebauten 

Statusverwaltung durch Fernüberwachung lassen sich 

Anlagen- und Linienwartung optimieren. Darüber hinaus werden 

Einstellungen, die mit dem intelligenten Tap gesichert wurden, 

automatisch wiederhergestellt, nachdem das Lichtgitter ausgetauscht 

wurde. Somit kann praktisch jeder die Lichtgitter einfach austauschen 

und die Maschine neu starten. 

Bild: Omron 

www.omron.de 

DANK DES UMFANGREICHEN 

SORTIMENTS AN LICHTGITTERN MIT 

EINHEITLICHEN VERDRAHTUNGS- 

METHODEN WERDEN AUSWAHL 

UND KONSTRUKTION ERLEICHTERT 


SENSORTECHNIK 

SELBSTLERNENDER FÜLLSTANDSCHALTER 

Die Clever-Level-Familie 

von Baumer bietet dank 

des neuen Füllstandschalters 

PL20 nun noch mehr 

Möglichkeiten zur 

Detektion von Grenzständen. 

Egal welches Medium, 

ob flüssig, pastös, klebrig 

oder fest – der selbstlernende 

Sensor passt sich 

automatisch an die 

unterschiedlichen Medien an. Dies sorgt für maximale Flexibilität 

bei minimalen Rüstzeiten. Zudem hat er dank seiner kompakten 

Bauform und kurzen Einbautiefe einen geringen Einfluss auf den 

Prozess und gewährleistet somit hohe Lebensmittelsicherheit. 

Selbst Anhaftungen wie sie bei zähflüssigen Medien und 

elektrostatischer Aufladung vorkommen, lassen den Sensor 

unbeeindruckt. Auch hier passt der Füllstandschalter die Schaltschwelle 

ohne jegliche Parametrierung an und minimiert somit 

Stillstandzeiten. Durch einen zusätzlichen optionalen 4 … 20 mA 

Analogausgang kann mithilfe des PL20 eine Differenzierung der 

Medien im Prozess vorgenommen werden. 

www.baumer.com 

INDUSTRIAL-ETHERNET-SENSOREN ZUR 

LINEAREN POSITIONSERFASSUNG 

Neue Funktionen und 

Instrumente machen die 

EtherCAT-Sensoren der 

R-Serie V von MTS Sensors 

ideal für Industrie-4.0- 

Anwendungen. Die neuen 

Sensoren passen sich an 

eine Vielzahl von 

Anwendungen an und können nun mehr Parameter auswerten, 

während die Anwendung läuft. Die Sensoren decken einen 

Betriebstemperaturbereich von - 40 bis + 85 °C ab und sind mit 

einem um 37 % verkleinerten Gehäuse ausgestattet. Neu ist 

darüber hinaus eine auf 150 g erhöhte Schockfestigkeit. Gleichzeitig 

konnte die Vibrationsfestigkeit auf 30 g gesteigert werden. 

Die Sensoren sind in raue Applikationen integrierbar und 

ermöglichen Messungen mit 0,5 µm Auflösung. Zudem können 

über den Extrapolationsmodus Messdaten bei 10 kHz unabhängig 

von der Hublänge gemeldet werden. Erhältlich ist die Reihe 

zunächst in Stab- und Profilform. Sie unterstützt neben EtherCATauch 

SSI-, Profinet-, EtherNet/IP- und Powerlink-Ausgänge. 

www.mtssensors.com 

KOMBINIERTER WEG- UND NEIGUNGSSENSOR 

In vielen Anwendungen müssen sowohl lineare Position als auch Neigung bestimmt werden. In der Regel 

werden dafür zwei verschiedene Sensoren eingesetzt, auch wenn Weg und Neigung an derselben Stelle 

der Maschine gemessen werden. Die kombinierte Messung mithilfe eines einzigen Sensors spart Kosten, 

Bauraum sowie Verkabelungs- und Montageaufwand. Der Posiwire-Wegseil-Sensor WST85 von ASM bietet 

eine solche kombinierte Weg- und Neigungsmessung. Die Wegmessung mittels Wegseil-Technologie ist 

mit berührungsloser, magnetischer Multihall-Encoder-Technologie ausgestattet und damit sehr robust. 

Die Neigungsposition wird durch einen integrierten Neigungssensor auf Basis von MEMS-Technologie 

bestimmt. Der Sensor misst lineare Position bis 6 000 mm und Neigung im Bereich ±180° in einer Achse. 

Er ist mit Digitalausgang CANopen verfügbar und erreicht eine Linearität bis zu ± 0,05 % des Messbereiches, 

der Neigungssensor bis zu 0,05°. Der Sensor hat die Schutzklasse IP67/ IP69. Für Sicherheitsanwendungen 

ist er mit redundanter Elektronik erhältlich. 

www.asm-sensor.com 

Your Global Automation Partner 

IIoT-Lösungen gesucht? 

Digital Innovation Park 

Trends und News: Informieren Sie sich im Digital Innovation Park über spannende Automatisierungstrends und aktuelle Innovationen für Industrie 4.0 und IIoT 

Überblick auf einer Seite: Erfahren Sie alles zu aktuellen Automationsthemen – von IO-Link über Ethernet in der Prozessindustrie bis hin zu Condition Monitoring 

www.turck.de/dip 

#DigitalInnovationPark 

Know-how per Mausklick: Profitieren Sie von Links zu Webinaren, Whitepapern und mehr sowie direkten Kontaktmöglichkeiten zu Ihren Turck-Experten

SENSORTECHNIK 

AUF DIE 

POSITION! 

Die Bauformen von Rundachsen in Werkzeugmaschinen 

sind vielfältig. Ebenso groß ist das 

Angebot an Winkelmessgeräten mit 

unterschiedlichen Abtast- und Messverfahren. 

Eine Demo-Einheit mit vier verschiedenen 

Winkelmessgeräten unterstützt den Konstrukteur 

dabei, die für ihn passende Lösung zu finden. 

Winkelmessgeräte werden in Maschinenkomponenten 

eingesetzt, die eine hochgenaue Erfassung von 

Winkeln im Bereich von wenigen Winkelsekun - 

den benötigen, beispielsweise in Rundtischen und 

Schwenkköpfen von Werkzeugmaschinen, C-Achsen von Drehmaschinen 

aber auch an Messeinrichtungen oder Teleskopen. 

Dabei muss das Winkelmessgerät hinsichtlich der möglichen Einbaubedingungen, 

der Genauigkeitsanforderungen, der geforderten 

Drehzahl und der dynamischen Anforderungen an die Anwendung 

genau angepasst sein. 

Über die Steuerung einer Demo-Einheit, der Heidenhain TNC 640, 

können Positioniervorgänge mit den einzelnen Winkelmessgeräten 

simuliert werden. Dabei werden der Einfluss der Signalqualität auf 

die Dynamik und der Einfluss des Messprinzips auf die Genauigkeit 

analysiert. Außerdem zeigt die Demo-Einheit Möglichkeiten zur 

Erhöhung der Prozesssicherheit durch die intelligente Nutzung 

von Daten aus dem Gesamtsystem Motor-Winkelmessgerät-Sensorbox 

auf. 

Der Aufbau der Demo-Einheit ist denkbar einfach. An einem Torquemotor 

TMB+ der Firma Etel sind vier verschiedene Winkelmessgeräte 

montiert: 

a) ein absolutes Heidenhain RCN 8311 als typischer Vertreter gekapselter 

Winkelmessgeräte 

b) ein absolutes Heidenhain ECA 4410 als typischer Vertreter 

modularer Winkelmessgeräte mit Stahlteilungstrommel und 

optischer Abtastung 

c) ein absolutes Heidenhain ECM 2410 mit magnetischer Abtastung 

als besonders schmutzunempfindliche Variante der modularen 

Winkelmessgeräte 

d) ein absolutes WMxA 1010 der Firma AMO mit induktiver Abtastung 

als typischer Vertreter von Maßbandgeräten für Anwendungen, 

die besonders kompakte, schmutzunempfindliche und 

flexible Anbaulösungen erfordern 

SPECIAL 

Autor: Andreas Hager, Marketing Messgeräte für Werkzeugmaschinen, 

Dr. Johannes Heidenhain GmbH, Traunreut 

SIGNAL ENTSCHEIDEND FÜR 

OBERFLÄCHENQUALITÄT 

Bei Direktantrieben ist die Signalqualität eines Messgerätes unmittelbar 

entscheidend für das Stromrauschen und damit für die 


SENSORTECHNIK 

SENSORINFORMATIONEN AUS 

DEM MOTORSYSTEM SIND DIREKT 

UND MIT REDUZIERTEM VER- 

KABELUNGSAUFWAND NUTZBAR 

erreichbare Dynamik sowie die mögliche Verlustleistung des Antriebs. 

Das Stromrauschen beeinflusst die erreichbare Dynamik 

einer Achse als Rückwirkung von Interpolationsfehlern. Interpolationsfehler 

sind schnelle Änderungen des Positionswertes, die Fehler 

in der Geschwindigkeitsberechnung bewirken. Diese Fehler in der 

Geschwindigkeitsberechnung führen wiederum zu höherem 

Stromrauschen. Um Instabilitäten beim Antrieb zu vermeiden, 

muss auf zunehmendes Stromrauschen durch eine Reduzierung 

der Regelkreisverstärkung reagiert werden – wodurch auch die 

Dynamik eingeschränkt wird. 

Aber auch die Temperaturentwicklung im Motor hängt mit dem 

Stromrauschen zusammen. Niedriges Stromrauschen bewirkt eine 

geringere Verlustleistung und somit auch eine niedrigere Motortemperatur, 

hohes Stromrauschen erhöht dagegen die Verlust- 

leistung im Antrieb und führt damit auch zu einer stärkeren Temperaturentwicklung. 

Ein Vergleich des Stromrauschens der verschiedenen Messgeräte 

zeigt deutlich das unterschiedliche Verhalten. Optische 

Messgeräte bewirken ein geringes und gleichmäßiges Stromrauschen, 

magnetische und induktive Geräte führen zu einem stärkeren 

und viel heterogeneren Stromrauschen trotz eingesetzter 

Tiefpassfilter. Entsprechend sind optische Messgeräte die erste 

Wahl, wenn es darum geht, das Leistungspotenzial eines Motors 

optimal auszuschöpfen und bestmögliche Oberflächenqualität 

zu erreichen. 

01 Schnitt durch die Demo-Einheit mit 

Lage der einzelnen Winkelmessgeräte 

MESSUNG DER POSITIONIERGENAUIGKEIT 

Ob die tatsächliche Position eines Rundtischs auch der gewünschten 

Position entspricht, kann anhand der statischen Messung der 

Positioniergenauigkeit nach ISO 230-2 beurteilt werden. Dazu werden 

über fünf Umdrehungen des Rundtischs im Uhrzeigersinn und 

fünf Umdrehungen des Rundtischs gegen den Uhrzeigersinn jeweils 

12 Messungen in 30°-Schritten vorgenommen. 

Für die Beurteilung eines Messgerätes sind vor allem die bidirektionale 

Positioniergenauigkeit (A) und die durchschnittliche 

Abweichung der bidirektionalen Positioniergenauigkeit (M) aussagekräftig. 

Denn der Kennwert A ist vergleichbar mit der Systemgenauigkeit 

eines Winkelmessgerätes, der Kennwert M mit der Teilungsgenauigkeit 

– jeweils unter Berücksichtigung der Abweichungen 

aus der Applikation. 

Um Aussagen über die erreichbare Bahngenauigkeit bei einer gegebenen, 

maximalen Verfahrgeschwindigkeit treffen zu können, 

Hochdynamisch, robust und präzise: 

Der neue Wegaufnehmer TF1 

Der innovative Linearsensor 

für die anspruchsvolle 

Positionsmessung − 

auch unter rauen Umgebungsbedingungen. 

• verschleißfreie, berührungslose 

Messung 

• minimalster Zeitverzug durch 

10 kHz Update Rate 

• störsicher auch in Magnetfeldnähe 

• flache Bauform 

• mit Analog-, SSI- CANopenoder 

IO-Link-Schnittstelle 

Überzeugen Sie sich: 

support@novotechnik.de 

Tel. +49 711 4489-250 

www.novotechnik.de

SENSORTECHNIK 

03 Die Winkelmessgeräte mit optischer Abtastung RCN und ECA 

weisen wesentlich geringere Abweichungen der tatsächlichen von 

der gewünschten Position auf als die magnetischen (ECM) und 

induktiven (WMxA) Winkelmessgeräte 

SPECIAL 

02 Die Thermografieaufnahme oben zeigt die geringere Motortemperatur 

bei der Positionssteuerung mit einem optischen Winkelmessgerät, 

unten dazu im Vergleich die höheren Temperaturen bei 

einem nicht-optischen Winkelmessgerät 

hat Heidenhain die Kriterien der ISO 230-2 um die dynamische 

Positioniergenauigkeit (D) erweitert. In Anlehnung an die ISO 230-2 

werden wieder Messungen während fünf Umdrehungen des Rundtisches 

im Uhrzeigersinn und fünf Umdrehungen des Rundtisches 

gegen den Uhrzeigersinn vorgenommen. Allerdings wird 

jetzt kontinuierlich mit einer Abtastrate von 5 kHz bei einer Verfahrgeschwindigkeit 

von 20 min -1 gemessen. 

Diese Messung der dynamischen Positioniergenauigkeit ergibt, 

dass das induktive Winkelmessgerät (WMxA) bei der erreichbaren 

Bahngenauigkeit besonders starke Abweichungen aufweist. Sie 

resultieren aus dem induktiven Abtastverfahren, das ein geschwindigkeitsabhängiges 

Genauigkeitsverhalten mit sich bringt. Dagegen 

bestehen bei den optischen Geräten (RCN und ECA) auch in Bewegung 

kaum Abweichungen zwischen tatsächlicher und gewünschter 

Position. Das magnetische Winkelmessgerät (ECM) bildet das 

Mittelfeld ohne extreme Abweichungen. 

DEN MOTOR SCHÜTZEN – SICHER BEARBEITEN 

Torquemotoren wie der in der Demo-Einheit eingesetzte Motor von 

Etel verfügen über eine besonders hohe Leistung bei sehr kompaktem 

Bauraum. Damit einher geht in bestimmten Bearbeitungssituationen 

eine große Überhitzungsgefahr, wenn aufgrund einer 

unsymmetrischen Stromverteilung in den Wicklungen die Temperatur 

einer einzelnen Wicklung sprunghaft ansteigt. Eine applikationsnahe 

Digitalisierung von Sensorinformationen zur Temperaturentwicklung 

und die dementsprechende Übertragung dieser Informationen 

an die Steuerung bieten hier intelligenten Motorschutz 

für hohe Prozesssicherheit. Vor allem die optimierte Auswertbarkeit 

der Informationen erhöht die Sicherheit und Effizienz der 

Bearbeitungsprozesse. 

Die Sensorbox EIB 5200 von Heidenhain überwacht alle 

drei Wicklungen des Motors und macht die Temperaturdaten 

direkt nutzbar. Dazu wird die Sensorbox in unmittelbarer Nähe 

zum Motor eingebaut und zwischen Winkelmessgerät und Maschinensteuerung 

eingeschleift. Wenn – wie beim eingesetzten 

Etel-Torquemotor – das thermische Motormodell bekannt und 

hinterlegt ist, detektiert die Sensorbox einen sprunghaften Temperaturanstieg 

sehr schnell, vermeidet eine Beschädigung der 

Motorwicklungen und bietet einen umfassenden Motorschutz 

vor Überhitzung. 

Die richtige Wahl des Messgerätes und eine intelligente Nutzung 

der vielfältig vorhandenen Daten aus dem Bearbeitungsprozess 

sind also entscheidend für die Sicherheit, Stabilität und Genauigkeit 

von Fertigungsprozessen. Das Wissen um die spezifischen 

Eigenschaften unterschiedlicher Messgerätetypen hilft dem Konstrukteur 

und dem Entwickler, das für seine Applikation bestgeeignete 

Winkelmessgerät auszuwählen. Denn bei dieser Auswahl geht 

es schließlich nicht nur um Dynamik und Genauigkeit. Konstrukteur 

und Entwickler müssen auch die konstruktiven Gegebenheiten 

wie Wellendurchmesser oder Einbausituation und natürlich die 

Wirtschaftlichkeit im Auge behalten. 

Bilder: Dr. Johannes Heidenhain GmbH 

www.heidenhain.de 


SENSORTECHNIK 

STARTER-KIT MACHT IO-LINK ERLEBBAR 

Anwendern, die sich mit allen 

Vorzügen des digitalen 

Kommunikationsprotokolls 

IO-Link vertraut machen 

wollen, bietet Turck jetzt ein 

kompaktes Starter-Kit. Neben 

Turcks IO-Link-Master TBEN-S 

mit vier universellen PNP- 

Kanälen enthält das Set eine 

RGB-Signalleuchte und zwei 

Sensoren: den induktiven 

Uprox-Sensor BI10U sowie 

den Ultraschallsensor RU40U. 

Die IO-Link-Devices liefern 

neben Nutzdaten auch 

Wartungsdaten für die Zustandsüberwachung von Maschinen und 

Anlagen. Im Starter-Kit befinden sich außerdem ein 230-V-Netzteil, 

kompatible Leitungen (M12-M12 und M8-Ethernet-RJ45) sowie ein 

USB-Speicherstick zur erleichterten Inbetriebnahme. Auf dem Datenträger 

finden Anwender unter anderem die Bediensoftware Pactware 

sowie alle IO-Device-Descriptions (IODD) und einen IODD-DTM-Interpreter. 

Über die Simple IO-Link-Device-Integration (SIDI) lassen sich die 

Geräte zudem ohne zusätzliche Software in Profinet-Systeme integrieren. 

www.turck.com 

ETIKETTEN ZEIGEN ÜBERSCHRITTENE 

TEMPERATURGRENZWERTE AN 

Sicherheitsregeln in 

industriellen Anlagen 

verlangen vermehrt 

nach einer beweiskräftigen 

Aufzeichnung 

der an Oberflächen von 

Komponenten eingewirkten 

maximalen 

Temperaturbelastungen. 

Frühzeitig festgestellte Temperaturspitzenwerte erlauben 

eine präventive Intervention. Ein JumboCelsi-Temperatur- 

Etikett kann auf Übertemperaturen an Anlagenteilen und 

deren, dadurch bedingte, reduzierte Lebenserwartung 

aufmerksam machen. Celsi-Etiketten sind selbstklebend 

und in Sekunden auf sauberen Ober-flächen aufgebracht. 

Übersteigt die Oberfläche die Ansprechtemperatur des 

Etiketts, so verändert sich dieses nicht umkehrbar von 

einem ursprünglichen Weiß in ein permanentes Schwarz. 

Jumbo-CelsiDot-Etiketten sind in 40 verschiedenen 

Temperaturwerten zwischen +40 °C und +260 °C und in 

diversen Größen erhältlich. 

www.spirig.com 

SAFETY-DRUCKSENSOREN MIT WEITERER SCHNITTSTELLE 

www.stw-mm.com 

Für die Drucksensoren der Baureihe F02 Safety aus dem Sensorik-Baukasten für die Mobilhydraulik von 

Wiedemann steht nun auch der Stecker Deutsch DT04 als elektrische Verbindungsmöglichkeit neben 

einem 5-poligen M12-Stecker zur Verfügung. Der Stecker wird vor allem im Automotive-Umfeld 

eingesetzt. Mit der vorliegenden E1-Zulassung ist eine nun noch einfachere Integration des für 

Sicherheitsanwendungen ausgelegten Drucksensors in Fahrzeuge möglich. Darüber hinaus unterstützt 

der Sensor nun auch ein ratiometrisches Ausgangssignal, das sich proportional zur Versorgungsspannung 

ändert. Dieses Signal ist wenig störanfällig und kann bei Bordnetzen, die stark schwanken 

können, leicht in einer nachfolgenden Analog-Digital-Wandlung verarbeitet werden, da die Versorgungsspannung 

des Fahrzeugs als Referenz genutzt werden kann. Der F02 Safety ist für Anwendungen 

ausgelegt, die ein Performance Level PL d oder ein Safety Integrity Level von SIL 2 voraussetzen.

SENSORTECHNIK 

DREI TYPEN 

SORGEN FÜR 

SICHERHEIT 

SPECIAL 

Die Maschinenbaufirma Baltec hat eine 

neuartige elektrische Nietmaschine entwickelt. 

Servomotoren übernehmen den vormals 

pneumatischen Antrieb und machen die 

Verbindungstechnologie sehr viel effizienter und 

schneller. Im spannenden Entwicklungsprozess 

wurden die Schweizer auf der Suche nach 

den optimalen Sicherheitseinrichtungen bei 

einem Sensorspezialisten fündig und das 

gleich dreifach. 

Klaus Huber ist Maschinenbauer und Individualist, er geht 

gern eigene Wege aber mit einem klaren Ziel vor Augen: 

„Am Ende muss es einfach ‚sehr gut‘ werden!“ Im November 

2015 hatte er als Produktmanager bei der mittelständischen 

Baltec-Gruppe mit der Entwicklung einer elektrisch angetriebenen 

Nietmaschine begonnen (DER KONSTRUKTEUR berichtete bereits 

in der Titelstory der Ausgabe 1-2/2020). Nach vier Jahren intensiver 

Arbeit hat die „Electric“ als Produktfamilie mit zwei mechanischen 

Baugrößen in insgesamt vier verschiedenen Kraftbereichen Marktreife 

erlangt. Baltec produziert Maschinen für die Verbindungstechnik 

und behauptet sich damit bei den Technologien Radialund 

Taumelnieten, dem Rollieren und Pressen weltweit. Domenico 

Mollo, Managing Director bei Baltec sagt: „Wir wollen uns am 

Markt differenzieren und immer die beste Lösung für die sehr individuellen 

Anforderungen unserer internationalen Klientel finden. 

Dass unsere Maschinen dabei auch mit dem bestmöglichen Sicherheitskonzept 

ausgestattet sind, ist für uns alternativlos.“ 

HÖCHSTE ANSPRÜCHE 

Dieses konsequente Streben nach der bestmöglichen und umfassendsten 

Lösung spiegelt sich auch bei der Herangehensweise an 


Bändigen Sie 

das [µm] 

– Kompakt und in Serie. 

01 Die Blindzonenfreiheit 

des Lichtvorhangs DeTec4 Core 

erlaubt eine gelungene 

Integration ins Gesamtkonzept 

das Sicherheitskonzept für die neue Maschine 

wider. Denn in puncto Maschinensicherheit 

wollen die Schweizer Maschinenbauer 

keine Kompromisse eingehen. 

Für Klaus Huber war im Entwicklungsprozess 

der neuen Nietmaschine von 

Anfang an klar: „Nur die höchsten Sicherheitsstandards 

kommen in Frage.“ Die 

„Electric“ unterliegt als Nietmaschine 

eigentlich nicht dem strengen Normund 

Regelwerk für Pressen. Baltec geht 

aber auch hier über Mindestanforderungen 

hinaus und hat sich das Erreichen 

des höchsten Performance Levels e (EN 

ISO 13849) zum Ziel gesetzt. Dafür kommen 

der Lichtvorhang DeTec4 Core, der 

Transpondersicherheitsschalter STR1 und 

die Sicherheitszuhaltung TR10 Lock von 

Sick zum Einsatz. 

Beim DeTec4 Core hat Klaus Huber zuallererst 

die Blindzonenfreiheit überzeugt: 

„Sie erlaubt mir eine gelungene 

Integration ins Gesamtkonzept und ist 

für mich ein ganz tolles Feature“. Aber 

auch das Design sorgt für Pluspunkte, 

denn, so der Ästhet Klaus Huber: „Es gibt 

ja auch hässliche Lichtschranken.“ Anerkennung 

zollt er dem Konzept der in 

150-mm-Schritten gestaffelten Schutzfeldhöhen 

von 300 bis 2 100 mm der DeTec- 

Produktfamilie: „Da hat sich jemand 

Gedanken gemacht!“ Die kurze Ansprechzeit 

verlieh ein Mehr an konstruktiver 

Freiheit, denn damit konnte der 

Lichtvorhang in geringem Abstand platziert 

werden, um so den Arbeitsplatz an 

der Maschine ergonomisch zufriedenstellend 

zu gestalten. 

KURZE ANSPRECHZEITEN 

UND GELUNGENES DESIGN 

Mit kurzen Sicherheitszeiten von nur 

40 ms Ansprechzeit, 100 ms Freigabezeit 

Vereinfachen Sie Ihre Messaufgaben mit 

OEM-Positionierlösungen, die präzise auf Ihr 

System ausgerichtet sind: 

1. 

2. 

3. 

Positionierung 1µmpräzise: 

Verfahrwege bis 

1 m und Lasten bis 50 kg 

schnelle Serienreife durch 

Express-3D-Entwürfe und 

Präzisionsprototypen 

Zeit sparen mit Tests, 

Fertigung und Serienproduktion 

direkt bei Steinmeyer 

Jetzt kostenfrei CAD-Daten und 

Datenblätter downloaden: 

www.steinmeyer-mechatronik.de

SENSORTECHNIK 

und 80 ms Risikozeit ist auch der berührungslose Sicherheitsschalter 

STR1 an der „Electric“ mit Schiebetisch im Einsatz. Er verleiht eine 

hohe Maschinenverfügbarkeit durch die große Toleranz gegenüber 

Türversatz. Wieder zahlt eine kompakte Bauform auf die Flexibilität 

in der Montage ein. Genauso wie beim dritten System zur Zugangssicherung 

von Sick, dem TR10 Lock. Klaus Huber lobt erneut „das 

DIE KURZE ANSPRECHZEIT DER 

LICHTSCHRANKE STEIGERTE 

DIE KONSTRUKTIVE FREIHEIT 

gelungene Design“, das für ihn Hand in Hand mit der Funktionalität 

geht: „Der TR10 Lock lässt sich sehr schön integrieren, der mechanische 

Aufbau ist absolut robust, ganz ohne Bohrung mit hoher 

Kraft und Zuverlässigkeit in der Zuhaltung.“ Außerdem erfüllt die 

hohe Codierungsstufe des Betätigers die Anforderungen gemäß 

EN ISO 14119 zum Manipulationsschutz ohne zusätzliche Maßnahmen. 

VERSCHIEDENE GERÄTE, EINE SCHNITTSTELLE 

Drei bewährte Produkte von Sick übernehmen bei Baltec in der 

„Electric“ die Sicherheitsaufgaben in den unterschiedlichen Maschinen-Varianten. 

Dabei liegen für Klaus Huber die Vorteile eines 

einzigen Lieferanten mit Komplettlösungen auf der Hand: „Wir 

haben drei verschiedene Geräte, aber immer nur eine standardisierte 

Schnittstelle, das reduziert Verkabelungsaufwand. Der Zertifizierungsprozess 

ist stark vereinfacht und schließlich haben wir für 

alle Belange immer nur einen Ansprechpartner.“ 

02 Die Sicherheitszuhaltung TR10 

Lock sorgt für die höchste Sicherheit 

mit Performance Level PL e 

ZUGANGSSICHERHEIT – 

AUF HOHEM NIVEAU AUS 

EINER HAND 

Der Lichtvorhang, der Transpondersicherheitsschalter 

und die Sicherheitszuhaltung – mit diesen drei 

Systemen für Zugangssicherheit erhalten wir für 

jede Variante der „Electric“ auf hohem Niveau alles 

aus einer Hand. Außerdem hat Sick in unserem 

europäischen Zielmarkt ein hervorragendes 

Renommee, das uns bei der Markteinführung 

unterstützen wird. 

KLAUS HUBER, Produktmanager und Konstrukteur, 

BalTec 

SPECIAL 

APPS ERÖFFNEN GUTE ZUKUNFTSAUSSICHTEN 

Baltec begreift den hohen Aufwand und die Anstrengungen des 

intensiven Entwicklungsprozesses als die beste Investition in die 

Zukunft. „Uns ist die eigene Wertschöpfung sehr wichtig, mit der 

Vermarktung stehen wir noch am Anfang, wobei die Produktivitätssteigerung 

in der Verbindungstechnologie zum zentralen Thema 

werden wird“, meint Domenico Mollo. Baltec bietet eigene HMI- 

Dashboards zur Einstellung der Maschine an und unterstützt 

seine Kunden mit einer Einweisung zur Funktion dieser Oberfläche. 

Dass Sick mit der NFC-Technologie bereits Apps zur Vor- 

Ort-Diagnose per Smartphone anbietet, interessiert die Schweizer 

Maschinenbauer in diesem Zusammenhang sehr und Klaus 

Huber ist erleichtert: „Gut zu wissen, dass das auch im Portfolio 

ist, dann muss ich mir nicht schon wieder einen neuen Lieferanten 

suchen.“ 

Bilder: Aufmacher Hintergrund: nakedcm – stock.adobe.com, Sonstige: Sick AG 

www.sick.de 


VORSCHAU 

IM NÄCHSTEN HEFT: ANTREIBEN – STEUERN – BEWEGEN 2020 

ERSCHEINUNGSTERMIN: 06. 07. 2020 • ANZEIGENSCHLUSS: 18. 06. 2020 

01 

03 

02 

01 Verlustleistungen reduzieren: Ein Frequenzumrichter mit 

spezieller Technologie ermöglicht neue Anwendungen von 

Hochgeschwindigkeitsmotoren 

Bild: Sieb & Meyer 

04 

DER DIREKTE WEG 

INTERNET: 

www.DerKonstrukteur.de 

E-PAPER: 

digital.derkonstrukteur.de 

REDAKTION: 

n.steinicke@vfmz.de 

WERBUNG: 

sales@vfmz.de 

SOZIALE NETZWERKE: 

www.Facebook.com/DerKonstrukteur 

www.twitter.com/derkonstrukteu 

02 Sensorlos, vernetzt, sicher: Bremsen für vertikale Achsen 

intelligent überwachen 

Bild: mayr Antriebstechnik – shutterstock/24Novembers 

03 Welches Getriebe passt zu meiner Anwendung? 

Die Funktionsweise und Einsatzgebiete der wichtigsten 

mechanischen Getriebetypen im Überblick 

Bild: WEG 

04 Zug um Zug: Robuste, modulare und langlebige Lineartechnik 

für den Einsatz in Schienenfahrzeugen 

Bild: Rollon 

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)

DER KONSTRUKTEUR 6/2020

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Template löschen?

Als Template speichern?