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Digital Scout HMI 2021

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IHR KOMPASS ZUR HANNOVER MESSE <strong>2021</strong><br />

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ALLES IM GRIFF<br />

INNOVATIONEN UND<br />

NETWORKING<br />

12.–16. APRIL <strong>2021</strong><br />

Täglich 6.00–20.00 Uhr<br />

FÖRDERTECHNIK<br />

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MEHR ALS EINE<br />

ZWISCHENLÖSUNG<br />

An digitale Treffen haben wir uns längst gewöhnt. Sie funktionieren besser,<br />

als ich gedacht habe. Denn obwohl natürlich etwas fehlt, fühlt es sich<br />

erstaunlich persönlich an im digitalen Raum. Eine gute Zwischenlösung also,<br />

solange es nicht anders geht. Aber mehr noch: <strong>Digital</strong>e Meetings eröffnen<br />

neue Möglichkeiten. Sie erlauben auch Treffen, die sonst nur mit großem<br />

Aufwand machbar wären. Und sie bieten zusätzliche Funktionen für die<br />

Zusammenarbeit.<br />

Diese Vorteile gelten auch für digitale Messen. Und hier kommt noch eine<br />

weitere Option hinzu: das gezielte Finden und Vernetzen von Personen mit<br />

bestimmten Interessen. Und so planen die Messeveranstalter, ihr digitales<br />

Angebot auch dann noch<br />

ES FÜHLT SICH<br />

ERSTAUNLICH PERSÖNLICH<br />

AN IM DIGITALEN RAUM<br />

weiterzuführen, wenn<br />

analoge Messen wieder<br />

möglich sein werden.<br />

Wir fiebern wohl alle dem<br />

Tag entgegen, an dem wir<br />

uns wieder vor Ort auf<br />

einer Messe begegnen, die Produkte in die Hand nehmen und uns bei einem<br />

Cappuccino, auch mal ganz ungeplant und zufällig, Face to Face austauschen<br />

können. Aber bis dahin nutzen wir die digitalen Formate, um uns nicht<br />

aus den Augen zu verlieren und Neues zu erfahren. Und so treffen wir uns<br />

bestimmt vom 12. bis 16. April im Internet auf der Hannover Messe.<br />

Um Ihnen die Vorbereitung auf dieses Event zu erleichtern, haben auch wir<br />

uns in diesen Zeiten etwas Besonderes ausgedacht und unser digitales<br />

Angebot ausgebaut: Wir haben die messerelevanten Inhalte all unserer<br />

Fachzeitschriften in diesem E-Paper unter dem Titel DIGITAL SCOUT für Sie<br />

zusammengefasst. Und so präsentieren wir Ihnen 172 spannende Seiten<br />

rund um die Themen der Hannover Messe <strong>Digital</strong> Edition <strong>2021</strong> und erhöhen<br />

damit schon einmal die Vorfreude auf das Innovationsfeuerwerk, das ab 12.<br />

April virtuell gezündet wird. Viel Spaß beim Stöbern und Entdecken ...<br />

Herzliche Grüße<br />

Mehr Präzision.<br />

Induktive Wegsensoren<br />

(LVDT) und Messtaster<br />

induSENSOR<br />

• Mehr als 250 verschiedene Sensoren<br />

mit Messbereichen von 1 - 630 mm<br />

• Hohe Genauigkeit<br />

• Ideal für Maschinenbau und OEM-Serien<br />

• Standardisierte und kundenspezifische<br />

Sensorbauformen, auch zur Integration<br />

im Hydraulikzylinder<br />

• Flexibel im Einbau durch speziell<br />

entwickelte Messverfahren mit<br />

Stößel, Messring, Hülse und Taster<br />

Martina Klein<br />

Stv. Chefredakteurin DER KONSTRUKTEUR<br />

m.klein@vfmz.de<br />

Ideal zur Integration in Maschinen und Anlagen<br />

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DIGITAL SCOUT<br />

03 Editorial<br />

06 Hannover Messe: <strong>Digital</strong>isierung beschleunigen<br />

30 Impressum<br />

INDUSTRIELLE AUTOMATION<br />

10 Produkte und Neuheiten<br />

12 „My Safety“ für die Automatisierung<br />

16 Zukunftsorientiertes Powermanagement<br />

18 Die Geburtsstunde der Schwarmproduktion<br />

20 Ultraschallsensoren mit IO-Link<br />

22 Umfassender Kommunikationsstandard für die<br />

Automatisierungstechnik<br />

24 So schaffen Sie die Basis für agiles Engineering<br />

26 Auf dem Weg zur digitalen Fabrik<br />

28 Sichere Rückkehr aus dem All<br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

32 Produkte und Neuheiten<br />

34 <strong>Digital</strong>er Zwilling auf Knopfdruck<br />

40 Greifen mit viel Gefühl<br />

44 INTERVIEW Ehrliche Beratung ist unsere Maxime<br />

48 Individuelle Massenproduktion auf neuen Wegen<br />

52 Empfindliche Werkstücke flexibel transportieren<br />

54 Maschineneffizienz aus der Cloud<br />

56 Präzise Positionieren<br />

MY<br />

4 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

DER KONSTRUKTEUR<br />

64 Produkte und Neuheiten<br />

65 Was bedeutet 5G für den Konstrukteur?<br />

66 Technischer Projektleiter bei einem Hydraulik-<br />

Spezialisten in der Pandemie<br />

70 Elektronische Positionsanzeigen bei<br />

Verpackungsmaschinen<br />

76 Sicherheitsbremsen in Bühnenantrieben<br />

82 Erneuerbare Energie treibt Boot an<br />

84 Bauteile clever reduzieren<br />

88 Proben sicher bewegen und fixieren<br />

92 Robotik-Handschuh mit elektrisch angetriebenen<br />

Kugelgewindetrieben<br />

94 INTERVIEW Smarte Maschinen smart konstruiert<br />

98 Intelligente Komponente – jetzt auch aus dem<br />

Drucker<br />

MY FACTORY<br />

102 Produkte und Neuheiten<br />

104 Wie sieht eine effektive Cybersecurity aus?<br />

106 Vielseitige Robotik für smarte Fabriken<br />

108 Weichensteller für die Fertigung der Zukunft<br />

112 Retrofit bringt Benefits<br />

F+H - FÖRDERN UND HEBEN<br />

118 Produkte und Neuheiten<br />

120 Warum es beim Güter-Tracking auf Konnektivität<br />

ankommt<br />

124 Leistungsstarke Variante von Shuttle-Systemen<br />

128 Motion-Control ermöglicht effektive Containerentladung<br />

per Roboter<br />

VERFAHRENSTECHNIK<br />

130 Produkte und Neuheiten<br />

134 Industrie-4.0-Lösungen erschließen neue Einsatzfelder<br />

136 Schaltgeräte für Extrem-Anwendungen<br />

138 Stabile Prozesse dank DC 24 V<br />

140 Standort-übergreifendes Prozessleitsystem<br />

142 App unterstützt die Anlagendokumentation<br />

144 Reduzierung ungeplanter Ausfallzeiten<br />

146 Stromversorgung kann Serienschaltung von mehreren<br />

Geräte ersetzen<br />

O+P<br />

148 Produkte und Neuheiten<br />

150 Miniaturhydraulik für die Raumfahrt<br />

158 Gleitlager in Hydrauliksystemen – welcher Werkstoff<br />

überzeugt?<br />

162 Exakter Aushub in einem Zug<br />

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BEILAGEN<br />

Die aktuelle Ausgabe enthält Beilagen von<br />

Köhler+Partner GmbH, Buchholz, und von<br />

Technische Antriebselemente GmbH, Hamburg<br />

Titelbild: Deutsche Messe AG<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 5


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

DIGITALISIERUNG BESCHLEUNIGEN –<br />

NETWORKING AUSBAUEN<br />

6 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

Ein Jahr ohne Hannover Messe? Im Frühjahr<br />

2020 war das noch unvorstellbar, heute<br />

wissen wir, dass es Umstände gibt, die<br />

neues Denken erfordern. Dieses Jahr<br />

können wir uns auf eine digitale Ausgabe<br />

der Hannover Messe freuen, die vom 12. bis<br />

16. April Innovationen, Networking und<br />

Orientierung im Zeitalter der industriellen<br />

Transformation möglich machen wird.<br />

Die digitale Ausgabe der Hannover Messe soll als Wissensund<br />

Networking-Plattform für Industrie, Energie und<br />

Logistik dienen. Unter dem Leitthema „Industrial Transformation“<br />

präsentieren Vordenker ihre Technologien<br />

und Ideen für die Fabriken, Energiesysteme und Lieferketten der<br />

Zukunft. Zu den Top-Themen zählen digitale Plattformen, Industrie<br />

4.0, IT-Sicherheit, CO 2<br />

-neutrale Produktion, KI, Leichtbau sowie<br />

Logistik 4.0. Konferenzen und Foren ergänzen das Programm.<br />

Das Partnerland <strong>2021</strong> ist Indonesien.<br />

Die Corona-Pandemie hat die <strong>Digital</strong>isierung der Industrie beschleunigt.<br />

Gleichzeitig hat sie die Anfälligkeit von globalen Lieferketten<br />

zum Vorschein gebracht. Damit erlebt die Welt der Industrie<br />

einen noch nie dagewesenen Umbruch. Die entscheidende<br />

Frage ist: Welche Strategien, Maßnahmen und Partnerschaften<br />

sichern die Wettbewerbsfähigkeit der Industrie? Antworten<br />

darauf soll die Hannover Messe <strong>Digital</strong> Edition bieten.<br />

„Industrieunternehmen müssen in wenigen Monaten das umsetzen,<br />

was sonst Jahre gedauert hätte“, sagt Dr. Jochen Köckler,<br />

Vorstandsvorsitzender der Deutsche Messe AG. „Dazu bedarf<br />

es einer Plattform, auf der die Herausforderungen diskutiert,<br />

01<br />

Ein Bild aus vergangenen Tagen, das im Moment<br />

unvorstellbar ist: großes Gedränge am Eingang zur Messe<br />

EINE ERFOLGSGESCHICHTE<br />

Als die Deutsche Messe 1947 in der Nachkriegszeit in Hannover gegründet wurde, konnte<br />

niemand den Erfolg der ersten Exportmesse im gleichen Jahr erahnen. Die Hannover<br />

Messe ist seit mehr als 70 Jahren der Hotspot für die Industrie und hat in all den Jahrzehnten<br />

gemeinsam mit den Ausstellern den industriellen Wandel mitgestaltet. Der<br />

Anfang in einem vom Krieg zerstörten Deutschland war bewegend, es musste ein Symbol<br />

her, das die Leidenschaft und das wirtschaftliche Potenzial in Deutschland der Weltöffentlichkeit<br />

präsentiert. Die Deutsche Messe- und Austellungs-AG war geboren – und mit<br />

ihr die „Export-Messe 1947 Hannover“. Der Plan ging auf: An den 21 Messetagen kamen<br />

rund 736 000 Besucher aus 53 Ländern nach Hannover. Mit den Jahren wurde die Veranstaltung<br />

tatsächlich zu einem Symbol für das deutsche Wirtschaftswunder. Schon 1950<br />

beteiligten sich erste ausländische Aussteller an der inzwischen „Deutsche Industrie-<br />

Messe“ getauften Veranstaltung. 1961 folgte der nächste Namenswechsel: Die „Hannover<br />

Messe“ lässt sofort erkennen, wie stolz die Stadt auf ihre Rolle beim industriellen<br />

Aufschwung war und bis heute ist. Wie die Erfolgsgeschichte der Hannover Messe mit<br />

und nach Corona weitergehen wird, wissen wir nicht. Messen als Erlebnis mit Technik<br />

zum Anfassen und vertrauensvollen Gesprächen sind nicht durch digitale Veranstaltungen<br />

zu ersetzen. Eine Mischung aus beidem wird wohl am Ende übrigbleiben.<br />

Eva Linder, Chefredakteurin VERFAHRENSTECHNIK<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 7


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

Lösungen präsentiert und Netzwerke ausgebaut werden können.<br />

Genau das leistet die Hannover Messe <strong>Digital</strong> Edition. Damit<br />

bleibt die Weltleitmesse der Industrie auch in Zeiten von Corona<br />

die zentrale Plattform für Innovationen und Lösungen rund um<br />

die industrielle Transformation.“<br />

Die Veranstaltung basiert auf den drei Säulen Expo, Conference<br />

und Networking:<br />

n Expo: Raum für Innovationen<br />

Im Bereich Expo haben die Besucher direkten Zugriff auf die umfassenden<br />

Produktübersichten der Aussteller. Via Best-Case Anwendungen,<br />

Video-Tutorials, Live-Streamings oder per Video-<br />

Chat können sie sich über konkrete Lösungsansätze für die Optimierung<br />

ihrer Prozesse informieren und in den direkten Austausch<br />

mit den ausstellenden Unternehmen treten.<br />

n Conference: Raum für Inspiration<br />

Das virtuelle Konferenzprogramm der digitalen Hannover Messe<br />

startet am Montag, 12. April <strong>2021</strong> mit dem Fokus auf wirtschaftspolitische<br />

Fragestellungen: Welchen Effekt hat Corona auf die<br />

Globalisierung? Welche Rolle spielt Europa im Konzert der Weltmächte?<br />

Was ändert sich nach der Ära Trump im Hinblick auf<br />

die transatlantischen Beziehungen? Bundeskanzlerin Angela<br />

MAXIMALER<br />

KUNDENNUTZEN<br />

Wir schaffen den größten Mehrwert für unsere<br />

Aussteller, indem wir die Plattform auf den<br />

maximalen Nutzen für deren Kunden ausrichten.<br />

JOCHEN KÖCKLER, Deutsche Messe AG<br />

02 Ein Highlight der Firma Pilz ist das modulare Sicherheitsschaltgerät<br />

MyPNOZ – mit einem digitalen Konzept,<br />

das von der Bestellung bis zur Inbetriebnahme greift<br />

03 Weiteres Thema: Der Sitrans LT500 von Siemens mit bis<br />

zu 2 Messpunkten, 6 Steuer- und Alarmrelais, 2 diskreten<br />

Ein-/3 analogen Ausgängen und Kommunikationsoptionen<br />

04 IFM stellt das digitale Werker-Assistenzsystem Mate<br />

vor, mit dem Handarbeitsplätze in der Produktion<br />

ausgestattet werden können<br />

03<br />

02<br />

04<br />

8 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

Merkel wird die Messe eröffnen. Von Dienstag bis Donnerstag<br />

stehen technologische Innovationen und Lösungen im Vordergrund:<br />

Welche Rolle spielt KI in der Industrie? Wie generiere ich<br />

Mehrwert aus meinen Daten? Welches Potenzial bietet Wasserstoff<br />

für die Industrie? Ob konkrete Anwendungsfälle oder langfristige<br />

Zukunftsstrategien: Hier können sich die Besucher von<br />

den Ideen und Visionen der Vortragenden inspirieren lassen und<br />

konkrete Maßnahmen für ihre Unternehmen ableiten. Zu den<br />

Vortragenden zählen KI-Legende Toby Walsh, Eugene Kaspersky,<br />

Gründer des IT-Sicherheitsunternehmen Kaspersky Lab oder<br />

Claudia Kempfert vom Deutschen Institut für Wirtschaftsforschung.<br />

■ Networking: Raum für Interaktion<br />

Alle Besucher der Hannover Messe <strong>Digital</strong> Edition können direkt<br />

mit den Ausstellern, Sprechern und anderen Besuchern in<br />

Kontakt treten. Dabei unterstützt die personalisierte Einstiegsseite<br />

mit entsprechendem Dashboard. Dort werden die für den<br />

jeweiligen Besucher relevanten Unternehmen, Top-Speaker<br />

und Teilnehmer angezeigt. Per Klick kann eine direkte Kontaktanfrage<br />

gestartet werden, um sich dann per Chat oder Video-<br />

Call auszutauschen.<br />

■ Womenpower: Karrierekongress<br />

Reset.Rethink.Restart. Unter diesem Motto wird der Karrierekongress<br />

Womenpower am Freitag, 16. April <strong>2021</strong>, ausgerichtet. Auf<br />

dem Programm stehen Workshops, Podiumsdiskussionen und<br />

neue Networking-Lösungen.<br />

Fotos: Deutsche Messe, Pilz, Siemens, IFM<br />

www.messe.de<br />

ASi-5<br />

AUTOMATISIERUNG<br />

NEU GEDACHT.<br />

IHR WEG IN IN<br />

DIE DIGITALE<br />

ZUKUNFT.<br />

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HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

AUTOMATISIERUNG –<br />

SMART UND DIGITAL<br />

Automatisierung und <strong>Digital</strong>isierung sind weiterhin Dauerthemen für viele<br />

Unternehmen. Gerade in der Corona-Krise zeigt sich, dass Unternehmen<br />

durch digitale und automatisierte Lösungen besonders flexibel auf<br />

verschiedenste Aufgaben und Anforderungen des Marktes reagieren<br />

können. Denn werden auf der einen Seite bestimmte Produkte nicht mehr gefragt,<br />

lässt sich an anderer Stelle die Fertigung problemlos aufrüsten, zum Beispiel für<br />

benötigte medizinische Produkte und Geräte. Aber nicht nur das. Automatisierungstechnik<br />

sichert auch die Wettbewerbsfähigkeit durch mehr Effizienz. Gut also, dass<br />

es für viele Aufgaben bereits die dafür notwendigen Technologien gibt. Auf den<br />

nächsten Seiten stellen wir Ihnen einige davon vor, beispielsweise wie sich<br />

individualisierbare Produkte ab Losgröße 1 realisieren lassen, welche Vorteile<br />

die Integration einer Magnetschwebetechnologie in ein Automatisierungssystem<br />

bietet und warum Sie mit agilem Engineering schneller zum Ziel<br />

kommen. Auch berichten wir über Sensoren für Industrie-4.0-Anwendungen<br />

und Antriebe im Kosmos. Tauchen Sie ein in die Welt der Automation, Motion<br />

and Drives.<br />

Viel Spaß beim Lesen!<br />

Nicole Steinicke<br />

Leitende Chefedakteurin<br />

n.steinicke@vfmz.de<br />

BIDIREKTIONAL KOMMUNIKATIONSFÄHIGE<br />

ANALOGSENSOREN<br />

Das Unternehmen Ifm Electronic bietet an, seine induktiven<br />

Analogsensoren mit IO-Link Schnittstelle auszustatten. Auf<br />

diese Weise lassen sich unter anderem Diagnoseinformationen<br />

und Schaltpunkte digital übertragen. Wandlungsverluste oder<br />

elektromagnetische Störungen werden damit verhindert. So ist<br />

zum Beispiel die Verschiebung<br />

eines sich wiederholenden<br />

Messwerts, der auf<br />

zunehmenden Verschleiß<br />

hindeutet, erkennbar.<br />

Durch Weiterleitung an<br />

ein ERP-System kann<br />

automatisch ein Wartungsauftrag<br />

generiert<br />

werden. Die Analogsensoren<br />

mit IO-Link eignen<br />

sich auch für Retrofits und<br />

die <strong>Digital</strong>isierung<br />

vorhandener Anlagen. Sie<br />

liefern weiterhin einen<br />

Analogwert, bieten aber gleichzeitig die Vorteile einer digitalen<br />

Übertragung. Eine weitere Besonderheit ist, dass der Erfassungsbereich<br />

und mit ihm die Anfahrtskurve adaptiert werden<br />

kann. Bei einer Verkleinerung oder Vergrößerung staucht oder<br />

streckt sich die Anfahrtskurve relativ dazu und sorgt für<br />

Präzision im Millimeterbereich.<br />

www.ifm.com<br />

KLEIN, ABER OHO UND AUCH BEIM 3D-DRUCK<br />

NÜTZLICH<br />

Mit einer Bildwiederholfrequenz bis 80 Hz und einer Auflösung<br />

von 382 × 288 Pixeln ist die Wärmebildkamera ThermoImager<br />

TIM QVGA von Micro-Epsilon prädestiniert für die Überwachung<br />

dynamischer Prozesse. Sie arbeitet in einem Temperaturbereich<br />

von – 20 bis 900 °C. Zudem ist eine Ausführung für Hitzegrade<br />

bis 1 500 °C<br />

erhältlich. Die<br />

thermische<br />

Empfindlichkeit<br />

der Kamera liegt<br />

bei 40 mK und die<br />

Größe wurde<br />

gegenüber dem<br />

Vorgänger um<br />

40 % verringert.<br />

Typische Aufgaben<br />

sind Prozess- und<br />

Fehleranalysen sowie Temperaturkontrollen. Darüber hinaus<br />

wird die additive Fertigung unterstützt. So lässt sich beim<br />

3D-Druck per Laser-Sperrfilter die Schmelztemperatur des<br />

Kunststoffpulvers überwachen. Eine Kühlung soll bis 70 °C nicht<br />

notwendig sein. Dabei erfasst der ThermoImager TIM QVGA im<br />

Gegensatz zum Pyrometer das gesamte Pulverbett mit nur<br />

einem Schuss. Die Kamera ist gemäß IP67 klassifiziert und kann<br />

per USB betrieben werden. Über Optiken lässt sie sich an die<br />

jeweilige Messaufgabe anpassen.<br />

www.micro-epsilon.com<br />

10 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

GETRIEBEBAUKASTEN FÜR COBOTS<br />

Damit sich neue Roboter-Konzepte einfach und kostengünstig<br />

umsetzen lassen, stellt Igus einen neuen Getriebebaukasten für<br />

Cobots vor. Dieser ergänzt Igus’ Angebot bei der Low-Cost-Automation.<br />

Die Plug-&-Play-Lösung hilft dabei, Cobot-Ideen schnell<br />

und einfach in die Tat umzusetzen. Der Getriebebaukasten<br />

besteht aus<br />

Tribo-Wellgetrieben<br />

in den<br />

Größen 80 und<br />

105 mit integriertem<br />

Motorcontroller,<br />

Kraftregelungselektronik,<br />

Absolutwert-Encoder<br />

und Motor.<br />

Im Getriebe<br />

kommen Tribo-<br />

Wellgenerator und Tribo-Flexring mit Außenverzahnung sowie<br />

ein Außenläufer Brushless DC Motor zum Einsatz. Auf Basis der<br />

Getriebe lässt sich mithilfe von Verbindungselementen ein<br />

individueller Roboter konstruieren, dank der zusätzlichen<br />

elektronischen Komponenten auch als Cobot.<br />

www.igus.de<br />

ETIKETTENSENSOR HAT ALLES IM BLICK<br />

Der Etikettensensor<br />

esf-1 von<br />

Microsonic ist mit<br />

einem pnp- und<br />

einem Push-Pull-<br />

Schaltausgang mit<br />

IO-Link Version 1.1<br />

ausgestattet. Das<br />

kompakte Gabelgehäuse<br />

lässt sich<br />

nah an der Spenderkante montieren. Der Sensor erfasst die<br />

Etikettenkante bei hohen Bahngeschwindigkeiten zuverlässig,<br />

mit dem verbesserten Auswertealgorithmus auch schwierige<br />

Etiketten. Dabei ist es dem Ultraschallsensor egal, ob die<br />

Etiketten metallisiert, aus Folie oder Papier sind. Auch wechselnde<br />

Farben und Transparenzen beeinflussen die sichere Erfassung<br />

im Etikettierprozess nicht. Daneben kann der esf-1 zur Erkennung<br />

von Klebestellen und Spleißen eingesetzt werden. Parallel<br />

mit der Einführung von IO-Link in der Version 1.1 hat der<br />

Etikettensensor esf-1 einen verbesserten Auswertealgorithmus<br />

erhalten. In der Einlernphase der Etiketten analysiert dieser die<br />

Übergänge zwischen Basismaterial und Etikett noch präziser.<br />

www.microsonic.de<br />

BLEIFREIE KABELVERSCHRAUBUNGEN NACH ROHS-2<br />

Als Technologieführer für Kabelverschraubungen erfüllt<br />

Pflitsch die höchsten technischen wie gesetzlichen Richtlinien.<br />

So verarbeitet der Hersteller schon seit Jahren bleifreies<br />

Messing für seine Kabelverschraubungen und stellt sicher,<br />

dass die technischen Eigenschaften der Verschraubungen wie<br />

Dichtigkeit, EMV-Eigenschaften, Zugentlastung, Schlagfestigkeit<br />

und Temperaturbereiche unverändert auf hohem Niveau<br />

bleiben. Auch erfüllen sie somit bereits heute die verschärften<br />

Anforderungen der RoHS-2-Richtlinie, die voraussichtlich<br />

ab dem 21.07.<strong>2021</strong> in Kraft treten wird. Des Weiteren werden<br />

die bleifreien Kabelverschraubungen alle wichtigen Zulassungen<br />

erhalten, u. a. die VDE-Zertifizierung nach EN 62444 und<br />

UL-Zertifizierung nach UL 514 B. Die Produkte werden mit<br />

dem Kürzel „LF“ für Lead Free (bleifrei) gekennzeichnet. Zum<br />

Hintergrund: Derzeit dürfen Kabelverschraubungen aus<br />

Messing noch einen Bleianteil bis zu 4 % enthalten. Mit dem<br />

Entfall der Ausnahmeregelung 6c der Richtlinie 2011/65/EU<br />

dürfen Produkte aus Kupferlegierungen dann maximal nur<br />

noch einen Massenanteil von 0,1 % Blei enthalten. Da das<br />

Schwermetall auch in der Reach-Verordnung als „besorgniserregender<br />

Stoff“ geführt wird, ist es für Pflitsch selbstverständlich,<br />

alle Produktlinien in bleifreier Ausführung zu<br />

produzieren.<br />

www.pflitsch.de<br />

Hand in Hand bis in die Cloud<br />

Profitieren Sie von digitaler Wertschöpfung zwischen Shop Floor und<br />

Cloud – mit Turcks durchgängiger IIoT-Architektur aus einer Hand.<br />

MEHR ERFAHREN<br />

www.turck.de/s2c


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

„MY SAFETY“FÜR DIE<br />

AUTOMATISIERUNG<br />

Durchgängige Prozesse und individualisierbare Produkte ab Losgröße 1<br />

sind klare Trends im Kontext Industrie 4.0. Doch so einfach es scheint, ist<br />

es nicht. Die Euphorie und Geschwindigkeit in der Entwicklung<br />

IoT-gerechter Prozesse hat sich entschleunigt. Es geht voran mit<br />

Industrie 4.0, oft in kleinen Schritten. Manchmal auch in größeren: Lesen<br />

Sie hier, wie das innovative myPNOZ als neue Generation modular<br />

aufgebauter Sicherheitsschaltgeräte die Umsetzung von Industrie 4.0<br />

maßgeblich mit vorantreibt.<br />

Harald Wessels, Vice President Product Management, Florian Rotzinger,<br />

Product Management Steuerungen, beide bei der Pilz GmbH & Co. KG in Ostfildern<br />

12 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

Vor zehn Jahren, 2011, wurde der Arbeitskreis Industrie<br />

4.0 in der Forschungsunion Wirtschaft-Wissenschaft<br />

ins Leben gerufen. Die Forschungsunion war zu der Zeit<br />

das zentrale innovationspolitische Beratungsgremium<br />

der deutschen Bundesregierung in Fragen der Hochtechnologie.<br />

Mit dabei: Susanne Kunschert, geschäftsführende Gesellschafterin<br />

des Automatisierungsexperten Pilz. Als Mitglied hat sie bzw.<br />

Pilz bei der Ausarbeitung und damit „der Geburt“ von Industrie<br />

4.0 mitgewirkt. In den Umsetzungsempfehlungen hieß es<br />

seinerzeit, dass die Industrie in Zukunft in der Lage sein müsse,<br />

zunehmend individuelle, leistungsfähigere Produkte zu gleichbleibenden<br />

Preisen fertigen zu können, um den veränderten Ansprüchen<br />

des Marktes zu genügen. Und heute, zehn Jahre später?<br />

„Wir sind auf dem Weg. Industrie 4.0 ist eine Vision, ein Leitgedanke<br />

und kein zeitliches begrenztes Projekt. Daher werden wir<br />

uns noch lange Zeit mit diesem Thema befassen!“, fasst Susanne<br />

Kunschert zusammen.<br />

IT, AUTOMATION & INDUSTRIE STEHEN IM DIALOG<br />

Aus Sicht der geschäftsführenden Gesellschafterin ist das Entscheidende,<br />

dass sich die Industrie auf den Weg begeben hat. Es<br />

findet ein branchenübergreifender Austausch zwischen IT, Automation<br />

und Industrie statt. Industrie 4.0 schafft den Anlass, um<br />

im Dialog mit Kunden bestehende Prozesse und ihre Umsetzung<br />

zu hinterfragen. Auch denken wir weltweit vermehrt in Systemen<br />

und Geschäftsmodellen, anstatt in Produkten und Hardware.<br />

Denn denken wir an die Produktion der Zukunft, geht es eben<br />

nicht nur um vollautomatisierte Hallen, sondern um die Kollaboration<br />

von Mensch und Maschine. Jeder an seinem Platz mit<br />

seinen Stärken.<br />

WIR BEFINDEN UNS AUF DEM SOGENANNTEN<br />

PFAD DER ERLEUCHTUNG …<br />

… heißt es im Hype-Zyklus. „Aus den gemachten Erfahrungen,<br />

guten wie schlechten, können wir besser erkennen, welche Anforderungen<br />

an Unternehmen wirklich gestellt werden“, fasst<br />

Susanne Kunschert optimistisch zusammen. Nach ihrer Einschätzung<br />

spielen zwei Anforderungen eine besondere Rolle und<br />

sind essenziell für Unternehmen: <strong>Digital</strong>isierung und Agilität. Betrachten<br />

wir die <strong>Digital</strong>isierung, geht es um das Zusammenwachsen<br />

von IT, Maschinenbau und Automatisierungstechnik. Alles<br />

wird vernetzt und spricht miteinander. Daten können ohne Medienbrüche<br />

zwischen verschiedenen Bereichen und Systemen<br />

übertragen werden. Dies ist die technische Grundanforderung<br />

und betrifft sowohl interne Prozesse als auch Produkte, Lösungen<br />

und Business-Modelle. Voraussetzung, diesen Anforderungen<br />

gerecht zu werden, ist das Miteinander. Die angesprochenen, sozusagen<br />

„neuen“ Technologien zu integrieren gelingt nur, wenn<br />

die IT-Abteilung in die Produktentwicklung miteinbezogen wird.<br />

Also muss der Systemadministrator mit dem Produktmanager<br />

sprechen, der Maschinenbauer mit dem Start-up.<br />

AGILITÄT IST EINE FRAGE DER EINSTELLUNG<br />

Der zweite Punkt ist Agilität: Sich agil zu bewegen, heißt für Unternehmen,<br />

sich nach den kürzer werdenden Produktlebenszyklen<br />

auszurichten und damit Produktenwicklung und Kundenbetreuung<br />

im Unternehmen anzupassen. Mehr Manpower in der<br />

Entwicklung bedeuten dabei nicht schnellere Time-to-Market-<br />

DER MENSCH SPIELT EINE<br />

SCHLÜSSELROLLE<br />

Bei den Herausforderungen einer Industrie 4.0<br />

spielt der Mensch eine Schlüsselrolle. Der Mensch<br />

muss die Technologien und Methoden ausfüllen<br />

können, sonst bleiben sie leere Hüllen, Werkzeuge<br />

und Plattformen.<br />

SUSANNE KUNSCHERT, geschäftsführende<br />

Gesellschafterin, Pilz GmbH & Co. KG, Ostfildern<br />

Zeiten. Agilität ist gefordert in den Methoden und in den Köpfen.<br />

Doch Agilität kann nicht verordnet werden, sondern ist Einstellungssache.<br />

Für viele Bereiche bedeutet das, dass Produktentwicklungen<br />

und andere Prozesse nicht mehr nach dem Wasserfall-Prinzip,<br />

also immer der Reihe nach, ablaufen können. Der<br />

Wandel vom Wasserfall zu agilen Methoden ist ein Change-Prozess,<br />

der in den Unternehmen begleitet werden muss.<br />

Susanne Kunschert blickt trotz dieser großen Herausforderungen<br />

optimistisch und gespannt auf die nächsten zehn Jahre.<br />

Zum anderen freut sie sich, ihre Erfahrungen zu teilen und<br />

darüber, wie diese Anforderungen bei Pilz gelebt werden. Ein<br />

Ergebnis ist das innovative Sicherheitsschaltgerät myPNOZ:<br />

„Mithilfe agiler Methoden und auf Basis eines durchgängigen<br />

digitalen Konzepts können wir Kundenwünsche im Bereich<br />

sichere Automatisierung besser erfüllen. Das jüngste Mitglied<br />

der Familie der Sicherheitsschaltgeräte ist damit das weltweit<br />

erste, das ab Losgröße 1 bestellt werden kann“, fasst Susanne<br />

Kunschert zusammen. Für Pilz ein Meilenstein, genauso für die<br />

sichere Automatisierung. Was das genau heißt und was das<br />

Besondere dabei ist, darüber sprechen Harald Wessels, Vice<br />

President Product Management und Florian Rotzinger, Product<br />

Management Steuerungen mit der Redaktion – ein Gedankenaustausch<br />

über Innovationen und Industrie 4.0.<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 13


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

01 Harald Wessels,<br />

Vice President Product Management, Pilz<br />

02 Florian Rotzinger,<br />

Product Management Steuerungen, Pilz<br />

Herr Wessels, mit ihrer Entwicklung myPNOZ sprechen Sie von<br />

einem Meilenstein für die sichere Automatisierung. Was genau<br />

ist das Besondere daran?<br />

Harald Wessels: Wir haben für unser neues Sicherheitsschaltgerät<br />

einen komplett neuartigen Prozess von der Erstellung über<br />

die Bestellung und Lieferung aufgesetzt: Über unser Onlinetool<br />

myPNOZ Creator „kreieren“ Kunden ihr Sicherheitsschaltgerät.<br />

Sie können weltweit und erstmals in diesem Bereich ihr Produkt<br />

selbst zusammenstellen und erhalten es vormontiert und<br />

einbaufertig in Losgröße 1.<br />

Etwas ketzerisch gefragt: Woher wissen Sie, dass die Industrie<br />

genau darauf gewartet hat?<br />

Harald Wessels: Das Interesse an maßgeschneiderten individuellen<br />

Produkten gibt es im Consumer-Bereich ja schon lange,<br />

beispielsweise für Müsli oder Turnschuhe. Die Einstellung am<br />

Markt zu individualisierten Produkten hat sich in den letzten<br />

Jahren zwar nicht grundlegend verändert, aber deutlich geschärft:<br />

Wir haben immer klarer gesehen, was wichtig ist und<br />

wie wir das Thema Losgröße 1 für den Kunden optimal umsetzen<br />

können. Unser Ziel war es, Kundenindividualisierung auch in<br />

den B2B-Bereich zu überführen.<br />

Durch Rückmeldungen aus Kundengesprächen, also dem<br />

Markt, haben wir überdies früh erkannt, dass bei myPNOZ die<br />

Applikation im Vordergrund stehen sollte: Wie können wir für<br />

die vielfältigen Anwendungen, in denen Sicherheitsschaltgeräte<br />

zum Einsatz kommen, eine optimale generische Lösung bieten?<br />

Deshalb haben wir unsere vielfältigen Erfahrungen aus der<br />

Praxis einbezogen. Dabei ging es nicht nur um den Einsatz<br />

an der fertigen Maschine, sondern darum, wie der Kunde<br />

im ganzen Prozess von der Maschinenentwicklung über die<br />

Inbetriebnahme bis hin zum Betrieb beim Endkunden von<br />

myPNOZ profitieren kann.<br />

Sie haben das Onlinetool erwähnt. Ist damit für den Anwender<br />

nicht erst einmal Mehrarbeit verbunden? Oder worin genau liegt<br />

der Nutzen?<br />

Harald Wessels: Für den Anwender ist das Tool auf jeden Fall<br />

intuitiv, denn der myPNOZ Creator unterstützt ihn bei der<br />

Übersetzung seiner Logik. Der Anwender legt die Anzahl, Art<br />

und Logik der Sicherheitsfunktionen zueinander fest und folgt<br />

einem transparenten Ablauf. Je nachdem, welche Sicherheitsanforderung<br />

er hat, verschaltet er zum Beispiel Not-Halt,<br />

Schutztürsensoren oder Lichtgitter mit logischen UND-/<br />

ODER-Verknüpfungen. Dabei müssen Anwender nur beachten,<br />

dass am Ende jeder Sicherheitszone wenigstens ein Ausgang<br />

platziert werden muss. Den kann der Anwender im myPNOZ<br />

Creator einfach hinzufügen. Das Onlinetool zeigt Logikfehler<br />

in der Abfolge der Sicherheitsfunktionen über ein Symbol an.<br />

Anwender können auch direkt die erstellte Logik simulieren,<br />

um zu verifizieren, ob myPNOZ wie gewünscht reagiert. Und<br />

dank unserer zwölf Erweiterungsmodule kann das Ganze auch<br />

individualisiert werden. Ach ja, bestellen kann er dann auch<br />

gleich, alles in einem Tool.<br />

Herr Rotzinger, der besondere Clou soll die neuartige interne<br />

Logik des Produktes sein. Können Sie mir das als Experte für die<br />

Steuerungstechnik die Funktion dieses ‚Clou‘ erklären?<br />

Florian Rotzinger: Der myPNOZ Creator stellt den Nutzern die<br />

Funktionen Logik-Editor, Hardware-Ansicht mit Editor, Simulation<br />

und Dokumentation zur Verfügung. In unserem Creator<br />

kann der Kunde aus einer Vielzahl an Möglichkeiten seine<br />

bedarfsgerechte Lösung zusammenstellen. Der Clou für ihn:<br />

Er kann sein maßgeschneidertes Produkt ohne jedwede<br />

Software-Kenntnisse für die Programmierung oder Erstellung<br />

generieren. Der Anwender wählt seine Sicherheitsfunktionen<br />

und die dazu passenden Verknüpfungen, der Creator wählt die<br />

14 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


ideale Hardware. Die Logik der Verknüpfung der Sicherheitsfunktionen<br />

ist über die Steckreihenfolge definiert. Das übernimmt<br />

der Creator: myPNOZ verfügt also über eine interne<br />

Sicherheitslogik, die sich aus dem Aufbau des Systems ergibt.<br />

Dann ist myPNOZ weit mehr als ein „klassisches“<br />

Sicherheitsschaltgerät?<br />

Florian Rotzinger: Wir haben Bewährtes mit innovativen<br />

Features zusammengebracht: Das myPNOZ ist das Resultat<br />

des gesammelten Sicherheits-Know-hows der vergangenen<br />

Jahrzehnte. Bewährte Eigenschaften unserer PNOZ-Sicherheitsschaltgeräte<br />

wie Zuverlässigkeit, Einfachheit und<br />

komfortable Bedienung bei Installation und Wartung sowie<br />

Diagnosehaben wir mitgenommen beziehungsweise optimiert.<br />

Hardware-seitig besteht myPNOZ aus einem Kopfmodul mit<br />

ansteck baren Erweiterungsmodulen, wobei das Kopfmodul<br />

die Spannungsversorgung übernimmt und bereits eine<br />

übergeordnete Sicherheitsfunktion mitbringt.<br />

Wen haben Sie mit Blick auf die Anwendung besonders<br />

im Fokus?<br />

Harald Wessels: Wir haben ganz allgemein die Automatisierung<br />

im Maschinen-und Anlagenbau im Fokus, wobei das<br />

Sicherheitsschaltgerät in vielfältigen Branchen einsetzbar ist.<br />

Wie zum Beispiel in der Holzbearbeitung. Wer Sicherheitsapplikationen<br />

im einfachen bis mittleren Komplexitätsbereich<br />

umsetzen möchte, der profitiert insbesondere. Genauso auch,<br />

wenn Anwender zwei bis 16 sichere Sicherheitsfunktionen<br />

abdecken möchten und auf den Einsatz von Engineering-<br />

Software verzichtet werden soll.<br />

ACOPOS 6D<br />

Neue Dimensionen<br />

der adaptiven Fertigung<br />

www.br-automation.com/ACOPOS6D<br />

Vielen Dank für das Gespräch!<br />

Bilder: Pilz<br />

www.pilz.com<br />

„MY PNOZ“ AUF DEN<br />

PUNKT GEBRACHT<br />

Kunden eröffnet das<br />

modular aufgebaute<br />

Sicherheitsschaltgerät<br />

myPNOZ vielfältige<br />

Möglichkeiten, maßgeschneiderte<br />

Lösungen<br />

ab Losgröße 1 zu realisieren.<br />

Dabei bleiben die grundlegenden<br />

Eigenschaften eines PNOZ,<br />

nämlich Sicherheit, Einfachheit,<br />

bequeme Bedienung bei der Installation und Wartung<br />

sowie einfache und schnelle Diagnose erhalten. Diese<br />

Eigenschaften machen es Kunden leicht, von einer<br />

bestehenden Schaltgerätelösung auf myPNOZ umzusteigen.<br />

Der individuelle „Pay-what-you-need“-Ansatz<br />

von myPNOZ gewährleistet ein optimales Kosten-Nutzen-Verhältnis<br />

und macht das Sicherheitsschaltgerät<br />

sowohl gegenüber konventionellen Sicherheitsrelais als<br />

auch mit Blick auf die Angebote des Marktes attraktiv.<br />

ACOPOS 6D läutet eine neue Ära der Fertigung ein.<br />

Frei schwebende Shuttles schaffen einen offenen<br />

Produktionsraum mit dem sich das Konzept Maschine<br />

völlig neu umsetzen lässt. ACOPOS 6D ermöglicht<br />

maximale Produktivität auf minimalem Bauraum.


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

ZUKUNFTSORIENTIERTES<br />

POWERMANAGEMENT<br />

Durchgängig vernetzte Anlagen mit<br />

intelligenter Sensorik und Aktorik stellen<br />

höchste Ansprüche an die Energieversorgung.<br />

Ein Beispiel ist die Intralogistik – hier ist eine<br />

zuverlässige Energieversorgung für Steuerung,<br />

Sensorik und Aktorik unabdingbar. Gut, dass es<br />

modulare und kommunikationsfähige<br />

Powermanagement-Lösungen gibt, die eine<br />

zuverlässige digitale Infrastruktur sicherstellen.<br />

Manche Anforderungen wurden schon immer an industriell<br />

genutzte Stromversorgungen gestellt, z. B.<br />

Energieeffizienz und Langlebigkeit. Hier punkten die<br />

für den industriellen Einsatz entwickelten PROtop<br />

Geräte mit hervorragenden Daten. Mit Wirkungsgraden über<br />

95 % nähern sie sich allmählich den Grenzen des physikalisch<br />

machbaren. Aber es gibt neue Herausforderungen. In den Anlagen<br />

der Generation Industrie 4.0 sind alle Komponenten einer<br />

Produktionsumgebung über eine digitale Infrastruktur miteinander<br />

verbunden. Darin müssen alle eingebundenen Komponenten<br />

intelligent werden, auch die im Hintergrund arbeitenden Stromversorgungen.<br />

Weidmüller hat hierfür ein System aus Netzteil,<br />

elektronischer Lastüberwachung und Kommunikationsmodulen<br />

entwickelt, das sich an jede Anwendung anpassen lässt.<br />

Dipl.-Ing Marco Walz ist Business Development Manager Intralogistik<br />

bei Weidmüller GmbH & Co. KG in Detmold<br />

STROMVERSORGUNGEN FÜR DIE<br />

DIGITALISIERUNG<br />

PROtop-Stromversorgungen bieten Leistung, Energieeffizienz<br />

und Kommunikationsfähigkeit gleichermaßen. Durch den Wirkungsgrad<br />

von – je nach Variante – bis zu 95,3 % können in einer<br />

mittleren Produktionsanlage im Vergleich zu einer Standardstromversorgung<br />

jährlich 15 000 kWh eingespart werden. (Annahme:<br />

100 Stück PROtop à 960 W in Dreischichtbetrieb). Gleichzeitig<br />

bieten sie mit MTBF-Werten von über einer Million<br />

Stunden hohe Betriebssicherheit und verfügen über eine annähernd<br />

doppelte Lebensdauer eines Standardgerätes. So steigern<br />

sie die Anlagenverfügbarkeit und verbessern die CO 2<br />

-Bilanz<br />

gleich mehrfach, durch Energieeffizienz und den langen Zeitraum<br />

bis ein Ersatzgerät benötigt wird. Zudem sorgen sie mit<br />

mehr als 30 % Platzersparnis für eine höhere Funktionsdichte im<br />

Schaltschrank. Die Stromversorgungen sind in Varianten von<br />

72 W bis 960 W mit Ausgangsspannungen von 12 V, 24 V, 36 V und<br />

48 V erhältlich. Zudem verbessern sie signifikant und nachhaltig<br />

die Energieeffizienz und die CO 2<br />

-Bilanz. Zahlreiche Zusatzfunktionen<br />

sowie der außergewöhnlich umfassende Zulassungssatz<br />

prädestinieren die PROtop Familie für anspruchsvolle Aufgaben.<br />

Der Einsatz der PROtop Familie ist auch unter extremen Umgebungsbedingungen<br />

möglich. So gibt es eine Variante, die einen<br />

nominellen Arbeitstemperaturbereich von – 40 bis + 70 °C bietet<br />

und hoher Luftfeuchte widersteht. Damit können Anwendungen<br />

mit etwas erhöhten Temperaturen problemlos gemeistert werden.<br />

16 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

01<br />

02<br />

DCL-TECHNOLOGIE SORGT FÜR<br />

SPITZENLASTRESERVEN<br />

Eine leistungsfähige Stromversorgung sollte über hohe Impulsenergiereserven<br />

verfügen, die beispielsweise ein kraftvolles<br />

Hochlaufen von Motoren ermöglichen. Dank der zukunftsweisenden<br />

DCL-Technologie (Dynamic Currentis Limiting) ist dies<br />

bei der PROtop Stromversorgung jederzeit gewährleistet. Dabei<br />

steht im Normalbetrieb stets eine bis zu 600%ige Stromreserve<br />

zur Verfügung, um kurzeitige Spitzenlasten jederzeit abdecken zu<br />

können. Eine integrierte Überlast-Kontrollschaltung (DCL) sorgt<br />

für den sicheren Betrieb des Gerätes und begrenzt nur bei Bedarf<br />

den Ausgangsstrom auf einen unkritischen Wert. So kann der<br />

Stromversorgung immer ein Optimum an Impulsenergie entnommen<br />

werden. Zum Beispiel stehen im Anlaufmoment von<br />

Motoren für einen Zeitraum von etwa 100 ms 300 % und für zirka<br />

5 s 150 % an Leistungsreserven zur Verfügung. Dies ist z. B. für<br />

Anwendungen in der Fördertechnik interessant, in denen oftmals<br />

24-V- oder 48-V-DC-Motoren mit hohen Anlaufströmen arbeiten.<br />

INTEGRIERTE SICHERHEIT: ANDERS ALS<br />

HERKÖMMLICHE REDUNDANZMODELLE<br />

Besonders kritische Anwendungen verfügen häufig über eine redundante<br />

Stromversorgung. Allerdings kann auch in der Stromversorgung<br />

selbst ein Kurzschluss auftreten. Sind die Netzteile<br />

einfach parallel geschaltet, würde auch das Reservegerät kurzgeschlossen.<br />

Herkömmliche Redundanzkonzepte sehen deshalb<br />

spezielle Redundanz- oder Diodenmodule vor, die die Netzteile<br />

im Fehlerfall entkoppeln. Diese separaten Komponenten ziehen<br />

jedoch zusätzlichen Installationsaufwand und Platzbedarf nach<br />

sich. Anders bei den PROtop Stromversorgungen. In diesen ist<br />

bereits ein Entkopplungsmodul auf Basis eines ORing Mosfets integriert.<br />

Im Fehlerfall schaltet diese Vorrichtung den Geräteausgang<br />

automatisch hochohmig. Damit lassen sich die Stromversorgungen<br />

ohne weitere Schutzmaßnahmen parallel beitreiben.<br />

Die Systemkosten werden reduziert und im Schaltschrank lässt<br />

sich mehr als 30 % Platz einsparen. Der optional zuschaltbare<br />

Parallelbetrieb vereinfacht die Stromsymmetrierung und führt zu<br />

einer höchstmöglichen Langzeitstabilität.<br />

KOMMUNIKATION: SCHLÜSSELTECHNOLOGIE<br />

FÜR INDUSTRIE 4.0<br />

Die beschriebenen technischen Lösungen sind zwar wichtige<br />

Voraussetzungen für den Einsatz in anspruchsvollen und sensiblen<br />

Anwendungen; sie arbeiten allerdings weiterhin autark. Im<br />

01 Mit dem aufsteckbaren Kommunikationsmodul PRO COM<br />

wird erstmalig eine durchgängige Kommunikation von der<br />

Feldebene bis zur Cloud möglich<br />

02 Dank der Möglichkeit, die PROtop-Netzteile in das<br />

FieldPower-System zu integrieren, kann der gesamte<br />

Funktionsumfang im Feld zur Verfügung gestellt werden<br />

industriellen IoT jedoch sind alle Komponenten einer Produktionsumgebung<br />

über eine digitale Infrastruktur miteinander verbunden<br />

und müssen deshalb kommunikationsfähig sein – sogar<br />

komplette Stromversorgungs-Systeme wie Netzgerät und elektronische<br />

Sicherungen. Weidmüller hat für die PROtop Geräte eine<br />

spezielle, aufsteckbare Kommunikationsschnittstelle entwickelt.<br />

Zusätzlich gibt es das Lastüberwachungssystem TopGuard, ein<br />

modular aufgebautes, elektronisches Lastüberwachungssystem<br />

(Aufmacher/Einklinkerbild). Das System besteht aus einem Einspeisemodul<br />

und mehreren angereihten Abgangsmodulen. Die<br />

Abgangsmodule sind sowohl mit fest eingestellten als auch mit<br />

frei einstellbaren Sicherungswerten bis zu 12 A pro Modul verfügbar.<br />

Die spannungsadaptive Class2-Lastüberwachung erlaubt<br />

erstmalig den durchgängigen Einsatz einer Betriebsspannung<br />

von 18–30 V DC für eine NEC-konforme Verteilung. Sollte es zu<br />

einer Überlast oder einem Kurzschluss kommen, schaltet Top-<br />

Guard den betroffenen Kanal ab.<br />

MONITORING JEDES EINZELNEN<br />

KOMMUNIKATIONSMODULS<br />

Der Clou ist jedoch das Kommunikationsmodul, mit dem sich<br />

sowohl die Stromversorgung PROtop als auch das Lastüberwachungssystem<br />

nachrüsten lassen. Durch den Einsatz der standardisierten<br />

IO-Link-Technologie (IEC 61131-9) erhält der<br />

Anwender die Möglichkeit der Datenübertragung einschließlich<br />

Datentransparenz und Fernsteuerbarkeit der Lastüberwachung<br />

TopGuard. Das Kommunikationsmodul ermöglicht zum Beispiel<br />

ein Monitoring jedes einzelnen Moduls in Bezug auf die Spannung<br />

und Stromabgabe, ebenso ein Ein- und Ausschalten der<br />

einzelnen Kanäle sowie auch das Rücksetzen im Fehlerfall. Weiterhin<br />

können die verwendeten Module direkt über die Steuerung<br />

parametriert werden. Die Betriebsdaten werden dabei in<br />

einer IODD-Datei (IO Device Description) erfasst.<br />

Bilder: Weidmüller<br />

www.weidmueller.com<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 17


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

DIE GEBURTSSTUNDE<br />

DER SCHWARMPRODUKTION<br />

Der Platzverbrauch von Produktionsmaschinen<br />

und -anlagen ist immens. Um diesem<br />

Problem zu begegnen, gilt es, den linearen<br />

Produktionstransport aufzulösen und stattdessen<br />

einen dimensionalen Produktionsraum<br />

zu erschaffen. Der Wandel gelingt nun durch<br />

die Integration der modernen Magnetschwebetechnologie<br />

in ein Automatisierungssystem und<br />

läutet damit eine neue Ära der Fertigung ein.<br />

Die Magnetschwebetechnologie ermöglicht<br />

Produktmanipulationen und -transporte<br />

mit sechs Freiheitsgraden<br />

Förderbänder, Rundtische oder Transportkarusselle – zahllos<br />

sind die Methoden, um Produkte in oder zwischen Bearbeitungsstationen<br />

zu transportieren. Eines ist ihnen jedoch allen<br />

gemeinsam: Sie leisten keinen Beitrag zum eigentlichen<br />

Fertigungsprozess. Ganz im Gegenteil: Sie brauchen Platz und<br />

verringern so den Output pro m2 Stellfläche.<br />

„Der Produkttransport ist ein notwendiges Übel für Maschinenund<br />

Anlagenbauer“, bringt es Dario Rovelli, Experte für mechatronische<br />

Systeme bei B&R, auf den Punkt. Neben dem hohen<br />

Platzverbrauch hat der konventionelle Produkttransport einen<br />

zweiten schwerwiegenden Nachteil: Er macht die Maschine unflexibel.<br />

Es war Henry Ford, der der industriellen Massenproduktion<br />

mit dem Förderband und einem strikten Produk tionstakt<br />

zum Durchbruch verholfen hat. Doch was einst die Industrie viel<br />

Stefan Hensel ist Unternehmensredakteur bei B&R in Eggelsberg<br />

produktiver machte, ist nun zum Hindernis geworden. So Rovelli:<br />

„Um den aktuellen Anforderungen mit ständig wechselnden und<br />

immer individuelleren Produkten gerecht zu werden, müssen wir<br />

den unflexiblen Produktionstakt loswerden.“<br />

ANGLEICHEN ASYNCHRONER PROZESSE<br />

Neue Technologien haben die industrielle Produktion in den vergangenen<br />

Jahren viel flexibler gemacht, allen voran Track-Systeme<br />

wie SuperTrak und AcopoStrak. Sie können jedes Produkt individuell<br />

bewegen und auch als eigenständige Achse bei Bearbeitungsstationen<br />

eingesetzt werden. Zudem können Produktströme<br />

bei vollem Tempo getrennt und wieder zusammengeführt werden.<br />

„Track-Systeme meistern eine ganz große Herausforderung“,<br />

erklärt Rovelli, „sie synchronisieren asynchrone Prozesse.“ Das<br />

heißt: Die Produktionsgeschwindigkeit muss sich nicht mehr<br />

nach der langsamsten Bearbeitungsstation richten. Langsame<br />

18 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

Prozesse werden einfach parallelisiert und machen die Maschine<br />

ohne große Investitionen wesentlich produktiver.“ Laut Rovelli<br />

ermöglichen Track-Systeme es erstmals, die individuelle Massenproduktion<br />

wirtschaftlich umzusetzen. Nämlich dort, wo es eine<br />

klare Abfolge verschiedener Prozessschritte gibt, die flexibel angepasst<br />

werden können. Allerdings gibt es auch Applikationen,<br />

bei denen die Reihenfolge der Prozessschritte ständig wechselt.<br />

Diese benötigen eine völlige Freiheit des Produktionsablaufs.<br />

„Visionäre Vordenker haben daher seit vielen Jahren einen<br />

Traum“, sagt Rovelli. „Sie wollen den linearen Produkttransport<br />

völlig auflösen und einen mehrdimensionalen Produktionsraum<br />

schaffen – in dem sich jedes Produkt individuell von Bearbeitungsstation<br />

zu Bearbeitungsstation bewegt, ohne an einen<br />

rigiden, sequenziellen Produktionstakt gebunden zu sein.“<br />

VOM LINEAREN PRODUKTIONSFLUSS ZUM<br />

OFFENEN PRODUKTIONSRAUM<br />

Was lange Zeit nach einem kühnen Traum klang, wird nun durch<br />

moderne Magnetschwebetechnologie real. Shuttles gleiten wie<br />

von Geisterhand über einer Fläche und können nahezu beliebig<br />

beschleunigt und bewegt werden. „Seit ich diese Technologie<br />

zum ersten Mal im Einsatz sah, bin ich völlig fasziniert“, schwärmt<br />

Rovelli. „Sie ist kontaktlos, geräuschlos und extrem präzise. Mir<br />

war sofort klar, welch bahnbrechende Bedeutung das für die<br />

Fertigung der Zukunft haben würde. Und nun ist die Magnetschwebe<br />

technologie so weit fortgeschritten, dass ein wirtschaftlicher<br />

Einsatz in der Produktion möglich wird.“ Daher hat<br />

B&R die Magnetschwebetechnologie vollständig in sein Automatisierungssystem<br />

integriert und bietet mit Acopos 6D nun eine<br />

Technologie an, die den Wandel vom streng linearen Produktfluss<br />

hin zu einem offenen Produktionsraum einläutet. „Wir sprechen<br />

hier von nichts weniger als einer Revolution der Art und Weise,<br />

wie Produkte in Zukunft gefertigt, assembliert und verpackt<br />

werden“, sagt Rovelli.<br />

Seit die Diskussion um Industrie 4.0 und das Industrial Internet<br />

of Things an Fahrt aufgenommen hat, wird immer wieder davon<br />

gesprochen, dass sich das Produkt den Weg durch die Produktion<br />

selbst suchen soll. „Häufig wurde das als Hirngespinst abgetan“,<br />

sagt Rovelli, „aber nun haben wir tatsächlich die Technologie,<br />

diese Vision in die Tat umzusetzen.“ Mit Acopos 6D kann eine<br />

Es wird Zeit, die bisherigen Grenzen des Produkttransports<br />

zu durchbrechen und so eine neue Ära<br />

der Produktivität einzuleiten.<br />

DARIO ROVELLI, HEAD OF PRODUCT<br />

MANAGEMENT – MOTION & MECHATRONIC<br />

SYSTEMS BEI B&R IN EGGELSBERG<br />

Maschine gleichzeitig unterschiedliche Produktvarianten oder<br />

sogar unterschiedliche Produkte fertigen. Jedes Produkt fährt die<br />

Stationen an, die es tatsächlich benötigt. „Das ist die Geburtsstunde<br />

der Schwarmproduktion.“<br />

Bilder: B&R Industrie-Elektronik GmbH<br />

www.br-automation.com<br />

Zeit vorbei für Hacker, Cracker und Piraten<br />

Im Zeitalter softwaregetriebener Produkte sorgt CodeMeter für<br />

Know-how-Schutz vor Reverse Engineering<br />

Vorteile neuer Geschäftsmodelle für Anbieter und Anwender<br />

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HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

ROBUSTE<br />

VERBINDUNG<br />

Die Sensoren erkennen<br />

die Anwesenheit der<br />

Flaschen an den Endpositionen<br />

zuverlässig und<br />

genau, selbst bei hoher<br />

Maschinengeschwindigkeit<br />

und Vibration<br />

ROBUSTE<br />

VERBINDUNG<br />

Der ideale Sensor für Industrie 4.0 ist im Einsatz<br />

flexibel, bietet einen großen Funktionsumfang<br />

und verfügt über eine zukunftssichere<br />

Kommunikationstechnik für den ungehinderten<br />

Datenfluss. Eine neue Serie Ultraschallsensoren<br />

mit IO-Link erfüllt exakt diese<br />

Voraussetzungen. Sie sind sowohl für den<br />

Einsatz in der Verfahrenstechnik als auch für<br />

die diskreten Aufgaben der Fabrikautomation<br />

prädestiniert.<br />

Till Hoffmeyer-Zlotnik, Pepperl+Fuchs SE, Mannheim<br />

Ultraschallsensoren sind bauartbedingt sehr robust und<br />

zuverlässig. Sie können praktisch alle Materialien detektieren,<br />

wobei die optischen Eigenschaften der Oberfläche<br />

keine Rolle spielen. Ihre Funktion wird weder von<br />

Staub, Nebel und Dämpfen noch von Verschmutzung und Anhaftungen<br />

beeinträchtigt. Die Eigenvibration der objektzugewandten<br />

Sensorfläche sorgt für wirksame Selbstreinigung. Das Messprinzip<br />

der Schallausbreitung funktioniert, von sehr wenigen Ausnahmen<br />

abgesehen, in praktisch jeder Umgebung und selbst<br />

unter besonders rauen Bedingungen. Mit diesen Fähigkeiten ausgestattet,<br />

können Ultraschallsensoren komplexe Aufgaben erledigen,<br />

von der Objekterkennung bis zur millimetergenauen<br />

Füllstandmessung.<br />

VIELFÄLTIGE MÖGLICHKEITEN<br />

In der neuen Produktserie UC18GS sind die grundlegenden Eigenschaften<br />

der Ultraschallsensorik mit einer breiten Palette von<br />

Optionen für Konfiguration und Kommunikation kombiniert. So<br />

kann etwa in einer Füllstandapplikation die Schallkeule des Sensors<br />

sehr einfach an unterschiedliche Behälterformen angepasst<br />

werden. Das Gleiche gilt für variierende Zielobjekte bei der Objekterkennung.<br />

Die Anpassung hat dabei, anders als bei herkömmlicher<br />

Ultraschalltechnik, keine Auswirkung auf die Länge<br />

des Messbereichs. Die Blindzone ist minimal: Sie beträgt nur<br />

30 mm bei Geräten mit einer Reichweite von 500 mm und 70 mm<br />

bei 1 000 mm Reichweite.<br />

Die sehr einfache Parametrierung und Programmierung kann<br />

mithilfe der gewohnten Drucktasten direkt am Gerät oder ohne<br />

physischen Kontakt zum Sensor per IO-Link beziehungsweise<br />

durch die IrDA-Schnittstelle ausgeführt werden. Letztere erlaubt<br />

auch Zugriff auf die Daten im laufenden Prozess für Analyse und<br />

Wartung. Durch die IrDA- sowie die IO-Link-Schnittstelle kann<br />

der Sensor auch unter Nutzung von DTM/PACTware umfassend<br />

konfiguriert werden.<br />

Die IO-Link-Schnittstelle schafft zudem eine Datenverbindung<br />

für die intelligente bidirektionale Kommunikation mit dem Gerät.<br />

Sie bildet die Grundlage für eine reibungslose Integration in<br />

IIoT-Umgebungen und Industrie-4.0-Anwendungen. IO-Link ist<br />

nach IEC 61131-9 standardisiert und weltweit verbreitet. Als offene,<br />

herstellerunabhängige Schnittstelle kann es mit jedem verfügbaren<br />

Feldbus kommunizieren. IO-Link-Geräte können über die<br />

20 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

Die IO-Link-Schnittstelle erlaubt eine umfassende Parametrierung<br />

der Ultraschallsensoren über die Steuerung ohne physischen Zugang<br />

zum Sensor<br />

Steuerung konfiguriert werden. Auch Änderungen an Rezepten<br />

und Abläufen können so sehr schnell und mit minimierten Stillstandzeiten<br />

ausgeführt werden. Selbst die individualisierte Produktion<br />

bis hin zur Losgröße 1 wird möglich.<br />

FÜLLSTANDMESSUNG MIT<br />

STÖRGRÖSSENAUSBLENDUNG<br />

Für die Füllstandmessung von Flüssigkeiten und Granulaten bietet<br />

die Geräteserie UC18GS einen zentralen Vorteil: Störgrößen wie<br />

Stützstreben, Trittleitern oder andere ins Messfeld hineinragende<br />

Objekte im Inneren der Behälter können per Software (PACTware)<br />

ausgeblendet werden. Zugleich wird der Pegel des Tankinhalts<br />

unabhängig von physikalischen Eigenschaften oder<br />

un regelmäßigen Oberflächen zuverlässig erfasst. Das Gerät entspricht<br />

der Schutzart IP67 und stellt sicher, dass weder die rauen<br />

OB DRUCKTASTER ODER SCHNITT-<br />

STELLEN WIE IO-LINK – DIE<br />

UC18GS-ULTRASCHALL SENSOREN<br />

BIETEN MAXIMALE FLEXIBILITÄT<br />

BEIM THEMA PROGRAMMIERUNG<br />

Bedingungen eines industriellen Umfelds noch die besonderen<br />

Herausforderungen im Inneren des Behälters die Messung<br />

be einflussen.<br />

Die UC18GS-Sensoren sind sehr kompakt. Der Durchmesser<br />

der kegelförmigen Schallkeule lässt sich an den gewünschten<br />

Zielbereich anpassen. Die Schallwellen treffen flächig auf die<br />

Oberflächen des Mediums. So ermittelt der Sensor bei einer unregelmäßigen<br />

oder bewegten Oberfläche einen Mittelwert. Statt<br />

eines potenziell verzerrten punktuellen Werts gibt er damit den<br />

tatsächlichen Füllstand an. Das gilt auch für den Bereich der ausgeblendeten<br />

Störgrößen.<br />

OBJEKTERKENNUNG BEI HOHEM DURCHSATZ<br />

Abfüllanlagen der Getränkeindustrie arbeiten hochgradig automatisiert<br />

und mit großem Durchsatz. Die leeren Gebinde gelangen<br />

durch sogenannte Flaschengassen zur Füllstation. An der<br />

Endposition wird ihre Anwesenheit in jeder Gasse gesondert<br />

überwacht. Nur wenn sich die Flasche in der korrekten Position<br />

befindet, darf die Zuführung zur Verpackungsstation aktiviert<br />

werden. In den Maschinen sind in der Regel mehrere Gassen unmittelbar<br />

nebeneinander angeordnet, entsprechend viele Sensoren<br />

arbeiten daher parallel auf engem Raum.<br />

Die Sensoren müssen die Anwesenheit der Flaschen an den<br />

Endpositionen zuverlässig und genau erkennen, auch bei der typischerweise<br />

hohen Maschinengeschwindigkeit und der vorherrschenden<br />

ständigen Vibration. Die Gebinde können aus unterschiedlichen<br />

Materialien (Glas, Kunststoff, Keramik) bestehen;<br />

ihre Farben variieren; sie können durchsichtig sein oder spiegelnde<br />

Oberflächen besitzen. Die Funktion der Sensoren darf von<br />

solchen Eigenschaften nicht beeinträchtig werden. Zugleich<br />

müssen die Geräte auf engem Raum Platz finden und dürfen<br />

einander in der Detektion nicht stören.<br />

Ultraschallsensoren der Serie UC18GS erkennen zuverlässig<br />

die Anwesenheit von Flaschen in den Endpositionen. Da ihre<br />

Schallkeule flächig auf die Oberfläche des Gebindes trifft, ist die<br />

Erfassung auch bei variierenden Konturen und prozesstypischen<br />

Positionsabweichungen gewährleistet. Die Farbe und Beschaffenheit<br />

der Oberflächen spielt keine Rolle. Die flexible<br />

Konfiguration schafft die Voraussetzungen für einen schnellen<br />

Produktwechsel ohne umständliche Neuparametrierung im<br />

Prozess.<br />

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Einmalig vielfältig.<br />

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den Einsatz in allen Bereichen<br />

unabhängig von den Umwelteinflüssen<br />

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Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 21


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

ERSTER RELEASE-KANDIDAT VERÖFFENTLICHT<br />

Mit der aktuellen OPC UA Framework war der<br />

Determinismus heutiger Feldbuslösungen nicht<br />

gegeben. Die Randbedingungen änderten sich<br />

jedoch mit der OPC UA-Erweiterung auf die<br />

Publisher/Subscriber-Technologie und dem<br />

Aufkommen von TSN. Viele Single- und<br />

Multivendor-Demonstratoren zeigten früh,<br />

welche Möglichkeiten bis hin zu Motion Control<br />

die TSN-Technologie in puncto Synchronität und<br />

Echtzeit eröffnet.<br />

Doch wenn jedes Unternehmen respektive jede Nutzerorganisation<br />

das jeweils bestehende System auf TSN hebt,<br />

bringt dies keinen Vorteil für die Automatisierungswelt.<br />

Vor diesem Hintergrund wurde zusätzlich auf der IEEE-/<br />

IEC-Normungsebene zeitig ein TSN-Standardisierungsprojekt<br />

(IEC/IEEE 60802-IA) in Angriff genommen, das auf eine Vereinheitlichung<br />

des TSN-Einsatzes in der industriellen Automatisierungstechnik<br />

abzielt. Mit der Fertigstellung eines einheitlichen<br />

TSN-Profils sollen sich Automatisierungs- und IT-Protokolle ein<br />

TSN-Netzwerk mit entsprechenden Garantien teilen können. Die<br />

vorhandene Kommunikation darf dabei durch die zusätzliche<br />

neue nicht gestört werden – das „Converged Network“.<br />

Um in diesem „Converged Network“ langfristig lediglich eine<br />

Sprache zu sprechen, nämlich OPC UA, gründeten 2018 Automatisierungsanbieter,<br />

Technologie-Provider sowie Komponentenund<br />

Switch-Hersteller aus der Fabrik- und Prozessautomation auf<br />

der Messe SPS in Nürnberg innerhalb der Nutzerorganisation<br />

OPC Foundation die Initiative Field Level Communication (FLC).<br />

Heute sind hier 27 Unternehmen aktiv. Sie haben sich verpflichtet,<br />

die FLC-Initiative aktiv zu unterstützen, damit auf Basis von<br />

OPC UA und TSN ein umfassender Kommunikationsstandard für<br />

die Automatisierungstechnik entwickelt wird. Die 27 Unternehmen<br />

geben die Richtung vor, wobei die eigentliche Spezifikationsarbeit<br />

in den Arbeitsgruppen offen für jedes Mitglied der OPC<br />

Foundation ist. Nach knapp über zwei Jahren werden jetzt die<br />

ersten Spezifikationen als Release-Kandidaten veröffentlicht.<br />

UMSETZUNG PEU À PEU<br />

Die Erarbeitung eines komplett neuen Ökosystems für die Automatisierung,<br />

mit dem sich die technologischen Entwicklungen<br />

der nächsten 20 Jahre ebenfalls umsetzen lassen, erweist sich als<br />

große Herausforderung. Bei der Spezifikation sollen die Anforderungen<br />

von der Prozesstechnik bis zu synchronen Motion-Control-Applikationen<br />

erfüllt werden. Deshalb haben sich die Mitglieder<br />

der FLC-Initiative zur Realisierung eines sukzessiven<br />

Konzepts entschieden.<br />

Der erste Schritt fokussiert sich auf den Datenaustausch von<br />

Steuerung zu Steuerung. Im Rahmen der initialen Arbeiten wurden<br />

Anwendungsszenarien adressiert, in denen beide Steuerungen<br />

aufeinander abgestimmt beidseitig konfiguriert werden. Die<br />

Dipl.-Ing. Robert Wilmes, System Management PLCnext, Phoenix Contact<br />

Electronics GmbH in Bad Pyrmont<br />

22 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


IP-Adressen sind schon vergeben und eine Parametrierung des Kommunikationspartners ist<br />

nicht notwendig.<br />

JAHRE<br />

ELEKTRONISCHER<br />

ÜBERSTROMSCHUTZ<br />

INTEGRATION EINES GERÄTETYPS IN DAS ENGINEERING ANDERER ANBIETER<br />

MEHR ÜBER DIE AKTIVITÄTEN DER FLC-INITIATIVE<br />

LESEN SIE IM VOLLSTÄNDIGEN ARTIKEL UNTER<br />

BIT.LY/FLC-INITIATIVE<br />

Heutige Gerätebeschreibungs-Lösungen aus dem Feldbusbereich beschäftigen sich mit der Integration<br />

eines Gerätetyps eines bestimmten Sensors oder Aktors in das Engineering eines Systemanbieters.<br />

Ist das Gerät einmal instanziiert, wird die Datei oftmals nicht mehr aktiv verwendet.<br />

Anders bei FLC: Die Gerätebeschreibung kann nur Typinformationen beinhalten, lässt sich<br />

allerdings um Instanzinformationen erweitern. Wenn bekannt, lassen sich im Vorfeld also ebenfalls<br />

Adressinformationen oder spezifische Konfigurationen festlegen, bevor sie dann in das andere<br />

Engineering-System eingebunden werden.<br />

Damit wird die Gerätebeschreibungsdatei automatisch zum digitalen Zwilling des Kommunikationspartners.<br />

Jeder Anwender kann die Informationen hinzufügen, die er im Rahmen seiner Engineering-Aufgaben<br />

schon kennt. Die Datei wächst folglich inhaltlich mit dem Projektfortschritt. Gelöst<br />

wird das über einen Ansatz auf Basis der Beschreibungssprache AML (Automation Markup<br />

Language), die FLC-spezifische ebenso wie weitere Informationen in einem Paket zusammenfasst.<br />

BIDIREKTIONALE KOMMUNIKATION<br />

Beim Verbindungsaufbau hat die FLC-Initiative ein einfaches Modell favorisiert. Dabei initiiert<br />

der Datenempfänger den Verbindungsaufbau und der Sender überträgt die Daten gemäß der Anforderung<br />

des Empfängers unidirektional. Hinter diesem Modell steckt der Gedanke, dass bei<br />

zwei Kommunikationsteilnehmern der Empfänger am besten weiß, wann seine Applikation die<br />

Daten benötigt. Soll ein bidirektionaler Datenaustausch aufgebaut werden, müssen somit beide<br />

Seiten die Datenübertragung anstoßen können. Dieser Ansatz wird derart spezifiziert, dass er<br />

auch auf bidirektionale Kommunikationsmodelle erweitert werden kann.<br />

HARDWAREUNABHÄNGIGE FUNKTIONALITÄTEN<br />

Das FLC-Gerätemodell der Kommunikationsteilnehmer wurde ebenfalls neu aufgesetzt. Die Kommunikationsteilnehmer<br />

heißen nun Automation Components (AC). Egal ob Steuerung oder Sensor: Alle<br />

Geräte sind in ihrer Grundstruktur identisch aufgebaut. Dabei ist strikt zwischen dem Asset und der<br />

Funktion getrennt worden. Durch diese Trennung wird ermöglicht, dass Funktionalitäten zukünftig<br />

hardwareunabhängig betrachtet und z. B. einfach in neuen Produkten kombiniert werden können.<br />

ERZIELTE ERFOLGE UND AUSBLICK<br />

Mit dem ersten Schritt haben die Mitglieder der FLC-Initiative einen reduzierten Funktionsumfang<br />

definiert, der für die sichere Übertragung von Standard- und Safety-Daten zwischen zwei<br />

Steuerungen ausreicht. Ein erster Release Candidate wurde im November 2020 veröffentlicht. Er<br />

dient der Umsetzung von Prototypen, der Validierung der Spezifikation und der Entwicklung von<br />

Tests, die Bestandteil des CTT werden. Im zweiten Schritt erfolgt eine Beschreibung der fehlenden<br />

Funktionalitäten, die für die Kommunikation zwischen Controller und Device notwendig sind.<br />

Außerdem entstehen erste Arbeitsgruppen, die auf der Grundlage dieses Modells funktionsspezifische<br />

Informationsmodelle zum Beispiel seit Mitte 2020 für Motion-Applikationen erarbeiten.<br />

Der Auslöser für diese Entwicklung, nämlich TSN, wurde in der Zwischenzeit über OPC-Arbeitsgruppen<br />

als optionale Funktion in die PubSub-Spezifikation integriert. Ob letztendlich TSN<br />

mit seinen Zeitgarantien eingesetzt wird, hängt von den Determinismus-Anforderungen der jeweiligen<br />

Anwendung ab.<br />

Die Aktivitäten der FLC-Initiative im Hinblick auf die Feldtauglichkeit von OPC UA laufen somit<br />

auf Hochtouren und zeigen erste Ergebnisse. In der feldnahen Kommunikation wird sich ein<br />

großer Schritt mit viel Innovationspotenzial eröffnen, wenn dann die für die OT entwickelten Geräte<br />

zukünftig mit OPC UA eine Sprache sprechen und gleichzeitig mit TSN auf einer echtzeitfähigen<br />

Ethernet-Hardware basieren.<br />

20 JAHRE<br />

ELEKTRONISCHER<br />

ÜBERSTROMSCHUTZ<br />

E-T-A hat’s erfunden!<br />

Automatisierung ist ohne elektronischen<br />

Überstromschutz nicht<br />

mehr denkbar – eine wegweisende<br />

Innovation vom Weltmarktführer<br />

E-T-A.<br />

Schon damals konnte nur E-T-A<br />

alle Formen der Absicherung anbieten.<br />

Und auch heute erhalten Sie in<br />

Sachen elektronischem Überstromschutz<br />

nur von E-T-A die maßgeschneiderte<br />

Antwort:<br />

• Hutschienen-Montage<br />

• steckbar<br />

• mit oder ohne galvanischer<br />

Trennung<br />

• ein- oder mehrkanalig<br />

• 12, 24 oder 48 V.<br />

Haben Sie dazu weitere Fragen?<br />

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Bild: Funtap/shutterstock.com<br />

www.phoenixcontact.de<br />

ENGINEERING TECHNOLOGY


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

SO SCHAFFEN SIE DIE BASIS<br />

FÜR AGILES ENGINEERING<br />

Engineeringprozesse immer stärker zu<br />

parallelisieren, ist längst erzwungene Realität.<br />

Die Aucotec AG, Software-Entwickler seit über<br />

35 Jahren, setzt dafür jetzt neue Maßstäbe. Mit<br />

„agilem Engineering“ will das Unternehmen<br />

Planer befähigen, die simultane Kooperation<br />

verschiedener Gewerke und Disziplinen in<br />

Maschinen- oder Anlagenbauprojekten deutlich<br />

effizienter und effektiver zu beherrschen<br />

„Den“ Wasserfall-Prozess gibt es schon lange nicht mehr. Kein<br />

Planer kann so lange warten, bis der vorherige Projektschritt ganz<br />

abgeschlossen ist. Also fängt er ohne die Ergebnisse der Nachbar-<br />

Disziplin in seinem Tool an. Ebenso verfahren die anderen Fachbereiche.<br />

Das erfordert immer wieder interdisziplinäre Abgleiche.<br />

Dazu kommen unvermeidlich Korrekturen von außen durch<br />

veränderte Kundenwünsche oder Rahmenbedingungen, mit<br />

Auswirkungen auf alle Disziplinen. So entsteht ein langwieriger,<br />

fehleranfälliger Kreislauf von Änderungsübertragungen. Noch<br />

komplizierter wird es bei parallelen „Wasserfällen“, wobei die<br />

neue Version eines freigegebenen Prozessschritts bearbeitet<br />

wird, während andere noch auf Basis einer früheren Freigabe<br />

weiterentwickeln.<br />

DATENPOOL SICHERT INFORMATIONSFLUSS<br />

So ist das Wasserfallmodell nicht nur wegen zu langer Wartezeiten<br />

„out“, sondern auch, weil Wasser nunmal nicht bergauf, also<br />

Johanna Kiesel, Pressereferentin der Aucotec AG in Isernhagen<br />

rückwärts fließt – und Toolketten nur einen vorgegebenen Ablauf<br />

unterstützen. Deshalb entwickelte Aucotec die Kooperationsplattform<br />

Engineering Base (EB). Sie vereint sämtliche Kerndisziplinen<br />

der Maschinen- und Anlagenplanung in einem System.<br />

Ihr zentrales Datenmodell sorgt dafür, dass jede Änderung jeder<br />

beteiligten Disziplin sofort für alle sichtbar ist und sich unmittelbar<br />

weiterbearbeiten lässt. Um im Wasserbild zu bleiben: Das<br />

Modell ist wie der Teich, in dem sich durch jeden neuen Wassertropfen<br />

Wellenkreise ausbreiten. Genauso erreicht jede Eingabe<br />

in EBs Single Source of Truth sofort jede Disziplin – existenzielle<br />

Voraussetzung für das Beherrschen komplexer Szenarien.<br />

PARALLEL WIRD AGIL<br />

Mit einer Reihe von Neuerungen hat Aucotec EB jetzt so optimiert,<br />

dass der nächste Schritt, agiles Engineering, möglich ist.<br />

Neben dem etablierten Data Tracking mit kompletter Änderungshistorie,<br />

in dem sich individuell konfigurieren lässt, welche<br />

Änderungen man sehen möchte, gibt es eine Rechtevergabe auf<br />

Attributebene, worin definiert wird, wer welchen Status sehen<br />

und bearbeiten darf. Das funktioniert nur, weil bei EB Daten statt<br />

Dokumente im Zentrum stehen. Restriktive Rechte, die sich auf<br />

Objekte beziehen, sind hier nicht zielführend, da es jedes Objekt<br />

nur einmal gibt, aber verschiedene Disziplinen daran arbeiten,<br />

auch parallel. Ein Prozessingenieur bearbeitet eine Pumpe ebenso<br />

wie der Electrical-Experte, nur eben andere Aspekte. In EB ist<br />

Gleichzeitigkeit Programm.<br />

Zudem sind die Daten und die gesamte Anlagenstruktur gegen<br />

versehentliche Änderungen geschützt. Das gilt unterhalb von<br />

Objekten ebenso wie nach oben („glue to parent“). Nur mit dieser<br />

disziplinübergreifenden Sicherheit, die kein „Einfrieren“ von<br />

Daten erfordert, wird agiles Arbeiten möglich. Mit kontinuierlicher<br />

Sichtbarkeit der Fortschritte in den Nachbardisziplinen und<br />

unmittelbarer Nutzbarkeit neuer Daten für die eigenen Aufgaben.<br />

Die damit viel engere Verzahnung der Disziplinen macht Wartezeiten<br />

und Änderungs-Pingpong überflüssig und bringt enormen<br />

Effizienzgewinn. Zudem ist während der Planungsphase die Modifizierung<br />

eines Anlagenbauprojekts jederzeit möglich: Was vor<br />

24 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

Jede Variante des Wasserfallmodells ist ein Handicap für den Informationsfluss<br />

(li.) – Agiles Engineering dagegen ist parallel und simultan,<br />

Informationen werden unmittelbar an Beteiligte weitergegeben (re.)<br />

ein oder zwei Jahren angedacht war, muss nicht zwangsläufig umgesetzt<br />

werden. Neue Erkenntnisse sind im laufenden Prozess<br />

kontinuierlich und schnell, also agil, umsetzbar. Das Ergebnis:<br />

Die fertige Anlage ist State-of-the-Art, nicht vom vorletzten Jahr.<br />

WIR MÜSSEN DIE KOMPLEXITÄT BEHERRSCHEN<br />

„Agiles Engineering ist eine langfristige Strategie“, erklärt Reinhard<br />

Knapp, Leiter Global Strategies bei Aucotec. „Das ist natürlich<br />

kein Muss, EB schafft auch ohne Agilität effiziente Kooperation.<br />

Aber die Eignung eines Systems zu agilem Engineering ist<br />

heute der Gradmesser für seine Zukunftsfähigkeit.“ Wer aufgrund<br />

des immer weiter steigenden Zeit- und Effizienzdrucks stärker<br />

parallelisieren und immer mehr Komplexität durch Indus trie-<br />

4.0-Anforderungen, wie die explodierende Sensoren-Vielfalt, bewältigen<br />

muss, wer wachsen und in eine Zukunft investieren will,<br />

von der man noch gar nicht genau wissen kann, wie sie aussehen<br />

wird, der wird laut Knapp mit Toolketten und Synchronisations-<br />

Plattformen bald an deren Grenzen stoßen. EB sei zurzeit das<br />

einzige System, das die Basis für agiles Engineering biete. „Da ist<br />

die Zukunft schon drin“, betont Aucotecs Chefstratege.<br />

Bilder: Aufmacher Deyan Georgiev – stock.adobe.com, sonstige Aucotec<br />

www.aucotec.com<br />

UNSERE PLATTFORM IST EINE<br />

LANGFRISTIGE STRATEGIE<br />

„Die Eignung eines Entwicklungssystems zu<br />

agilem Engineering ist heute der Gradmesser<br />

für seine Zukunftsfähigkeit.“<br />

REINHARD KNAPP, Director Global Strategies<br />

bei Aucotec


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

AUF DEM WEG ZUR<br />

DIGITALEN FABRIK<br />

Michael Bindner ist Produktmanager bei der E-T-A<br />

Elektrotechnische Apparate GmbH in Altdorf<br />

Zukunftsorientierte Anlagen sind zunehmend<br />

vernetzt und schaffen damit die<br />

Voraussetzungen für das Internet of Things.<br />

Doch ohne eine stabile Kommunikations- und<br />

Datenübertragung stößt man schnell an seine<br />

Grenzen. Und genau hier kommt der<br />

Stromversorgung der Netzwerk komponenten<br />

wie auch der Produktionsanlagen eine besondere<br />

Rolle zu. Wir stellen Ihnen eine intelligente<br />

Lösung vor, die Stromverteilung mit<br />

Überstromschutz und smarten<br />

Überwachungsfunktionen verknüpft. .<br />

Der Begriff der „<strong>Digital</strong> Factory“ ist im Kontext von Industrie<br />

4.0 und Internet of Things in aller Munde. So ist die ITgesteuerte<br />

Interaktion zwischen Maschinen bis hin zum<br />

Aufbau logischer Prozessketten in der Produktion wie in<br />

der gesamten Wertschöpfungskette heute keine Fiktion mehr. Der<br />

Wunsch, diese Prozesse weitgehend zu automatisieren und von<br />

Maschinen und Computern eigenständig managen zu lassen, verspricht<br />

mehr Wachstum und erhöhte Qualität zu niedrigeren Kosten.<br />

Damit sich der Wandel von Insellösungen in der Produktion<br />

hin zu komplett vernetzten Anlagen realisieren lässt, muss ein massiver<br />

Ausbau der Kommunikations- und Datentechnik im Unternehmen<br />

selbst sowie in der gesamten Infrastruktur erfolgen. Zudem<br />

müssen die Produktionsanlagen für die smarten Anforderungen<br />

befähigt werden. Denn zukünftig wird das Unternehmen die<br />

besten Ergebnisse erwirtschaften, das eine stabile Kommunika-<br />

tions- und Datenübertragung mit stabilen Produktionsprozessen<br />

kombiniert. In diesem Bereich kommt der Stromversorgung der<br />

Netzwerkkomponenten wie auch der Produktionsanlagen eine besondere<br />

Rolle zu. E-T-A bietet mit dem ControlPlex System eine intelligente<br />

Lösung, die Stromverteilung mit Überstromschutz und<br />

smarten Überwachungsfunktionen verknüpft – ein wichtiger Beitrag<br />

hin zur <strong>Digital</strong>en Fabrik.<br />

ANLAGENVERFÜGBARKEIT SICHERN<br />

Der Bereich der Kommunikation und Datentechnik umfasst zum einen<br />

die Infrastruktur innerhalb der Produktionsstand orte und Unternehmen.<br />

Dort sind beispielsweise Router zur Internetanbindung<br />

oder Server zum Speichern und Hosten von Daten und Diensten in<br />

Verwendung. Zum anderen müssen Internetservice-Provider zur<br />

Vernetzung der Standorte ein funktionierendes Internet-Backbone<br />

auf Basis eines leistungsfähigen Glasfasernetzes zur Verfügung stellen.<br />

In beiden Fällen ist Anlagenverfügbarkeit das oberste Gebot.<br />

Die Stromverteilung sowie den Schutz der zu versorgenden Komponenten<br />

bewerkstelligen häufig konventionelle Stromverteilungssysteme.<br />

Diese Art der Sicherungsfelder stößt in modernen Infrastrukturen<br />

allerdings an ihre Grenzen. Features wie Messdatenerfassung,<br />

eine transparente Überwachung oder Steuerung mittels<br />

Remote-Zugriff sind hier schlichtweg nicht möglich. Auch ist eine<br />

Integration von Sensoren und die Verarbeitung ihrer Daten kaum<br />

realisierbar. Für diese anspruchsvollen, durch die <strong>Digital</strong>isierung<br />

getriebenen Anwendungen, bieten intelligente DC-Stromverteilungssysteme<br />

mit elektronischen Sicherungsautomaten und I/O-<br />

Schnittstellen eine fortschrittliche Möglichkeit.<br />

ZUKUNFTSWEISEND: ELEKTRONISCHE SICHE-<br />

RUNGSAUTOMATEN<br />

Für die Absicherung der einzelnen Lastkanäle in intelligenten<br />

Stromverteilungssystemen sind häufig elektronische Sicherungsautomaten,<br />

wie der ESX300-S von E-T-A, verbaut. Diese unterbrechen<br />

26 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


im Überlast- oder Kurzschlussfall den Stromkreis und schützen damit die angeschlossenen<br />

Verbraucher vor Zerstörung. Dabei misst ein integrierter Stromsensor<br />

den Laststrom. Im Fehlerfall ermöglichen Power-Mosfets die sichere und präzise Abschaltung<br />

des Lastkreises innerhalb von Millisekunden. Ein weiterer Vorteil ist die aktive<br />

Strombegrenzung der elektronischen Sicherungsautomaten. Hierbei wird im Fehlerfall<br />

der fließende Strom auf z. B. das 1,2-Fache des Nennstroms begrenzt. Die selektive<br />

Abschaltung der Lasten verhindert Spannungseinbrüche im Gesamtsystem. Das garantiert,<br />

dass im Problemfall lediglich der defekte Verbraucher abschaltet und die<br />

restlichen Komponenten weiterhin mit Strom versorgt werden. Die Anlagenverfügbarkeit<br />

erhöht sich dadurch enorm und die Kommunikation bleibt aufrechterhalten. Die integrierte<br />

Sensorik der Sicherungsautomaten kann zudem Daten zu Spannung, Strom oder<br />

Temperatur des Sicherungsautomaten erfassen. Diese Daten sind im Zuge von Predictive<br />

Maintenance nutzbar.<br />

DIE INTELLIGENTE STEUEREINHEIT<br />

So wie sprichwörtlich eine Schwalbe noch keinen Sommer macht, so wird schnell klar,<br />

dass der Einsatz von elektronischen Sicherungsautomaten deutliche Vorteile bringt,<br />

aber der komplette Mehrwert erst gehoben wird, wenn im System eine intelligente Steuereinheit<br />

zum Einsatz kommt. Diese Steuereinheit ist meist über einen internen Bus mit<br />

den elektronischen Sicherungsautomaten verbunden. Sie übernimmt als zentrales Herzstück<br />

des Systems die Verbindung zwischen den elektronischen Sicherungsautomaten<br />

und der übergeordneten Steuerungs- oder Leitwarte. Damit lassen sich individuelle<br />

Messdaten, Statuszustände und Fehlermeldungen abfragen, zwischenspeichern und an<br />

das Managementsystem weitergeben.<br />

Um das System ins Unternehmensnetzwerk zu integrieren, besitzt die Steuereinheit<br />

RCI10 von E-T-A eine Ethernet-Schnittstelle. Ist die Verbindung zum Netzwerk hergestellt,<br />

kann der Betreiber die Daten weltweit per SNMP (Simple Network Management<br />

Protocol) abfragen. Die integrierte Weboberfläche erlaubt neben der Zustandsvisualisierung<br />

ebenso ein aktives Ein- oder Ausschalten jedes Lastkanals. Damit sieht der Administrator<br />

nicht nur den Ausfall einer Komponente oder Anlage, sondern kann dank des<br />

Fernzugriffs sogar den Grund für den Ausfall zurückverfolgen.<br />

SELBSTOPTIMIERUNG DER ANLAGEN<br />

Ein weiterer Vorteil intelligenter Stromverteilungssysteme ist die einfache Erfassung und<br />

Integration von Umweltparametern. Meist ermitteln Sensoren diese Parameter und I/O-<br />

Schnittstellen geben sie ans Managementsystem weiter. Neben dem reinen Sammeln<br />

der Informationen steht aber vor allem die sinnvolle Verarbeitung der erhobenen Daten<br />

im Vordergrund. So nützt es niemandem, wenn der Sensor zwar eine erhöhte Temperatur<br />

an bestimmten Stellen des Produktionsbereichs oder im Schaltschrank meldet, das<br />

Bedienpersonal daraufhin aber keine Aktionen einleitet. Im besten Fall optimiert sich<br />

die Anlage hier bereits selbst, ohne den manuellen Eingriff eines Mitarbeiters. Solche<br />

Szenarien sind heute durch den Aufbau logischer Prozessketten leicht zu realisieren.<br />

Beim ControlPlex Rack System bietet die I/O-Schnittstelle „EAI300“ acht digitale Eingänge<br />

sowie einen analogen Eingang und zwei digitale Relais-Ausgänge. Zudem können<br />

softwareseitige Zusatzfeatures, wie sie sonst moderne speicherprogrammierbare Steuerungen<br />

(SPS) bieten, genutzt werden. So kann der Anwender zum Beispiel die Betriebszustände<br />

des elektronischen Sicherungsautomaten ESX300-S mittels der gängigen Befehle<br />

„AND“, „OR“, „NOT“ mit den ermittelten Informationen der Sensoren verknüpfen.<br />

Als Resultat dieser Kombination kann das System dann die Lastausgänge eigenständig<br />

steuern und z. B. einen zusätzlichen Lüfter im Schaltschrank einschalten.<br />

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HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

SICHERE RÜCKKEHR<br />

AUS DEM ALL<br />

Kleinstantriebe leisten heute Beachtliches.<br />

Kompakt, effizient, dynamisch bei präziser<br />

Ansteuerung und möglichst geräuschlosem<br />

Lauf sind aber nicht nur Anforderungen, die<br />

industrielle Anwendungen an die Antriebe<br />

stellen. So sorgen beim HADES-Projekt der<br />

Schweizer Hochschule für angewandte<br />

Wissenschaften in Genf zwei kleine lineare<br />

DC-Servomotoren dafür, dass die Fluglage<br />

einer Transportkapsel für kosmisches<br />

Material bei der Rückkehr zur Erde stabil<br />

bleibt. Höchstleistungen par excellence!<br />

Linearmotoren können recht unterschiedlich konstruiert<br />

sein, denn grundsätzlich lassen sich „drehende“ Elektromotoren<br />

aller Prinzipien in Linearmotoren umsetzen, indem<br />

man den runden Luftspalt auf eine Gerade abbildet.<br />

Die ursprünglich kreisförmig angeordneten elektrischen Erregerwicklungen<br />

werden dazu quasi auf ebener Strecke abgewickelt.<br />

Das Magnetfeld zieht dann den Läufer über die Fahrstrecke.<br />

Es gibt jedoch auch noch andere Möglichkeiten. Die DC-<br />

Linearantriebe der Serie „Quickshaft“ (Bild 4) aus dem Hause<br />

Faulhaber beispielsweise sind nicht als solche „Oberflächenläufer“<br />

mit Schlitten und Führung aufgebaut. Stattdessen wird der<br />

Läuferstab innerhalb einer selbsttragenden Dreiphasenspule<br />

geführt. Durch diese innovative Konstruktion ergeben sich ein<br />

ausgesprochen gutes lineares Kraft-/Stromverhältnis und eine<br />

hohe Dynamik. Zudem gibt es keine Rastmomente, wodurch<br />

sich die Linearmotoren für den Einsatz in Mikropositioniersystemen<br />

besonders gut eignen. Typische Anwendungen reichen<br />

von Handling- und Positioniersystemen bis hin zu Scanning-<br />

Applikationen beispielsweise in der Mikroskopie. Inzwischen<br />

erobern sich die kompakten und robusten DC-Linearantriebe<br />

sogar den Weltraum.<br />

WIE IST DAS LEBEN AUF DER ERDE<br />

ENTSTANDEN?<br />

Die Frage wie unser Sonnensystem und das Leben auf der Erde<br />

entstanden sind, ist bis heute nicht abschließend beantwortet. Es<br />

gibt jedoch Indizien, dass Asteroiden oder Kometen dabei eine<br />

wichtige Rolle spielten. Auf der Suche nach weiteren Hinweisen<br />

fliegen Raumsonden zu solchen Himmelskörpern und sammeln<br />

dort Proben ein. Die Kapseln, die das Material dann zurückbefördern,<br />

sollen den Eintritt in die Erdatmosphäre natürlich unbeschadet<br />

überstehen. Das sicherzustellen, ist Ziel des HADES-Projekts,<br />

das von Faulhaber gesponsert wird.<br />

Schon 1969 bei der ersten Mondlandung wurden auf dem Himmelsköper<br />

Proben gesammelt und zur Erde gebracht. Zum Einsammeln<br />

von kosmischem Gestein ist die bemannte Raumfahrt<br />

aber eigentlich zu aufwendig. Mittlerweile sind es daher vor allem<br />

unbemannte Sonden, die Substanzen von Himmelskörpern<br />

holen (Aufmacher). Brachten die berühmten Astronauten noch<br />

mehrere Zentner Mondgestein mit nach Hause, begnügen sich<br />

Dipl.-Ing. (BA) Andreas Seegen, Leiter Marketing bei Faulhaber in<br />

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

28 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


01<br />

Sogenannte Rückholkapseln der unbemannten Sonden<br />

bringen den Sternenstaub aus dem All zur Erde<br />

die unbemannten Missionen in der Regel mit wenigen Gramm<br />

des kosmischen Materials, denn dank moderner Untersuchungsmethoden<br />

reichen auch kleinste Mengen für tiefgreifende<br />

Forschung aus. Sie hilft den Wissenschaftlern, die Vorgänge<br />

bei der Entstehung unseres Sonnensystems besser zu<br />

verstehen. Außerdem wurde in solchen Proben unter anderem<br />

die Aminosäure Glyzin nachgewiesen. Dieser Eiweiß-Baustein<br />

ist demnach auch mit Meteoriten auf die Erde gelangt und hat<br />

wahrscheinlich entscheidend zur Entstehung des Lebens auf<br />

unserem Planeten beigetragen.<br />

GEFAHR DURCH AERODYNAMIK<br />

Bevor der Sternenstaub aus dem All untersucht werden kann,<br />

muss er zur Erde zurückgelangen. Dafür verwenden die unbemannten<br />

Missionen sogenannte Rückholkapseln (Bild 1). Sie<br />

werden in einem genau berechneten Moment von der Raumsonde<br />

gelöst, abgestoßen und auf den Weg gebracht. Die Anziehungskraft<br />

der Erdmasse lässt sie schließlich in einem voraus-<br />

ANTRIEBSEXPERTEN AUS SCHÖNAICH<br />

Faulhaber ist spezialisiert auf Entwicklung, Produktion<br />

und Einsatz von hochpräzisen Klein- und Kleinstantriebssystemen,<br />

Servokomponenten und Steuerungen bis zu<br />

etwa 250 W Abgabeleistung. Dazu zählt die Realisierung<br />

von kundenspezifischen Komplettlösungen ebenso wie<br />

ein umfangreiches Programm an Standardprodukten wie<br />

bürstenlose Motoren, DC-Kleinstmotoren, Encoder und<br />

Motion Controller. Die Marke Faulhaber gilt weltweit als<br />

Zeichen für hohe Qualität und Zuverlässigkeit in komplexen<br />

Anwendungsgebieten wie Medizintechnik, Fabrikautomation,<br />

Präzisionsoptik, Luft- und Raumfahrt sowie<br />

Robotik. Vom leistungsstarken DC-Motor mit 224 mNm<br />

Dauerdrehmoment bis zum filigranen Mikroantrieb mit<br />

1,9 mm Außendurchmesser umfasst das Standardportfolio<br />

mehr als 25 Millionen Möglichkeiten, inklusive<br />

besondere Kundenwünsche für Sonderausführungen.<br />

Flexible<br />

LÖSUNGS-<br />

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-Überwachung und<br />

-Alarmierung<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 29


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

berechneten Gebiet landen. Wie alle<br />

Objekte, die aus dem All in die<br />

Erdatmosphäre eintreten, heizt sich<br />

auch die Kapsel bei Kontakt mit der<br />

Atmosphäre stark auf. Gegen diese<br />

Einwirkung ist sie durch ihre rund-ovale<br />

Form und ein Hitzeschild wirksam geschützt.<br />

Eine besonders kritische Phase der<br />

Rückkehr beginnt erst kurze Zeit später, nachdem<br />

sie vom Luftwiderstand bereits stark abgebremst<br />

wurde und sich „nur“ noch mit Unterschallgeschwindigkeit<br />

bewegt.<br />

In diesem Abschnitt ihres Fluges ist die Kapsel bereits der irdischen<br />

Aerodynamik ausgesetzt. Jeder Luftwirbel beeinträchtigt<br />

ihre Flugbahn und ihre Ausrichtung. Ohne Flügel und Klappen<br />

gibt es keine Möglichkeit der Stabilisierung von außen. Es besteht<br />

die Gefahr, dass die Kapsel ins Trudeln gerät. Das geschah beispielsweise<br />

mit der Rückholkapsel der Genesis-Mission der<br />

NASA im Jahr 2004. Sie verlor in dieser Flugphase ihre vorgesehene<br />

Ausrichtung, konnte den Fallschirm nicht auslösen und stürzte<br />

ungebremst zu Boden. Um ein solches Szenario zu verhindern,<br />

muss also die Lage der Kapsel während des Fluges durch die Atmosphäre<br />

stabilisiert werden. Beim HADES-Projekt geschieht<br />

das durch Schwerpunktverlagerung.<br />

DAS REXUS/BEXUS-PROGRAMM<br />

Seit einem Jahrzehnt geben die deutsche (DLR) und die<br />

schwedische (SNSA) Raumfahrtbehörde Universitätsstudenten<br />

die Möglichkeit, wissenschaftliche Experimente<br />

auf Höhenforschungsraketen und Ballons durchzuführen,<br />

das REXUS/BEXUS-Programm. Dieses bilaterale Abkommen<br />

wurde durch eine Zusammenarbeit zwischen der<br />

schwedischen Raumfahrtagentur und der Europäischen<br />

Raumfahrtagentur (ESA) auch für Studenten aus anderen<br />

europäischen Ländern zugänglich gemacht.<br />

HADES (Hayabusa Active Dynamic re-Entry Stabilisation)<br />

ist ein Team von Studenten der Fachhochschule Westschweiz<br />

(HES-SO), das an der 12. Runde des REXUS/<br />

BEXUS-Programms teilnimmt. Das aktuelle Experiment<br />

untersucht die dynamische Stabilität einer atmosphärischen<br />

Wiedereintrittskapsel.<br />

02<br />

02 Trotz der kompakten<br />

Statorabmessungen hat der<br />

kleine DC-Servomotor beachtliche<br />

mechanische Kennzahlen<br />

03 Trotz der kompakten Statorabmessungen<br />

hat der kleine DC-Servomotor<br />

beachtliche mechanische Kennzahlen<br />

04 DC-Linearantriebe der Serie „Quickshaft“<br />

STABILISIERUNG DER RÜCKHOLKAPSEL<br />

DURCH SCHWERKRAFTVERLAGERUNG<br />

Die Kapsel soll im Prinzip dasselbe tun, was einen Surfer beim<br />

Wellenreiten auf dem Brett hält: Er gleicht die Einwirkung seines<br />

dynamischen „Untergrundes“ aus, indem er sein Körpergewicht<br />

einsetzt und dessen Schwerpunkt ständig verlagert. In die Sprache<br />

der Mechanik übersetzt, findet die ausgleichende Bewegung<br />

auf der x- und der y-Achse statt. Wenn man je ein Gewicht auf<br />

diesen Achsen hin- und herschiebt, kann man die von außen einwirkenden,<br />

destabilisierenden Kräfte kompensieren. Es lag nahe,<br />

lineare DC-Servomotoren im Inneren der Kapsel zu verwenden,<br />

um die beiden Gewichte zu bewegen. Praktischerweise reichte in<br />

diesem Fall die Motormasse selbst aus, um als Ausgleichsgewicht<br />

zu fungieren: Die stabilisierende Wirkung wird bereits erreicht,<br />

wenn sich zwei Motoren auf ihren Achsen mit entsprechender<br />

Geschwindigkeit hin- und herbewegen (Bild 2). Zusätzliche Masse<br />

wird dann nicht benötigt.<br />

Auf der Suche nach zuverlässigen Lösungen für diese Aufgabe<br />

und den entsprechenden Linearmotoren entschieden sich die<br />

03<br />

IMPRESSUM<br />

Verlag<br />

Vereinigte Fachverlage GmbH<br />

Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz<br />

Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Matthias Niewiem<br />

Verlagsleiter: Dr. Michael Werner<br />

www.vereinigte-fachverlage.de<br />

Handelsregister-Nr.: HRB 2270, Amtsgericht Mainz<br />

Umsatzsteuer-ID: DE149063659<br />

Ein Unternehmen der Cahensly Medien<br />

Koordination:<br />

Dipl.-Chem. Katja Friedl, Maika Kirchhoff<br />

Redaktion<br />

Chefredakteure:<br />

Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer, Dipl-Ing. (FH) Eva Linder,<br />

Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke (verantwortlich für den<br />

redaktionellen Inhalt)<br />

Redakteure:<br />

Dipl.-Chem. Katja Friedl, Ivo Greuloch (Vol.),<br />

Dipl.-Ing. (FH) Martina Klein, Dipl.-Geogr. Martina Laun,<br />

Miles Meier, Dipl.-Ing. (FH) Inga Ronsdorf,<br />

Svenja Stenner, Dipl.-Ing. Manfred Weber,<br />

Vanessa Weingärtner (Vol.)<br />

Redaktionsassistenz:<br />

Melanie Lerch, Petra Weidt, Ulla Winter<br />

Gestaltung<br />

Sonja Daniel, Anette Fröder, Cornelia Grothe<br />

30 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


You CAN get it...<br />

Hardware und Software<br />

für CAN-Bus-Anwendungen…<br />

Experten von ESA und HADES für Produkte aus dem Programm ihres Sponsors<br />

Faulhaber. Hier fanden sie relativ schnell den passenden Antrieb anhand der physikalischen<br />

Anwendungsanforderungen. Diese waren beträchtlich: Als erstes muss<br />

der Motor robust sein, um die enormen Kräfte und Vibrationen beim Raketenstart<br />

und beim Wiedereintritt in die Atmosphäre auszuhalten. Vor allem bei letzterem<br />

wird es auch in der Kapsel bei Außentemperaturen am Hitzeschild bis über 5000 °C<br />

ziemlich heiß – nachdem sie im All extreme Temperaturen von -270 °C aushalten<br />

musste und dem dort herrschenden Vakuum ausgesetzt war. All das darf die Motoren<br />

nicht daran hindern, ihre Aufgabe zuverlässig und schnell zu erfüllen. Pro Sekunde<br />

müssen sie auf ihrer Bewegungsachse bis zu viermal hin- und herfahren.<br />

Dafür benötigen sie ein sehr starkes Hubmoment, da sie dabei gegen beträchtliche<br />

Brems- und Fliehkräfte arbeiten müssen. Gleichzeitig ist Platz, wie immer in der<br />

Raumfahrt, ein sehr knappes Gut. Die Motoren müssen also bei kleinsten Ausmaßen<br />

Höchstleistung liefern.<br />

HÖCHSTLEITUNG BEI KLEINSTEN<br />

ABMESSUNGEN<br />

Die Wahl fiel schließlich auf den DC-Servomotor LM 2070-12 (Bild 3), der in allen<br />

wichtigen Punkten überzeugte und sich in den Tests als sehr zuverlässig erwies.<br />

Zudem ließ sich die Motorsteuerung sehr leicht programmieren und ins Gesamtsystem<br />

einbinden. Trotz der kompakten Statorabmessungen von 20 x 20 x 70 mm<br />

(B x H x L) hat der kleine DC-Servomotor beachtliche mechanische Kennzahlen.<br />

Die Dauerkraft des Läuferstabes beträgt 9,2 N, als Spitzen- bzw. Stoßkraft stehen<br />

sogar bis zu 27,6 N zur Verfügung. Die robuste Gleitlagerung des Läuferstabes verkraftet<br />

problemlos Geschwindigkeiten bis 2,8 m/s.<br />

Getestet wurde die Stabilisierungslösung bisher in Klima- und Vakuumkammern<br />

sowie im Windkanal der Genfer Uni. Dort wurde die Reaktion der Kapsel auf<br />

den Luftwiderstand beim Flug durch die Atmosphäre simuliert. Dabei haben die<br />

Linearmotoren zuverlässig die Fluglage stabilisiert. Der für März 2020 geplante<br />

Praxistest mit echter Rückkehr aus dem Weltraum musste wegen der Corona-Krise<br />

ins Frühjahr <strong>2021</strong> verschoben werden. Die Kapsel wird an Bord einer REXUS-Rakete<br />

vom Esrange Space Centre im nordschwedischen Kiruna aufsteigen. Nach einer<br />

Beschleunigung mit bis zu 20 g soll sie eine Spitzengeschwindigkeit von 4.300<br />

km/h erreichen und sich durch diesen Schwung etwa 100 Kilometer von der Erdoberfläche<br />

entfernen. Von dort wird dann die Weltraumkapsel, die später das Probenmaterial<br />

enthält, zurückgeschickt. Über das Gelingen des Experiments informiert<br />

http://hades-rexus.ch<br />

Bilder: Aufmacher und 01 Hades, 02–04 Faulhaber<br />

www.faulhaber.com<br />

04<br />

Alle Preise verstehen sich zzgl. MwSt., Porto und Verpackung. Irrtümer und technische Änderungen vorbehalten.<br />

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CAN-FD-Busse oder für den Zugriff<br />

mit Computern über LAN.<br />

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HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

SIE SIND DA, DIE<br />

ERSTEN INNOVATIONEN!<br />

Aufgrund Krise und allerorts Meldungen vor Investitionsstaus wird <strong>2021</strong> ein<br />

Jahr der gedämpften Erwartungen bleiben. Trotzdem setzen Unternehmen<br />

pünktlich zur <strong>Digital</strong> Edition der Hannover Messe nun erstmals mit neuen<br />

Innovationen Akzente. Ein großer Teil dieser Neuheiten beinhaltet<br />

softwaretechnische Lösungen. Mit Programmen für die antriebstechnische Planung<br />

werden die Weichen für eine durchgehende <strong>Digital</strong>isierung gelegt. Im Bereich<br />

Condition-Monitoring lernen Techniker den Umgang mit zugänglichen Machine-<br />

Learning-Tools. Die freie Programmierbarkeit zeichnet insbesondere auch zwei neue<br />

Track-Systeme für den Werkstücktransport aus. Der Einsatz beider Varianten soll<br />

Produktionsabläufe deutlich dynamischer machen. Ihre Antriebe beruhen auf zwei<br />

unterschiedlichen Schwebetechnologien. Schon beim Lesen hinterlassen die flinken<br />

Shuttles einen spannenden Eindruck und hätten auf einer analogen Hannover<br />

Messe zweifelsfrei für Andrang am Stand der betreffenden Unternehmen gesorgt.<br />

Ivo Greuloch<br />

Redaktion<br />

i.greuloch@vfmz.de<br />

NUTZERFREUNDLICH, MODULAR UND PLATZSPAREND<br />

Mit Flexi Compact präsentiert Sick eine neue Sicherheitssteuerung für Maschinen, die einen skalierbaren<br />

Leistungsumfang bietet und mit Diagnosefunktionen bestückt ist. Im Fokus der Entwicklung standen<br />

zudem Miniaturisierung und eine verbesserte Nutzerfreundlichkeit. Die Hardwareplattform lässt sich bei<br />

Bedarf um bis zu zwölf Module erweitern. Das Engineering Tool Safety Designer ermöglicht per Drag-anddrop<br />

eine einfache Konfiguration und Dokumentation von Sicherheitslogiken. Schmale Gehäuse sparen<br />

Platz im Schaltschrank und die Frontstecker können vorab konfektioniert werden. Auch codierbare<br />

Steckplätze sorgen für Installationssicherheit. Das TFT-Display visualisiert alle relevanten Eingaben und<br />

Einstellungen bei Inbetriebnahme und Service. Damit werden die Voraussetzungen für ein zügiges Set-up<br />

geschaffen. Kennzeichnend ist ferner ein zertifizierter High-Speed-Rückwandbus mit kurzen Ansprechzeiten.<br />

Sicherheitsabstände können angepasst und Zykluszeiten verkürzt werden.<br />

www.sick.de<br />

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Tel.: 08137/9316-10 . E-Mail: osk-petershausen@osk-kiefer.com<br />

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HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

LEISTUNGSSTARKE BREMSE FÜR<br />

KLEINE MOTOREN<br />

Die Federkraftbremse<br />

Intorq BFK551 von<br />

Kendrion ist für kleine<br />

Motoranwendungen<br />

konzipiert, z. B. in der<br />

Medizintechnik, in<br />

fahrerlosen Transportfahrzeugen,<br />

in der<br />

Fördertechnik und<br />

Automatisierung oder<br />

auch in Tür- und<br />

Torantrieben sowie bei Zugangskontrollen. Die Bremse lässt sich<br />

als Betriebs- oder Haltebremse mit Notstoppfunktion nutzen.<br />

Durch ihre Gehäusekonstruktion wird der Reibradius vergrößert,<br />

das macht sie leistungsstärker. Aussparungen am Gehäuse<br />

machen es möglich, dass die Anschlussleitungen raumsparend an<br />

der Bremse vorbeigeführt werden können. Durch die Konstruktion<br />

des Kabelaustritts bleibt, unabhängig von der Montagerichtung,<br />

der Bremsenhüllkreis gleich. Geliefert wird die Bremse<br />

komplett montiert mit Torx-Befestigungsschrauben. Sie bietet ein<br />

besonders flexibles Leistungsangebot hinsichtlich Varianz und<br />

Performance. Erhältlich ist sie in den Baugrößen 01 bis 05 mit<br />

Drehmomenten von 0,24 bis 4 Nm. Individuelle Anpassungen<br />

sind möglich.<br />

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ÜBERLASTKUPPLUNG SCHÜTZT<br />

MASCHINEN UND PRODUKTE<br />

Die kurz bauende Sicherheitskupplung<br />

ECH für<br />

Kettenantriebe von Enemac<br />

hilft dabei, Ausfallzeiten<br />

von Maschinen zu vermeiden.<br />

Sie ist mit einem<br />

integrierten Kettenrad<br />

ausgestattet. Dadurch ist<br />

sie so schmal wie eine<br />

Rutschkupplung, bietet<br />

jedoch mit ihrer hohen<br />

Wiederholgenauigkeit und<br />

dem exakt einzustellenden<br />

Ausrückmoment die Vorteile einer Kugelrastkupplung. Im<br />

Überlastfall rastet die Kupplung sekundenschnell aus und stoppt<br />

die Übertragung des Drehmomentes. Um den Notstopp der<br />

Maschine zu betätigen, muss lediglich die Schaltbewegung durch<br />

einen Näherungsschalter abgetastet werden. Bei einem langsamen<br />

Anfahren des Motors rastet die Kupplung selbstständig nach<br />

einer Umdrehung wieder ein. Die Kupplung ist in elf Baugrößen<br />

für Ausrückmomente zwischen 2 und 900 Nm erhältlich. Die<br />

Kettenradgröße kann dabei selbst bestimmt werden. Eingesetzt<br />

werden kann sie im Maschinenbau überall dort, wo Kettenantriebe<br />

als Antriebselemente verwendet werden.<br />

www.enemac.de<br />

Perfekt auf Mars<br />

getrimmt<br />

Dieser Spitzenantrieb handhabt die Bodenproben im<br />

Mars-Rover und ist in enger Zusammenarbeit mit dem<br />

Kunden entstanden. Als Basis dienen unsere Standard-<br />

Industrieprodukte: Ein flacher, bürstenloser DC-Motor<br />

sowie ein Planetengetriebe mit 22 mm Durchmesser.<br />

Wir geben nicht auf, bis wir das scheinbar Perfekte<br />

nochmals verbessert haben. Erforschen Sie jetzt<br />

unser Universum: mars.maxonworld.com<br />

Precision Drive Systems<br />

Approved supplier<br />

of mechanism actuators for<br />

space exploration missions


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong>


TITEL<br />

HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

SIMULATION & VIRTUALISIERUNG<br />

„DIGITALER ZWILLING“<br />

AUF KNOPFDRUCK<br />

Entwickler sehen in softwarebasierten<br />

Lösungen für die virtuelle Planung im<br />

Maschinenbau nach wie vor großes<br />

Optimierungspotenzial. Die neue<br />

Virtualisierungslösung von Siemens stellt<br />

speziell für die Antriebstechnik neue<br />

(Funktions-)Bausteine zur Verfügung.<br />

Insbesondere die Engineering- und<br />

Projektierungsphase lässt sich damit<br />

deutlich verkürzen.<br />

Frank Paetow ist Portfolio Manager Simulation & Virtualisierung<br />

und Christian Neugebauer ist Plattformarchitekt Antriebsmodelle<br />

bei der Siemens AG in Erlangen<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 35


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

Errungenschaften wie „Totally Integrated Automation“, „Internet<br />

of Things“ (IoT), „Cloud-“ bzw. „Edge-Computing“<br />

sowie viele weitere Technologien beweisen tagtäglich, dass<br />

sich die moderne Automatisierung intensiv auf softwarebasierte<br />

Lösungen stützt. Der besondere Mehrwert für die<br />

Industrie ist, dass sich diese im Gegensatz zu rein hardwarebasierten<br />

Lösungen schneller optimieren und flexibler an den Bedarf<br />

anpassen lassen.<br />

Davon profitiert in hohem Maß auch die Antriebstechnik. So<br />

hat sich in den letzten Jahren der Trend zur systematischen Nutzung<br />

von antriebstechnischen Parametern in übergeordneten<br />

Cloud-Systemen wie „Mindsphere“ von Siemens bei Anwendern<br />

unterschiedlicher Branchen etabliert. Kurz gesagt: <strong>Digital</strong>isierungsstrategien<br />

und Softwareeinsatz prägen heute mehr denn je<br />

das Bild der modernen Antriebs- und Automatisierungstechnik<br />

– und sie steigern den Wunsch nach „Mehr“.<br />

01 Die Integration von Antrieben in das jeweilige Simulationsprogramm<br />

erfolgt durch das Importieren der entsprechenden FMU-Datei.<br />

02 Mit der neuen FMU-Bibliothek inklusive der relevanten<br />

Antriebsparametern lassen sich die Sinamics Antriebe problemlos in<br />

gängige Simulationsprogramme integrieren.<br />

03 Durch validierte Abbildungen der Antriebe ermöglicht die neue<br />

Softwarelösung eine realitätsnahe Simulation des Antriebsverhaltens<br />

DURCHGÄNGIGE DIGITALISIERUNG BEGINNT<br />

BEI DER PLANUNG<br />

Dieses „Mehr“ konzentriert sich auf Virtualisierung und Simulation,<br />

denn <strong>Digital</strong>isierung bedeutet mehr als Internet of Things.<br />

Wer eine durchgängige <strong>Digital</strong>isierung anstrebt, benötigt bereits<br />

am Anfang der Engineering-Kette funktionierende Lösungen zur<br />

Planung bzw. Virtualisierung von Maschinen und Anlagen. Deshalb<br />

stellt Siemens gezielt – gerade auch in der Antriebstechnik –<br />

die für die Virtualisierung notwendigen Geräteinformationen zur<br />

Verfügung. „Sinamics DriveSim Basic“ heißt die neue Siemens<br />

Lösung, mit der erstmals die einzelnen Antriebe als abgeschlossene<br />

Funktionsbausteine abgebildet sind.<br />

Der virtuelle Antrieb steht als standardisiertes FMU-Modell<br />

(Funktional Mockup Unit) zur Verfügung, was Kompatibilität zu<br />

vielen am Markt gängigen Simulationsprogrammen bietet. Egal<br />

ob der Anwender mit Siemens Lösungen wie SIMIT, Simcenter<br />

Amesim, NX Motion oder anderen gebräuchlichen Tools (z.B.<br />

Matlab Simulink) simuliert – eine FMU „verstehen“ viele zeitbasierte<br />

Simulationstools. Gemeinsam mit weiteren virtuellen Siemens<br />

Lösungen, wie SIMATIC S7-PLCSIM Advanced oder NX<br />

Mechatronics Concept Designer, lässt sich ein durchgängiger<br />

modellbasierter Entwicklungsprozess implementieren. Damit ist<br />

ein Modellbasiertes System Engineering (MBSE) realisierbar.<br />

Der Anwender profitiert unmittelbar von dem antriebs- und<br />

steuerungstechnischen Praxiswissen, welches direkt aus der Ent-<br />

01<br />

02<br />

36 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

03<br />

wicklung der Sinamics-Geräte in das Modell eingeflossen ist. Der<br />

wesentliche Unterschied zu bisherigen Lösungen ist die bereits<br />

erfolgte hausinterne Validierung der Modelle gegen reale Sinamics<br />

Antriebskonstellationen im Siemens Prüffeld. Der Abgleich<br />

zwischen virtueller und realer Instanz erfolgte dabei auf<br />

Grundlage der gleichen Testvektoren, die auch an die realen Geräte<br />

im Rahmen des Freigabeprozesses angelegt werden. Kurz<br />

gesagt: Mit diesen Funktionsbausteinen erhalten Anwender verifizierte<br />

und validierte „digitale Zwillinge“ ihrer verwendeten<br />

antriebstechnischen Hardware auf Knopfdruck.<br />

und beschafft ist. Mit der neuen Simulationslösung ist also ein<br />

antriebsoffenes Design der Kundenapplikation möglich, ohne<br />

sich bereits zu früh im Designprozess auf eine konkrete Antriebsprojektierung<br />

festlegen zu müssen.<br />

ANTRIEBSDATEN AUS DER BIBLIOTHEK<br />

Im Vordergrund steht dabei stets der “Ease of Use”-Charakter.<br />

Während es Anwender von Simulationsprogrammen gewohnt<br />

sind, die für die Simulationsaufgabe notwendigen Modelle aus<br />

den bereitgestellten Informationen der Gerätehersteller selbst zu<br />

generieren, erhalten Sie nun mit „Sinamics DriveSim Basic“ geschlossene<br />

und geprüfte Entitäten. Das Besondere ist, dass sich<br />

die Modelle akkurat an die bestehende Antriebsdokumentation,<br />

also die Funktionspläne, halten, mit denen der Anwender bereits<br />

vertraut ist. Im Gegensatz zum realen Produkt muss der Anwender<br />

nur den Teil des Antriebs konfigurieren, den er wirklich für<br />

seinen Simulationszweck benötigt. Anwender haben es selbst in<br />

der Hand, wie genau ihr Modell sein darf. Eine aufwändige Komplettinbetriebnahme<br />

des Antriebs entfällt. Zumal die dafür notwendigen<br />

Informationen in der Designphase häufig nicht zur<br />

Verfügung stehen. Durch diese Fokussierung lässt sich entsprechend<br />

Zeit sparen. Das beschleunigt die gesamte Planungsphase<br />

der Antriebsumgebung und erhöht zudem die Aussagekraft und<br />

damit die Qualität der Planung.<br />

Die Zeitersparnis der Anwender kann mitunter erheblich sein:<br />

Schätzungen des Herstellers gehen davon aus, dass es ca. eine<br />

Woche Arbeitsaufwand bedeutet, Antriebe manuell selbst in Simulationsprogrammen<br />

nachzubilden – vorausgesetzt man verfügt<br />

über das entsprechende Know-how in der Antriebstechniksimulation.<br />

Die meiste Zeit würden dabei Tests und Validierungen<br />

gegen den realen Antrieb in Anspruch nehmen, zumal der Antrieb<br />

in einem so frühen Designstadium, in dem die Simulation<br />

eingesetzt wird, vielleicht überhaupt noch nicht exakt definiert<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 37


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

SIMULIEREN, ANPASSEN UND OPTIMIEREN<br />

Die Handhabung ist folgendermaßen aufgebaut: “Sinamics DriveSim Basic” bietet<br />

ein- und dieselbe FMU-Datei für jeden Siemens Antrieb, z. B. den Sinamics S120<br />

oder G120 inklusive des Motors, die direkt in das verwendete Simulationsprogramm<br />

importiert werden kann. Anschließend stehen die für den Simulationszweck<br />

notwendigen Antriebsparameter und die aus der Realität bekannten<br />

Schnittstellen zur Verfügung. Damit lassen sich nun Antriebskonstellationen in<br />

Maschinen und Anlagen gezielt simulieren, anpassen und optimieren, bevor eine<br />

Auswahl der technischen Ausrüstung erfolgt ist oder der erste Strich in der Konstruktionsabteilung<br />

dafür gezeichnet wurde.<br />

Sowohl für die virtuelle Inbetriebnahme der PLC-Steuerung mit den bekannten<br />

Profidrive Telegrammen als auch für die komplexe Mechanik an der virtuellen Antriebswelle<br />

bietet „Sinamics DriveSim Basic“ ein Abbild des Antriebssystems. Der<br />

Detailgrad der virtuellen Simulation enthält alle notwendigen Informationen, ohne<br />

den Anwender mit der aufwändigen Konfiguration des Antriebs aufzuhalten.<br />

Dadurch lassen sich auf allen Ebenen Ressourcen sparen und Transparenz in den<br />

gesamten Entwicklungsprozess bringen.<br />

MIT DIGITALEM ENGINEERING NEUE LÖSUNGEN ENTWICKELN<br />

Die Zukunft der Automatisierung und Antriebstechnik entwickelt sich mit solchen<br />

Virtualisierungslösungen zum durchgängig digitalen Engineering und ergänzt so<br />

die häufig anzutreffende Praxis der „Lösungsübernahme“. Will heißen: Neue Maschinen<br />

und Anlagen orientieren sich oftmals im Aufbau, aber auch in ihren (antriebstechnischen)<br />

Detaillösungen an bereits früher realisierten Projekten. Mit den<br />

neuen Möglichkeiten der Virtualisierung und Simulation, wie hier beschrieben,<br />

lassen sich ohne großen Aufwand „validierte“ Antriebslösungen designen. In diesem<br />

Zusammenhang darf auch der Vorteil des verteilten Arbeitens am gleichen<br />

Modell nicht vergessen werden. Zudem kann man sich neben Zeit auch einen<br />

zum Teil hohen logistischen Aufwand sparen, wenn z. B. neue Antriebslösungen<br />

nicht um die halbe Welt geschickt werden müssen, sondern komplett digital vorhanden<br />

sind.<br />

Anwender können die gewünschte Hardware inklusive der zugehörigen Software<br />

vorab simulieren und die dazugehörige Topologie virtuell testen. Ein solcher<br />

„digitaler Zwilling“ dient der Beschleunigung von Time-to-Market- sowie Customizing-Zyklen<br />

– ausgehend von der einfachen Nutzung der beschriebenen Sinamics-<br />

DriveSim-Bibliothek.<br />

VIRTUALITÄT SCHAFFT WIRTSCHAFTLICHKEIT<br />

<strong>Digital</strong>isierte Gesamtlösungen sind unumgänglich, um Wirtschaftlichkeit und<br />

Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen. Dadurch reduziert sich der Aufwand für<br />

Testaufbauten und Prototypen. Vor diesem Hintergrund betreibt Siemens den weiteren<br />

Ausbau der beschriebenen Virtualisierungslösung. Ziel ist es, die Anwendung<br />

von Simulationsprogrammen auf das Verbinden der Signalleitungen und<br />

des Applikationsmodells mit den ausgesuchten Antrieben zu reduzieren. Anschließend<br />

soll man diesen Antrieb virtuell in Betrieb nehmen können. Die virtuelle<br />

Inbetriebnahme gehört dabei zur übergreifenden <strong>Digital</strong>isierungsstrategie<br />

von Siemens.<br />

Mit „Sinamics DriveSim Basic“ ist eine toolunabhängige antriebstechnische Lösung<br />

verfügbar, die den gestiegenen Wünschen und Anforderungen rund um das<br />

Thema Virtualisierung bzw. Simulation Rechnung trägt. Die zunehmend komplexer<br />

werdenden softwaretechnischen Möglichkeiten bringen bei der Entwicklung<br />

innovativer technischer Anlagen zahlreiche Vorteile. Zusammen mit Industriepartnern<br />

will Siemens seine Softwarelösungen ausbauen. Diese sollen dann nicht<br />

nur aus dem Entwicklerlabor, sondern „live“ aus der Praxis stammen.<br />

Anwender können Siemens bei diesem Innovationsprozess begleiten. Gemeinsam<br />

mit dem Antriebslieferanten haben Unternehmen die Möglichkeit, bestimmte<br />

Features aus dem Portfolio des realen Antriebs zu definieren und so den bereitgestellten<br />

Modelldetailgrad in ihre Richtung zu beeinflussen.<br />

Fotos: Siemens AG<br />

www.siemens.com<br />

DIE IDEE<br />

„Mit dem neuen Softwareangebot<br />

‚Sinamics DriveSim Basic‘ stellen wir<br />

Anwendern eine wissensbasierte<br />

Simulationsbibliothek unserer<br />

Antriebe zur Verfügung, mit der sie<br />

Maschinen und Anlagen noch<br />

schneller, noch einfacher und noch<br />

detailgetreuer virtualisieren können.<br />

Sie brauchen nur die FMU-Datei der<br />

gewünschten Sinamics Antriebe in<br />

ihr verwendetes Simulationsprogramm<br />

importieren. Gegenüber<br />

dem kundenseitigen Modellieren<br />

von Antrieben sparen sie erheblich<br />

Zeit und gewinnen gleichzeitig ein<br />

spürbar besseres Abbild der<br />

Realität.“<br />

Frank Paetow, Portfolio Manager<br />

Simulation & Virtualisierung,<br />

Siemens AG<br />

Christian Neugebauer,<br />

Plattformarchitekt Antriebsmodelle,<br />

Siemens AG<br />

38 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


DAS MODULARE<br />

ELEKTROHYDROSTATISCHE<br />

ANTRIEBSSYSTEM (EAS)<br />

Das Modulare Elektrohydrostatische<br />

Antriebssystem (EAS)<br />

von Moog kombiniert das Beste aus zwei Welten: den elektrohydraulischen<br />

(EH) und elektromechanischen (EM) Antrieb in einer dynamischen und<br />

attraktiven Lösung für den industriellen Maschinenbau.<br />

Automatisierungsingenieure, die sich im Streben nach Energieeffizienz<br />

und Umweltverträglichkeit in Richtung elektromechanische Antriebe<br />

orientieren, finden in der Kombination mit der hohen Leistungsdichte des<br />

elektrohydrostatischen Antriebs im EAS eine attraktive Lösung.<br />

Höhere Energieeffizienz<br />

Höhere<br />

Produktivität<br />

Wirtschaftliche<br />

Installation<br />

www.mooginfo.com/ModularEAS/DE<br />

WHAT MOVES YOUR WORLD


SPECIAL<br />

HANNOVER MESSE <strong>2021</strong> DIGITAL EDITION<br />

40 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

SCHLEIFRINGE IN<br />

FLACHSCHWENKEINHEITEN<br />

GREIFEN MIT<br />

VIEL GEFÜHL<br />

Pneumatische Schwenk- und Drehmodule<br />

kommen unter anderem in Achsportalen für<br />

die Rotation von Greifern zum Einsatz.<br />

Die Zimmer Group baut sie in hohen Stückzahlen<br />

und optimaler funktioneller Ausstattung für den<br />

jeweiligen Einsatzzweck. In einer<br />

kundenspezifischen Version der Serie SF-C<br />

sorgen kompakte, flanschlose SVTS-A-<br />

Schleifringe von Servotecnica für die<br />

ausfallsichere Übertragung von Sensorsignalen.<br />

Viel harte Arbeit und innovative Ideen statt Gründerromantik<br />

standen am Beginn des inhabergeführten Familienunternehmens<br />

Zimmer Group, das 1980 von Günther<br />

und Martin Zimmer als kleine technische Werkstatt<br />

im badischen Rheinau-Freistett gegründet wurde. Dank der Entwicklung<br />

eines neuartigen standardisierten Greifers, der Fertigungsprozesse<br />

in der Industrie erleichtern und vielfältig einsetzbar<br />

sein sollte, wuchs das Unternehmen gleichermaßen schnell<br />

und organisch und machte sich einen Namen in der industriellen<br />

Fertigungstechnik. Aus einem Garagenbetrieb formte sich in wenigen<br />

Jahren ein internationales High-Tech-Unternehmen für<br />

Automatisierungskomponenten. Neben dem Greiferprogramm<br />

für den schnell wachsenden Robotermarkt entstanden bereits<br />

1986 weitere Produktgruppen wie Linearachsen, Drehmodule<br />

und Werkzeugwechsler. Seit der Gründung hat sich die Zimmer<br />

Group so zu einem wichtigen Partner für die Automobilindustrie,<br />

Alessandro Gomarasca, Export Manager Servotecnica SpA, Nova Milanese<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 41


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

den Maschinenbau, die Medizintechnik sowie die Möbel- und<br />

Verpackungsindustrie entwickelt. In diesen Branchen bewährt<br />

sich die Handhabungstechnik aus Rheinau bei der Bestückung,<br />

Beladung und dem Transport von Bauteilen und Werkstücken in<br />

der industriellen Fertigung.<br />

DER RICHTIGE DREH AUS EINER<br />

LINEARBEWEGUNG<br />

Allein im Produktbereich „Handhabungstechnik“ mit einbaufertigen<br />

Greif- und Handhabungssystemen liefert die Zimmer<br />

Group rund 3 000 Katalogprodukte und konstruiert bei Bedarf zusätzlich<br />

kundenspezifische Lösungen. Dazu gehören auch überlegene<br />

Schwenk- und Drehmodule, die beispielsweise in<br />

Achsportalen zur Rotation von Greifern um die eigene Achse eingesetzt<br />

werden. Die sogenannten Flachschwenkeinheiten werden<br />

in elektrisch und pneumatisch angetriebenen Versionen gebaut.<br />

Zu den pneumatischen Zimmer-Flachschwenkeinheiten<br />

gehört die Serie SF-C. Sie besteht im Wesentlichen aus zwei parallel<br />

angeordneten, doppelwirkenden Pneumatikzylindern, die<br />

gegeneinander laufen und über Zahnstangen ein senkrecht stehendes<br />

Zahnrad zwischen den Zylindern antreiben. Das Zahnrad<br />

sitzt am Ende einer zweifach kugelgelagerten Hohlwelle. Am anderen<br />

Ende befindet sich eine Flanschplatte, auf der ein anwendungsspezifischer<br />

Greifer montiert wird. So wird aus einer Linearbewegung<br />

eine Drehbewegung, deren Geschwindigkeit über je<br />

eine Drosselverschraubung an den beiden Pneumatikzylindern<br />

feinreguliert werden kann. Die Flachschwenkeinheiten werden<br />

vorwiegend an Portalen und Achsmodulen eingesetzt. Grundsätzlich<br />

können sie in jeder Position montiert werden, im Regelfall<br />

sitzen sie aber am Ende einer Z-Achse der Greifer kommt von<br />

oben in die Anwendung.<br />

ÜBERLEGENE KONSTRUKTION FÜR ÜBERLEGENE<br />

PERFORMANCE<br />

Pneumatische Zimmer-Flachschwenkeinheiten wie die Serie SF-<br />

C erreichen Schwenkwinkel von 90 bis 180 Grad und dank ihrer<br />

groß dimensionierten Lagerung und der Hohlwelle hohe Kräfte<br />

und Drehmomente bis 130 Nm und das über bis zu 10 7 wartungsfreie<br />

Zyklen. Durch ihre überlegene Endlagendämpfung können<br />

sie mehr Masse in kürzester Zeit schwenken und erhöhen somit<br />

den Maschinenausstoß. Auch eine möglichst kurze Taktzeit ist<br />

beim Schwenken extrem wichtig. Die von der Zimmer Group<br />

1992 selbst entwickelten Stoßdämpfer mit Wendelnuttechnologie<br />

bieten deshalb die beste Endlagendämpfung am Markt. Ein weiteres<br />

entscheidendes Detail ist die große Mittenbohrung in der<br />

Hohlwelle: Sie ermöglicht die Reduktion von Störkonturen in der<br />

Anwendung, indem Versorgungsleitungen direkt durch die Mitte<br />

des zentralen Drehflansches geführt werden können.<br />

KOMPAKTE SCHLEIFRINGE FÜR DIE<br />

SIGNALÜBERTRAGUNG<br />

Die Flachschwenkeinheiten werden normalerweise in Kombination<br />

mit Robotergreifern eingesetzt, die auf dem Flanschteller<br />

montiert sind. Zur Positionsabfrage an den Greifern kommen<br />

meistens induktive Sensoren zum Einsatz, die mit Spannung versorgt<br />

und deren Signale übertragen werden müssen. Um die elektrischen<br />

Kontakte für Sensorsignale zwischen den beiden Seiten<br />

der drehbaren Verbindung sicherzustellen sind kompakte<br />

Schleifringe von Servotecnica ideal geeignet.<br />

Das mit der Entwicklung und Modellpflege der Flachschwenkeinheiten<br />

befasste Konstruktionsbüro der Zimmer Group suchte<br />

2018 für eine kundenspezifische Ausführung der Serie SF-C ei-<br />

01<br />

02<br />

03<br />

04<br />

42 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

nen passenden Schleifring, der so kompakt wie möglich sein sollte<br />

und stieß auf der Suche nach alternativen Lieferanten auf die<br />

Produkte von Servotecnica. Christian Becker, Geschäftsführer bei<br />

Servotecnica in Raunheim erklärt: „Es handelte sich um eine<br />

Kleinserie Schleifringe der Baureihe SVTS A 03 im Durchmesser<br />

12 mm aus unserem Standardportfolio, die wir nach persönlicher<br />

Beratung zur Abstimmung der genauen Anforderungen direkt ab<br />

Werk anbieten konnten. Gründe für diese Auswahl waren vor allem<br />

die kompakte Baugröße und die Anpassungsmöglichkeit<br />

beim Flansch.“<br />

KLEINE UND VIELSEITIGE SCHLEIFRINGE<br />

FÜR JEDEN EINSATZ<br />

Die kompakten, gekapselten Servotecnica-Schleifringe der Baureihe<br />

SVTS A sind kugelgelagert und haben ein robustes Kunststoff-<br />

oder Aluminiumgehäuse. Sie bieten Drehzahlen bis zu<br />

250 min -1 und sind in Größen von 12, 15, 22 und 25 mm erhältlich.<br />

SVTS-A-Schleifringe haben die Schutzart IP 51 und eignen sich<br />

für Temperaturbereiche von –20 °C bis +80 °C, es ist aber auch<br />

Schutzart IP 67 für Temperaturen bis –40 °C möglich. Die Schleifring-Serie<br />

SVTS A garantiert dank ihrer extrem kompakten Abmessungen<br />

eine niedrige Außendrehzahl zwischen Ringen und<br />

Bürsten. Dadurch wird der Materialverbrauch reduziert und die<br />

Lebensdauer erhöht. Die zwischen Ringen und Bürsten verwendete<br />

Gold-Gold-Technologie minimiert Rauschen und Störungen<br />

und ermöglicht eine hohe Datenrate und schnelle Signalübertragung.<br />

Die Schleifringe dieser Serie sind in einer Vielzahl von<br />

Konfigurationen mit 3 bis 56 Schaltungen erhältlich. Es geht aber<br />

noch platzsparender: Der SVTS A Micro weist dieselben Leistungsdaten<br />

wie die Standardausführung auf, hat aber einen<br />

Durchmesser von gerade einmal 7,9 mm. In der Länge misst er<br />

lediglich 11,2 mm. Trotz dieser enormen Kompaktheit bietet der<br />

SVTS A Micro sechs Schleifbahnen, verfügt über eine 0,25 A-<br />

Stromversorgung und erreicht eine Drehzahl von 200 U/min.<br />

KUNDENINDIVIDUELLE AUSSTATTUNG<br />

AM KATALOGMODELL<br />

Das Grundmodul der Flachschwenkeinheit war ein Katalogmodell,<br />

das auf Kundenwunsch modifiziert wurde. So sollte für die<br />

Abfrage von vier Sensoren am Greifer kein Anschlusskabel durch<br />

die Hohlwelle geführt werden, sondern die Durchführung für die<br />

Sensoranschlüsse über einen Schleifring erfolgen. Der flanschlose<br />

Servotecnica-Schleifring wurde deshalb in einer Hülse platziert<br />

und durch einen O-Ring im oberen Teil der Hohlwelle fixiert.<br />

Die lockere Klemmung reicht aus, damit sich der kugelgelagerte<br />

Schleifring auch ohne Flanschbefestigung nicht mitdreht. Der<br />

Flanschteller der Flachschwenkeinheiten wiederum kann mit einer<br />

bis zu achtfachen integrierten Luftführung ausgestattet werden.<br />

Im beschriebenen Fall waren es vier. Über die Luftführungen<br />

wird die Druckluft zum Öffnen und Schließen der Greifer<br />

schlauchlos übertragen, ohne dass das angeschlossene Schlauchpaket<br />

mitgeschwenkt werden muss. Der von der Zimmer Group<br />

konstruierte, serienmäßige Drehverteiler befindet sich unter<br />

dem Flanschteller zwischen dem Schleifring und dem Zahnrad<br />

auf der Hohlwelle. Dort sind ringförmige Nuten gefräst, die mit<br />

Rotationsdichtungen abgedichtet werden. Durch die Nuten fließt<br />

die Druckluft sicher zu den Bohrungen im Flanschteller. Maik<br />

Decker, Produktmanager bei der Zimmer Group ist sehr zufrieden<br />

mit der realisierten Variante: „Wir sind immer auf der Suche<br />

nach hochwertigen und zuverlässigen Lieferanten und die kundenspezifische<br />

Lösung mit Servotecnica-Schleifringen hat das<br />

Potenzial ein reguläres Katalogprodukt zu werden. Für weitere<br />

Kundenprojekte haben wir bereits Folgeanfragen für Schleifringe<br />

an Servotecnica geschickt.“<br />

Fotos: Adobe Stock/gonin, Servotecnica GmbH, Zimmer Group<br />

www.servotecnica.com<br />

DIE IDEE<br />

„Die pneumatisch angetriebenen<br />

Flachschwenkeinheiten der SF-C-<br />

Serie der Zimmer Group werden<br />

üblicherweise in Kombination mit<br />

auf dem Flanschteller montierten<br />

Robotergreifern eingesetzt.<br />

Zur Positionsabfrage an den<br />

Greifern kommen induktive<br />

Sensoren zum Einsatz, die mit<br />

Spannung versorgt und deren<br />

Signale übertragen werden müssen.<br />

Unsere kompakten Schleifringe der<br />

Baureihe SVTS A 03 eignen sich<br />

ideal, um die elektrischen Kontakte<br />

für die Sensorsignale der drehbaren<br />

Verbindung sicherzustellen.“<br />

01 Die verwendete Gold-Gold-Technologie minimiert Störungen<br />

und ermöglicht eine hohe Datenrate und schnelle Signalübertragung<br />

02 Die Micro-Ausführung des Schleifrings hat auf 11,2 mm Länge<br />

sechs Schleifbahnen<br />

03 Zum Anschluss an einen Flanschteller wurde der Schleifring in<br />

eine Hülse platziert<br />

04 Die Positionsabfrage dieser Flachschwenkeinheiten für<br />

Robotergreifer wird mittels Schleifringen realisiert<br />

Christian Becker,<br />

Geschäftsführer Servotecnica<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 43


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

INTERVIEW<br />

EHRLICHE BERATUNG IST<br />

UNSERE MAXIME<br />

RK Rose+Krieger ist ein Unternehmen, das auf hohe Qualität und intensive<br />

Kundenberatung setzt. Auch bei ihren lineartechnischen Komponenten fragt<br />

die Firma ihre Kunden immer sehr genau nach den Anwendungsgebieten.<br />

Im Interview erklärt Geschäftsführer Hartmut Hoffmann Prinzipien<br />

des Unternehmens.<br />

44 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

RK Rose+Krieger hat in der Antriebstechnik<br />

einen guten Namen. Ihre<br />

Produkte sind immer durchdacht. Das<br />

ist auch bei den höhenverstellbaren<br />

Arbeitsplätzen der Fall, die Ihr<br />

Unternehmen anbietet. Sind Montagearbeitsplätze<br />

in Deutschland und<br />

Europa ein zukunftsfähiges Produkt?<br />

Hoffmann: Wir sind davon überzeugt.<br />

Sehen Sie, viele Jahre lang verlagerte<br />

sich die Produktion immer weiter nach<br />

Osten. Erst nach Osteuropa, dann nach<br />

Asien. Mit diesem „Offshoring“ verband<br />

man stets die Hoffnung niedrige<br />

Produktionskosten zu erzielen. Aber<br />

oftmals ist es gar nicht preiswerter in<br />

Vietnam herzustellen als in den Niederlanden.<br />

Haben sich so viele Unternehmen<br />

verrechnet?<br />

Nun, ich fürchte, bisweilen hat das<br />

Controlling tatsächlich ungenau gearbeitet<br />

und nicht alle Kosten kalkuliert.<br />

Dienstreisen nach China beispielsweise<br />

sind nicht günstig. Bei Massenware<br />

rechnet es sich eher, aber sobald die<br />

Stückzahlen kleiner werden und verstärkt<br />

Variabilität oder gar Sonderlösungen<br />

gefragt sind, wird es problematisch.<br />

Die Corona-Krise hat uns<br />

zusätzlich Faktoren aufgezeigt, die die<br />

Fertigung „Onshore“, also in Europa,<br />

attraktiv machen.<br />

Für welche Branchen ist eine solche<br />

Trendumkehr besonders interessant?<br />

Da gibt es einige. Spannend ist es etwa<br />

für die Halbleitertechnik, denn von der<br />

Versorgung mit Bauteilen will niemand<br />

abgeschnitten sein. In diesem Bereich<br />

sind wir mit unserer Reinraum-Lineartechnik<br />

sehr gut aufgestellt. So ist unsere<br />

Hubsäule Multilift II clean nach ISO<br />

4 zertifiziert und unsere RK DuoLine<br />

clean sogar ISO 1.<br />

Wie konstruiert man denn Reinraum-<br />

Lineartechnik? Auf welche Feinheiten<br />

muss man achten?<br />

In erster Linie geht es zum Beispiel um<br />

den Abrieb am Zahnriemen und anderen<br />

sich bewegenden Teilen. Die Partikelbelastung<br />

der Luft wird direkt am<br />

Produkt gemessen. So erkennen wir, wo<br />

wir handeln müssen. Meistens schließen<br />

oder kapseln wir Baugruppen, aber<br />

bisweilen führt auch ein Öffnen von<br />

Teilbereichen zu weniger Partikeln in<br />

der Luft – wenn nämlich ein Überdruck<br />

entsteht, der mehr Verunreinigungen in<br />

die Umgebung verteilt. Es kommt eben<br />

immer darauf an, wie das einzelne<br />

Produkt eingesetzt wird. Eine hohe<br />

Bewegungsdynamik ist definitiv kritischer<br />

als eine geringe.<br />

Das entscheidet aber doch der<br />

Anwender?<br />

Natürlich. Aber wir beraten unsere<br />

Kunden intensiv. Unsere drei wichtigsten<br />

Fragen sind dabei: Warum,<br />

Warum, Warum? Je genauer wir wissen,<br />

wie unsere Produkte eingesetzt<br />

Hartmut Hoffmann, Geschäftsführer bei RK<br />

Rose+Krieger, beantwortet Fragen zur<br />

Lineartechnik<br />

DIE CORONA-KRISE<br />

HAT FAKTOREN<br />

AUFGEZEIGT, DIE<br />

FERTIGUNG IN<br />

EUROPA ATTRAKTIV<br />

MACHEN<br />

Effizient, kompakt,<br />

intelligent und leise<br />

HELAX – die Systemlösung für dezentrale<br />

Antriebskonzepte mit hoher Effizienz<br />

bucherhydraulics.com


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

Die RK Duoline Clean<br />

Linearachsen für den<br />

Reinraum in den Baugrößen<br />

60 und 80 sind wahlweise<br />

mit Kugelgewindetrieb<br />

(hinten) oder Zahnriemenantrieb<br />

(vorn) verfügbar<br />

werden sollen, desto besser können wir Lösungen vorschlagen.<br />

Ist das ein Grund dafür, dass RK Rose+Krieger seine Lineartechnik<br />

in die Gruppen Move-Tec, Place-Tec und Control-Tec<br />

eingeteilt hat?<br />

Diese Einteilung haben wir im Hinblick auf die unterschiedlichen<br />

Anforderungen in der Lineartechnik geschaffen. Move-<br />

Tec bezieht sich auf die Breiten, Längen- und Höhenverstellung.<br />

Also recht einfache Anforderungen, bei der eine Masse<br />

zwischen zwei fixen Endpunkten hin und her bewegt wird.<br />

Als Antriebe dienen hier Spindeln und Elektrozylinder.<br />

Ihr Spezialist für<br />

Teleskopschienen im<br />

Schwerlastbereich<br />

Technische Beratung unter:<br />

Tel. +49 (0)89 27399605 · info@profilscope.de<br />

Bei Place-Tec handelt es sich um Positionierungen mit kurzen<br />

Zykluszeiten, hohen Taktraten und einer hohen Wiederholungsgenauigkeit.<br />

Diese Lineareinheiten werden mit Zahnriemen<br />

oder Zahnstangen angetrieben.<br />

Unter Control-Tec verstehen wir numerisch gesteuerte Verfahraufgaben<br />

mit hoher Positioniergenauigkeit, gleichförmigem<br />

Bewegungsablauf und hoher Antriebssteifigkeit. Hier<br />

setzen wir Kugelgewindespindeln bis sechs Meter Länge und<br />

Schwerlast-Elektrozylinder als Antriebe ein.<br />

Und an welchen Stellen kommt die RK Rose+Krieger<br />

Beratung zum Tragen?<br />

Wir helfen dem Kunden, die richtige Lösung für seine Anwendung<br />

zu finden – egal ob einfache Verstellaufgabe oder<br />

herausforderndes Handlingsystem. Die Beratung führt auch<br />

in Details. Beispielsweise erläutern wir, wie man durch Variieren<br />

mit der Shore-Härte der Kupplungssterne die Maschine<br />

optimal trimmen kann. Je nachdem ob das System mehr<br />

Dämpfung oder mehr Steifigkeit benötigt, kann bei der Inbetriebnahme<br />

die Regelungscharakteristik optimal angepasst<br />

werden.<br />

Heute werden viele Produkte mit IIoT-Schnittstelle<br />

angeboten…<br />

Es ist relativ einfach, an unsere Linearachsen einen Sensor<br />

anzubringen und entsprechende Daten zu sammeln. Die<br />

Frage ist vielmehr, wie sinnvoll das ist. Lohnt es sich jede<br />

einzelne Komponente eines Systems zu überwachen oder ist<br />

es sinnvoller die Gesamtanlage an gezielten Stellen mit entsprechenden<br />

Sensoren zu versehen? Bei uns steht die Anwendung<br />

im Mittelpunkt, der Kunde entscheidet über die Leistungstiefe.<br />

Dabei ehrliche Beratung zu liefern, ist die oberste<br />

Maxime unseres Unternehmens. Unser Leitspruch ist daher<br />

auch: „Wir sagen was wir können, und tun, was wir sagen.<br />

Wir sagen auch, was wir nicht können und tun es nicht!“<br />

Fotos: RK Rose+Krieger GmbH<br />

www.rk-rose-krieger.com<br />

46 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


DREHENDE ANWENDUNGEN FREI GESTALTEN<br />

Igus hat seine<br />

schmiermittelfreien<br />

Rundtischlager<br />

PRT-04 zu einem<br />

Baukastensystem<br />

weiterentwickelt.<br />

Die Drehkranzlager<br />

sind in<br />

weiteren Größen,<br />

mit Innen- und<br />

Außenverzahnung sowie Rastfunktion erhältlich. Die 16 mm<br />

flache, korrosionsbeständige PRT-04-Reihe eignet sich für<br />

den Einsatz in kompakten Bauräumen bei Lasten bis<br />

48 000 N. Sie stehen ab sofort in acht Größen von 20 bis<br />

300 mm zur Verfügung. Neben Zubehör, wie Antriebszapfen,<br />

Montageplatte und Klemmhebel, bietet Igus drei Außenverzahnungen<br />

und eine Innenverzahnung an. Antreiben lassen<br />

sich die Rundtischlager mit Antriebsriemen oder Zahnrädern,<br />

die der Hersteller im Spritzguss aus Tribo-Polymeren<br />

fertigt. Speziell für Montagetische wurde zudem eine<br />

Rundtischlagervariante mit Rastfunktion konzipiert. Die<br />

Rastpunkte sind auf 90° fixiert, lassen sich aber auch<br />

individuell definieren. Lieferbar ist darüber hinaus eine<br />

Ausführung mit ableitfähigen Gleitelementen, die elektrische<br />

Aufladungen ESD-konform verhindern.<br />

www.igus.de<br />

ACOPOS 6D<br />

Neue Dimensionen<br />

der adaptiven Fertigung<br />

www.br-automation.com/ACOPOS6D<br />

ANTRIEB FÜR 3D-DRUCKER<br />

In Zusammenarbeit<br />

mit der<br />

Jenaer Antriebstechnik<br />

(JAT)<br />

konnte die<br />

Ernst-Abbe-<br />

Hochschule Jena<br />

einen 3D-Drucker<br />

mit Mehrachs-Antriebssystem<br />

für<br />

großvolumiges<br />

Schmelzschichten<br />

entwickeln. Der Drucker erlaubt bei nahezu uneingeschränkter<br />

Werkstoffauswahl einen Materialaustrag<br />

zwischen einem und 6 kg pro Stunde. Die JAT entwickelte die<br />

Antriebstechnik in Form eines 3-Achs-Systems. Es sind<br />

Spindelachsen mit vier Synchron-Servomotoren Ecostep 23S<br />

verbaut. Der Granulatextruder mit Druckdüse ist fest am<br />

Maschinengestell montiert. Das Achssystem, konstruiert als<br />

Gantry, positioniert die Bauplattform in XYZ-Richtung.<br />

Während des Druckvorgangs nimmt die Bauplattform<br />

zusätzlich zu ihrem Eigengewicht bis zu 90 kg Druckmaterial<br />

auf. Die Herausforderung war, die Synchronfahrt der Achsen<br />

und die benötigte hohe Positioniergenauigkeit mit dieser<br />

Lastmasse über den gesamten Hub von 550 mm sicherzustellen.<br />

Die Antriebsexperten von JAT setzen dafür auf<br />

Servoverstärker der Baureihe Ecovario.<br />

www.jat-gmbh.de<br />

ACOPOS 6D läutet eine neue Ära der Fertigung ein.<br />

Frei schwebende Shuttles schaffen einen offenen<br />

Produktionsraum mit dem sich das Konzept Maschine<br />

völlig neu umsetzen lässt. ACOPOS 6D ermöglicht<br />

maximale Produktivität auf minimalem Bauraum.


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

TRACK-SYSTEME<br />

INDIVIDUELLE MASSENPRODUKTION<br />

AUF NEUEN WEGEN<br />

B&R macht die Magnetschwebe technologie für<br />

die Fertigung und Intralogistik nutzbar.<br />

Mit individuell bewegbaren Track-Systemen<br />

sollen die bisherigen Grenzen stationärer und<br />

sequenzieller Produktionsabläufe durchbrochen<br />

und Stellflächen eingespart werden.<br />

Stefan Hensel ist Unternehmens redakteur bei der<br />

B&R Industrial Automation GmbH in Eggelsberg, Österreich<br />

Förderbänder, Rundtische oder Transportkarusselle – vielzählig<br />

sind die technischen Systeme, um Produkte in oder<br />

zwischen Bearbeitungsstationen zu transportieren. Eines<br />

ist jedoch allen gemein: Sie leisten keinen Beitrag zum eigentlichen<br />

Fertigungsprozess. Ganz im Gegenteil: Sie benötigen<br />

Platz und verringern so den Output pro m2 Stellfläche.<br />

„Der Produkttransport ist ein notwendiges Übel für Maschinen-<br />

und Anlagenbauer“, bringt es Dario Rovelli, Experte für<br />

mechatronische Systeme bei B&R, auf den Punkt. Neben dem<br />

hohen Platzverbrauch hat der konventionelle Produkttransport<br />

einen zweiten schwerwiegenden Nachteil: Er macht die Maschine<br />

unflexibel.<br />

Es war Henry Ford, der der industriellen Massenproduktion<br />

per Förderband und einem strikten Produktionstakt zum<br />

Durchbruch verholfen hat. Doch was einst die Industrie deut-<br />

48 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


lich produktiver machte, ist nun zum Hindernis geworden. Rovelli: „Um den<br />

aktuellen Anforderungen mit ständig wechselnden und immer individuelleren<br />

Produkten gerecht zu werden, müssen wir den unflexiblen Produktionstakt<br />

loswerden.“<br />

Neue Technologien haben die Produktion in den vergangenen Jahren<br />

merklich flexibler gemacht, allen voran Track-Systeme wie Supertrak und<br />

Acopostrak von B&R. Sie können jedes Produkt individuell bewegen und<br />

auch als eigenständige Achse bei Bearbeitungsstationen eingesetzt werden.<br />

Zudem lassen sich Produktströme bei vollem Tempo trennen und<br />

wieder zusammenführen.<br />

Das Besondere ist, dass Track-Systeme asynchrone Prozesse synchronisieren.<br />

Das bedeutet: Die Produktionsgeschwindigkeit muss sich nicht<br />

mehr nach der langsamsten Bearbeitungsstation richten. Langsame Prozesse<br />

werden einfach parallelisiert und machen die Maschine ohne große<br />

Investitionen wesentlich produktiver.<br />

PRODUKTIONSABLÄUFE FREI GESTALTEN<br />

„Track-Systeme ermöglichen es erstmals, die individuelle Massenproduktion<br />

wirtschaftlich umzusetzen“, sagt Rovelli. Und zwar dort, wo es eine klare Abfolge<br />

verschiedener Prozessschritte gibt, die flexibel angepasst werden können.<br />

Allerdings gibt es auch Applikationen, bei denen die Reihenfolge der<br />

Prozessschritte ständig wechselt. Diese Applikationen benötigen eine völlige<br />

Freiheit des Produktionsablaufs. „Visionäre Vordenker haben daher seit vielen<br />

Jahren einen Traum“, sagt Rovelli: „Sie wollen den linearen Produkt-


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

02<br />

01<br />

03<br />

01 Mit einem Werkstück im Gepäck fahren<br />

die Shuttles auf den CNC-Pfaden die stationären<br />

Bearbeitungswerkzeuge an<br />

02 Produktmanipulationen und -transporte<br />

mit sechs Freiheitsgraden ermöglicht die<br />

Magnetschwebetechnologie<br />

03 Die Track-Systeme lösen den linearen<br />

Produkttransport auf und bereiten den Weg<br />

für einen offenen Produktionsraum für die<br />

individuelle Fertigung<br />

transport völlig auflösen und einen mehrdimensionalen Produktionsraum<br />

schaffen – in dem sich jedes Produkt individuell von Bearbeitungsstation zu<br />

Bearbeitungsstation bewegt, ohne an einen rigiden, sequenziellen Produktionstakt<br />

gebunden zu sein.“<br />

KONTAKTLOS, GERÄUSCHLOS, PRÄZISE<br />

Was lange Zeit nach einem kühnen Traum klang, wird nun durch moderne<br />

Magnetschwebetechnologie real. Shuttles gleiten wie von Geisterhand über einer<br />

Fläche und können nahezu beliebig beschleunigt und bewegt werden.<br />

„Seit ich diese Technologie zum ersten Mal im Einsatz sah, bin ich völlig fasziniert“,<br />

schwärmt Rovelli. „Sie ist kontaktlos, geräuschlos und extrem präzise.<br />

Mir war sofort klar, welch bahnbrechende Bedeutung das für die Fertigung<br />

der Zukunft haben würde. Und nun ist die Magnetschwebetechnologie so<br />

weit fortgeschritten, dass ein wirtschaftlicher Einsatz in der Produktion möglich<br />

wird.“<br />

Daher hat B&R die Magnetschwebetechnologie vollständig in sein Automatisierungssystem<br />

integriert und verfügt mit Acopos 6D nun über Technologie,<br />

welche den Wandel vom streng linearen Produktfluss hin zu einem offenen<br />

Produktionsraum einläutet. „Wir sprechen hier von nichts weniger als einer<br />

Revolution der Art und Weise, wie Produkte in Zukunft gefertigt, assembliert<br />

und verpackt werden“, sagt der Experte für mechatronische Systeme.<br />

Seit die Diskussion um Industrie 4.0 und das Industrial Internet of Things an<br />

Fahrt aufgenommen hat, wird immer wieder davon gesprochen, dass sich das<br />

Produkt den Weg durch die Produktion selbst suchen soll. Diese Vision möchte<br />

B&R mit der neuen Technologie in die Tat umsetzen. Maschinen können<br />

gleichzeitig unterschiedliche Produktvarianten oder unterschiedliche Produkte<br />

fertigen, indem jedes Produkt mithilfe von Acopos 6D die Station anfährt,<br />

die es benötigt.<br />

Fotos: B&R Industrial Automation<br />

www.br-automation.com<br />

DIE IDEE<br />

„Was bedeutet der Begriff Schwarmproduktion?<br />

Es geht darum, dass<br />

sich Produkte selbständig den Weg<br />

durch die Produktion suchen. Es gibt<br />

also keinen vorprogrammierten<br />

Produktionsablauf, sondern jedes<br />

Produkt fährt individuell zu den<br />

Bearbeitungsstationen, die es<br />

benötigt. Das erleichtert die<br />

simultane Produktion in sehr<br />

kleinen Losgrößen und in unterschiedlichen<br />

Ausführungen.“<br />

Dario Rovelli, Product Manager,<br />

Motion & Mechatronic Systems, B&R<br />

50 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


| AT12-20G |<br />

BLUETOOTH-LOW-ENERGY-SENSOREN<br />

EINBINDEN<br />

Das kompakte Funkmodul FL BLE 1300<br />

mit integrierter Antenne von Phoenix<br />

Contact verbindet bis zu acht industrielle<br />

Bluetooth-LowEnergy-fähige Sensoren<br />

mit industriellen Steuerungen und<br />

IoT-Systemen. Dies ermöglicht z. B. den<br />

Zugriff auf Sensordaten von einer<br />

Maschinensteuerung aus. Die erfassten<br />

betriebsrelevanten Daten und Informationen<br />

bilden die Grundlage für<br />

IoT-Anwendungen zur Optimierung von Produktionsprozessen.<br />

Die Schutzart IP65/67/68, ein erweiterter Temperaturbereich<br />

und M12- Anschlüsse ermöglichen den Betrieb auch in den<br />

industriellen Umgebungen, wo sich auch die Sensoren befinden.<br />

Die Montage ist einfach gehalten: Sie erfolgt über zwei<br />

Bohrungen direkt in einer Gehäusewand.<br />

www.phoenixcontact.de<br />

: Schwebend,<br />

kontaktlos, intelligent!<br />

Freie 2D-Produktbewegung<br />

mit bis zu 6 Freiheitsgraden<br />

KOMPAKTER SCHLEIFRING MIT<br />

DURCHGEHENDER HOHLWELLE<br />

Kübler erweitert sein Portfolio um<br />

den Schleifring SR130 für den<br />

Einsatz im allgemeinen Maschinenbau.<br />

Dieser schließt die Lücke<br />

zwischen den Standard- oder<br />

standardnahen und den kundenspezifischen<br />

großen Schleifringen<br />

für Spezialanwendungen. Bei<br />

einem Außendurchmesser von<br />

lediglich 130 mm besitzt die Bauform eine Hohlwelle bis<br />

50 mm. Der Schleifring überträgt zuverlässig Last, Signale und<br />

Daten. Der SR130 ist für eine lange Lebensdauer ausgelegt,<br />

lässt sich einfach auf große Wellen montieren und bietet<br />

ausreichend Platz für eine Kombination mit Mediendurchführungen<br />

für Luft und Flüssigkeiten. Das kompakte Design in<br />

modularer Bauweise verspricht eine sehr flexible Anpassung.<br />

www.kuebler.com<br />

KOMPAKTE HOHLWELLENPOTENTIOMETER<br />

kg<br />

12. – 16.04.<strong>2021</strong><br />

Wir sind dabei!<br />

www.beckhoff.com/hm-digital<br />

Schwebende<br />

Planarmover<br />

Skalierbare<br />

Nutzlast<br />

Individueller<br />

Produkttransport<br />

6D<br />

Bewegung<br />

Dynamisch<br />

mit bis zu 2 m/s<br />

Beliebiges<br />

Anlagenlayout<br />

Die Hohlwellen-Leitplastikpotentiometer<br />

der Serie MHP16 von<br />

Megatron finden auch in sehr<br />

engen Bauräumen Platz. Das<br />

Gehäuse der Komponente hat<br />

einen Durchmesser von 16,4 und<br />

eine Tiefe von 6 mm, der Wellendurchmesser<br />

beträgt 2 mm. Die<br />

Leitplastikpotentiometer bieten<br />

einen elektrisch wirksamen<br />

Drehwinkel von 320 ° (±5 °), einen mechanischen Drehwinkel<br />

von 360 ° und eine nahezu unendliche Auflösung bei ±2 %<br />

unabhängiger Linearität. Ein Multifinger-Edelstahl-Schleifer<br />

sorgt für ein stabiles analoges Ausgangssignal. Über die<br />

abgeflachte Nabe in der Hohlwelle lässt sich das Potentiometer<br />

direkt und ohne Kupplung verdrehsicher auf der Antriebswelle<br />

montieren. Anwender können das Hohlwellenpotentiometer<br />

mit Schutzart IP40 im Temperaturbereich zwischen -40 und<br />

+105 °C einsetzen.<br />

www.megatron.de<br />

www.beckhoff.com/xplanar<br />

XPlanar eröffnet neue Freiheitsgrade im Produkthandling: Frei schwebende<br />

Planarmover bewegen sich über individuell angeordneten Planarkacheln<br />

auf beliebig programmierbaren Fahrwegen.<br />

Individueller 2D-Transport mit bis zu 2 m/s<br />

Bearbeitung mit bis zu 6 Freiheitsgraden<br />

Transport und Bearbeitung in einem System<br />

Verschleißfrei, hygienisch und leicht zu reinigen<br />

Beliebiger Systemaufbau durch freie Anordnung der Planarkacheln<br />

Multi-Mover-Control für paralleles und individuelles Produkthandling<br />

Voll integriert in das leistungsfähige PC-basierte Beckhoff-Steuerungssystem<br />

(TwinCAT, PLC IEC 61131, Motion, Measurement,<br />

Machine Learning, Vision, Communication, <strong>HMI</strong>)<br />

Branchenübergreifend einsetzbar: Montage, Lebensmittel, Pharma,<br />

Labor, Entertainment, …


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

BERÜHRUNGSLOSE ANTRIEBSTECHNIK<br />

EMPFINDLICHE WERKSTÜCKE<br />

FLEXIBEL TRANSPORTIEREN<br />

DIE IDEE<br />

Die Plasmatreat GmbH hat eine Plasma Treatment Unit<br />

vorgestellt, die Werkstücke präzise und flexibel mit dem<br />

Planarmotorsystem Xplanar von Beckhoff transportieren<br />

kann. Dieser ersetzt das Bewegen der oft empfindlichen<br />

Werkstücke zum Beispiel PCBs sowie den aufwendigen<br />

Einbau von 6-Achs-Robotern bzw. Linearmotoren.<br />

„Unser Ziel war ein schnelles, frei<br />

programmierbares und verschleißfreies<br />

System für den Werkstücktransport.<br />

Und gerade hinsichtlich der<br />

frei programmierbaren Verfahrwege<br />

gab es keine passende Alternative zu<br />

Xplanar. Bei ebenen Bauteilen bietet<br />

sich Xplanar als geeignete Alternative<br />

zu Portal systemen an. Hier kommen<br />

vor allem auch die Eigenschaften des<br />

Planarmotorsystems hinsichtlich<br />

Verschleißfreiheit, Reinigungsfreundlichkeit<br />

und Reinraumanforderungen<br />

zum Tragen.“<br />

Uwe Prüßmeier ist Senior Produktmanager Antriebstechnik,<br />

XTS, Xplanar bei Beckhoff Automation, Verl<br />

Jochen Stichling, Konstruktions leiter,<br />

Plasmatreat, Steinhagen<br />

52 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


In der Plasma Treatment Unit von Plasmatreat, Hersteller von Plasmaanlagen für<br />

hocheffiziente Oberflächenbehandlungen und umweltfreundliche Fertigungsprozesse<br />

in Steinhagen, lassen sich diverse Materialproben in zwei Stufen behandeln.<br />

Im ersten Schritt wird das Substrat unter eine Düse befördert und<br />

dann gereinigt und aktiviert. Im zweiten Schritt erhält es durch eine weitere Düse<br />

eine funktionale Beschichtung. Das Ziel des Unternehmens war es, ein schnelles,<br />

frei programmierbares als auch verschleißfreies System für den Werkstücktransport<br />

zu konzipieren.<br />

SCHWEBEND MIT HOHER POSITIONIERGENAUIGKEIT<br />

Xplanar besteht aus beliebig angeordneten Planarkacheln und frei darüber schwebenden<br />

Planarmovern, mit denen eine flexible, exakte und hochdynamische Positionierung<br />

erreicht werden soll. Dabei sind die Mover ruck- und berührungsfrei mit<br />

bis zu 2 m/s Geschwindigkeit, 1 g Beschleunigung und 50 µm Positionierwiederholgenauigkeit<br />

zweidimensional verfahrbar, und das geräuschlos und ohne Verschleiß<br />

beziehungsweise Abrieb.<br />

Bei Bedarf lässt sich die zweidimensionale X/Y-Positio nie rung der Mover durch<br />

weitere Bewegungsfunktionen bis hin zu sechs Freiheitsgraden ergänzen. Darunter<br />

zählen das Heben und Senken um bis zu 4 mm (ohne Last), das Neigen um bis zu 5 °<br />

für Transport und Handhabung von Flüssigkeiten, sowie das Drehen um bis zu 360 °.<br />

Im Fall der Plasmatreat-Maschine ist das Xplanar-System aus sechs der 240 × 240 mm<br />

großen Planarkacheln und einem Planarmover aufgebaut.<br />

HOHE FLEXIBILITÄT BEI GERINGEM MECHANIKAUFWAND<br />

Durch den Einsatz des Planarmotorsystems Xplanar können sich die Plasmadüsen<br />

zur Oberflächenbehandlung nun fest montieren lassen und müssen nicht mehr<br />

verfahren werden. Da diese Düsen mechanisch und elektrotechnisch recht komplex<br />

sind, reduziert die Bewegung des Werkstücks anstelle der Plasmadüse den Verschleiß<br />

an den Zuleitungen. Außerdem können durch den Einsatz einfacher Adapter<br />

verschiedene Materialproben auf dem Mover befestigt und behandelt werden.<br />

Darüber hinaus lassen sich auf einfache Weise zusätzlich zu den Plasmadüsen<br />

noch weitere Stationen hinzufügen und flexibel anfahren. Dies können zum Beispiel<br />

Marker für Gut-Teile oder optische Messköpfe für eine 100-%-Teileprüfung<br />

sein. Materialproben können mit Xplanar zudem auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt<br />

werden, um z. B. bei dünnen Proben die Behandlungsdauer durch die<br />

starre Düse zu minimieren.<br />

Die funktionalen Eigenschaften von Xplanar zeigen sich laut Jochen Stichling,<br />

Konstruktionsleiter bei Plasmatreat in viel fältigen Applikationen: „Konventionell<br />

wird die Positionierung der Plasmadüse in Bezug auf das dann unbewegliche Werkstück<br />

über einen 6-Achs-Roboter oder Linearmotoren realisiert. Was die Investition<br />

anbelangt, liegt Xplanar hier ungefähr zwischen den Linearachssystemen und den<br />

Roboteranwendungen. Bei ebenen Bauteilen – also ohne größere Hub bewegungen<br />

in Z-Richtung, die für die Robotersysteme prädes tiniert sind – bietet sich Xplanar als<br />

gute Alternative zu Portalsystemen an. Hier kommen vor allem auch die Xplanar-<br />

Eigenschaften hinsichtlich Verschleißfreiheit und Reinigungsfreundlichkeit sowie<br />

Reinraumanforderungen zum Tragen.“<br />

AUSBLICK<br />

Optimierungspotenzial, das sich zukünftig durch Xplanar bei den Plasma Treatment<br />

Units abzeichnet, sieht Stichling vor allem in zwei Bereichen. Zum einen in der Integration<br />

von Inline-Tests für 100 %-Prüfungen direkt in den Bearbeitungsprozess und<br />

zum anderen in frei programmierbaren Verfahrwegen für den Endkunden.<br />

Dabei profitiert Plasmatreat auch davon, dass sich das Xplanar-System in kurzer<br />

Zeit – in weniger als zwei Monaten – in die Maschine integrieren ließ. Zumal das entsprechende<br />

Starter-Kit aufgrund vollständiger 3D-Daten und elektrischer Anschlussinformationen,<br />

die Beckhoff frühzeitig zur Verfügung gestellt hat, problemlos<br />

in das Maschinendesign eingebunden werden konnte. Seither arbeitet Xplanar robust<br />

und zuverlässig. Hinzu kommt, dass die gesamte Plasmabehandlungszelle nun<br />

vollständig mit PC-based Control automatisiert ist, also eine Systemlösung aus einer<br />

Hand genutzt werden könnte.<br />

Fotos: Die Idee Plasmatreat, Katrin Biller, sonst. Plasmatreat, Jan Düfelsiek<br />

www.beckhoff.de<br />

www.plasmatreat.de


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

CONDITION MONITORING<br />

MASCHINENEFFIZIENZ AUS DER CLOUD<br />

Ein effektives Condition Monitoring braucht ein effektives Beurteilen großer<br />

Datenmengen. Das ist die große Stärke von Künstlichen Intelligenzen und<br />

maschinellem Lernen. Deshalb bieten Unternehmen aus der IT-Branche<br />

leistungsfähige Systeme zur Vorhersage von Wartungsintervallen an.<br />

DIE IDEE<br />

Beim spanischen Unternehmen CEPSA mit Sitz in Madrid dreht sich alles um<br />

Energie. Unter anderem veredelt es Erdöl, importiert und vertreibt Erdgas<br />

und stellt Elektrizität aus nachhaltiger Erzeugung bereit. Das Unternehmen<br />

verfügt über einen stattlichen Maschinenpark, der ständig gewartet werden<br />

muss. Eine davon ist eine Strömungsturbine, bei der sowohl die Wartung als auch<br />

die Effizienz Optimierungsbedarf hatten. Bei Wartungsintervallen einer solchen<br />

komplexen Maschine stellt sich immer die Frage nach einer ausgewogenen Bemessung<br />

des Zeitraums. Ist das Intervall zu lange, fallen Verschleiß oder kleinere Defekte<br />

zu spät auf, mit der Folge, dass ein größerer Schaden entsteht. Dieses Risiko besteht<br />

bei kurzen Intervallen zwar nicht, aber dafür belasten diese unnötig das Budget.<br />

Um dieses Dilemma zu lösen, hat CEPSA sich für eine intelligente Cloud-Lösung<br />

von Amazon Web Services (AWS) entschieden, mit der die permanente Überwachung<br />

des Betriebszustands möglich ist. Hier kontrollieren über 175 Sensoren den<br />

Status der Strömungsturbine und melden diese Daten an das Condition Monitoring<br />

weiter. Mittels Amazon Lookout for Equipment können Verantwortliche Abnormalitäten<br />

45 Tage vor ihrem Eintreffen erkennen. Dabei erfasst das Condition Monitoring<br />

relevante physikalische Größen, etwa Schwingungen, Temperatur, Bewegung<br />

beziehungsweise Neigung und erstellt auf Basis dieser Informationen Prognosen,<br />

die kontinuierlich aktualisiert werden.<br />

„Mit Amazon Lookout for Equipment<br />

oder Amazon Monitron können<br />

Kunden abnormes Anlagenverhalten<br />

erkennen und rechtzeitig<br />

potenzielle Ausfälle identifizieren<br />

sowie ihre Maschineneffizienz<br />

optimieren. Und obwohl die Dienste<br />

auf Machine Learning Modellen<br />

basieren, benötigen unsere Kunden<br />

keine Expertise, um sie nutzen zu<br />

können. Diese Arbeit nehmen wir<br />

den Kunden ab.“<br />

KÜNSTLICHE INTELLIGENZ UND MASCHINELLES LERNEN<br />

Eine Prognose zum Maschinenzustand kann Condition Monitoring nur mithilfe von<br />

künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen (ML) abgeben. Bei AWS kommen<br />

dabei mehrere Services zum Einsatz. Die Basis bildet Amazon SageMaker. Dabei<br />

handelt es sich um einen vollständig verwalteten Dienst, der die schnelle Erstel-<br />

Jan Metzner, Amazon Web Services Senior Specialist SA, Manufacturing<br />

Jan Metzner, Amazon Web Services<br />

Senior Specialist SA, Manufacturing<br />

54 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

lung, das Training und die Bereitstellung von Modellen für das<br />

maschinelle Lernen ermöglicht. Er dient somit als ML-Basis.<br />

Amazon Lookout for Equipment wurde explizit für die Überwachung<br />

von Industrieanlagen und Maschinen wie Pumpen, Kompressoren,<br />

Motoren und Turbinen aber auch von Wärmetauschern,<br />

Kesseln oder Gleichrichtern konzipiert. Der Dienst erkennt<br />

abnormes Anlagenverhalten, identifiziert potenzielle Ausfälle<br />

rechtzeitig und hilft dabei, Prognosemodelle für die Wartung<br />

zu erstellen und Anlagenprozesse zu optimieren. Dabei erfordert<br />

er keine umfangreichen ML-Kenntnisse. Er nimmt in einer Initialphase<br />

die im Betrieb der Maschine anfallenden, von Sensoren<br />

gelieferten Daten auf und transferiert sie in einen Amazon Simple<br />

Storage Service (S3) Bucket. Pro benutzerdefiniertem ML-Modell<br />

sind bis zu 300 Sensoren möglich. Amazon Lookout for<br />

Equipment erzeugt das jeweils beste Modell, um die normalen<br />

Betriebsbedingungen der Maschine zu lernen.<br />

Der Lernprozess gliedert sich dabei in vier Schritte (siehe Grafik).<br />

Zuerst wird ein Dataset geschaffen, indem historische Daten<br />

für die Eingabe formatiert und anschließend in einen S3 Bucket<br />

übertragen werden. Daraus werden die Daten ausgewählt, die relevant<br />

für eine Prognose sind. Nach diesem Schritt werden – soweit<br />

vorhanden – Informationen über vergangene Defekte<br />

eingepflegt. Nun geht es in die Trainingsphase des ML-Modells.<br />

Nach einer anschließenden Feinabstimmung kann das Modell<br />

für die Echtzeitüberwachung der Maschine eingesetzt werden.<br />

Für die Lernphase benötigt man Daten, die in einem Zeitraum<br />

von ungefähr sechs Monaten gesammelt wurden. Danach kann<br />

das Modell eigenständig Prognosen zu Wartungsintervallen oder<br />

etwaigen Ausfällen oder Fehlern stellen.<br />

Amazon Lookout for Equipment nutzt ein Dataset aus Sensordaten,<br />

die der Kunde selbst erzeugt hat. Zum Beispiel umfassen<br />

sie bei einer Pumpe die Leistung und das Verhalten des Motors,<br />

des Lagers und des Laufrads. Normalerweise bedeutet eine hohe<br />

Umdrehung zugleich eine hohe Pumpleistung. Erkennen Sensoren<br />

bei einer hohen Umdrehung eine geringere Leistung, liegt ein<br />

abnormes Verhalten der Maschine vor, das wahrscheinlich nach<br />

einiger Zeit zum Versagen der Pumpe führen wird.<br />

Jedem Bereich der Maschine wird in diesem Beispiel eine CSV-<br />

Datei zugeordnet, in der die Sensordaten mit einem Zeitstempel<br />

abgelegt sind. Damit die Daten für Amazon Lookout for Equipment<br />

Sinn ergeben, müssen sie zunächst in einem Datenschema<br />

erklärt werden. Zulässig sind nur numerische Daten.<br />

CONDITION MONITORING FÜR ALTGERÄTE<br />

Voraussetzung ist, dass die Maschinen über entsprechende<br />

Schnittstellen verfügen. Aber auch wenn das nicht der Fall ist,<br />

kann Condition Monitoring angewendet werden. AWS bietet<br />

hierzu Amazon Monitron, ein End-to-End-System, das ebenfalls<br />

maschinelles Lernen einsetzt. Es besteht aus vier Komponenten:<br />

Die an der Maschine außen angebrachten Sensoren messen die<br />

Vibration und die Temperatur. Über Bluetooth Low Energy (BLE)<br />

übermitteln sie die entsprechenden Daten an ein Gateway-Gerät,<br />

das sie dann über WLAN sicher an den Amazon Monitron Service<br />

weiterleitet. Jedes davon kann automatisch über „Over-the-Air“<br />

(OTA) aktualisiert werden, so dass kein weiterer Eingriff seitens<br />

der Produktionsverantwortlichen notwendig ist. Amazon Monitron<br />

analysiert die Daten mittels ML auf abnormale Maschinenmuster.<br />

Eine App dient zur Einrichtung der Geräte und zur Anzeige<br />

von Meldungen und warnt automatisch vor potenziellen Ausfällen.<br />

Dabei muss das System nicht erst langwierig angelernt<br />

werden, es ist binnen Minuten startbereit. Durch die nachrüstbaren<br />

Sensoren eignet es sich besonders für „Retrofit“ Use Cases,<br />

bei denen ältere Maschinen an ein Condition Monitoring angeschlossen<br />

werden. Sensoren und das Gateway sind dabei recht<br />

platzsparend. Ein Sensor wiegt lediglich 54 g und misst an seiner<br />

längsten Kante knapp über fünf Zentimeter. Das Gateway ist mit<br />

Amazon bietet Sensoren und ein Gateway an, mit denen auch<br />

Legacy-Maschinen ausgerüstet werden können<br />

einer maximalen Kantenlänge von neun Zentimetern und einem<br />

Gewicht von 95 g etwas größer.<br />

Ob Legacy-Maschinen oder bereits mit Sensoren ausgerüstete<br />

Geräte: Condition Monitoring ist in vielen Anwendungsfällen direkt<br />

aus der Cloud möglich und sinnvoll. Die Investition senkt<br />

den Verschleiß und sorgt so für einen nachhaltigen und Budgetschonenden<br />

Betrieb.<br />

Fotos: AWS<br />

www.aws.com<br />

Die optimale Fremdbelüftung<br />

für drehzahlvariable Motoren<br />

in allen Anwendungsbereichen.<br />

www.wistro.de<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 55


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

VORSATZMESSGETRIEBE<br />

PRÄZISE POSITIONIEREN<br />

Maßgeschneiderte Messgetriebe übermitteln die genaue Position der<br />

Zahnräder an den Drehgeber. Dadurch können Anwendungen auch unter<br />

kritischen Bedingungen mit hoher Übertragungsgenauigkeit gesteuert werden.<br />

Weltweit sind zahlreiche Maschinen und Anlagen<br />

unter widrigen Bedingungen im Einsatz.<br />

Das hat Folgen: Starke Staubentwicklung, hohe<br />

Temperaturen oder andere äußere Einflüsse<br />

belasten die Bauteile. Mit einem Ausfall muss jederzeit gerechnet<br />

werden. Maschinenbauer setzen deshalb bei kritischen<br />

Komponenten wie z. B. Drehgebern oder Resolvern<br />

auf Redundanz, d. h., sie werden in mehrfacher Ausführung<br />

verbaut. Dadurch soll die Anwendung bei Beschädigung eines<br />

Potentiometers weiterhin reibungslos funktionieren.<br />

Dasselbe gilt für Applikationen, in denen eine hohe Positioniergenauigkeit<br />

gewünscht oder sogar zwingend erforderlich<br />

ist. Die Integration eines Messgetriebes erhöht in beiden<br />

Fällen die Zuverlässigkeit der Anwendung. Mögliche<br />

Abweichungen und Ungenauigkeiten der Drehgeber-Signale,<br />

die u. a. durch Übersetzungsvorgänge entstehen können,<br />

werden dadurch ausgeglichen.<br />

INDIVIDUELL GEFERTIGTE ÜBERSETZUNGEN<br />

Messgetriebe sorgen also dafür, dass die Maschinen- oder<br />

Anlagensteuerung ein verwertbares, exaktes Positionssignal<br />

vom Drehgeber erhält. Die Vorsatzmessgetriebe von KBK<br />

Antriebstechnik zeichnen sich durch eine besonders hohe<br />

Präzision aus, da sie genau mit den Übersetzungen gefertigt<br />

werden, die der Anwender benötigt (Linearitätsfehler:<br />

1-2,5 Winkelminuten).<br />

Die Klingenberger haben zwei Standard-Baureihen im Programm,<br />

„die aber immer kundenspezifisch angepasst werden“,<br />

wie KBK-Geschäftsführer Sven Karpstein betont. Beide<br />

Messgetriebe-Typen unterscheiden sich hauptsächlich durch<br />

die Anbau-Optionen für den Drehgeber: Während das Potentiometer<br />

bei der Baureihe VGA (offene Ausführung) mit<br />

Klemmpratzen direkt an der „Synchro-Nut“ am vorderen Ende<br />

des Messgetriebes befestigt wird, erfolgt die Verbindung<br />

56 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

01 02<br />

01 Messgetriebe sind spielfrei, hochpräzise und werden mit maßgeschneiderten Übersetzungen gefertigt<br />

02 Metallbalgkupplungen sind das ideale Verbindungs element zwischen Messgetriebe und Drehgeber<br />

bei der Baureihe VGB (geschlossene Ausführung) über eine<br />

integrierte Metallbalg-Kupplung und eine Montage-Glocke.<br />

In beiden Fällen werden die Getriebe dem Lochbild der Anwendung<br />

angepasst.<br />

UNTERSTÜTZUNG BEIM ANBAU DES<br />

DREHGEBERS<br />

„Die VGB-Messgetriebe sind allerdings einfacher zu handhaben,<br />

weil der Anwender hier seinen Drehgeber nur noch oben<br />

draufstecken muss“, meint Karpstein. Bei den Messgetrieben<br />

der VGA-Baureihe ist dagegen vor der Montage erst ein Ritzel<br />

auf der Drehgeber-Welle zu befestigen. „Dadurch baut sich<br />

die Konstruktion zwar kompakter, es steigt aber auch das Risiko,<br />

dass der Anwender den Drehgeber falsch mit dem Getriebe<br />

verbindet. Wir bieten ihm deshalb an, den Drehgeber für<br />

ihn anzubauen.“<br />

KBK liefert jedes Messgetriebe mit der benötigten Übersetzung:<br />

Beide Vorsatzmessgetriebe übersetzen vom Schnellen<br />

ins Langsame (bis 625:1) bzw. umgekehrt (bis 1:50) und können<br />

bis zu einer Drehzahl von 4 000 min -1 eingesetzt werden.<br />

Die Zahnradpaarungen sind auf Lebensdauer geschmiert, sodass<br />

das Getriebe nicht gewartet werden muss. Darüber hinaus<br />

werden die Messgetriebe auf Wunsch abgedichtet (IP 44)<br />

und in einer Edelstahl-Ausführung geliefert.<br />

βKISSsoft Features<br />

KISSsoft AG<br />

A Gleason Company<br />

T. +41 55 254 20 50<br />

info@KISSsoft.com<br />

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▪ Kollisionsprüfung beim Honen und „Power Skiven“<br />

▪ Import des Messgitters für Stirnradflanken<br />

▪<br />

▪<br />

NEU<br />

Beta<br />

Release<br />

<strong>2021</strong><br />

Lagerberechnung mit innerer Geometrie in der<br />

„SKF Cloud“<br />

Systemzuverlässigkeit auf einen Blick gemäss<br />

AGMA 6006-B20<br />

Varianten von Verzahnungsmodifikationen<br />

definieren und vergleichen<br />

Kostenlose Testversion unter www.KISSsoft.com<br />

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HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

MESSGETRIEBE SICHERN QUALITÄT<br />

UND PRODUKTIVITÄT<br />

03 In der<br />

Stahlindustrie<br />

sorgen Messgetriebe<br />

von KBK<br />

dafür, dass<br />

die Schlacke<br />

bestmöglich aus<br />

der Schmelze<br />

entfernt werden<br />

kann<br />

Seine Messgetriebe liefert KBK an Akteure aus verschiedenen<br />

Branchen. Sie kommen z. B. in sogenannten Abschlackmaschinen<br />

in der Stahlindustrie zum Einsatz. Das Abschlacken ist ein<br />

Prozess, bei dem die nichtmetallischen Rückstände (Schlacken),<br />

die beim Schmelzvorgang entstanden sind, technisch präzise aus<br />

der Schmelze entfernt werden. Der Zweck des Vorganges ist es,<br />

möglichst reinen Stahl zu erhalten. Dazu ist es unerlässlich, dass<br />

die Maschinensteuerung jederzeit die genaue Position des Abschlackauslegers<br />

und des Abschlackschildes kennt. Mit dieser<br />

Vorrichtung an der Spitze des Auslegers wird die Schlacke aus der<br />

Schmelze abgezogen. Das Messgetriebe stellt sicher, dass die exakte<br />

Position des Auslegers und des Schildes jederzeit an die Maschinensteuerung<br />

übermittelt wird. Der Maschinenführer kann<br />

Ausleger und Schild dann so positionieren, dass die größtmögliche<br />

Menge an Schlacke aus der Schmelze abgeschöpft wird. Die<br />

Messgetriebe halten den hohen Temperaturen, die in und an den<br />

Maschinen herrschen, problemlos stand (–14 bis +100 °C).<br />

Auch in Werkzeugmaschinen kommt es auf Genauigkeit an –<br />

und zwar nicht nur bei der Führung des Werkzeugs am Werkstück,<br />

sondern bereits beim Einwechseln des Werkzeugs aus<br />

dem Magazin an den Werkzeugträger. Je präziser die Einwechslung<br />

abläuft, desto geringer ist die Verzögerung im Bearbeitungsprozess<br />

und desto höher ist der Ausstoß der Maschine und<br />

damit ihre Produktivität. Die Messgetriebe von KBK erfassen an<br />

Werkzeugmaschinen präzise die Position der Werkzeugplätze im<br />

Magazin und sorgen so dafür, dass jeder Werkzeugplatz bei der<br />

Einwechslung exakt angefahren wird. Das ermöglicht nicht nur<br />

eine hohe Stückleistung, sondern bringt auch einen Präzisionsgewinn<br />

bei der Werkstückbearbeitung.<br />

SPEZIALANWENDUNGEN FÜR RADIOTELESKOPE<br />

ODER DIE SILIZIUM-KRISTALLZUCHT<br />

In Radioteleskopen stellen die spielfreien und robusten Messgetriebe<br />

die genaue Ausrichtung des Parabolspiegels sicher. Die<br />

Kippbewegungen des Teleskopreflektors (Elevation oder auch<br />

Schwenkachse) wird über einen großen Zahnkranz realisiert.<br />

Drehgeber melden die Position des Reflektors an die Prozessrechner,<br />

mit denen dann die Bewegungen des Spiegels gesteuert<br />

werden. Für die genaue Erfassung der Spiegel-Position reichen<br />

Drehgeber alleine allerdings nicht aus, da bei der Verstellung des<br />

Spiegels immer nur einzelne Segmente des Zahnkranzes durchlaufen<br />

werden. „So entstehen ungerade Positionssignale, die wir<br />

mit unserem Messgetriebe egalisieren“, berichtet der Dipl.-Ing.<br />

(FH) Karpstein.<br />

Ähnlich genau geht es bei Kristallzucht-Anlagen zu, in denen Silizium-Kristalle<br />

für die Wafer-Produktion gezüchtet werden. In<br />

sogenannten Czochralski-Anlagen wird der Kristall von oben<br />

langsam aus der Schmelze herausgezogen. Die Maschinen verfahren<br />

dabei sehr langsam und präzise, denn schon kleinste Fehler<br />

können extrem teure Produktschäden verursachen. Mithilfe<br />

der Messgetriebe wird die Höhe, in der sich der Silizium-Einkristall<br />

gerade befindet, an die Anlagen-Steuerung gemeldet. „Wir<br />

haben für diese Anwendung sogar extra eine neue Getriebeform<br />

– ein Nockenschaltgetriebe – entwickelt“, erzählt Karpstein.<br />

„Über dem Messgetriebe montieren wir dabei eine Säule von<br />

Schaltern, die über Schaltnocken betätigt werden. Immer, wenn<br />

die Anlage eine bestimmte Position im Kristallzuchtprozess erreicht<br />

hat, wird dies der Steuerung über die entsprechende<br />

Schaltnocke bestätigt.“<br />

SCHNELLE LIEFERZEITEN AB LOSGRÖSSE 1<br />

KBK hat also Erfahrung mit den verschiedensten Präzisions-Anwendungen<br />

weltweit. Das Unternehmen fertigt selbst kleinste<br />

Stückzahlen ab Losgröße 1 und ist auch Ansprechpartner für Ersatzteile.<br />

„Sollte einmal ein Messgetriebe ausfallen, versenden<br />

wir in der Regel innerhalb von zwei Stunden ein neues, exakt auf<br />

die Anwendung angepasstes Getriebe“, so der Geschäftsführer.<br />

Fotos: Aufmacher: vchalup/stock.adobe.com; 01-02: KBK Antriebstechnik;<br />

03: Panksvatouny/stock.adobe.com<br />

www.kbk-antriebstechnik.de<br />

DIE IDEE<br />

„Unsere Vorsatzmessgetriebe sind<br />

mit besonders präzisen Zahnrädern<br />

ausgestattet und bieten deshalb<br />

eine sehr hohe Übertragungsgenauigkeit.<br />

Darüber hinaus haben wir sie<br />

so kompakt konstruiert, dass sie<br />

sich auch in enge Bauräume schnell<br />

und einfach integrieren lassen. Der<br />

Anwender kann dank der beiden<br />

Baureihen zudem wählen, wie er<br />

seinen Drehgeber anbauen möchte.<br />

Das gibt ihm maximale Gestaltungsfreiheit.“<br />

Sven Karpstein, Geschäftsführer KBK<br />

Antriebstechnik GmbH<br />

58 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


OPTIMIERTE BESCHICHTUNG MACHT<br />

WÄLZLAGER LANGLEBIGER<br />

Für drehzahlgeregelte<br />

Elektroantriebe hat NSK<br />

Wälzlager mit verbesserter<br />

Keramikbeschichtung<br />

entwickelt. Die<br />

stromisolierende<br />

Wirkung der Beschichtung<br />

verhindert<br />

Stromdurchgänge und<br />

verlängert so die<br />

Einsatzdauer. Der<br />

Einsatz energieeffizienter,<br />

drehzahlgeregelter<br />

Elektroantriebe ist besonders dann wirtschaftlich, wenn<br />

bedarfsabhängig unterschiedliche Leistungen abgerufen<br />

werden. Aus der Drehzahlregelung ergibt sich aber ein<br />

verändertes Anforderungsprofil für Wälzlager, denn es ist<br />

nicht auszuschließen, dass Störströme über Motorwelle und<br />

Lager zu den angetriebenen Komponenten gelangen. NSK<br />

hat die Keramikbeschichtung in mehrerer Hinsicht optimiert:<br />

Zum einen wurde die isolierende Wirkung der<br />

Beschichtung bis zum Faktor 10 gesteigert. Zum anderen ist<br />

die Schlagfestigkeit der spröden Keramik mehr als dreimal<br />

so hoch wie die von konventionellen Beschichtungen.<br />

Überdies führt die optimierte Beschichtung auch die im<br />

Lager entstehende Wärme besser ab.<br />

www.nskeurope.de<br />

C<br />

M<br />

Y<br />

Leise unterwegs<br />

mit massgeschneiderten<br />

Gewindetrieblösungen<br />

von Eichenberger<br />

CM<br />

MASSGESCHNEIDERTES FLANSCHLAGER FÜR<br />

DIE OPTOELEKTRONIK<br />

In der optischen<br />

Industrie sind<br />

aufgrund des<br />

begrenzten Bauraums<br />

kleine und<br />

leichte Systeme<br />

sowie besondere<br />

Verpackungen<br />

gefragt. In diesem<br />

Kontext hat der<br />

Bereich Value Added<br />

Products (VAP) bei<br />

Rodriguez ein Flanschlager für einen Scanner entwickelt,<br />

das den Antrieb der Hauptachse lagert und eine 360-Grad-<br />

Bewegung ermöglicht. „Der Kunde wollte das Lager direkt<br />

an den Antrieb adaptieren“, so Ulrich Schroth, Geschäftsbereichsleiter<br />

VAP. „Wir haben deshalb den Innenring etwas<br />

erhöht, sodass ein Reibrad das System antreiben kann.“<br />

Geliefert wurde ein Lager mit einem Innen- und Außenflansch<br />

aus Edelstahl sowie einem für die Nutzung in der<br />

Optik freigegeben Käfig. Dank einer speziellen Beschichtung<br />

lässt sich das Lager ohne Fett betreiben. Es wurde zudem in<br />

ESD (Electro Static Discharge)-Folie verpackt und in einem<br />

ESD-Umkarton verschickt. Elektrostatische Entladungen<br />

waren ausgeschlossen, sodass das Lager direkt in die<br />

Montage geliefert werden konnte.<br />

www.rodriguez.de<br />

MY<br />

CY<br />

CMY<br />

K<br />

100% Swiss made<br />

Eichenberger Gewinde AG<br />

5736 Burg · Schweiz<br />

T: +41 62 765 10 10<br />

www.eichenberger.com<br />

Ein Unternehmen der Festo Gruppe<br />

Passion for Perfect Motion


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

KLEIN, ABER OHO – SPIELFREIER PRÄZISIONSARBEITER<br />

Geschwindigkeit, Spielfreiheit und Nanometerauflösung kennzeichnen den für<br />

OEMs entwickelten Piezomotor LT40 mit Direktantrieb. Spezialgebiet des Leichtgewichts<br />

im Miniaturformat sind Move- and Hold-Anwendungen. Spielfreie Hubbewegungen<br />

im Nanometer- oder Sub-Nanometer-Bereich werden durch die Piezo-LEGS-<br />

Technologie des schwedischen Herstellers PiezoMotor erreicht. Hierbei handelt es<br />

sich um paarweise angeordnete Keramik-Beine, die durch Anlegen einer Spannung<br />

verlängert oder seitlich gebogen werden. Sie laufen entlang einer 40 bis 100,8 mm<br />

langen Antriebstange und treiben diese an. Da stets ein Paar Beine die Antriebsstange<br />

klemmt, benötigt die Halteposition keine zusätzliche Kraft. Der Motor mit<br />

40 Newton Stillstandskraft weist Abmessungen von 32,1 × 24,2 × 23,1 mm auf, wiegt<br />

61 g und verfügt über eine Antriebsstange mit einer Länge von 50 mm. Einsetzbar ist der LT40, der mit verschiedenen Treibern<br />

und Controllern angeboten wird, auch in magnetischen Umgebungen und im Vakuum.<br />

www.piezomotor.se<br />

MODERNE<br />

SENSORTECHNIK<br />

DIE INTELLIGENTE KUPPLUNG.<br />

RW-KUPPLUNGEN.DE<br />

DIREKTANTRIEB MIT<br />

GROSSER ÖFFNUNG<br />

UND HOHER LEISTUNG<br />

Mit der Reihe<br />

DM66200H<br />

eröffnet Faulhaber<br />

eine neue<br />

Leistungsdimension<br />

für Motoren<br />

mit Innenöffnung<br />

(Apertur). Als<br />

Direktantrieb<br />

arbeitet der neue<br />

Hohlwellenmotor<br />

spielfrei und lässt<br />

sich mit nur<br />

minimalem<br />

Aufwand in<br />

unterschiedliche<br />

Anwendungen<br />

integrieren. Er<br />

erreicht sowohl<br />

bei der Geschwindigkeit<br />

als auch<br />

beim Drehmoment<br />

hohe<br />

Leistungswerte. Seine besonders<br />

große Apertur hat einen<br />

Durchmesser von 40 mm.<br />

Trotzdem bleibt die bewegte<br />

Masse des Rotors gering, sodass<br />

Geschwindigkeiten bis<br />

2 000 min -1 möglich sind. Der<br />

Motor erreicht ein dynamisches<br />

Drehmoment von bis zu<br />

180 mNm und kann entsprechend<br />

große Lasten bewegen.<br />

Mit einer hohen Auflösung von<br />

1,8 ° im Vollschritt kann er<br />

Positionieraufgaben im offenen<br />

Regelkreis präzise ausführen.<br />

Der Antrieb zeichnet sich durch<br />

geringes Gewicht und ein<br />

flaches Design aus.<br />

www.faulhaber.com


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

PRÄZISIONSARBEIT UNTER EXTREMBEDINGUNGEN<br />

Das Unternehme Schlaeger M-Tech entwickelt Messbaugruppen für die<br />

Erfassung der Temperaturwerte von Elektromotoren. Damit steht eine<br />

Alternative für NTC-Sensoren zur Verfügung, die direkt am Hotspot aufzeichnet<br />

und Ungenauigkeiten ausschließen soll. Bei jeder Sonderanfertigung<br />

wird zunächst der handelsübliche NTC-Sensor so nah wie möglich am<br />

Messort platziert und mithilfe einer elektrisch-isolierenden Abstandswand<br />

aus Thermoplast (Polyphenylensulfid) geschützt. Zusätzlich wird eine<br />

Kunststoffhülle gefertigt. „Umgeben wird dieses Element von einer mehrteiligen<br />

Thermoplastkomponente, die wir auch als Baukastensystem mit hoher<br />

Funktionsintegration auslegen können“, so Maximilian Küchler, Key Account<br />

Manager bei Schlaeger M-Tech. Damit könne der Einbau am Ende der<br />

Herstellung erfolgen, für verschiedene axiale Motorlängen und wiedermontierbar. Für einen Prototypen sind lediglich ein<br />

CAD-Modell des zu messenden Elektromotors sowie Informationen über geplante Sensorsysteme erforderlich.<br />

www.schlaeger.com<br />

DMS-BASIERTE, BERÜHRUNGSLOSE<br />

DREHMOMENTSENSOREN<br />

Althen Sensors & Controls<br />

führt neue berührungslose<br />

Drehmomentsensoren im<br />

Programm. Die Messtechnik<br />

basiert auf einer<br />

DMS-Vollbrücke und<br />

überträgt die Messsignale<br />

mit der Erkennung von<br />

akustischen Oberflächenwellen.<br />

Die TorqSense<br />

SGR510/520-Sensoren<br />

bieten eine Messkapazität von 250 % über dem Messbereich.<br />

Infolge lassen sich die Spitzen eines Drehmomentsignals ohne<br />

Datenverlust erfassen. Die mechanische Überlastfähigkeit wird<br />

mit rund 400 % beziffert. Störgeräusche und Signalverfälschungen<br />

sollen durch die induktive Übertragung nahezu vollständig<br />

eliminiert werden können. Die Brücke besteht im Kern aus vier<br />

auf die zu überwachende Welle geklebten Dehnungsmessstreifen<br />

(DMS), die im Winkel von 45 Grad zur Rotationsachse<br />

angeordnet sind. Ein am Rotor montierter Mikrocontroller, der<br />

von einer induktiven Spule angetrieben wird, misst die Differenzwerte<br />

in jedem Dehnungsmessstreifen und überträgt sie<br />

digital an den Empfänger zurück. Der Messbereich der SGR-Reihe<br />

liegt bei 1 bis 500 Nm.<br />

www.althen.de<br />

TAKTILE MESSTASTER MIT IO-LINK<br />

SCHNITTSTELLE<br />

Die neuen<br />

digitalen<br />

Messtaster der<br />

Peter Hirt<br />

GmbH mit<br />

IO-Link-Schnittstelle<br />

vereinfachen<br />

das taktile<br />

Messen in<br />

Maschinen und anderen industriellen Anwendungen. Die<br />

neuen IO-Link-Taster vereinen den Messwertaufnehmer,<br />

die Elektronik und die Kommunikation in einem intelligenten<br />

Sensor. Dadurch werden die Prozessdaten<br />

eindeutig und die Installation sowie die Wartung der<br />

Sensoren vereinfachen sich. Systeminterne Fehler sind<br />

weitgehend kompensiert. Damit haben IO-Link-Messtaster<br />

eine deutlich bessere Messmittelfähigkeit als<br />

konventionelle analoge Systeme. Das Pig-Tail-Konzept<br />

mit 200 mm Kabel zwischen Messwertaufnehmer und<br />

Messelektronik bietet verschiedene Vorteile: Alle<br />

Messwertaufnehmer sind mit IO-Link-Schnittstelle<br />

erhältlich, was auch bei unterschiedlichen Messaufgaben<br />

für Homogenität sorgt. Der Aufnehmer ist steckbar. Zum<br />

Anschluss wird ein A-kodiertes M8-Kabel verwendet.<br />

www.peterhirt.com<br />

Easy Encoder System EMI7913<br />

Inkrementelles Sensormodul für Linearmotoren<br />

Einfache Integration – direkte<br />

Messung am Statormagnet.<br />

Kein zusätzlicher Maßstab<br />

Hohe zulässige<br />

mechanische Toleranz<br />

Hohe Wiederholgenauigkeit<br />

< 5 µm<br />

Sensitec GmbH ∙ www.sensitec.com


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

ETHERCAT-KLEMMENSERIE UM VIER I/OS<br />

ERWEITERT<br />

INTELLIGENTE BREMSBELÄGE<br />

DIAGNOSTIZIEREN SICH SELBST<br />

Die meist kleinen und kostengünstigen Inkrementalencoder<br />

sind aus vielen Anwendungen nicht mehr wegzudenken.<br />

Dieser großen Bedeutung wird Beckhoff mit der umfassenden<br />

EtherCAT-Klemmenserie EL51xx zur Auswertung von 5-V-Inkrementalencodern<br />

mit RS422- und TTL-Signalen gerecht. Die<br />

Serie wurde jetzt um vier hochkompakte und leistungsfähige<br />

I/OS erweitert. Die vier neuen EtherCAT-Klemmen erfassen<br />

Inkrementalsignale mit hohen Frequenzen bis zu 5 MHz und<br />

verfügen über zahlreiche Parametriermöglichkeiten und<br />

integrierte Funktionen, die eine optimale Anpassung an die<br />

Steuerungsaufgaben ermöglichen. Jede einzelne EtherCAT-<br />

Klemme bietet eine integrierte Sensorversorgung, parametrierbar<br />

auf 5, 12 oder 24 V. Es können Encoder mit differenziellem<br />

RS422-, 5-V-TTL oder Open-Collector-Interface angeschlossen<br />

werden. Zahlreiche integrierte Funktionen, z. B. die<br />

Rundachsenfunktion, Werkstückmessung und Stillstandüberwachung,<br />

ermöglichen zudem eine Datenvorverarbeitung<br />

direkt in der Klemme. Darüber hinaus steht die Messung einer<br />

Periode, Frequenz und Geschwindigkeit mit einer Auflösung<br />

von 10 ns zur Verfügung. Zusätzlich ist eine Duty-Cycle-Messung<br />

des eingehenden Signals implementiert.<br />

www.beckhoff.de<br />

Forscher des Fraunhofer-Instituts LBF und der Firma<br />

LF haben eine Möglichkeit gefunden, Bremsbeläge<br />

an Autos mit Sensoren intelligent zu machen. Die Beläge<br />

können so ihren Zustand selbst melden. Die<br />

Experten des Mittelstand-4.0-Kompetenzzentrums<br />

Darmstadt vom Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit<br />

und Systemzuverlässigkeit (LBF) und der LF<br />

GmbH aus Leverkusen integrierten Sensoren in<br />

Bremsbeläge, um Informationen über den Betriebszustand<br />

zu gewinnen und den Belägen die Eigendiagnose<br />

zu ermöglichen. Dabei lassen sich Daten aus<br />

dem Reibbelag über die Schichtdicke und über den<br />

Verschleiß bestimmen. Langfristig soll es möglich<br />

sein, selbstoptimierende Bremssysteme anzulernen<br />

und Rückschlüsse über Bremsdruck, Reibwerte,<br />

Bremsmomente und das Regelverhalten der Bremsanlage<br />

zu ziehen. Außerdem sollen durch die<br />

eingebettete Sensorik auch Informationen über den<br />

Bremsbelag hinaus erhoben werden, etwa über das<br />

Verhalten von Brems- oder Kupplungsanwendungen.<br />

www.lbf.fraunhofer.de;<br />

www.mittelstand-digital.de<br />

FLEXCODER<br />

MOTOR- & POSITIONSFEEDBACK<br />

Leistungsdaten MSAC200<br />

• Magnetisch, rotativ, echt absolut<br />

• Flache, kompakte Bauhöhe 10 mm<br />

• Auflösung bis 20 Bit<br />

www.siko-global.com/p/msac200


INDUKTIONSGEHÄRTET GEGEN VERFORMUNG<br />

GEWAPPNET<br />

Bei schweren Lasten und hohen Zyklen empfehlen sich<br />

Linearführungen mit induktionsgehärteten Laufbahnen, die<br />

das Unternehmen Rollon anbietet. Dabei wird das Verfahren<br />

der martensitischen Umwandlung genutzt, in deren Verlauf<br />

der Stahl zunächst glühend heiß erhitzt und dann abgeschreckt<br />

wird. Resultat ist eine besonders harte und verschleißfeste<br />

Oberfläche. Induktionsgehärtete Führungssysteme<br />

erreichen hohe Laufleistungen, ohne dass es zu Beschädigungen<br />

oder Verformungen der Laufbahnen kommt. Direkt<br />

nach dem Härten kann die Oberfläche bearbeitet und durch<br />

Schleifen oder Hohnen die Oberflächengüte und somit die<br />

Reibungseigenschaften verbessert werden. Die Rollon-Schienen<br />

erreichen Rockwell-Härten zwischen 58 und 62 HRC<br />

sowie Härtetiefen von rund 1,2 mm. Induktionsgehärtete<br />

und geschliffene Laufbahnen sind zudem wartungsarm und<br />

langlebig. Folge sind verbesserte Leistungswerte in der<br />

Automatisierungstechnik, bei Werkzeugmaschinen und<br />

Schienenfahrzeugen sowie im Heavy-Duty-Bereich.<br />

www.rollon.de<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

WARTUNGSFREIE SERVOANTRIEBE OHNE<br />

KÜHLVENTILATOREN<br />

Die neuen CoolSi MOSFET-Leistungshalbleiter<br />

mit .XT-Verbindungstechnologie<br />

in einem<br />

1 200-V-optimierten D-2PAK-7<br />

SMD-Gehäuse der Infineon<br />

Techniologies AG erlauben eine<br />

passive Kühlung und können bei<br />

wartungsfreien Invertern für<br />

Motoren eingesetzt werden. Das<br />

reduziert die Verluste um bis zu<br />

80 Prozent im Vergleich zu einer<br />

Lösung auf Siliziumbasis und<br />

macht Kühlventilatoren überflüssig.<br />

Die Leistungshalbleiter ermöglichen einen hohen Wirkungsgrad<br />

in Servoantrieben für unterschiedliche Leistungsklassen.<br />

Die neuen Bauteile verfügen über eine Kurzschlussfestigkeit<br />

von drei µs. Das Portfolio bietet Produkte von 30 bis 350 mΩ.<br />

Dank der .XT-Technologie können Anwender bis zu 30 Prozent<br />

mehr Verlust in Form von Wärme abführen. Das neue<br />

CoolSiC-.XT-Portfolio weist eine sehr gute thermische<br />

Leistung und Zyklenrobustheit auf. Damit profitieren<br />

Anwender von einem um bis zu 14 Prozent höheren Ausgangsstrom,<br />

einer verdoppelten Schaltfrequenz oder einer<br />

um zehn bis 15 K niedrigeren Betriebstemperatur.<br />

www.infineon.com<br />

IN MISSIONSKRITISCHER FUNKTION AUF DEM<br />

MARS AKTIV<br />

Am 18. Februar<br />

<strong>2021</strong> ist der<br />

NASA-Rover<br />

Perseverance auf<br />

dem Mars<br />

gelandet und wird<br />

sich auf die Suche<br />

nach Spuren<br />

früheren Lebens<br />

begeben. Verantwortlich<br />

zeichnet<br />

das Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA, das bei der<br />

Handhabung der Bodenproben auf Technik von Maxon setzt.<br />

Zehn Elektroantriebe befinden sich im Rover und bewegen u. a.<br />

den Roboterarm, der die Proben von Station zu Station navigiert.<br />

Weiterhin kommen die Motoren bei der Versiegelung der<br />

Behälter und deren Platzierung zum Einsatz. Wie die Maxon<br />

Antriebe, die bisher auf dem Mars gearbeitet haben, basieren die<br />

Motoren für Perseveranc auf Standard-Katalogprodukten: Es<br />

handelt sich um neun bürstenlose DC-Motoren EC 32 flat und<br />

einen EC 20 flat in Kombination mit einem Planetengetriebe GP<br />

22 UP. Sechs bürstenbehaftete DCX-Motoren mit einem Durchmesser<br />

von 10 mm werden zudem die Neigung der Rotorblätter<br />

und somit die Flugrichtung der nur 1,8 kg schweren Helikopter-<br />

Drohne Ingenuity steuern.<br />

Bild: NASA/JPL-Caltech<br />

www.maxongroup.de<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 63


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

DIGITALE<br />

VIELFALT<br />

Statt Mitte April durch die Messehallen in Hannover zu streifen, klicken wir<br />

uns auch in diesem Jahr von unserem Schreibtisch aus rein. Das Event-<br />

Programm hält einige spannende Themen für Konstrukteure bereit, wie: „Die<br />

neue Effizienz des Engineerings“, „Vom digitalen Zwilling zum realen Bauteil“<br />

oder „Innovationen zu Robotik + Softwarelösungen“. Besonders spannend finde ich<br />

z. B. auch das Thema „Welchen Beitrag kann KI für die Nachhaltigkeit leisten?“.<br />

Schauen Sie mal rein ins Programm unter www.hannovermesse.de/de/conference/.<br />

Es ist äußerst vielfältig, genauso wie die Inhalte unseres <strong>Digital</strong> <strong>Scout</strong>s …<br />

Martina Klein<br />

Stv. Chefredakteurin DER KONSTRUKTEUR<br />

m.klein@vfmz.de<br />

FÜLL- UND PEGELSTÄNDE VIA IOT<br />

STETS IM BLICK<br />

Mit Wilsen.sonic.level<br />

präsentiert<br />

Pepperl+Fuchs einen<br />

Ultraschall-Funksensor<br />

zur Fernüberwachung<br />

von Füll- und Pegelständen.<br />

Er wird per Batterie<br />

betrieben und ist daher<br />

unabhängig von externer<br />

Spannungsversorgung.<br />

Die Messung der Füllund<br />

Pegelstände von<br />

Flüssigkeiten oder<br />

granularem Schüttgut erfolgt per Ultraschallabstandsmessung.<br />

Über die gewonnenen Informationen hinaus lassen sich<br />

zyklisch die Temperatur, der Batteriezustand sowie optional die<br />

Geoposition erfassen. Die Schallkeulenbreite ist via Mobile-App<br />

einstellbar und ausgewählte Auswerte- und Filtermethoden<br />

ermöglichen zuverlässige Messungen auch in verschmutzter<br />

Umgebung, engen Schächten oder Behältern mit Einbauten.<br />

Sämtliche Daten werden über LoRaWAN in das Internet<br />

übertragen. Es können sowohl öffentliche als auch privat<br />

betriebene Netze genutzt werden. Der Empfänger kann die<br />

Daten weiterleiten, speichern und verarbeiten. Da der Sensor<br />

autark arbeitet, ist ein Betrieb auch in infrastrukturarmen<br />

Gegenden sichergestellt.<br />

www.pepperl-fuchs.com<br />

IO-LINK-DREHGEBER FÜR VERBESSERTE<br />

REGELKREISE<br />

Turck bietet<br />

nun auch in<br />

den Kategorien<br />

„Efficiency<br />

Line“ sowie<br />

„Industrial<br />

Line“ Encoder<br />

mit IO-Link-<br />

Schnittstelle<br />

an. Mit Com3<br />

unterstützen<br />

die Drehgeber IIoT-Applikationen und erreichen Übertragungsgeschwindigkeiten<br />

bis 230,4 kBit/s. Die robust konzipierten<br />

Multiturn-Encoder sind zudem mit Temperatursensoren<br />

bestückt und geben bei Bedarf vorverarbeitete Positionsdaten<br />

an den IO-Link-Master weiter. Sie sind auf einen wartungsfreien<br />

Dauerbetrieb ausgelegt und erfassen auch im spannungslosen<br />

Zustand die Anzahl der Umdrehungen – ohne zusätzliche<br />

Batterie oder mechanische Getriebe. Eine einheitliche Informationsverarbeitung<br />

wird durch die Unterstützung des IO-Link-<br />

Smart-Sensor-Profils (SSP) erreicht. Dieses detailliert die<br />

Daten-Semantik des IO-Link-Informationsmodells herstellerübergreifend.<br />

Via Data-Storage-Funktionalität können Anwender<br />

defekte Geräte einfach austauschen. Denn der IO-Link-Master<br />

stellt dem neuen Encoder alle nötigen Parameter automatisch<br />

zur Verfügung.<br />

www.turck.com<br />

64 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


xxx<br />

HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

WAS BEDEUTET 5G<br />

FÜR DEN KONSTRUKTEUR?<br />

Was bedeutet 5G für den Konstrukteur? Diese Frage<br />

ist nicht so einfach zu beantworten, da sich mit 5G<br />

die Vielfalt der Einsatzmöglichkeiten gegenüber<br />

existierenden Funktechnologien stark erweitert<br />

hat. Es gibt also nicht die eine Lösung für alle, die Bandbreite an<br />

Möglichkeiten ist dafür einfach zu groß. Aber anhand von ein<br />

paar Kriterien, lässt sich der Entscheidungsraum für den Anwender<br />

dennoch etwas übersichtlicher gestalten.<br />

Mit 5G gibt es erstmals einen Funkstandard, der mit dem<br />

Anspruch antritt, eine große Bandbreite unterschiedlicher<br />

Applikationen mit teilweise konträren Anforderungen zu<br />

ermöglichen. Im Wesentlichen gibt es für den Mobilfunkstandard<br />

drei ausschlaggebende Leistungsparameter, die häufig in<br />

einem Dreieck visualisiert werden: Auf der einen Seite steht mit<br />

„enhanced Mobile Broadband“ (eMBB) die Steigerung des Datendurchsatzes;<br />

hier werden bis zu 20 Gbps Peak-Datenrate und<br />

ca. 100 Mbps im Durchschnitt pro Nutzer erreicht. Der zweite<br />

Eckpunkt markiert die „Ultra-Reliable Low Latency Communication“<br />

(URLLC) mit einer Latenz kleiner gleich 1 ms. Der dritte<br />

Eckpunkt steht schließlich für „massive Machine Type Communication<br />

(mMTC)“ mit extrem vielen Endgeräten bei geringer bis<br />

moderater Datenrate und geringem Energieverbrauch.<br />

Allein hierdurch ergibt sich eine große Bandbreite an unterschiedlichen<br />

Einsatzmöglichkeiten und Anwendungen. Diese<br />

reichen vom IoT-Sensor zur Überwachung von Prozessparametern<br />

über den Einsatz bei der Maschinensteuerung bis hin<br />

zu klassischen Mobilfunkanwendungen, wie beispielsweise<br />

dem Einsatz von AR-Brillen bei der Maschinenwartung. Die<br />

Industrie 4.0 gehört damit sicherlich zu den Einsatzgebieten<br />

von 5G mit der größten Bandbreite an Anforderungen und<br />

Einsatzgebieten.<br />

Ein weiteres wichtiges Kriterium ist die Unterscheidung<br />

zwischen lokalen Campus-Netzen und den<br />

überregionalen öffentlichen Mobilfunknetzen.<br />

In Deutschland gibt es erstmals die Möglichkeit<br />

auf dem Firmengrundstück ein eigenes,<br />

lokales und geographisch beschränktes<br />

Mobilfunknetz in einem lizenzierten Band<br />

aufzubauen. Hierzu ist die Beantragung<br />

einer entsprechenden Lizenz bei der<br />

Bundesnetzagentur erforderlich. Der<br />

Frequenzbereich, der in Deutschland<br />

hierfür vorgesehen ist, liegt zwischen<br />

3,7 und 3,8 GHz. Die Vorteile für den<br />

Nutzer sind volle Kontrolle über<br />

Nutzung und Speicherung der Daten<br />

und die Auslegung bzw. Architektur<br />

des Netzes. Allerdings muss der<br />

Campusnetzbetreiber sein eigenes<br />

Mobilfunknetz planen, aufbauen und<br />

den laufenden Betrieb sicherstellen.<br />

Ebenfalls mitzudenken ist, dass es<br />

lokale Netze nur in wenigen Regionen<br />

der Welt gibt und dann auch nicht notwendigerweise<br />

im gleichen Frequenzbereich.<br />

Dies führt mich gleich zum nächsten<br />

Punkt: den Frequenzbändern sowie<br />

der Auslegung und Verfügbarkeit der öffent-<br />

lichen Netze am Einsatzort. Ist eine weltweite oder zumindest<br />

multi-nationale Nutzung einer Anlage geplant, so sollte darauf<br />

geachtet werden, dass passende Funkmodule für die landesspezifischen<br />

Frequenzbänder am Markt verfügbar sind. Überdies<br />

ist zu berücksichtigen, dass die genutzte 5G-Funktionalität<br />

auch von den jeweiligen lokalen Mobilfunkoperatoren unterstützt<br />

bzw. in der Campusnetz-Infrastruktur vorhanden ist. Es<br />

ist also wichtig, dass die Endgeräte (Funkmodule) zur genutzten<br />

Mobilfunk-Infrastruktur vor Ort passen.<br />

Eine weitere Dimension der Unterscheidung bietet der Einsatzzweck:<br />

Wird 5G genutzt, um einen anderen Funkstandard<br />

zu ersetzen? Dann ist mit den geringsten Herausforderungen<br />

für den Konstrukteur zu rechnen. Oder soll eine vorhandene<br />

Kabelverbindung durch ein Funkmodul ersetzt werden? In<br />

diesem Fall ist es nötig, auf die erforderliche Datenrate, Latenz,<br />

Zuverlässigkeit und Leistungsaufnahme zu achten, um die<br />

passende Wahl zu treffen. Oder geht es um völlig neue Anwendungen,<br />

die erst durch den Einsatz von 5G möglich werden? Das<br />

ist sicherlich die spannendste Variante, für deren Planung ich<br />

hoffentlich ein paar Anregungen liefern konnte.<br />

Bild: Fraunhofer IIS/Paul Pulkert<br />

www.iis.fraunhofer.de<br />

5G EIGNET SICH FÜR VIELFÄLTIGE<br />

APPLIKATIONEN MIT TEILS<br />

KONTRÄREN ANFORDERUNGEN<br />

BERNHARD NIEMANN, ABTEILUNGSLEITER BREITBAND UND RUNDFUNK,<br />

FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR INTEGRIERTE SCHALTUNGEN IIS<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2021</strong>/04 65


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

ALLES<br />

ANDERS<br />

Normalerweise sitzt Daniel Konrad tagsüber in<br />

einem Großraumbüro mit 22 Kollegen und<br />

arbeitet als technischer Projektleiter bei dem<br />

Hydraulik-Spezialisten Herbert Hänchen im<br />

Fachbereich Sondermaschinenbau Ratio-Drive.<br />

Seine drei Kinder im Alter von 6, 5 und 3 Jahren<br />

sind dann in der Schule oder im Kindergarten.<br />

In der Corona-Zeit ist jedoch alles anders …<br />

Im zweiten Lockdown ist Daniel Konrads Präsenz<br />

bei Hänchen gefragt; die Abstimmung mit<br />

den Kollegen, die vor Ort sind, geschieht unter<br />

Einhaltung der Hygienebestimmungen<br />

Dass Hydraulik zu seinem technischen Schwerpunkt werden<br />

sollte, ahnte Daniel Konrad während des Maschinenbau-Studiums<br />

bis hin zum Master an der Hochschule<br />

Offenburg nicht. Hydraulik war dort, wenn überhaupt,<br />

nur eine Randnotiz. Doch während seiner Tätigkeit bei einem<br />

Hersteller für Flughafenbodengeräte rutschte er durch eine frei<br />

gewordene Stelle genau in diesen Bereich und absolvierte noch<br />

in der Abendschule den Fachingenieur für Hydraulik an der<br />

Hochschule in Ulm. Nach sieben Jahren Konstruktion von Flughafenbodengeräten<br />

bewarb sich der heute 35-jährige auf eine<br />

Stelle als Hydraulik-Konstrukteur bei Hänchen, kam dann aber in<br />

den Bereich Ratio-Drive. Das ist viel mehr als Hydraulik. Denn<br />

das Systemangebot bietet Lösungen für Kunden, die Sondermaschinen<br />

benötigen. Von einzelnen Komponenten bis hin zur<br />

kompletten Maschine – für den Projektleiter ein komplett neues,<br />

herausforderndes Aufgabengebiet. Es begann mit einem komplexen<br />

Projekt und ist für ihn „total spannender Sondermaschinenbau<br />

mit unglaublich vielfältigen Aufgaben“.<br />

ARBEITEN VOR CORONA<br />

Mit seinem Eintritt in die Firma 2019 durfte er einen vielfältigen<br />

Arbeitsalltag entdecken. Bei Ratio-Drive wird die Aufgabenstellung<br />

vom Kunden vorgegeben und dann vor Ort bei ersten persönlichen<br />

Kontakten präzisiert. Auch der weitere Prozess, Präsentation<br />

von vergleichbaren Projekten und Lösungsansätzen,<br />

erfolgt so persönlich wie möglich. Anschließend wird die entsprechende<br />

Sondermaschine entwickelt, mit genau den Features,<br />

Autor: Jörg Beyer, Redakteur, mediaword, Tübingen<br />

die der Kunde benötigt – als Komplett- oder Teillösung. Die Kundenkontakte<br />

des Ratio-Drive-Teams sind dabei sehr vielfältig: in<br />

Stahlwerken für Kokillenoszillationsanlagen, im Maschinenbau<br />

für Wickelmaschinen zur Herstellung von Keilriemen, in der Automotive-Produktion<br />

von Montagelinien oder im Bereich Verfahrenstechnik<br />

in Chemieanlagen, um nur einige wenige zu nennen.<br />

Auch für den Prüfbereich bietet das Team unterschiedlichste Lösungen,<br />

von End-of-Line-Prüfständen bis hin zu Prüfmaschinen<br />

für Dichtungen oder das Testen von Sitzen und Lenkungen im<br />

Automotivbereich. Ratio-Drive bietet individuell abgestimmte<br />

Sondermaschinen statt Maschinen von der Stange. Ebenso möglich<br />

ist ein Retrofit für Maschinen oder die Erweiterung bestimmter<br />

Funktionen durch Hard- oder Software. Die Kollegen kommen<br />

aus den Bereichen Elektrotechnik und Software. Daniel<br />

Konrad übernimmt die Hydraulik, Antriebsmechanik, konstruktive<br />

Aufgaben sowie die Projektleitung an den Maschinen oder<br />

Teilmaschinen. Zusätzlich ist er vertriebsunterstützend tätig, etwa<br />

bei der Angebotserstellung.<br />

HOMEOFFICE IM ERSTEN LOCKDOWN<br />

Und dann – Lockdown im Frühjahr 2020. Die kurzen Wege fehlten<br />

– zu den Kunden, zu den Kollegen, in die Produktion. Der<br />

Konstrukteur konnte nicht mehr einfach schnell in die Montage<br />

gehen und fragen, „wie sieht‘s denn aus mit dem Projekt?“. Alles<br />

ging nur noch telefonisch oder online, teilweise bis heute. „Die<br />

Informationen bei einer spontanen Begegnung auf dem Flur<br />

entfallen und damit der kurze Input durch die Kollegen. Selbst<br />

die kurzen Unterhaltungen vor Teamsitzungen sind nur noch<br />

eingeschränkt möglich. Zwar datet man sich regelmäßig über<br />

die Projekte up, doch der so wichtige Austausch des Zwischenmenschlichen<br />

fehlt.“<br />

66 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


REPORTAGE<br />

FAULHABER Serie LM 1483<br />

EINE KURZE VIDEOKONFERENZ<br />

MIT KUNDEN KANN DURCHAUS<br />

EFFIZIENT SEIN<br />

Das Equipment war für Konrad weniger das Problem, denn „Hänchen hat im ersten<br />

Lockdown sehr schnell und unbürokratisch reagiert. Wir Mitarbeiter durften<br />

alles ins Homeoffice mitnehmen, was wir benötigten, egal ob Laptop, ein oder zwei<br />

Bildschirme, man musste nichts selbst anschaffen.“ Natürlich gab es kleinere Probleme<br />

bei der schnellen Einführung von Video-Software oder durch den Mangel<br />

an Webcams. Aber bald funktionierte die Technik gut. Was dagegen für den Vater<br />

schwieriger war: „das Jonglieren zwischen Job und Familie. Erklären sie mal einem<br />

Dreijährigen, der Papa ist zwar den ganzen Tag da, hat aber keine Zeit für dich.“ So<br />

schlich er sich morgens immer an den Kindern vorbei ins häusliche Büro und versteckte<br />

sich quasi, um ungestört arbeiten zu können. Dann war es auch möglich,<br />

besonders ungestört zu telefonieren.<br />

VOR ORT IM ZWEITEN LOCKDOWN<br />

Im zweiten Lockdown wäre ein Homeoffice gar nicht mehr möglich gewesen.<br />

Seine Frau begann nach der Elternzeit wieder mit der Arbeit, ist vollständig von<br />

Play it<br />

smooth<br />

Wenn es um hoch dynamische<br />

Linear bewegungen geht, dominieren<br />

lineare DC-Servomotoren von<br />

FAULHABER das Spiel.<br />

faulhaber.com/lm1483/de<br />

WE CREATE MOTION


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

POSITIVE ASPEKTE<br />

SEHEN UND AUS DER<br />

SITUATION LERNEN<br />

Insgesamt sind meine Erfahrungen in der von<br />

Corona geprägten Zeit nicht nur durch Belastungen<br />

geprägt, sondern ich kann durchaus auch positive<br />

Aspekte sehen. Allerdings würde ich mir<br />

wünschen, dass die politisch Verantwortlichen<br />

künftig ebenfalls aus der Situation lernen und<br />

gerade für Familien bessere Rahmenbedingungen<br />

schaffen. Darüber hinaus wäre ein deutlicher<br />

Ausbau der Netzinfrastruktur in vielen Regionen<br />

dringend nötig.<br />

DANIEL KONRAD, Technischer Projektleiter<br />

Ratio-Drive, Herbert Hänchen GmbH & Co. KG, Ostfi ldern<br />

zuhause aus tätig – und die Wohnung hat einfach Grenzen. Deshalb<br />

ist Konrad froh, dass er jetzt vor Ort bei Hänchen arbeiten<br />

kann, dort allerdings fast alleine im Großraumbüro. Und seine<br />

Präsenz ist auch gefordert, denn das aktuelle Projekt befindet<br />

sich in der Endphase und er muss sehr engmaschig mit den Kollegen<br />

an der Maschine zusammenarbeiten. „Eine Klemme oder<br />

einen Dichtringe montieren – das geht schlecht im Homeoffice“,<br />

lacht er. Und freut sich über etwas mehr Bewegung. Nicht nur<br />

im Unternehmen, sondern auch auf dem Arbeitsweg, den er<br />

täglich mit dem Rad zurücklegt. „Im Homeoffice sitzt man doch<br />

den ganzen Tag am Bildschirm und bewegt sich sehr wenig. Außerdem<br />

kann man so besser trennen: Hier fängt die Arbeit an,<br />

hier das Privatleben.“<br />

WAS DER KONSTRUKTEUR AUS DEN<br />

BESONDEREN ZEITEN MITNIMMT<br />

Insgesamt wägt Daniel Konrad ab: „Dass die Kundenkontakte wenig<br />

bis gar nicht vor Ort stattfinden können, ist ein klarer Nachteil.<br />

Doch bei einem allerersten Kontakt ist es durchaus möglich, am<br />

Bildschirm grob die Rahmenbedingungen abzustecken. Ein Beispiel<br />

ist die Frage, ob die Kundenvorstellung der technischen Lösung<br />

auch finanziell abbildbar ist. Das spart natürlich Reisezeit<br />

und somit auch Geld. So gesehen kann eine kurze Videokonferenz<br />

mit dem Kunden durchaus effizient sein. Doch sobald ein<br />

Projekt konkreter wird, ist ein persönlicher Kontakt quasi unausweichlich.<br />

Man kann sich gegenseitig kennenlernen und Vertrauen<br />

aufbauen. Außerdem erhalte ich so einen Einblick in die Begebenheiten<br />

vor Ort. Auf dem Papier ist es beispielsweise oftmals<br />

egal, ob ein Zugang auf der einen oder anderen Seite geplant<br />

wird. Vor Ort kann das aber durchaus relevant sein.“<br />

Das gilt auch für die Zusammenarbeit mit den Kollegen. „Ideenfinden<br />

funktioniert am besten im direkten Austausch mit anderen<br />

auf einem weißen Blatt Papier. Am Bildschirm ist es komplizierter<br />

und das Direkte fehlt“, ist der Projektleiter überzeugt. Auch<br />

die mechanischen Komponenten, ob rotatorisch, linear, mit oder<br />

ohne Hydraulik, sind im Videochat nicht einfach diskutierbar.<br />

Sehr gut dagegen geht online das Engineering. Detaillösungen im<br />

Softwarebereich beispielsweise lassen sich im Homeoffice mit<br />

dem entsprechenden Equipment gut realisieren. „Und die Software-Kollegen<br />

sind wahrscheinlich regelrecht dankbar über etwas<br />

mehr Ruhe und weniger Störungen.“ Auch die Fernwartung<br />

funktioniert problemlos online. Hier war Hänchen durch die eigene<br />

Programmierung bereits bestens vorbereitet. In der Vergangenheit<br />

scheiterte der Einsatz von Fernwartung oft an der kundenseitigen<br />

IT. Doch zu Corona-Zeiten ließen sich auch solche<br />

Hindernisse gemeinsam mit dem Kunden aus dem Weg räumen.<br />

EIN BLICK IN DIE ZUKUNFT<br />

Gute Chancen für das Homeoffice der Zukunft sieht Daniel<br />

Konrad vor allem im Bereich digitale Produktentwicklung und<br />

auch bei einzelnen, begrenzten Fragen von Kunden. Diese kann<br />

man durchaus per Videochat besprechen und das vielleicht sogar<br />

effizienter. Der Konstrukteur relativiert: „Natürlich müssen<br />

die Rahmenbedingungen Zuhause auch gegeben sein. Telefonkonferenzen<br />

mit Kindergeschrei sind schwierig und auch die<br />

Konzentration auf die Arbeit muss stimmen. Und nicht zuletzt<br />

müssen die Arbeitsbedingungen zuhause auch optimal sein,<br />

was ergonomische Arbeit und natürlich die Räumlichkeiten betrifft.<br />

Nicht jeder hat genügend Zimmer im Haus, um sich ein<br />

eigenes Büro einzurichten.“<br />

Bilder: Virus: Feydzhet Shabanov - stock.adobe.com,<br />

Laptop: peshkova - stock.adobe.com, Sonstige: Hänchen<br />

www.haenchen.de<br />

68 Unbenannt-2 DIGITAL SCOUT 1 Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong><br />

10.12.2020 10:40:33


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION – KONFERENZPROGRAMM IST ONLINE<br />

Mit mehr als 1 500 Programmpunkten startet am 12. April die fünftägige Hannover<br />

Messe <strong>Digital</strong> Edition. Sie versteht sich als zentrale Plattform für Innovationen, Networking<br />

und Orientierung im Zeitalter der industriellen Transformation. Das Konferenzprogramm<br />

ist nun online verfügbar unter www.hannovermesse.de/de/conference/.<br />

Der Messemontag steht ganz im Zeichen der politischen Diskussionen. Neben der<br />

Bundeskanzlerin Dr. Angela Merkel und dem niedersächsischen Ministerpräsidenten<br />

Stephan Weil, sprechen u. a. der Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier sowie die<br />

Bundesforschungsministerin Anja Karliczek. Die drei Verbandspräsidenten Siegfried<br />

Russwurm (BDI), Karl Haeusgen (VDMA) und Dr. Gunther Kegel (ZVEI) diskutieren die<br />

allgemeinen Konjunkturaussichten der deutschen Industrie. Von Dienstag bis Donnerstag stehen die Kernthemen der Hannover<br />

Messe im Vordergrund. Es geht um die <strong>Digital</strong>isierung der Industrie, Plattformökonomie, künstliche Intelligenz, Leichtbau,<br />

Cloudlösungen, Chancen für die Industrie durch Klimaschutz, Forecast in unsicheren Zeiten oder die Silicon Economy. Am<br />

Freitag veranstaltet die Deutsche Messe AG den Karrierekongress WomenPower unter dem Motto Reset.Rethink.Restart.<br />

www.hannovermesse.de<br />

EFFIZIENTE MOTOREN<br />

GEGEN DEN<br />

KLIMAWANDEL<br />

In dem Whitepaper „Achieving<br />

the Paris Agreement:<br />

The Vital Role of High-Efficiency<br />

Motors and Drives in<br />

MODERNE<br />

SENSORTECHNIK<br />

DIE INTELLIGENTE KUPPLUNG.<br />

Reducing Energy Consumption”<br />

zeigt ABB auf, in welchem<br />

Maß hocheffiziente Motoren<br />

und Antriebe die Energieeffizienz<br />

von Industrie und<br />

Infrastruktur verbessern<br />

können. Entsprechend dem<br />

Whitepaper sind in der<br />

Industrie immer noch rund<br />

300 Mio. von Elektromotoren<br />

angetriebene Systeme im<br />

Einsatz, die deutlich mehr<br />

Elektrizität aufnehmen als<br />

nötig. Der Austausch dieser<br />

Systeme durch optimierte,<br />

hocheffiziente Anlagen<br />

könnte laut ABB, unabhängigen<br />

Forschungsergebnissen<br />

zufolge, den weltweiten<br />

Strombedarf um bis zu 10 %<br />

senken. Dies würde mehr als<br />

40 % zur Gesamtminderung<br />

der Treibhausgasemissionen<br />

beitragen, die zur Erfüllung<br />

der im Pariser Klimaabkommen<br />

vereinbarten Ziele bis<br />

2040 notwendig ist.<br />

www.abb.de<br />

RW-KUPPLUNGEN.DE


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

MINI MIT FORMAT<br />

Kaffeekapseln, Hustenbonbons, Batterien oder Pflaster – jedes Produkt besitzt<br />

seine individuelle Verpackung. Damit Waren mit unterschiedlichen Abmaßen<br />

auf der gleichen Linie verpackt werden können, wird eine intelligente<br />

Formatverstellung eingesetzt. Kompakte elektronische Positionsanzeigen<br />

erleichtern dabei den Umstellungsprozess der Verpackungsmaschine und<br />

sorgen zudem für eine einfache Bedienerführung und mehr Prozesssicherheit.<br />

Autorin: Michaela Wassenberg, freie Journalistin, Nürnberg<br />

70 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


JAHRE<br />

ELEKTRONISCHER<br />

ÜBERSTROMSCHUTZ<br />

Somic ist bekannt für innovative Lösungen in Sachen Endverpackungsmaschinen,<br />

also für Sekundär- und Tertiärverpackungen. Dazu gehören Wraparound-<br />

Packer, Tray-Packer oder Tray-Deckel-Packer sowie Maschinen für Display-<br />

Verpackungen, die Kunden im Supermarkt präsentiert werden. Hier ist entweder<br />

beim Wraparound-Karton eine typische Aufreißperforation vorhanden oder bei<br />

der Tray-Deckel-Version wird der Deckel entfernt und das Produkt im Tray präsentiert.<br />

Somic-Maschinen zeichnen sich in erster Linie dadurch aus, dass der jeweilige<br />

Karton um das Produkt in seiner Primärverpackung herumgefaltet und nicht wie bei<br />

anderen Herstellern das Produkt über Picker in einen vorgefalteten Karton eingesetzt<br />

wird. In der Regel besteht eine Verpackungsmaschine aus der Produktzuführung,<br />

über die die Einzelprodukte in eine sogenannte Sammelgruppe gelangen. Typischer-<br />

DIE ELEKTRONISCHE POSITIONS-<br />

ANZEIGE GARANTIERT KORREKTE<br />

MASCHINENEINSTELLUNGEN UND<br />

KURZE UMRÜSTZEITEN<br />

weise ist dies ein Fächersammler, der die Produkte so gruppiert, wie sie auch später<br />

im Karton stehen sollen. Je nachdem, ob es sich um eine einteilige oder eine zweiteilige<br />

Verpackung handelt, wird ein flacher Kartonzuschnitt von einem oder zwei<br />

Kartonmagazinen aus weitertransportiert, bis das gruppierte Produkt auf den flachen<br />

Zuschnitt geschoben werden kann. Dieser wird schließlich um das vom Faltkopf<br />

geschützte Produkt herum gefaltet, was für das Produkt eine sehr schonende Handhabung<br />

bedeutet. In der nächsten Station wird das Produkt dann verdeckelt oder individuell<br />

verschlossen, je nachdem, ob es sich um eine Wraparound- oder eine Deckel-<br />

Tray-Maschine handelt.<br />

EINDEUTIG UND GUT ABLESBAR<br />

Für mögliche Formatverstellungen auf veränderte Produkt- oder Verpackungsgrößen<br />

sind in allen Somic-Maschinen mechanische Positionsanzeigen von Siko, Spezialist für<br />

industrielle Mess- und Antriebstechnik, verbaut. „Mit Siko verbindet uns bereits eine<br />

langjährige, gute Zusammenarbeit, was die mechanischen Positionsanzeigen angeht“,<br />

betont Dr. Johann Härtl, Leiter der Konstruktion bei Somic. „Seit nun circa neun Jahren<br />

setzen wir auch auf die elektronischen, busfähigen Siko-Anzeigen, zunächst auf die<br />

AP04 und inzwischen auf das Nachfolgemodell AP05. Diese sind sehr kompakt, einfach<br />

in die Maschinensteuerung zu integrieren und sehr bedienerfreundlich im Hinblick auf<br />

Ablesbarkeit und Eindeutigkeit.“ Verstellungen bei Somic-Kundenmaschinen sind sehr<br />

unterschiedlich: „Es gibt Maschinen mit nur einer einzigen Formateinstellung, sogenannte<br />

Highrunner-Linien. Andere Kunden dagegen haben bis zu 20 oder 30 Formate<br />

auf den Anlagen und nutzen die volle Flexibilität aus. Manche fertigen sogar Wraparound-<br />

und Tray-Verpackungen auf einer einzigen Maschine, wo unterschiedlichste<br />

Produkte verpackt werden müssen. Somic deckt ein großes Produktspektrum im<br />

Lebensmittelbereich, aber auch bei Non-Food, Pharmazie und Kosmetik ab. Dazu<br />

berichtet Härtl: „Alles, was im Supermarkt in einer Tray-Verpackung steht, könnte in<br />

einer Somic-Maschine verpackt worden sein!“<br />

ROT/GRÜN-SYSTEM FÜR MEHR PROZESSSICHERHEIT<br />

Die Vorteile der überwachten Formatverstellung, wie sie durch die Integration der elektronischen<br />

Siko-Positionsanzeigen möglich ist, sind kürzere Umrüstzeiten, eine<br />

ergonomische Bedienung und eine hohe Prozesssicherheit. Der Bediener wählt das<br />

jeweilige Format, das in der Maschinensteuerung als Rezept hinterlegt ist, einfach an,<br />

und die Maschinensteuerung sendet die neuen Sollwerte an die zu verstellenden Anzeigen.<br />

Die hinterleuchteten LCD-Displays sind gut ablesbar und darüber hinaus mit<br />

grünen und roten Status-LEDs versehen. Wenn über das Drehen einer Kurbel der<br />

20 JAHRE<br />

ELEKTRONISCHER<br />

ÜBERSTROMSCHUTZ<br />

E-T-A hat’s erfunden!<br />

Automatisierung ist ohne elektronischen<br />

Überstromschutz nicht<br />

mehr denkbar – eine wegweisende<br />

Innovation vom Weltmarktführer<br />

E-T-A.<br />

Schon damals konnte nur E-T-A<br />

alle Formen der Absicherung anbieten.<br />

Und auch heute erhalten Sie in<br />

Sachen elektronischem Überstromschutz<br />

nur von E-T-A die maßgeschneiderte<br />

Antwort:<br />

• Hutschienen-Montage<br />

• steckbar<br />

• mit oder ohne galvanischer<br />

Trennung<br />

• ein- oder mehrkanalig<br />

• 12, 24 oder 48 V.<br />

Haben Sie dazu weitere Fragen?<br />

Bitte sprechen Sie uns an oder<br />

gehen Sie auf:<br />

www.e-t-a.de/e_schutz/<br />

We are social! Find us.<br />

ENGINEERING TECHNOLOGY


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

01<br />

01 Der Deckel-Tray-Packer Somic 424 DT sammelt,<br />

gruppiert und verpackt Produkte in offene Kartons<br />

oder in Deckel-Tray-Verpackungen<br />

02 Überwachte Formateinstellung an einer<br />

Tray-Deckel-Maschine durch eine Positionsanzeige:<br />

sobald der Istwert im oberen Anzeigenfeld durch<br />

Drehen der Kurbel mit dem unteren Sollwert<br />

übereinstimmt, schaltet die Status-LED von Rot<br />

auf Grün um<br />

korrekte Wert erreicht ist, springt die LED auf Grün um: Position<br />

erreicht. Andernfalls leuchtet die LED weiterhin rot und es muss<br />

nachjustiert werden. Zudem zeigen Pfeile auch bequem die Richtung<br />

an, in die verstellt werden muss. Da durch die Kommunikationsschnittstelle<br />

der Siko-Positionsanzeigen in der Maschinensteuerung<br />

immer die aktuellen Positionsinformationen vorliegen,<br />

wird effektiv ausgeschlossen, dass beim Wiederanfahren der<br />

Maschine fehlerhafte Einstellungen zu Qualitätsproblemen oder<br />

sogar Beschädigungen an Maschinenteilen führen könnten. Die<br />

Verstellung mit elektronischen Anzeigen ist gerade bei Maschinen<br />

mit vielen Verstellpunkten und häufigen Wechseln deutlich<br />

effizienter. Die Maschine hat alle Vorgabewerte eingespeichert;<br />

Sollpositionen müssen nicht mehr händisch aus Formatlisten<br />

herausgesucht werden.<br />

ÜBERWACHTE FORMATVERSTELLUNG<br />

UND QUICK-CHANGE-PRINZIP<br />

02<br />

Die Faktoren Zeitersparnis und Effizienz werden bei Somic nicht<br />

nur über elektronische Siko-Positionsanzeigen beim Formatwechsel,<br />

sondern auch über das Quick-Change-Prinzip gewährleistet.<br />

Hierbei werden Formatteile im Ganzen in der Maschine<br />

gewechselt. Dazu reicht ein Schnellhebelverschluss, durch den<br />

kein weiteres Werkzeug benötigt wird. Zusammengenommen<br />

(Verstellung durch elektronische Positionsanzeige und Quick<br />

Change Prinzip) können die Verpackungsmaschinen von Somic<br />

sehr effizient auf neue Maße umgerüstet werden.<br />

Die Resonanz der Kunden auf die elektronisch überwachte<br />

Formatverstellung ist sehr positiv, weiß Härtl: „Die Ausrüstung<br />

mit der AP05 ist optional, standardmäßig sind mechanische Siko-<br />

Zähler verbaut. Der Trend geht aber ganz klar zu den elektronisch<br />

überwachten Anzeigen, zumal circa 90 bis 95 % unserer<br />

Maschinen Formatverstellungen erfordern.“ Ungefähr 50 % der<br />

Kunden setzen bereits auf die elektronische Variante, wobei<br />

Somic hier noch einen weiteren Anstieg erwartet. Härtl: „Die<br />

<strong>Digital</strong>isierung der Maschinen nimmt weiter zu. Und die AP05 ist<br />

ein Sensor, der mir hilft, Maschinendaten aufzunehmen. So weiß<br />

ich zum Beispiel auch, wann ich mit welcher Charge welche<br />

Einstellung gefahren habe, und kann die Daten speichern.“<br />

ERSTE KONZEPTE ZUR VOLLAUTOMATISIERUNG<br />

Der nächste Ausbauschritt wäre die Vollautomatisierung der<br />

Formatverstellung über Stellantriebe. Hier werden bei Somic bereits<br />

erste Konzepte erprobt, da auf Kundenseite der Wunsch<br />

nach einer zunehmenden Flexibilisierung der Maschinen bei<br />

gleichzeitig großer Prozesssicherheit hoch ist, um möglichst<br />

wirtschaftlich viele verschiedene Formate abbilden zu können.<br />

Je mehr Verstellpunkte es gibt und je häufiger die Formate gewechselt<br />

werden müssen, desto interessanter wird die vollautomatische<br />

Verstellung. Somic ist hinsichtlich vollautomatischer<br />

Stellantriebe bereits mit Siko im Gespräch. „Wir unterstützen<br />

gern bei Weiterentwicklungen und neuen Projekten“, betont<br />

Moritz Müller, Produktmanager Positionline bei Siko. „Dazu<br />

zählen zum Beispiel die Einbindung von IO-Link-Schnittstellen<br />

zur Vereinfachung der Integration in die Maschinensteuerung<br />

oder die Vollautomatisierung über unsere anbaukompatiblen<br />

Kompaktstellantriebe.“<br />

Bilder: Aufmacher Hintergrund: alphaspirit – stock.adobe.com,<br />

Sonstige: SOMIC Verpackungsmaschinen GmbH & Co. KG<br />

www.siko-global.com<br />

72 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

EPLAN VIRTUAL FAIR STARTET IM APRIL<br />

Zum sechsten Mal öffnet die Eplan Virtual Fair ihre<br />

digitalen Pforten. Besucher erwartet am 28. und 29. April<br />

<strong>2021</strong> jeweils von 6:00 bis 22:00 Uhr ein vielfältiges<br />

Themenspektrum rund um professionelles Engineering<br />

und durchgängige Prozesse. Leadership-Talks auf Managementebene<br />

zum Ökosystem der industriellen Automatisierung,<br />

den Potenzialen im industriellen Steuerungs- und<br />

Schaltanlagenbau und dem Thema Roundtrip-Engineering<br />

stehen auf der Tagung. Ergänzt werden sie in diesem Jahr<br />

um neue Live-Talks. Pro Tag finden sechs unterschiedliche<br />

Live-Demos zu Software-Themen statt und Experten geben praktische Einblicke in die Neuerungen der Eplan-Plattform. Auch die<br />

Chancen der neuen Cloud-Services im Rahmen von Eplan ePulse sowie die Effizienzpotenziale der integrierten Wertschöpfungskette<br />

im Steuerungs- und Schaltanlagenbau stehen auf dem Programm. Neu ist ein Community-Bereich, der eine Präsenzmöglichkeit<br />

für alle beteiligten Unternehmen im neuen Eplan Partner Network bietet. Interessierte können sich kostenlos anmelden unter:<br />

www.eplan.de/virtual-fair/.<br />

www.eplan.de<br />

KOOPERATION:<br />

ENGINEERING UND<br />

SYSTEMKOMPONENTEN<br />

Um integrierte Produktionslösungen<br />

für die Automotiveund<br />

Non-Automotive-Industrie<br />

bieten zu können, sind<br />

Edag und SEW-Eurodrive eine<br />

Kooperation eingegangen.<br />

Die Tochterfirma Edag PS<br />

bietet 360°-Engineering bei<br />

der Entwicklung von Produktionsfabriken<br />

und -anlagen<br />

Wir können mehr<br />

als perfekte<br />

Stoßdämpfer.<br />

5-Sterne-Service inklusive!<br />

von der Planung, über die<br />

virtuelle Inbetriebnahme bis<br />

zur Übergabe. SEW-Eurodrive<br />

ist Systemanbieter von<br />

Getriebemotoren, Industriegetrieben,<br />

dezentraler<br />

Technik, Servotechnik,<br />

Software, Steuerungs- und<br />

Regelungstechnik sowie<br />

funktionaler Sicherheit.<br />

Darüber hinaus forciert der<br />

Anbieter mit der Marke<br />

Maxolution smarte Systemlösungen<br />

für die Logistik- und<br />

Produktionsplanung sowie<br />

für mobile Assistenz- und<br />

schienengeführte Transportund<br />

Montagesysteme. Der<br />

integrierte Lösungsansatz der<br />

beiden Unternehmen soll die<br />

Prozesssicherheit für ein<br />

Gesamtkonzept in der smarten<br />

Fertigung verbessern.<br />

www.edag.com<br />

www.sew-eurodrive.de<br />

Jedes unserer über 3.800 Produkte für die industrielle Dämpfungstechnik<br />

entspricht höchsten Anforderungen an Zuverlässigkeit, Präzision und Funktionalität.<br />

Das gilt gleichermaßen für unseren Service.<br />

Das Ergebnis: Gemeinsame Erfolge.<br />

Alles. Immer. Top.<br />

Mehr Info?<br />

T+49 (0)2173-9226-10<br />

Fordern Sie den<br />

kostenlosen ACE<br />

Katalog an!<br />

www.ace-ace.de


Das Wellgetriebe.<br />

Bewegung ist unsere Leidenschaft.


www.hiwin.de


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

FÜR DEN<br />

PERFEKTEN<br />

AUFTRITT<br />

Autor: Peter Lucke, Ansprechpartner Bühnentechnik,<br />

mayr Antriebstechnik, Mauerstetten<br />

76 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

Sicherheitsbremsen von Mayr Antriebstechnik kommen in<br />

einer Vielzahl von klassischen Industrieanwendungen<br />

zum Einsatz – zum Beispiel in Werkzeugmaschinen, Krananlagen<br />

oder Robotern. Aber auch in einem ganz anderen<br />

Bereich, in Bühnenantrieben, erfüllen die Bremsen eine verantwortungsvolle<br />

Aufgabe: Sie müssen dort im Notfall Leben retten.<br />

Denn gerade bei großen Theater- und Opernaufführungen sind<br />

aufwendig komponierte Bühnenbilder keine Seltenheit. Während<br />

einer Vorstellung halten und bewegen die Züge der Obermaschinerie<br />

zum Teil schwere Bühnenelemente, Dekoration und<br />

Beleuchtungseinheiten über den Köpfen der Künstler millimetergenau<br />

– und sie befördern die Personen auch. Deshalb müssen<br />

nach DIN 56950 (BGV C1) und der neuen Norm DIN EN 17206<br />

besondere Sicherheitsanforderungen erfüllt werden. Die Sicherheitsbremsen<br />

in den Antrieben bringen bei Stromausfall oder<br />

Not-Aus die Lasten schnellstmöglich zum Stillstand. Um die<br />

Schauspieler auf der Bühne zuverlässig vor abstürzenden Lasten<br />

zu schützen, sind Bühnenantriebe in der Regel mit zwei Bremsen<br />

bzw. einer Bremse mit zwei Bremskreisen ausgestattet, die<br />

komplett unabhängig voneinander arbeiten. Jede der beiden<br />

DIE SICHERHEITSBREMSEN<br />

SIND KOMPAKT UND ERLAUBEN<br />

ES, DIE ANLAGEN KLEINER ZU<br />

DIMENSIONIEREN<br />

Sicherheitsbremsen in Bühnenantrieben<br />

haben eine verantwortungsvolle<br />

Aufgabe: Sie müssen im Notfall Leben<br />

retten. Ein neues Bühnenbremssystem<br />

erfüllt alle Sicherheitsanforderungen der<br />

neuen Norm DIN EN 17206. Die Bremsen<br />

sind redundant, arbeiten bei Not-Stopp<br />

aber trotzdem ohne Bremsmomentverdoppelung.<br />

Damit bremsen<br />

sie sanft und bauteilschonend – die<br />

Belastung der Tragwerke ist deutlich<br />

reduziert.<br />

Bremsen allein ist in der Lage, die Last sicher zu halten. Das gewährleistet,<br />

dass auch bei Ausfall einer Bremse keine Gefahr für<br />

die Akteure entsteht. Wenn beide Bremsen funktionieren, führt<br />

dieses Konzept bei einer Notbremsung allerdings zu einer Verdopplung<br />

des Bremsmoments und damit zu einer erheblichen<br />

Belastung aller Bauteile – Stichwort Störfallbelastung. Um die<br />

geltenden Sicherheitsbestimmungen zu erfüllen, werden die<br />

Bühnenkonstruktionen regelmäßig getestet und durch Sachverständige<br />

abgenommen. Dabei zeigt sich, dass durch die Störfallbelastung<br />

Defekte an Seilen, Rollen oder Traversen entstehen<br />

können. Als Konsequenz müssen dann die Konstruktionen entweder<br />

abgerüstet werden oder die Züge langsamer verfahren –<br />

beides keine idealen Lösungen. Deshalb hat Mayr Antriebstechnik<br />

mit der Roba-stop-stage-Baureihe eine neue Generation von<br />

Bühnenbremsen entwickelt, die bei Not-Stopp ohne Bremsmomentverdoppelung<br />

arbeitet und gleichzeitig höchste Sicherheit<br />

für Personen und Material gewährleistet.<br />

100 % SICHERHEIT – ZERTIFIZIERT<br />

UND PRAXISERPROBT<br />

„Die Roba-stop-stage-Bremsen haben zwei einzelne, gegeneinander<br />

gedrehte Bremskreise“, erläutert Bernd Kees, Produktmanager<br />

bei Mayr Antriebstechnik in Mauerstetten. „Damit erreichen<br />

sie die nötige Redundanz. Durch die spezielle Konstruktion verdoppelt<br />

sich das Bremsmoment aber beim Bremsen nicht. Die<br />

Bremsen arbeiten damit sanft und bauteilschonend.“ Die Robastop-stage-Bremsen<br />

sind durch ihren speziellen Aufbau nicht<br />

nur selbst äußerst kompakt. Zudem ermöglichen sie es durch ihr<br />

geringeres Bremsmoment auch, die Anlagen insgesamt kleiner<br />

zu dimensionieren – z. B. kann eine kleinere Getriebegröße gewählt<br />

werden. „Wir haben die Bremsen jetzt neu aufgelegt und<br />

ganz aktuell vom Tüv Süd zertifizieren lassen“, betont Bernd Kees.<br />

„Allerdings haben wir bereits über 20 Jahre Erfahrung mit dieser<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 77


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

MEHR ALS MAN SIEHT<br />

Prächtige Kulissen, bewegte Bühnenbilder und schwebende Darsteller.<br />

Wer schon einmal ein aufwendiges Theaterstück oder eine Oper besucht<br />

hat, weiß von der beeindruckenden Inszenierung. Der Einsatz elektrisch<br />

angetriebener Bühnentechnik wird hierbei zunehmend beliebter, denn<br />

sie vergrößert die kreative Freiheit der Szenenbildner und erhöht die<br />

Immersion beim Publikum. Teils in atemberaubendem Tempo und scheinbar<br />

lautlos bewegen sich die Szenerien, wobei die Sicherheit der Akteure durch<br />

den Einsatz von Bremsen zu jeder Zeit gewährleistet ist, selbst bei einem<br />

Stromausfall. Die eingesetzte Sicherheitstechnik bleibt für den Zuschauer<br />

jedoch verborgen, damit er das Schauspiel in seinem ganzen Glanz<br />

genießen kann.<br />

INGA RONSDORF, Redakteurin<br />

und dabei gleichzeitig Einstellfehler ausschließen.<br />

„Für Anwender bedeutet das neben größtmöglicher<br />

Sicherheit sozusagen auch eine Plugand-play-Lösung“,<br />

ergänzt Bernd Kees. „Die<br />

neuen Bremsen sind wartungsfrei und arbeiten<br />

geräuscharm.“ Damit eignen sie sich bestens für<br />

die geräuschsensible Umgebung einer Theateroder<br />

Opernaufführung.<br />

Zusätzlich sind die Roba-stop-stage-Bühnenbremsen<br />

mit einer steckbaren Handlüftung ausgestattet.<br />

Mit dieser können im Notfall beide<br />

Bremskreise gleichzeitig geöffnet werden. Im laufenden<br />

Betrieb allerdings wird die Handlüftung<br />

entfernt, um Unfälle, z. B. durch Fehlbedienung<br />

auszuschließen.<br />

Technologie, weil die Bremsen in ähnlicher Form bereits bei einem Großkunden<br />

als Sonderlösung im Einsatz und somit in der Praxis erprobt sind.“<br />

PLUG-AND-PLAY-LÖSUNG<br />

01 Die Roba-stop-stage-<br />

Sicherheitsbremsen haben<br />

vielseitige Einsatzfelder in<br />

der Bühnentechnik<br />

Die neuen Roba-stop-stage-Bühnenbremsen werden komplett montiert und<br />

eingestellt, d. h. einbaufertig, ausgeliefert. Sie sind also so konstruiert, dass sie<br />

eine möglichst einfache und schnelle Montage und Anwendung ermöglichen<br />

01<br />

DEN SCHALTZUSTAND<br />

DER BREMSE IM BLICK<br />

Ein unverzichtbares Element für normkonforme<br />

Sicherheitsbremsen (nach DIN 56950 (BGV C1)<br />

und DIN EN 17206) ist eine integrierte Funktionsüberwachung,<br />

die Rückmeldung gibt über den<br />

Schaltzustand der Bremse. Diese sogenannte<br />

Lüftüberwachung verhindert unzulässige Betriebszustände<br />

wie zum Beispiel, dass der Motor<br />

gegen die geschlossenen Bremsen fährt. Dafür<br />

sind die Roba-stop-stage-Bühnenbremsen mit<br />

der bewährten berührungslosen Lüftüberwachung<br />

von Mayr Antriebstechnik ausgestattet.<br />

Das Familienunternehmen bietet diese Neuerung<br />

als erster Bremsenhersteller bereits seit<br />

einigen Jahren als Alternative zur Lüftüberwachung<br />

mit Mikroschaltern. Das berührungslose<br />

System mit induktivem Näherungsinitiator ermöglicht<br />

der Steuerung, den Betriebszustand der<br />

Bremse zu erfassen und auszuwerten. Somit<br />

kann die Steuerung dem Motor erst nach dem<br />

Lüften der Bremsen die Freigabe zum Anlaufen<br />

erteilen. Die berührungslose Lüftüberwachung<br />

ist gegenüber Magnetfeldern resistent, sowie unempfindlich<br />

gegen Stöße und Erschütterungen,<br />

da keine beweglichen Elemente vorhanden sind<br />

und die Elektronik komplett vergossen ist. Sie ist<br />

78 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

zuverlässig und gewährleistet größtmögliche Funktions- und<br />

Betriebssicherheit: Denn während einer Vorstellung – zum Beispiel<br />

wenn die Dekoration im Sekundentakt, passend zur Musik,<br />

gefahren wird – muss der technische Hintergrund reibungslos<br />

und zuverlässig funktionieren. „Die berührungslose Lüftüberwachung<br />

ist nicht nur weniger anfällig gegen Störungen, sondern<br />

hat auch keine verschleißbehafteten Schaltkontakte wie<br />

etwa Mikroschalter“, erklärt Bernd Kees.<br />

INTELLIGENTES DESIGN UND<br />

SORGFÄLTIGE ENDPRÜFUNG<br />

Bei der Herstellung der Bremsen achtet das Unternehmen nicht<br />

nur darauf, durch das Design der Bremsen mögliche Einstellfehler<br />

von vornherein auszuschließen, sondern führt zudem eine<br />

sorgfältige Endprüfung durch. So muss jede einzelne Sicherheitsbremse,<br />

die das Werk verlässt, nach der Komplettmontage und<br />

Einstellung eine 100%-Prüfung bestehen. Dabei werden funktionsrelevante<br />

Parameter wie Anzugs- und Abfallspannung, Spulenwiderstand,<br />

Durchschlagfestigkeit der Spule, Isolation der<br />

Spule zum Gehäuse, Axialkraft, Ankerscheibenhub und die Funktionsweise<br />

der Schaltzustandsüberwachung ermittelt. Alle ermittelten<br />

Messwerte werden zusammen mit der dazugehörigen<br />

Seriennummer der Bremse in einer elektronischen Datenbank<br />

archiviert. Dies gewährleistet eine 100-prozentige Rückverfolgbarkeit.<br />

Umfassende, und in dieser Form einzigartige, Tests und<br />

Kontrollen sind zentrale Bestandteile des Mayr-Sicherheits- und<br />

Qualitätsverständnisses. Sie stellen sicher, dass die Sicherheitsbremsen<br />

von Anfang an zuverlässig funktionieren.<br />

02 Aufbau der Roba-stop-stage: Die beiden Bremskreise sind<br />

zueinander gedreht, d. h. die Ankerscheiben pressen beide Rotoren<br />

über eine schwimmend gelagerte Zwischenplatte gegeneinander<br />

Bilder: Aufmacher: Byelikova Oksana – stock.adobe.com,<br />

shutterstock/Trum Ronnarong, Einklinker und 02: mayr Antriebstechnik,<br />

01: mayr Antriebstechnik/Michael Paetow<br />

www.mayr.com<br />

02<br />

Sondermaschinenbau<br />

Antriebssysteme nicht von der Stange<br />

Sie benötigen eine Sondermaschine<br />

die genau das kann, was Ihre<br />

Anwendung fordert?<br />

• Wir projektieren und bauen<br />

individuelle Sonder- und<br />

Prüfmaschinen<br />

• Hydraulisch oder elektrisch<br />

• Von Teillösungen in Form<br />

einzelner Achsen bis zur<br />

vollständigen Maschine<br />

www.haenchen.de


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

GETRIEBE UND MOTOR IN EINEM<br />

Mit DuoDrive stellt Nord Drivesystems ein Konzept im Washdown-Design vor, bei dem der<br />

IE5+-Synchronmotor in ein einstufiges Stirnradgetriebe integriert worden ist. Diese Kombination<br />

erzielt einen Wirkungsgrad von bis zu 92 % und soll auch im Teillastbetrieb eine hohe Systemeffizienz<br />

erreichen. Ein weiteres Merkmal ist die glatte, unbelüftete und kompakte Bauweise. Da<br />

Verschleißteile entfallen, sinkt der Wartungsaufwand. Die erste Baugröße der Plug-and-play-<br />

Lösung deckt Übersetzungen von i = 3,24 bis i = 16,2 ab und ist für Drehmomente bis 80 Nm und<br />

Drehzahlen bis 1 000 min -1 ausgelegt. DuoDrive eignet sich für Einsätze in der Lebensmittel- und<br />

Pharmaindustrie sowie in der Intralogistik und ist kompatibel mit der Nord-Antriebselektronik. Die<br />

Einheit kann mit gängigen Hohlwellenabmessungen (20 bis 40 mm), Flanschausführungen (B5<br />

und B14) oder einer Drehmomentstütze ausgestattet werden. Für den Motoranschluss sind<br />

Harting HAN-Stecker, M12-Rundsteckverbinder oder eine Klemmenleiste vorgesehen.<br />

www.nord.com<br />

ELEKTRISCHER KOMPAKTSCHLITTEN MIT SPINDELANTRIEB<br />

Viele Pick-and-Place-Anwendungen laufen mit hoher Geschwindigkeit ab, und gleichzeitig<br />

ist hö chste Präzision gefragt. Der elektrische Kompaktschlitten mit Spindelantrieb<br />

LESYH-X171 von SMC bietet beides und erreicht bei einer hohen vertikalen Nutzlast bis<br />

20 kg eine Beschleunigung bis zu 3 000 mm/s 2 und eine Positionier-Wiederholgenauigkeit<br />

von ±0,01 mm. Ein batterieloser Absolut-Encoder spart Zeit und Energie. Der<br />

Kompaktschlitten wird von einer Kugelumlaufspindel angetrieben. Dies ermöglicht<br />

engere Bauteiltoleranzen, weniger Ausschuss in der Produktion und reduziert Störungen<br />

im Maschinenablauf. In Kombination mit seiner Beschleunigung und einer Geschwindigkeit<br />

von bis zu 400 mm/s vereint er Kraft und gute Führungseigenschaften. Die integrierte<br />

lineare Linienführung verringert die Konstruktions- und die Montagezeit. Weitere<br />

Vorteile bieten die optionale Motorbremse, verkürzte Abmessungen bei geringem<br />

Gewicht und eine hohe Flexibilität durch mehrere Motormontagevarianten.<br />

www.smc.de<br />

SPEZIALSC<strong>HMI</strong>ERSTOFF FÜR<br />

PLANETENGETRIEBE<br />

NEU<br />

Beta<br />

Release<br />

<strong>2021</strong><br />

KISSsoft AG<br />

A Gleason Company<br />

T. +41 55 254 20 50<br />

info@KISSsoft.com<br />

βKISSsoft Features<br />

▪ Lagerberechnung mit innerer Geometrie in der<br />

„SKF Cloud“<br />

▪ Kollisionsprüfung beim Honen und „Power Skiven“<br />

▪ Import des Messgitters für Stirnradflanken<br />

▪<br />

▪<br />

Systemzuverlässigkeit auf einen Blick gemäss<br />

AGMA 6006-B20<br />

Varianten von Verzahnungsmodifikationen<br />

definieren und vergleichen<br />

Kostenlose Testversion unter www.KISSsoft.com<br />

Einen verbesserten Verschleißschutz in einem gleichzeitig<br />

erweiterten Temperaturbereich bietet Getriebehersteller<br />

Neugart mit einem neuen, gezielt für Planetengetriebe<br />

entwickelten Spezialschmierstoff. Das neue Schmierfett<br />

„Klübersynth GE 14-112“ ist das Ergebnis einer Entwicklungspartnerschaft<br />

mit dem Schmierstoffspezialisten<br />

Klüber. Als Spezialfett für hochbelastete Kleingetriebe<br />

zeichnet es sich durch spezifische Additive aus, die genau<br />

auf die Anforderungen von Planetengetrieben abgestimmt<br />

wurden. „Herausgekommen ist eine passgenaue<br />

Lösung mit zahlreichen Vorteilen für die Kunden von<br />

Neugart“, erklärt Jürgen W. Gehrig, Vertriebsbezirksleiter<br />

bei Klüber Lubrication. „Die neue Lösung geht noch stärker<br />

auf kundenspezifische Anforderungen ein, da sie einen<br />

noch weiteren Anwendungsbereich ermöglicht“.<br />

www.neugart.com<br />

80 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


DIREKTANTRIEB MIT SEHR GROSSER ÖFFNUNG<br />

UND HOHEN LEISTUNGSWERTEN<br />

Mit der Reihe DM66200H eröffnet Faulhaber eine neue Leistungsdimension<br />

für Motoren mit Innenöffnung (Apertur). Als Direktantrieb arbeitet der neue<br />

Hohlwellenmotor spielfrei und lässt sich mit minimalem Aufwand in unterschiedliche<br />

Anwendungen integrieren. Er erreicht sowohl bei der<br />

Geschwindigkeit als auch beim Drehmoment hohe Leistungswerte. Seine<br />

besonders große Apertur hat einen Durchmesser von 40 mm. Trotzdem bleibt<br />

die bewegte Masse des Rotors gering, sodass Geschwindigkeiten bis 2 000<br />

min -1 möglich sind. Der Motor erreicht ein dynamisches Drehmoment von bis<br />

zu 180 mNm und kann entsprechend große Lasten bewegen. Mit einer hohen<br />

Auflösung von 1,8 ° im Vollschritt kann er Positionieraufgaben im offenen<br />

Regelkreis präzise ausführen. Der Antrieb zeichnet sich durch geringes Gewicht<br />

und ein flaches Design aus. Dank minimalem Verschleiß ist er für den<br />

wartungsfreien Dauerbetrieb ausgelegt.<br />

www.faulhaber.com<br />

Das<br />

Original.<br />

Seit 1970<br />

Harmonic Drive®<br />

PU-TRANSPORTRIEMEN MIT REDUZIERTER GLEITREIBUNG<br />

Brecoroll ist ein neu entwickelter Polyurethan-Zahnriemen, bei dem Rollen in die Zähne des<br />

Riemens integriert sind. Dadurch wird in Material-Transportsystemen die Gleitreibung<br />

zwischen Zahnriemen und Auflageschiene<br />

reduziert und der Wirkungsgrad des Antriebs<br />

sowie die Lebensdauer des Zahnriemens<br />

deutlich erhöht. Entwickler und Hersteller des<br />

Transportriemens ist Mulco-Mitglied Breco<br />

Antriebstechnik. Die Rollen in den Riemenzähnen<br />

des Brecoroll bewirken, dass die<br />

Gleitreibung (µ>0,5) durch eine wesentlich<br />

kleinere Rollreibung (µ


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

NACHHALTIGKEIT<br />

AHOI!<br />

Studenten verschiedener technischer<br />

Fachrichtungen haben im Projekt „Técnico<br />

Solar Boat“ (TSB) vom Instituto Superior<br />

Técnico in Lissabon ein elektrisch<br />

angetriebenes Boot entworfen, das mit<br />

erneuerbaren Energie angetrieben wird.<br />

Für die Auslegung, Optimierung und<br />

Nachrechnung einzelner Maschinenelemente,<br />

aber auch ganzer Getriebe<br />

nutzten die Studenten ein modulares<br />

Berechnungsprogramm.<br />

Bereits im Jahr 2019 erlangte die TSB-Mannschaft den<br />

2. Platz bei der „Monaco Solar & Energy Boat Challenge“.<br />

In der vergangenen Saison konzentrierte sich das Team<br />

im Wesentlichen auf die Umsetzung von Optimierungen<br />

am Solar-Prototyp São Rafael 02 und auf die Analyse sowie Entwicklung<br />

ihres ersten mit Wasserstoff angetriebenen Bootes.<br />

Unter den vielen Verbesserungen im Hinblick auf São Rafael 02<br />

war das Tragflächensystem die erfolgreichste. Dieses System hebt<br />

das Boot über die Wasseroberfläche, sodass es Geschwindigkeiten<br />

nahe 50 km/h erreichen kann. Es besteht aus einem am Boden<br />

des Bootes befestigten Flügel, der das Boot mit zunehmender<br />

Geschwindigkeit anhebt.<br />

EIN HERAUSFORDERNDES JAHR<br />

Im Jahr 2020 fand die 7. Veranstaltung der „Monaco Solar & Energy<br />

Boat Challenge“ aufgrund der Pandemie online statt und<br />

bestand dabei aus drei Wettbewerben: Innovation, Mannschaftsgeist<br />

und Umweltkonzept. Das Team von TSB erhielt den Innovationspreis<br />

aufgrund seiner Teilnahme mit dem neuesten Projektkonzept,<br />

das auf Wasserstoffbasis laufen wird. Unter den<br />

erschwerten Bedingungen ist der Preis für die Studenten umso<br />

motivierender.<br />

Autorin: Mariana Nunes, Técnico Solar Boat,<br />

Instituto Superior Técnico, Lissabon (Portugal)<br />

MIT EINEM SYSTEMAUFSATZ ZUR<br />

SOFTWARE KONNTE DIE EFFIZIENZ<br />

DER GETRIEBE ZUSÄTZLICH<br />

VERBESSERT WERDEN<br />

Ohne Zweifel war die Saison 2020 für alle schwierig, und auch<br />

das Team von TSB musste Alternativen finden, um nicht nur das<br />

Projekt selbst, sondern auch die Weiterentwicklung des Entwurfs<br />

unter Berücksichtigung der erschwerten Bedingungen durchzuführen.<br />

Für den Bau des dritten, mit Solarenergie betriebenen<br />

Prototyps SR03, der gerade in Entwicklung ist, musste ein neues<br />

Antriebssystem ausgelegt werden. Hierfür wurden die Berechnungsprogramme<br />

von Kisssoft hinzugezogen, die sich für die<br />

Auslegung, Optimierung und Nachrechnung einzelner Maschinenelemente,<br />

aber auch ganzer Getriebe eignen.<br />

OPTIMAL DIMENSIONIERT<br />

Um ein optimales Getriebedesign für den neuen solarbetriebenen<br />

Prototyp SR03 entwerfen zu können, wurden verschiedene<br />

Module von Kisssoft eingesetzt. In einem ersten Schritt wurden<br />

die Zahnräder dimensioniert – von den schrägverzahnten Stirnrädern<br />

bis zu den spiralverzahnten Kegelrädern. Dabei nahm die<br />

Software eine Bewertung verschiedener Kriterien vor, um eine<br />

zuverlässige, gleichmäßige, effiziente und geräuscharme Übertragung<br />

zu erzielen: der Sicherheiten, Drehwegabweichung und<br />

82 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

Das Entwicklungsteam besteht aus Studenten<br />

verschiedener technischer Fachrichtungen<br />

der Steifigkeit des Zahneingriffs. Außerdem wurden die verschiedenen<br />

Wellen mit Kisssoft so ausgelegt, dass sie allen Belastungen<br />

standhalten und die Auswirkungen ihrer Biegung im<br />

System auf ein Minimum reduziert werden konnten. Auch wurde<br />

KISSSOFT FEATURES<br />

BETA-RELEASE <strong>2021</strong><br />

Am 8. April erscheint die neue Beta-Version von<br />

Kisssoft und präsentiert zahlreiche Innovationen<br />

und Neuerungen der Software. Dazu zählen:<br />

■ Lagerberechnung mit innerer Geometrie<br />

in der „SKF Cloud“<br />

■ Kollisionsprüfung beim Honen und „Power Skiven“<br />

■ Import des Messgitters für Stirnradflanken<br />

■ Systemzuverlässigkeit auf einen Blick gemäß<br />

AGMA 6006-B20<br />

■ Varianten von Verzahnungsmodifikationen<br />

definieren und vergleichen<br />

Eine kostenlose Testversion ist verfügbar unter:<br />

www.kisssoft.com<br />

auf die Kisssoft-Datenbank zugegriffen, um für die geplante<br />

Lebensdauer des Getriebes geeignetere Lager mit möglichst<br />

kleinen Dimensionen auszuwählen – und somit Zuverlässigkeit<br />

und Robustheit zu gewährleisten. Anschließend ist das Team bei<br />

der Analyse noch einen Schritt weitergegangen und hat für die<br />

Systembewertung Kisssys hinzugezogen, den Systemaufsatz<br />

von Kisssoft – mit dem Ziel, die systemweite Effizienz und das<br />

thermische Verhalten zu verbessern. Außerdem verwendeten<br />

sie Kisssys, um die Resonanzdrehzahlen des Systems zu eruieren,<br />

alle Spannungen zu minimieren, das dynamische Verhalten<br />

des Systems zu analysieren, den Lärm zu reduzieren und die<br />

thermische Sicherheit zu gewährleisten.<br />

WEITERE PROJEKTE IN PLANUNG<br />

Bereits in Planung ist derzeit, Kisssoft und Kisssys für den Entwurf<br />

eines brandneuen Projekts zu verwenden – einer elektrischen<br />

autonomen Lenkung auf der Basis eines Schneckenrads.<br />

Kisssoft wird auch weiterhin verschiedene Projekte unterstützen<br />

und Synergien mit Ingenieuren schaffen, die sich dem Umweltschutz<br />

verschreiben. Die Nutzung erneuerbarer Energieressourcen<br />

führt zu den besten und nachhaltigsten Resultaten und<br />

die Firma Kisssoft bringt das dafür benötigte Fachwissen sowie<br />

die Funktionalitäten in der Software für eine Investition in die<br />

Zukunft mit ein.<br />

Bilder: KISSsoft AG<br />

www.kisssoft.ag<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 83


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

BAUTEILE<br />

CLEVER<br />

REDUZIEREN<br />

Die systematische Reduzierung von Bauteilen<br />

ist ein entscheidender Erfolgsfaktor für eine<br />

kostensparende Konstruktion. Oft übersehen<br />

wird dabei, dass sich schon am Netzeingang<br />

einer Maschine bzw. eines Geräts die Anzahl<br />

der eingesetzten Bauteile durch den Einsatz<br />

von Kaltgerätesteckermodulen spürbar<br />

verringern lässt.<br />

Autor: Konrad Sörgel, Leiter Sparte Equipment,<br />

E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH, Altdorf<br />

84 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

Hochwertige Geräte und Maschinen für die Bereiche Office,<br />

Messtechnik, Informationstechnologie sowie Medizintechnik<br />

sind netzeingangsseitig bei Wechselstrom in<br />

aller Regel mit Gerätesteckern nach IEC 60320 ausgestattet.<br />

Aufgrund eines separat benötigten Netzkabels mit Kupplung<br />

und Stecker für die Installationssteckdose ist diese Lösung,<br />

im Gegensatz zu Produkten mit fest installierten Netzkabeln,<br />

zwar aufwendiger, bietet dafür jedoch zahlreiche Vorteile.<br />

Die meisten dieser Geräte werden weltweit vertrieben und eingesetzt,<br />

sie sind daher betreffend der Stromzuführungen an die<br />

länderspezifischen Gegebenheiten anzupassen. Dies geschieht<br />

in diesem Falle ganz einfach durch das Beilegen von unterschiedlichen<br />

Netzkabeln mit Anschlusssteckern für Deutschland, das<br />

Vereinigte Königreich oder die USA. Auch ist es beispielsweise<br />

möglich, Netzzuleitungskabel bei Kabelbrüchen schnell auszutauschen,<br />

wodurch ein zeitaufwendiges Abklemmen alter und<br />

ein Anklemmen neuer Zuleitungen entfällt.<br />

DIE FUNKTIONEN VON SECHS<br />

BAUTEILEN SIND IN EINER EINZIGEN<br />

KOMPONENTE INTEGRIERT<br />

Wirft man einen genaueren Blick auf Produkte mit Wechselstrom-anschluss,<br />

so fällt auf, dass in vielen Fällen der Ein-/Ausschalter<br />

an der Hinterseite des Geräts in unmittelbarer Nähe zu<br />

dem IEC-Gerätestecker verbaut ist. Dies ist immer dann der Fall,<br />

wenn die Geräte nur selten ein- und ausgeschaltet werden oder<br />

dauerhaft am Netz sind.<br />

Zwei Schmelzsicherungen mit Schmelzsicherungshalter können<br />

den eingangsseitigen Überstromschutz, der selektiv zur Absicherung<br />

des Steckdosenstromkreises wirkt, übernehmen. Die<br />

Schmelzsicherungen sollten dann ebenfalls in nächster Nähe zum<br />

Gerätestecker installiert sein. Für den Hersteller bedeutet dies<br />

aber, dass er in seinem Gehäuse separate Einbauöffnungen für<br />

Gerätestecker, Ein-/Ausschalter sowie für ein oder zwei geschlossene<br />

Sicherungshalter der Schmelzsicherung benötigt. Die Verdrahtung<br />

all dieser Bauteile im Innern des Geräts ist entsprechend<br />

aufwendig. Der Aufwand im Einkauf, der Logistik und im Lager ist<br />

ebenfalls groß. Zusammen mit den notwendigen Schmelzsicherungen<br />

müssen sechs Bauteile disponiert und verarbeitet werden.<br />

AUS SECHS MACH EINS<br />

Als deutlich einfachere Lösung haben sich Kaltgerätesteckermodule<br />

bewährt, die einen IEC-Stecker und einen Wipp-Schutzschalter<br />

in einer einzigen Komponente integrieren. Unmittelbarer<br />

Vorteil: Der Maschinen- und Gerätehersteller benötigt nur<br />

noch eine Einbauöffnung und reduziert gleichzeitig seinen Montage-<br />

und Verkabelungsaufwand spürbar. Gleichzeitig entsteht<br />

durch den Einsatz des Wipp-Schutzschalters ein rückstellbarer<br />

Überstromschutz. Diese intelligenten Produkte kombinieren<br />

nämlich thermischen Überstromschutz durch integrierte Bimetalle<br />

und die Funktion des Ein- und Ausschalters.<br />

Nach einer Überstromauslösung lässt sich der Schutzschalter<br />

einfach und schnell wieder einschalten. Ein zeitaufwendiger Sicherungswechsel<br />

– was streng genommen eine Reparatur darstellt<br />

– entfällt. Alle Funktionen der oben genannten sechs Bauteile<br />

sind nun in einer einzigen Komponente integriert.<br />

Bei Geräten und Maschinen, die das Bedienpersonal häufig einund<br />

ausschalten muss, ist eine Installation der Netzschalter auf<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 85


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

Geräte<br />

Ein-/Ausschalter<br />

Resetschutzschalter<br />

IEC C14<br />

Gerätestecker<br />

01 02<br />

01 Verwendet der Gerätehersteller Kaltgerätesteckermodule,<br />

benötigt er nur noch eine<br />

Einbauöffnung und reduziert gleichzeitig seinen<br />

Montage- und Verkabelungsaufwand<br />

02 Gerät mit rückseitigem Netzschalter<br />

der Rückseite unpraktisch. Daher platziert man die Schalter in diesen<br />

Produkten in aller Regel frontseitig. Häufig kommen in diesen<br />

Fällen Schmelzsicherungen mit Sicherungshaltern als Überstromschutz<br />

im Zusammenspiel mit dem Gerätestecker zum Einsatz.<br />

EIN SIMPLER KLICK REICHT AUS<br />

Aber auch hier lässt sich netzeingangsseitig die Anzahl der Einzelbauteile<br />

reduzieren. Die Lösung sind Kaltgerätesteckermodule<br />

mit integrierten Reset-Schutzschaltern, also rein rückstellbaren<br />

Schutzschaltern ohne manuelle Ein-/Ausschaltfunktion. Ein<br />

Beispiel hierfür ist die neue E-T-A-Serie XR38.<br />

Das Kaltgerätesteckermodul der Serie XR38 von E-T-A enthält<br />

einen C14-Gerätestecker und einen ein- oder zweipoligen rücksetzbaren<br />

E-T-A-Schutzschalter in einer einzigen Komponente.<br />

Das Modul ersetzt somit die sonst einzeln einzubauenden IEC-<br />

Gerätestecker, Schmelzsicherungen und Sicherungshalter. Im Falle<br />

einer zweipoligen Absicherung sind dies fünf Bauteile. Auch die<br />

hier eingesetzten Schutzschalter lassen sich im Gegensatz zu<br />

Schmelz sicherungen nach einer Überstromauslösung einfach, sicher<br />

und bequem wieder einschalten. Ein simpler Klick reicht aus.<br />

Der Anwender hat die Wahl zwischen fünf rücksetzbaren<br />

Schutzschaltern des E-T-A-Portfolios. Anhand der Anforderungen<br />

der elektrischen Geräte kann er den für sich jeweils am besten<br />

passenden Schutzschalter auswählen. Neben vier thermisch<br />

auslösenden Schutzschaltern ist der ein- oder zweipolige hydraulisch-magnetische<br />

Schutzschalter Typ 8330 speziell für medizinische<br />

Anwendungen erhältlich.<br />

ZUSATZANFORDERUNG NETZFILTER<br />

Um der europäischen EMV-Richtlinie zu entsprechen, müssen<br />

viele Geräte und Maschinen mit Netzfiltern ausgestattet sein. Der<br />

Grund dafür: Elektronische Komponenten, wie beispielsweise<br />

Schaltnetzteile, Frequenzumrichter und Motorsteuerungen, erzeugen<br />

während ihres Betriebs unerwünschte Funkstörspannungen.<br />

Dies hat möglicherweise auch negative Auswirkungen auf<br />

Verbraucher im gleichen Netz. Hersteller können Netzfilter problemlos<br />

in Kaltgerätesteckermodule integrieren. Dafür ist es lediglich<br />

notwendig, die IEC-Gerätestecker durch sogenannte IEC-<br />

Steckerfilter zu ersetzen.<br />

Die XR38-Module von E-T-A sind ebenfalls mit C14-Steckerfilter<br />

erhältlich. Neben einem Netzfilter für allgemeine Industrieanwendungen<br />

bietet E-T-A zwei Versionen ohne Y-Kondensatoren<br />

speziell für medizinische Geräte an – einen Med-Tech-Standard-<br />

Filter und einen Med-Tech-Hochleistungsfilter. Beide Versionen<br />

CLEVERE LÖSUNGEN<br />

IM ÜBERSTROMSCHUTZ<br />

SIND GEFRAGT<br />

Die Vielfalt im Überstromschutz von elektrischen<br />

Geräten ist groß: Verschiedene Architekturen,<br />

verschiedene Technologien, verschiedene<br />

Gerätetypen. Hier sind universell einsetzbare<br />

Lösungen, wie Kaltgerätesteckermodule, sinnvoll<br />

und gefragt. Sie ermöglichen eine flexible<br />

Verschaltung, Integration und Absicherung.<br />

Gleichzeitig können hierdurch Einsparpotenziale<br />

im Lebenszyklus der Geräte aktiviert werden.<br />

KONRAD SÖRGEL, Leiter Produktsparte<br />

Equipment, E-T-A, Altdorf<br />

erlauben nur kleinste Ableitströme von max. 2 μA und schützen<br />

Patienten und Bediener. Die verwendeten Schutzschalter und<br />

Netzfilter sind perfekt aufeinander abgestimmt, sodass der<br />

Schutzschalter auch den Netzfilter im Fehlerfall zuverlässig vor<br />

Überhitzung schützt.<br />

Bilder: Aufmacher Hintergrund: romaset – stock.adobe.com,<br />

Sonstige: E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH<br />

www.e-t-a.de<br />

86 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


Fachmodul-Staffel Zeichnungstechnik<br />

Für Konstruktion und Produktion im Fokus von Industrie 4.0 und des ISO-GPS-Systems.<br />

NEU<br />

Die modular aufgebaute Fachmodul-Staffel vermittelt praxisnah die Anwendung des ISO-GPS-Systems anhand<br />

vieler Beispiele und Übungen.<br />

Geometrische Tolerierung – Grundlagen<br />

Dieses Fachmodul beschreibt anhand vieler Beispiele die<br />

geometrische Tolerierung in Abhängigkeit des ISO GPS-<br />

Systems. Das Fachmodul versteht sich als Fachliteratur<br />

und beinhaltet keine Übungen.<br />

Leseprobe<br />

Geometrische Tolerierung – Methodik und Übungen<br />

Als Ergänzung zum Fachmodul «Geometrische Tolerierung<br />

– Grundlagen» ist diese Ausgabe mit einen umfangreichen<br />

Übungsteil ausgestattet worden. Es bietet<br />

die Möglichkeit, die erarbeitete Theorie aus dem Grundlagen-Modul<br />

zu festigen.<br />

Leseprobe<br />

Weitere Produkte aus der Staffel:<br />

Weitere Informationen entnehmen Sie dem eSHOP: www.swissmem-berufsbildung.ch<br />

Swissmem Berufsbildung<br />

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8400 Winterthur<br />

Telefon +41 52 260 55 00<br />

www.swissmem-berufsbildung.ch


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

PROBEN<br />

SICHER BEWEGEN UND FIXIEREN<br />

Um Proben in der biomedizinischen Forschung<br />

mit hohem Durchsatz bearbeiten zu können,<br />

benötigt das Laborpersonal ergonomische<br />

Arbeitsplätze. Bei der Neukonstruktion eines<br />

Probenkopfhalters entschieden sich die<br />

Ingenieure für hochwertige mechanische<br />

Maschinenelemente, die Geschwindigkeiten<br />

sicher regulieren und schwere Massen<br />

zuverlässig fixieren.<br />

Bei Konstruktionslösungen unkonventionelle Wege zu beschreiten,<br />

gehört zum Tagesgeschäft der Tech-solute<br />

GmbH. Das auf technische Produktinnovationen spezialisierte<br />

Unternehmen aus Bruchsal wurde 2002 durch die<br />

seinerzeit am Institut für Produktentwicklung (IPEK) der Universität<br />

Karlsruhe tätigen Maschinenbauingenieure Dr.-Ing. Marcus<br />

Saak und Dr.-Ing. Dirk Schweinberger gegründet. Während deren<br />

Fokus zu Beginn der reinen Konzeptentwicklung galt, erweiterte<br />

sich das Angebotsspektrum ihres Unternehmens mit den zuneh-<br />

Autor: Robert Timmerberg, Fachjournalist, Düsseldorf<br />

menden Wünschen der Kunden, die technischen Ideen bis zu<br />

seriennahen Konstruktionen umzusetzen. Entsprechend entwickelt<br />

Tech-solute heute unter der Leitung der beiden Eigentümer<br />

eine Vielfalt von Ideen bis zur Serienreife, erstellt Funktionsmuster<br />

sowie Prototypen und begleitet den Prozess der eigenen und<br />

kundenseitigen Innovationsentwicklung. So wurde zum Beispiel<br />

vor kurzem für einen Kunden, der Messtechnik für den medizinischen<br />

Bereich entwickelt und fertigt, von Tech-solute eine Montagehilfe<br />

für die Arbeit an Laborproben entwickelt und als Prototyp<br />

hergestellt. Diese Neukonstruktion ermöglicht es, den Probenkopf<br />

in unterschiedlichen Ebenen frei zu bewegen und ohne<br />

Kraftaufwand zu positionieren. Anschließend wird die Montagehilfe<br />

in der für das Personal und die Proben bestmöglichen Position<br />

sicher fixiert. Zu diesem Zweck sind bei der Anwendung vier<br />

Klemmelemente sowie eine Gasdruckfeder der ACE Stoßdämpfer<br />

GmbH in einer Konstruktion vereint.<br />

EFFIZIENTE LÖSUNG GESUCHT,<br />

SERIENKOMPONENTEN GEFUNDEN<br />

Durch die geschickte Kombination dieser und anderer Komponenten<br />

sowie dank agiler Produktentwicklung ist es dem Mechanik-Entwicklungsteam<br />

rund um Projektleiter Philipp Aders von<br />

Tech-solute gelungen, in kurzer Zeit einen funktionsfähigen Probenkopfhalter<br />

als Prototyp aufzubauen, der sich bereits bei Produktionstests<br />

bewährt hat. Zum Vorgehen merkt Geschäftsleiter<br />

Dr.-Ing. Dirk Schweinberger an: „Da wir eine schnelle, kostengünstige<br />

und effiziente Lösung gesucht haben, war der Plan, auf<br />

Standardkomponenten zurückzugreifen. Aus vergangenen Projekten<br />

kannten wir die Vorzüge der Maschinenelemente von<br />

ACE. So erlauben die Klemmelemente eine Fixierung in jeder Position,<br />

und dank der Gasdruckfeder vollziehen sich die Auf- und<br />

Abwärtsbewegungen ruckfrei und kraftsparend.“<br />

88 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

02<br />

01 Die ACE Industrie-Gasdruckfedern der Typen<br />

GS-8 bis GS-70 sind mit individuellen Hüben zwischen<br />

20 und 1 000 mm und Ausschubkräften zwischen<br />

10 und 13 000 N lieferbar<br />

01<br />

02 Eine ergonomische Montagehilfe ermöglicht<br />

es, zu montierende Probenköpfe möglichst frei<br />

zu orientieren und zu fixieren<br />

5


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

Auftragsgemäß und den Anforderungen moderner Laborarbeit<br />

entsprechend, steht der Handhabungskomfort für das Bedienpersonal<br />

des Probenkopfs im Vordergrund. Die Neukonstruk tion<br />

von Tech-solute ermöglicht es, alle vier Achsen einzeln verstellen<br />

zu können. Dabei ist nur eine Hand zum Lösen der jeweiligen<br />

Achse und die andere zum Neu-Positionieren des Probenkörpers<br />

nötig. Im Vergleich mit den zuvor beim Kunden hierfür verwendeten<br />

Kugelspannstöcken ist es gelungen, die Bedienung auch<br />

buchstäblich deutlich leichter zu machen. „Bis dato kam es im<br />

Labor vor, dass die Bewegungsrichtung bei einem Probengewicht<br />

von bis zu 10 kg nicht immer wirklich vorhersehbar gewesen ist.<br />

Das führte dazu, dass das Personal die Proben zusätzlich manuell<br />

sichern, halten und ausrichten musste“, beschreibt Philipp Aders<br />

den vormals umständlichen, zeitraubenden und fehleranfälligen<br />

Arbeitsvorgang. Die neue Montagehilfe erlaube hingegen eine<br />

zeitgemäße Montage, so der Konstrukteur, der hinzufügt: „Durch<br />

die vier Achsen lässt sich der Proben körper jetzt so positionieren,<br />

dass alle Bereiche, in denen montiert und gelötet werden muss,<br />

ohne Verrenkungen der Monteure bequem erreicht werden.“<br />

Die Montagehilfe ist an einem höhenverstellbaren Tisch befestigt,<br />

an dem sich eine senkrechte Linearführung aus Aluminium<br />

befindet. Diese ermöglicht es, den gesamten Gelenkkopf elektrisch<br />

angetrieben relativ zur Tischplatte nach oben und unten zu<br />

fahren. Um das Heben und Senken des Probenkopfhalters zu erleichtern,<br />

ist eine Gasdruckfeder des Typs GS-22-250 von ACE<br />

verbaut. Bei deren Auswahl wurde die gewünschte schnelle Umsetzung<br />

dadurch unterstützt, dass die ACE Stoßdämpfer GmbH<br />

auf der Homepage www.ace-ace.de Berechnungs- und Konfigurationstools<br />

anbietet. Innerhalb kurzer Zeit sind damit kundenspezifische<br />

Auslegungen und Bestellungen möglich. Im Fall von<br />

ACE-Industriegasfedern vollzieht sich die anschließende kundenspezifische<br />

Befüllung und Lieferung in der Regel innerhalb<br />

eines Arbeitstages.<br />

MEHR SICHERHEIT<br />

UND KOMFORT<br />

Wie von unserem Kunden gefordert, ist durch den<br />

Einsatz von Klemmelementen und einer Gasdruckfeder<br />

eine Gesamtkonstruktion entstanden, die<br />

ein optimales Wechselspiel zwischen kontrollierter<br />

Bewegung und sicherer Fixierung in jeder vom<br />

Laborpersonal gewünschten Position erlaubt.<br />

DR.-ING. DIRK SCHWEINBERGER,<br />

Geschäftsleiter Tech-solute GmbH, Bruchsal<br />

ERGONOMIE IM BLICK<br />

HYDRAULISCH UNTERSTÜTZT<br />

Gasdruck- oder Gaszugfedern kommen generell am besten dann<br />

zum Einsatz, wenn zuverlässige Unterstützung der Muskelkraft<br />

mittels eines hydraulisch funktionierenden Maschinenelements<br />

gewünscht wird. Ist der Probenkopfhalter dann dank der mechanischen<br />

Hilfe in der gewünschten Position, übernimmt eine<br />

Klemmeinheit für Linearführungen als weitere Strom sparende<br />

Mechanikkomponente von ACE die Arretierung. Das Maschinenelement<br />

vom Typ Locked PLK30-1-4B zeichnet sich durch eine<br />

kompakte Bauform aus und steht selbst bei gefetteten Schienen<br />

für höchste Haltekräfte. „Das Lösen erfolgt über einen Knopf am<br />

Gelenkkopf, der die Klemmeinheit durch Druckbeaufschlagung<br />

löst“, freut sich Philipp Aders über den präzisen Halt und die Arbeitserleichterung.<br />

Weitere Klemmkräfte wirken am Gehäuse,<br />

das auf dem Linearschlitten befestigt ist. Dort ist die erste, senkrecht<br />

zur Linearführung angeordnete Rotationsachse der Montagehilfe<br />

zu finden. Für Rotation und Arretierung sind zwei Rotationsklemmeinheiten<br />

des Typs R70-4B von ACE zuständig. Zudem<br />

DIE KLEMMELEMENTE ERLAUBEN<br />

EINE FIXIERUNG DES PROBEN-<br />

KOPFS IN JEDER POSITION<br />

ist ein Element zur Stangenklemmung vom Typ PN63-20-2-4B<br />

mittig zwischen den Rotationsklemmungen verbaut. Zusätzlich<br />

sorgen Gleitlager dafür, dass im gelösten Zustand der Stangenklemmung<br />

nur eine Rotation und keine Translation ermöglicht<br />

und die Achse in der vorgesehenen Position gelagert wird. Diese<br />

drei Achsen dienen zur flexiblen Orientierung des Probenkopfs.<br />

Alle Komponenten zur Fixierung werden über Pneumatikventile<br />

gelöst und sind im Normalzustand angezogen. Für die Rotation<br />

des Probenkopfs um dessen eigene Achse hat das Team von Techsolute<br />

eine Lagerung über drei Rollen vorgesehen, die durch einen<br />

Bremsklotz gehalten wird. Der Innenring dieses Lagers ist zu<br />

teilen und ermöglicht es, eine Vielzahl unterschiedlicher Probenköpfe<br />

an der Montagehilfe anzubringen.<br />

Bilder: Aufmacher und 01: ACE Stoßdämpfer GmbH, Sonstige: tech-solute GmbH,<br />

www.ace-ace.de<br />

90 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


GESCHLOSSENE ENERGIEKETTE SCHÜTZT LEITUNGEN<br />

DAUERHAFT<br />

Eine optimierte Deckelkonstruktion schützt<br />

die Energieführung UAT1555 von Tsubaki<br />

Kabelschlepp gegen das Eindringen von<br />

Schmutz und Spänen. Die Vollkunststoff-<br />

Energieführung der Uniflex-Serie ist so für<br />

raue Um-gebungsbedingungen ausgestattet.<br />

Darüber hinaus ist die Kette durch die<br />

Geometrie der Kettenglieder sehr stabil und<br />

hat eine große freitragende Länge. Sie ist für<br />

freitragende und gleitende Anordnungen<br />

geeignet. Das integrierte Dämpfungssystem<br />

macht sie sehr leise und damit auch geeignet für die Medizintechnik oder den<br />

Werkzeugmaschinenbau. Die nahezu glatte Seitenbandkontur der einzelnen<br />

Kettenglieder weist fast keine Spalte auf, in die Fremdkörper eindringen können. Für<br />

eine schnelle Leitungsbelegung sind außen zu öffnende Bauarten verfügbar. Mit<br />

den UMB-Anschluss-Stücken kann die Energieführungskette von oben, von unten<br />

oder vor Kopf angeschlossen werden. Die Leitungen lassen sich mit C-Schienen und<br />

LineFix Bügelschellen fixieren.<br />

www.kabelschlepp.de<br />

TORSION GEPAART MIT HORIZONTALEN<br />

LINEARBEWEGUNGEN<br />

Die Ethernetleitung Etherline Robot PN Cat.5e von Lapp<br />

entspricht dem Typ-R-Standard für Profinet-Leitungen an<br />

Robotern. Die mechanischen Anforderungen an solche<br />

Leitungen sind hoch: 5 Mio. vertikale Torsionszyklen bei<br />

± 180 ° pro Meter, 5 Mio. Zyklen in der horizontalen<br />

Schleppkette bei Beschleunigungen bis zu 10 m/s² und<br />

Geschwindigkeiten von 3 m/s über einen Verfahrweg von<br />

5 m, zusätzlich 1 Mio. Biegungen im Wechselbiegetest<br />

nach EN 50396 bei einem Biegeradius von<br />

nur 7x Außendurchmesser. Die Profinet-Nutzerorganisation hat nun in Abstimmung<br />

mit der Automatisierungsinitiative der deutschen Automobilisten (Aida) die<br />

notwendige Spezifikation erarbeitet. Durch Füllelemente und Materialien wie dem<br />

robusten PUR-Außenmantel deckt die Leitung nicht nur die Anforderungen an die<br />

mechanische Belastung ab, sondern bietet auch eine UL-Konformität gemäß AWM<br />

Recognized. Diese ermöglicht einen Export als Bauteil in einer Maschine in den<br />

nordamerikanischen Markt.<br />

www.lappkabel.de<br />

ETHERNET-TEILNEHMER KOMPAKT VERNETZT<br />

Unmanaged Switches von<br />

Murrelektronik kommen zum<br />

Einsatz in hochentwickelten<br />

Roboterzellen von Handling-<br />

Tech. Dort leisten die 8-Portund<br />

16-Port-Switches einen<br />

wichtigen Beitrag zur kompakten<br />

Vernetzung von Ethernet-<br />

Teilnehmern. Aktuell werden<br />

vorwiegend Emparro-Schaltnetzteile<br />

eingesetzt, auch bei den E/A-Verteilern im Schaltschrank werden Produkte<br />

von Murrelektronik eingesetzt. Derzeit fassen I/O-Systeme der Baureihe Cube20S<br />

die kompletten digitalen Ein- und Ausgänge in einer Zelle zusammen und bringen<br />

sie in den Feldbus. Die kompakten Xelity-Switches mit Spannungsversorgung über<br />

Push-In-Klemmen werden in Neuanlagen, aber auch in älteren Modellen verbaut. In<br />

Standard-Roboterzellen von HandlingTech sind heute je zwei Xelity-Switches<br />

vorgesehen, um Ethernet und Profinet zu trennen.<br />

www.murrelektronik.de<br />

Der schnellste<br />

Draht zum<br />

Schaltschrank<br />

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HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

ALLES<br />

IM GRIFF<br />

Ein Handschuh, der die Greifkraft verstärkt? Mit<br />

ihm können z. B. die anatomischen Unterschiede<br />

zwischen den Geschlechtern ausgeglichen<br />

werden. So können auch Frauen in Bereichen<br />

arbeiten, in denen besonders viel Muskelkraft<br />

und Ausdauer gefordert sind. Das Herzstück des<br />

Robotik-Handschuhs bilden fünf elektrisch<br />

angetriebene filigrane Kugelgewindetriebe.<br />

In der Berufswahl hat sich in den vergangenen Jahrzehnten viel<br />

getan, doch auf Augenhöhe sind Frauen und Männer bei weitem<br />

noch nicht. Die Herausforderungen von heute liegen<br />

schwerpunktmäßig in der Vereinbarkeit von Erwerbs- und Privatleben,<br />

der Lohngleichheit, der Chancengleichheit in Führungspositionen<br />

sowie des geschlechterunabhängigen Berufs.<br />

Chancengleichheit zu fördern bedeutet, vorhandene Barrieren<br />

abzubauen und unterstützende Maßnahmen zu entwickeln.<br />

DER EINSATZ<br />

Autorin: Ursula Schädeli, Eichenberger Gewinde AG, Burg (CH)<br />

Ein Beispiel ist der Robotik-Handschuh Ironhand des schwedischen<br />

Herstellers Bioservo Technologies. Er bietet zusätzliche<br />

Greifkraft und kann so anatomische Unterschiede zwischen den<br />

Geschlechtern ausgleichen. Darüber hinaus entlastet er die Muskeln<br />

bei repetitiven Arbeiten und kann so Muskel-Skelett-Erkrankungen<br />

vorbeugen. In verschiedenen Branchen wurde der Roboter-Handschuh<br />

bereits getestet. Im Handlingbereich, wo z. B. Kabel<br />

mit einer Zange manuell abisoliert, gecrimpt oder geschnitten<br />

werden, hilft die Ironhand dem Träger, indem sie den<br />

Aufwand bei der Arbeit reduziert. Sie unterstützt, wenn Gegenstände<br />

lange Zeit gehalten werden müssen, beispielsweise bei<br />

Glasinstallationen oder wenn auf dem Bau mit schweren Geräten<br />

wie Schleifern, Schraubendrehern oder gar Presslufthammermaschinen<br />

hantiert wird. Auch beim Schneiden von Metall mit Winkelschleifern<br />

oder beim Entladen und Beladen von Teilen aus<br />

Karton in der Logistik kann der Handschuh hilfreich sein. Und es<br />

gibt noch viele weitere mögliche Einsatzfelder …<br />

DIE FUNKTIONSWEISE<br />

Ironhand verstärkt den menschlichen Griff mithilfe der sogenannten<br />

Soft-Extra-Muscle-Technologie. Ein Handgriff wird normalerweise<br />

von den Muskeln des Unterarms und der Hand eingeleitet.<br />

Diese Muskeln ziehen die Sehnen, die von den fünf Fingern<br />

ausgehen. Ironhand funktioniert genauso: Die druckempfindlichen<br />

Sensoren in den Fingerspitzen des Handschuhs<br />

erkennen, wann der Benutzer ein Objekt ergreift. Ein Mikroprozessor<br />

berechnet die erforderliche Leistung. Servomotoren treiben<br />

fünf filigrane Kugelgewindetriebe an. Diese sind durch dünne<br />

Drahtsehnen mit den Fingern des Handschuhs verbunden<br />

und bewegen sie. Je höher der Druck auf die Sensoren ist, desto<br />

mehr Leistung liefert der Handschuh. Ironhand erkennt also,<br />

DIE KUGELGEWINDETRIEBE<br />

VEREINEN SCHNELLIGKEIT,<br />

PRÄZISION UND MINIMALEN<br />

PLATZBEDARF<br />

wie der Benutzer einen Gegenstand greift und passt die Greifbewegung<br />

intuitiv und automatisch an. Der Handschuh ist in vier<br />

verschiedenen Größen erhältlich und kann von Links- und<br />

Rechtshändern getragen werden. Im Akkupack, das wie ein<br />

Rucksack getragen wird, befinden sich sowohl die Rechnereinheit<br />

als auch die Kugelgewindetriebe mit den Motoren, die den<br />

einzelnen Fingergliedern ihr Leben einhauchen.<br />

Die Benutzer können verschiedene Programme voreinstellen.<br />

92 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

Die Ironhand ermöglicht<br />

kraftvolles Zupacken und<br />

entlastet die Muskulatur<br />

bei repetitiven Arbeiten<br />

wie dem Crimpen<br />

Ironhand unterscheidet bei den Bewegungen unter den Kombinationen<br />

Sensorempfindlichkeit, Kraft, Fingersymmetrie und<br />

Verriegelungstendenz. Um die Profile zu wechseln, reicht ein<br />

Knopfdruck auf die im Brustbereich angebrachte Fernbedienung.<br />

Über diese Einstellungen ist es möglich, im Laufe eines Arbeitstags<br />

flexibel auf unterschiedliche Anforderungen zu reagieren.<br />

Etwa, wenn man am Vormittag leicht belastende Aufgaben<br />

durchführt und am Nachmittag Tätigkeiten anstehen, die die<br />

Muskulatur stark belasten. Auch können so verschiedene Nutzer<br />

mit einem System arbeiten. Maximal kann das System innerhalb<br />

von Millisekunden 80 N Griffkraft zur Verfügung stellen.<br />

DIE SERVOANTRIEBE<br />

Um die einzelnen Fingerglieder zu steuern, setzt Bioservo bei der<br />

Ironhand auf DC-Kleinstmotoren der Serie 1741 … CXR von Faulhaber.<br />

Die Baureihe kombiniert Kraft, Robustheit und Kontrolle<br />

in kompakter Bauform. Dafür sorgen eine Graphitkommutierung,<br />

hochwertige Neodym-Magnete und die bewährte Wicklung<br />

des Faulhaber-Rotors. Der leistungsstarke Neodym-Magnet verleiht<br />

den Motoren eine hohe Leistungsdichte mit einem Dauerdrehmomentbereich<br />

von 3,6 bis 40 mNm.<br />

DIE KUGELGEWINDETRIEBE<br />

Die fünf Kugelgewindetriebe setzen die Drehbewegung der kleinen<br />

Servomotoren in eine saubere Linearbewegung um. Der<br />

enorme Wirkungsgrad von über 94 % gewährleistet eine optimale<br />

Antriebsleistung. Und die Anforderungen sind hoch: Geringer<br />

Bauraum bei großer Belastung, geräuschlose Bewegungen auf<br />

kleinstem Raum. Darüber hinaus sind hohe Positioniergenauigkeiten<br />

bei kleinsten Hüben und hohe Dynamik im Dauereinsatz<br />

zu bewältigen. Sicherheit und Zuverlässigkeit stehen dabei im<br />

Mittelpunkt. Die Wartungsintervalle, die Lebensdauer und nicht<br />

zuletzt die Kosten spielen eine große Rolle.<br />

Die Eichenberger Gewinde AG passt ihre Produkte durch individuelles<br />

Design oder spezielle Herstellungsverfahren der Applikation<br />

an. So auch in diesem Fall. Die kaltverformten, induktiv<br />

gehärteten Ironhand-Kugelgewindetriebe, in der Dimension<br />

5 × 2 mm (Durchmesser 5 mm, Steigung 2 mm), erfüllen die bemerkenswerten<br />

Anforderungen. Sie bringen Schnelligkeit, Präzi-<br />

sion und minimale Platzverhältnisse unter einen Hut. Zusätzlich<br />

verstärkt das ideale Steigungsverhältnis der Spindel die Effizienz<br />

der Bewegung. Die Gewindetriebe verfügen über jeweils drei in<br />

der Mutter eingebaute ausgeklügelte Einzelgangrückführungen.<br />

Sie sind besonders leicht und steigern die Wirtschaftlichkeit der<br />

Gesamtlösung.<br />

Martin Remning Wahlstedt, Development Director bei Bioservo,<br />

bringt es folgendermaßen auf den Punkt: „Das Herzstück im<br />

Bausatz von Ironhand bilden die fünf elektrisch angetriebenen,<br />

kaltgerollten Kugelgewindetriebe. Sie setzen die Drehbewegung<br />

der kleinen Motoren in eine Linearbewegung um und gewährleisten<br />

eine für uns überraschend gute Antriebsleistung. Dank<br />

dieser feinen, leichtgewichtigen und doch sehr zuverlässigen und<br />

genauen Antriebskomponenten konnten wir eine effiziente, bequem<br />

zu tragende Steuereinheit entwickeln, die optimal in den<br />

Rucksack passt.“<br />

Bilder: Eichenberger Gewinde AG, Bioservo Technologies<br />

www.eichenberger.com<br />

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HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

94 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

SMARTE<br />

MASCHINEN<br />

SMART<br />

KONSTRUIERT<br />

Längst hat das Wörtchen „smart“ die Industrie<br />

erobert. Aber was sind smarte Komponenten,<br />

was kann eine smarte Maschine und was muss<br />

der Konstrukteur bei ihrer Entwicklung<br />

beachten? Wir sprachen mit<br />

Prof. Berend Denkena. Als Leiter<br />

des Instituts für Fertigungstechnik<br />

und Werkzeugmaschinen (IFW)<br />

der Leibniz Universität Hannover,<br />

Mitglied der Deutschen<br />

Akademie der Technikwissenschaften<br />

und Leiter des Projekts<br />

„Konstrukteur 2020“<br />

beschäftigt er sich seit<br />

Jahren mit diesem Thema.


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

01 02<br />

Prof. Denkena, was ist in Ihren Augen eine smarte Maschine?<br />

DIE ENTWICKLUNG SMARTER<br />

PRODUKTE ERFORDERT DIE<br />

VERNETZUNG DER GESAMTEN<br />

WERTSCHÖPFUNGSKETTE<br />

Smarte oder „fühlende“ Maschinen, wie wir es in Hannover seit<br />

2005 bezeichnen, sind in der Lage, die in ihnen ablaufenden<br />

technologischen Prozesse zu bewerten und möglichst selbstständig<br />

auf eine aktuelle Situation zu reagieren. Der Kern der<br />

smarten Maschine sind die Daten aus den Prozessen. Diese<br />

gesammelten Daten dienen anschließend der Entwicklung von<br />

Assistenzsystemen für die Arbeitsplanung, der Fertigungsteuerung<br />

sowie der Prozess- und Zustandsüberwachung. Durch eine<br />

intelligente Überwachung des Maschinenzustands können<br />

smarte Maschinen beispielsweise Komponentenausfälle frühzeitig<br />

vorhersagen. Ungeplante Instandhaltungsmaßnahmen<br />

werden dadurch verhindert. Auch die Beeinflussung neuer Produktgenerationen<br />

ist mit der smarten Maschine möglich. Wir<br />

konnten bereits in dem von 2005 bis 2017 laufenden Sonderforschungsbereich<br />

„Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus“ zeigen,<br />

dass smarte bzw. „fühlende“ Maschinen durch die kontinuierliche<br />

Datenerfassung auch bei der Verbesserung der nächsten<br />

Produktgeneration helfen. Durch aufgezeichnete Belastungshistorien<br />

können die Schwachstellen aktueller Konstruktionen<br />

behoben oder einzelne Komponenten an die Belastung angepasst<br />

werden.<br />

Was muss der Konstrukteur bei der Entwicklung einer<br />

solchen Maschine grundsätzlich beachten?<br />

Die präzise Erfassung von Prozessdaten ist eine wesentliche<br />

Grundlage der smarten Maschinen. Nur durch intelligent ausgelegte<br />

Sensorsysteme können alle notwendigen Informationen<br />

01 <strong>Digital</strong>er Zwilling für die autonome Produktion<br />

02 Integrierte Sensorik und künstliche Intelligenz<br />

machen Maschinen „fühlend“ und smart<br />

erfasst werden. Geeignete Sensorpositionen müssen bereits<br />

frühzeitig identifiziert und notwendige konstruktive Maßnahmen<br />

vorgenommen werden. Zum Beispiel wurden für unsere<br />

„fühlenden Maschinen“ gezielt Kerben in den Spindelschlitten<br />

eingebracht, die zu einer lokalen Dehnungsüberhöhung führen,<br />

ohne die Gesamtsteifigkeit des Schlittens zu beeinträchtigen.<br />

Am Kerbengrund applizierte Sensoren können so selbst geringe<br />

Prozesskräfte erfassen. Dies ermöglicht somit eine hochgenaue<br />

Erfassung des Prozesszustands. Neben der Sensorpositionierung<br />

müssen auch die Kabelführung, Wartungsmöglichkeiten,<br />

Schutzgehäuse und Schnittstellen bedacht werden. Bereits in<br />

der Konstruktion muss festgelegt werden, was überwacht werden<br />

soll und welche Sensortechnologien zum Einsatz kommen.<br />

Ich kann mir vorstellen, dass das – je nach Applikation – recht<br />

komplex werden kann. Welche Methoden und Werkzeuge<br />

können dabei helfen?<br />

Neben einer geschlossenen CAD/CAM-Software sind Softwaretools<br />

zur Simulation des statischen und dynamischen Verhaltens<br />

unerlässlich, um geeigneter Sensorpositionen zu identifizieren<br />

und auszulegen. Die Entwicklung smarter Maschinen<br />

erfordert dabei die gemeinsame Zusammenarbeit unterschiedlichster<br />

Fachbereiche. So werden neben Konstrukteuren auch<br />

Fachkräfte aus dem Bereich der Sensortechnologie, Datenanalyse<br />

und Regelungstechnik benötigt. Nur mit durchgängigen Plattformen<br />

und cross-funktionalen Teams kann die Entwicklung<br />

smarter Maschinen gelingen. Durch agile Methoden können<br />

zudem Fehlentwicklungen bereits frühzeitig erkannt und Produkteinführungszeiten<br />

verkürzt werden.<br />

Das heißt, um smarte Lösungen entwickeln zu können, ist auch<br />

eine smarte Konstruktion gefragt – oder anders: Ein smartes<br />

Produkt ist bereits in seiner Entwicklung smart?<br />

96 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

Ja, aus meiner Sicht ist ein smartes Produkt nur durch eine<br />

smarte Entwicklung realisierbar. Die Entwicklung smarter Produkte<br />

erfordert die Vernetzung der gesamten Wertschöpfungskette.<br />

Smarte Softwarelösungen und Kommunikationsplattformen<br />

für den schnellen Austausch zwischen unterschiedlichen<br />

Fachbereichen sind hier unerlässlich. Smarte Produkte sammeln<br />

Daten über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg. Durch smarte<br />

Algorithmen, z. B. aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz<br />

(KI), können aus diesen Daten wertschöpfende Informationen<br />

für die gezielte Verbesserung der nächsten Produktgeneration<br />

generiert werden.<br />

Was muss eine intelligente Komponente für eine<br />

smarte Maschine mitbringen?<br />

Intelligente Komponenten für smarte Maschinen sind mit Sensoren<br />

und dezentraler Intelligenz ausgestattet. Dadurch können<br />

sie ihren Zustand selbstständig bewerten und notwendige Wartungsarbeiten<br />

bereits frühzeitig ankündigen. Durch standardisierte<br />

Schnittstellen können sie ohne großen Konfigurationsaufwand<br />

in das Gesamtsystem der Maschine integriert werden.<br />

Durch moderne Softwaretools werden die Datenströme koordiniert<br />

und smarte Überwachungslösungen aufgebaut. Und durch<br />

die Vernetzung der intelligenten Komponenten können beispielsweise<br />

smarte Überwachungslösungen umgesetzt werden.<br />

Und was muss der Konstrukteur einer smarten Maschine<br />

für deren Integration in eine Smart Factory mitgeben?<br />

Die Konstruktion bildet die Basis jeder smarten Maschine. Konstrukteure<br />

müssen die Integration von Sensorsystemen und<br />

Datenschnittstellen bereits in den ersten Schritten der Produktentwicklung<br />

mitberücksichtigen. In der Smart Factory spielt<br />

auch die Flexibilität von Maschinen eine bedeutende Rolle.<br />

Durch kurze Produkteinführungszeiten und eine hohe Produktvielfalt<br />

müssen Maschinen zunehmend flexibler sein und<br />

eine größere Bandbreite an Aufgaben erfüllen. Für die Integration<br />

smarter Maschinen in eine Smart Factory müssen einzelne<br />

Komponenten zusätzlich flexibel und effizient austauschbar<br />

sein: Der Konstrukteur muss auf einheitliche Schnittstellen und<br />

einen modularen Aufbau der Maschinen achten.<br />

Wo sehen Sie aktuell die größten Herausforderungen bei<br />

der Konstruktion smarter Lösungen im Maschinenbau?<br />

Aus meiner Sicht ist die zunehmende horizontale Integration<br />

eine der größten Herausforderungen bei der Konstruktion smarter<br />

Lösungen. Das notwendige Fachwissen für die Konstruktion<br />

ist längst nicht mehr auf klassische Disziplinen wie der Mechanik<br />

oder Maschinenelemente begrenzt. Beispielsweise zeigt die<br />

Studie „Faszination Konstruktion – Berufsbild und Tätigkeitsfeld<br />

im Wandel“, dass viele der „klassischen Konstrukteurfähigkeiten“<br />

als weniger wichtig eingestuft werden, während Mechatronik<br />

sowie betriebswirtschaftliche und fachübergreifende Aspekte<br />

zunehmend in den Vordergrund treten. Dieses in die Konstruktion<br />

effizient einzubinden ist hier eine große Herausforderung.<br />

Welche Tipps können Sie Konstrukteuren an die Hand geben?<br />

Der starke Wandel im Tätigkeitsfeld der Konstruktion stellt viele<br />

junge, aber auch die bereits erfahrenen Konstrukteure vor neue<br />

Herausforderungen. Wie bei jedem Wandel ergeben sich dadurch<br />

allerdings auch neue Chancen. Durch die bessere Vernetzung<br />

der Konstrukteure innerhalb der Wertschöpfungskette<br />

ergeben sich neue Aufstiegschancen und weitreichende Gestaltungsmöglichkeiten.<br />

Mein wichtigster Tipp an die Konstrukteure<br />

ist es daher, den Wandel nicht als zusätzliche Belastung, sondern<br />

als Chance zu begreifen, sich stetig weiter zu qualifizieren. Der<br />

Konstrukteur der Zukunft vereint fachübergreifendes Wissen<br />

und stärkt und erweitert damit seine Position im Unternehmen.<br />

Vielen Dank für das Gespräch.<br />

Das Interview führte Martina Klein, stv. Chefredakteurin.<br />

Bilder: Aufmacherbild: Nico Niemeyer, Sonstige: IFW Leibniz Universität<br />

Hannover<br />

www.ifw.uni-hannover.de<br />

Hand in Hand bis in die Cloud<br />

Profitieren Sie von digitaler Wertschöpfung zwischen Shop Floor und<br />

Cloud – mit Turcks durchgängiger IIoT-Architektur aus einer Hand.<br />

MEHR ERFAHREN<br />

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HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

INTELLIGENTE KOMPONENTE –<br />

JETZT AUCH AUS DEM DRUCKER!<br />

Um Maschinenstillstände zu vermeiden, gilt<br />

es für Betreiber, Verschleißteile wie Gleitlager<br />

stets im Blick zu behalten. Ziel ist es, bei der<br />

Instandhaltung vom Reagieren in ein Agieren zu<br />

kommen – Stichwort Predictive Maintenance.<br />

Hier sind smarte Komponenten gefragt. Ein<br />

Kunststoffspezialist integriert daher seit Jahren<br />

zunehmend Sensorik in seine Bauteile. Jetzt hat<br />

er auch für Sonderteile eine Lösung gefunden:<br />

Er hat es geschafft, intelligente Komponenten<br />

im 3D-Druck herzustellen.<br />

Autor: Richard Habering, Leiter Geschäftsbereich<br />

smart plastics, igus GmbH, Köln<br />

Der Motion-Plastics-Spezialist Igus hat für seine Maschinenteile<br />

aus Hochleistungskunststoffen wie Energieketten,<br />

Leitungen, Linearführungen oder auch Gleitlager<br />

unter dem Namen Smart Plastics intelligente Lösungen<br />

für die Zustandsüberwachung und die vorausschauende<br />

Wartung entwickelt. Das Ergebnis: Die Komponenten gehen<br />

unter harten Umgebungsbedingungen nicht einfach in den<br />

Status „defekt“, sie kündigen vielmehr erst einmal ein Wartungsbedürfnis<br />

an. Mit dieser Entwicklung etabliert Igus die Einbindung<br />

seiner Maschinenelemente in eine intelligente Industrie-4.0-fähige<br />

Produktion.<br />

LEBENSDAUER ÜBERWACHEN<br />

Die Lebensdauer aller Igus-Produkte lässt sich mit Onlinetools<br />

berechnen. Dazu betreibt der Kunststoffspezialist ein hauseigenes<br />

3 800 m 2 großes Testlabor. Alle Daten aus dem Labor dienen<br />

bei i.Cee – den softwarebasierten Igus-Lösungen für die vorausschauende<br />

Wartung – als Basis für die Berechnung der voraussichtlichen<br />

Lebensdauer. Damit Anwender auch im Betrieb ihre<br />

Komponenten überwachen können, bietet der Hersteller seit<br />

2016 Smart-Plastics-Lösungen für seine Energieketten und Leitungen<br />

an. Kurz darauf folgten das intelligente Rundtischlager,<br />

98 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

DER MULTIMATERIAL-3D-DRUCK<br />

HAT EINE NEUE TÜR AUFGEMACHT<br />

Der 3D-Druck umfasst verschiedene Fertigungstechnologien, die<br />

faszinierende Möglichkeiten bieten. Dabei wird in alle Richtungen gedacht:<br />

Lebensmittel und sogar ganze Häuser kommen bereits aus dem 3D-Drucker.<br />

Und auch die Projekte rund um 3D-gedruckte Organe werden immer<br />

zahlreicher und vielversprechender. Eine neue Tür hat dabei der Multimaterial-3D-Druck<br />

aufgemacht. Denn wenn es möglich ist, ein Objekt aus<br />

mehreren Werkstoffen in einem Arbeitsschritt aufzubauen, eröffnen sich<br />

noch einmal ganz neue Perspektiven. So auch die Integration von Sensorik<br />

in additiv gefertigte Bauteile. Ich bin sehr gespannt, was in Zukunft noch<br />

alles aus dem 3D-Drucker kommt ...<br />

DIPL.-ING. MARTINA KLEIN, Stv. Chefredakteurin<br />

die smarten Linearführungen und 2019 das erste intelligente<br />

Gleitlager aus dem Spritzguss. Das Prinzip des schlauen Gleitlagers:<br />

Eine im Lager integrierte Technik erkennt den Verschleiß<br />

bereits vorab und gibt dem Anwender rechtzeitig ein Signal, bevor<br />

die Verschleißgrenze erreicht ist. Wartungen lassen sich bedacht<br />

planen, ein unnötiger Austausch und ungeplante Maschinen-<br />

und Anlagenausfälle vermeiden. Nach vielen Testreihen im<br />

Labor hat Igus 2020 das erste Isense-Standardprogramm für seine<br />

schmierfreien Iglidur-Gleitlager entwickelt. Dabei besteht der<br />

Grundkörper des Gleitlagers aus zwei Komponenten: dem innenliegenden<br />

kundenindividuellen Iglidur-Werkstoff sowie einer äußeren<br />

harten polymeren Schale, die das Lager schützt. Um den<br />

Verschleiß zu messen, kommt zwischen den zwei Komponenten<br />

ein Sensor zum Einsatz. „Im Katalogprogramm sind fünf Werkstoffe<br />

enthalten, mit denen wir einen großen Teil hochbeanspruchter<br />

Anwendungen abdecken können“, sagt Stefan Loockmann-Rittich,<br />

Geschäftsbereichsleiter Iglidur-Gleitlagertechnik<br />

bei der Igus GmbH. Mit dabei ist der FDA-konforme Werkstoff<br />

Iglidur A180, der speziell für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie<br />

ausgelegt ist, das Hochlastlager Iglidur Q2E für den Einsatz<br />

in Baumaschinen und der Agrartechnik, der Allrounderwerkstoff<br />

Iglidur G, der Dauerläufer Iglidur J sowie als Spezialist<br />

für Schwenk- und walkende Anwendungen Iglidur P210. „Vor allem<br />

für schwer zugängliche Lagerstellen und Anwendungen, bei<br />

denen keine regelmäßigen Wartungsintervalle geplant sind, haben<br />

wir Smart Iglidur entwickelt“, berichtet Loockmann-Rittich.<br />

INTELLIGENZ AUS DEM 3D-DRUCKER<br />

Doch wie sieht es mit der Überwachung von Sonderteilen aus?<br />

Hier bietet Igus mit dem 3D-Druck eine neue Lösung: Additive<br />

Fertigung trifft auf Industrie 4.0. Den Ingenieuren des Kunststoffspezialisten<br />

gelang es jetzt, beides in einem einzigen Fertigungsschritt<br />

zu vereinen: Sensorik wird erstmals in das additiv<br />

gefertigte Tribo-Bauteil per Multimaterialdruck eingedruckt.<br />

„Weit vor dem Ausfall meldet das intelligente 3D-gedruckte Bauteil<br />

bereits, dass ein Austausch bevorsteht. Zudem kann es Überlast<br />

detektieren, um die Anwendung sofort zu stoppen und so


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

01 02<br />

01 Vom Gabelstapler bis zur Verpackungsmaschine: Isense-Gleitlager<br />

informieren über ihren Verschleiß und warnen rechtzeitig vor einem<br />

Anlagen- oder Maschinenstillstand<br />

02 Für die Anbindung der gedruckten intelligenten Verschleißteile<br />

werden entweder Gewindeeinsätze vorgesehen (unten), über die die<br />

Kontakte angeschraubt werden können, oder alternativ offene<br />

Kontakte an der Außenhaut des Gleitlagers (Bild oben)<br />

weiteren Schaden an der Lagerstelle und der ganzen Anlage zu<br />

verhindern“, erklärt Tom Krause, Leiter des Geschäftsbereichs<br />

der additiven Fertigung bei der Igus GmbH. Die Entwickler des<br />

Motion-Plastics-Spezialisten sind mithilfe des Multimaterialdrucks,<br />

auch 2k-Druck genannt, in der Lage, in nur einem einzelnen<br />

Arbeitsschritt solche intelligenten Sonderteile herzustellen.<br />

Die Sensorschicht wird dabei an den zu belastenden Stellen des<br />

Bauteils aufgetragen. Die Komponenten werden aus den Filamenten<br />

Iglidur I150 oder Iglidur I180 und einem speziell entwickelten<br />

elektrisch leitfähigen 3D-Druck-Material hergestellt, welches<br />

sich gut mit dem Tribo-Filament verbindet. Der Anwender<br />

kann auf hohe Werkzeugkosten verzichten und erhält bereits innerhalb<br />

von fünf Tagen sein individuelles Gleitlager.<br />

VERSCHLEISS ODER BELASTUNG<br />

WERDEN ÜBERWACHT<br />

Aktuell sind zwei Konzepte möglich: Befindet sich das elektrisch<br />

leitfähige Material zwischen den verschleißbeanspruchten<br />

Schichten, kann es vor Überlastung warnen. Denn ändert sich die<br />

Belastung, so verändern sich auch die elektrischen Eigenschaften.<br />

Die Maschine kann angehalten werden und weitere Schäden<br />

lassen sich verhindern. Um die Belastungsgrenzen festzulegen,<br />

muss das Lager entsprechend kalibriert sein.<br />

Ist die Leiterbahn hingegen in der Gleitfläche eingebracht, ist<br />

der Verschleiß über die Änderung der elektrischen Eigenschaften<br />

messbar. Predictive Maintenance wird bei dem 3D-Druck-Bauteil<br />

möglich. Dabei kann es sich um eine Schicht handeln oder auch<br />

um mehrere Schichten. Das mehrschichtige Verfahren lohnt sich<br />

vor allem für Teile, die sich in der z-Ebene bewegen. Werden die<br />

3D-gedruckten Komponenten zudem im Vorserienstadium eingesetzt,<br />

geben die erhobenen Verschleiß- oder Belastungsdaten<br />

schon im Vorfeld zusätzlich Auskunft über die Lebensdauer der<br />

einzelnen Komponente oder der geplanten Anwendung in der<br />

Serie. Anpassungen und Optimierungen im Entwicklungsprozess<br />

sind dadurch leichter möglich.<br />

SYSTEMANBINDUNG NACH WUNSCH<br />

Für die Anbindung der gedruckten intelligenten Verschleißteile<br />

bietet Igus zwei Möglichkeiten der Kontaktierung an. Entweder<br />

nutzt der Anwender Gewindeeinsätze, über welche die Kontakte<br />

angeschraubt werden können, oder es befinden sich offene Kontakte<br />

an der Außenhaut des Gleitlagers, wie bei der Isense-Gleitlagertechnik.<br />

Die Gleitlager müssen dafür in ein Gehäuse eingesetzt<br />

und ausgerichtet werden. Über eine Bohrung in diesem Gehäuse<br />

werden die Kontakte anschließend mit einem Stecker verbunden.<br />

Die gemessenen Daten der Sensoren lassen sich auf<br />

unterschiedliche Arten seitens der Maschinen- und Anlagenbetreiber<br />

integrieren. Im einfachsten Fall kommen simple Leuchtdioden<br />

zum Einsatz, die den Zustand temporär oder stationär in<br />

Rot oder Grün anzeigen. Des Weiteren sind kostengünstige Isense-Auswerteeinheiten<br />

verfügbar, hier wird der Zustand optisch<br />

angezeigt und über WLAN im lokalen Netz des Kunden zur Verfügung<br />

gestellt. Richtig interessant sind für den Kunden die vorausschauenden<br />

Informationen. Wenn den sogenannten „i.Cee:local<br />

devices“ die Bewegungsinformationen bekannt sind, können<br />

frühzeitig Informationen zu einem bevorstehenden Produktaustausch<br />

oder Warnungen bei unerwarteten Ereignissen bereitgestellt<br />

werden. Die Verbindung zwischen Sensoren und<br />

„i. Cee:local device“ kann drahtgebunden wie drahtlos erfolgen,<br />

Letzteres beispielsweise bei bewegten Anlagenteilen ohne eigene<br />

Stromversorgung (LoRa-Funkstandard). Von hier aus ist die Integration<br />

der Daten an das IoT, Cloudsystem oder an das Kundennetzwerk<br />

leitungsgebunden möglich. „So hat der Kunde die freie<br />

Auswahl, die Daten so auszulesen und die Serverinformationen<br />

so aufzubereiten, wie es sich für ihn am besten eignet“, konstatiert<br />

Richard Habering, Geschäftsbereichsleiter Smart Plastics.<br />

Bilder: igus GmbH<br />

www.igus.de<br />

SENSORIK WIRD PER MULTI-<br />

MATERIALDRUCK IN DAS ADDITIV<br />

GEFERTIGTE TRIBO-BAUTEIL<br />

EINGEDRUCKT<br />

100 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

WIRBELSTROM-MESSSYSTEM FÜR KLEINE MESSBEREICHE<br />

Das neue induktive Wegmesssystem EddyNCDT 3070 von Micro-Epsilon ist<br />

für kleine Messbereiche unter 1 mm konzipiert. Eingesetzt wird es zur<br />

Messung von Weg, Abstand, Position, Wellenbewegung und Spalt. Da<br />

sowohl der Sensor als auch der Controller temperaturkompensiert sind, ist<br />

eine sehr hohe Temperaturstabilität gegeben. Die Sensoren sind für Temperaturen<br />

bis 200 °C und einen Umgebungsdruck von bis zu 700 bar ausgelegt.<br />

Auch bei schwankenden Umgebungstemperaturen erfasst das System<br />

genaue Messwerte. Diese werden in Submikrometergenauigkeit und mit<br />

einer Grenzfrequenz von bis zu 20 kHz ermittelt. Das System lässt sich mit<br />

rund 100 Sensormodellen kombinieren und bietet dadurch einen hohe<br />

Anwendungsvielfalt. Das EddyNCDT 3070 besteht aus Sensor, Kabel und<br />

Controller. Werksseitig wird es auf ferromagnetische oder nicht ferromagnetische<br />

Messobjekte abgestimmt.<br />

www.micro-epsilon.com<br />

E-GREIFER-VARIANTE FÜR KLEINTEILE-HANDLING<br />

Die elektrisch angetriebenen GEP2000-Greifer hat die Zimmer Group speziell für Montageaufgaben<br />

und das Handling von Kleinteilen entwickelt. Nun erweitert das Unternehmen die<br />

Serie um die Greifer-Variante 03. Diese ist jetzt frei positionierbar, das heißt der Anwender<br />

kann den Greifer vorpositionieren. Dadurch lässt sich der Hub flexibel an das Werkstück<br />

anpassen, der Nutzer spart Zeit im Prozess und vermeidet Störkonturen. Die neuen Greifer<br />

besitzen zudem eine Werkstückverlustkontrolle. Sollte ein Werkstück durch äußere Einflüsse<br />

verloren gehen, erkennt der Greifer dies und sendet die Information an die Steuerung. Alle<br />

Greifer der Serie GEP2000 sind mit einer integrierten Steuerung und einer mechanischen<br />

Selbsthemmung ausgestattet, die den Verlust des Werkstücks bei Stromausfall verhindert.<br />

www.zimmer-group.de<br />

MAGNETOSTRIKTIVE SENSOREN<br />

MIT IO-LINK<br />

Gefran erweiterte seine Palette an kontaktlosen<br />

magnetostriktiven Positionsaufnehmern um die Serie<br />

Hyperwave WPL. Diese sind nicht nur sehr messgenau<br />

und resistent gegen EMV-Störungen und Vibrationen,<br />

sondern auch mit der Schnittstelle IO-Link 1.1 ausgestattet.<br />

Die neuen Hochleistungssensoren sind mit<br />

den meisten industriellen Feldbussen kompatibel und<br />

besitzen eine verbesserte digitale Konnektivität. Der<br />

Datenaustausch erfolgt sehr schnell, da der IO-Link-<br />

Master die Parameter neu konfiguriert und so an den<br />

Sensor anpasst. Standardisierte IO-Link-Verbindungskabel<br />

ermöglichen zudem eine einfache Installation.<br />

Die magnetostriktiven WPL-Sensoren können zyklische<br />

Daten über Cursor-Position und Bewegungsgeschwindigkeit<br />

liefern. Zudem erfassen sie auch azyklische<br />

Informationen wie beispielsweise gefahrene Kilometer,<br />

Bewegungszeit, Höchstgeschwindigkeit und -beschleunigung.<br />

Das erlaubt dem Anwender, den Betriebszustand<br />

der Maschine und des Sensors zu bewerten.<br />

www.gefran.com<br />

Wer die Wahl hat...<br />

... wählt Vakuum-Komponenten von Schmalz: Das Vorzugsprogramm<br />

Schmalz Select passt für 80 Prozent aller Standardanwendungen.<br />

Einfach selektiert, Versand am selben Tag, weltweit erhältlich.<br />

WWW.SCHMALZ.COM/SELECT<br />

T: +49 7443 2403-201<br />

Schmalz Select.<br />

J. Schmalz GmbH · Johannes-Schmalz-Str. 1 · 72293 Glatten · schmalz@schmalz.com<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 101


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

MY<br />

DIGITALISIERUNG<br />

DIGITAL ERLEBEN<br />

Wer hätte gedacht, dass die Corona-Pandemie auch ein Jahr nach ihrem<br />

Ausbruch noch so massiv unser Leben bestimmt?! Klar, wir haben uns<br />

mittlerweile an die Segnungen der <strong>Digital</strong>isierung gewöhnt und<br />

gehen versiert mit Homeoffice und virtuellen Meetings etc. um.<br />

– Dennoch hatten viele die Hoffnung, dass in diesem Jahr spätestens mit Einzug des<br />

Frühlings wieder mehr Normalität in unser Leben kommt. Doch nein, alles läuft so<br />

weiter wie bisher – einschließlich der Messeveranstaltungen. Und so steht auch die<br />

Hannover Messe wieder als digitales Event an. Aber sehen wir es einmal positiv:<br />

Was liegt in Zeiten der Industrie 4.0 näher, als Neuheiten für die Smart Factory auch<br />

digital kennenzulernen und zu erleben? Einen Vorgeschmack auf Themen von<br />

Ausstellern, die für Sie als Produktionsverantwortliche interessant sind, finden Sie<br />

bei uns schon mal auf den folgenden Seiten dieses Kompendiums. Lassen Sie sich<br />

inspirieren für Ihren virtuellen Messebesuch!<br />

Martina Laun<br />

Redakteurin<br />

m.laun@vfmz.de<br />

WERKZEUGKASTEN FÜR IIOT-PROJEKTE<br />

Mit der neuen <strong>Digital</strong>isierungsplattform moneo hat ifm ein<br />

System vorgestellt, das dem Anwender einen kompletten<br />

Werkzeugkasten für seine IIoT-Projekte zur Verfügung stellt.<br />

Die Softwarearchitektur von moneo basiert auf Modulen, die<br />

nach dem Motto „plug & work“ zusammenarbeiten. Dadurch<br />

lässt sich das System ganz individuell an die Bedürfnisse<br />

anpassen und, wenn die Anforderungen zunehmen, auch<br />

einfach skalieren. Um den Einstieg zu erleichtern, bietet ifm<br />

ein Starterkit an, das neben den notwendigen moneo-Modulen<br />

auch die passende Hardware enthält. Zentrale Komponente<br />

ist ein IPC, auf dem das moneo Appliance Management<br />

System bereits installiert<br />

ist. Dieses ermöglicht eine<br />

einfache Installation und<br />

Wartung der Applikation<br />

ohne IT-Kenntnisse und<br />

ohne notwendigerweise die<br />

IT-Abteilung einbinden zu<br />

müssen. Inklusive sind auch<br />

verschiedene moneo-Module,<br />

beispielsweise moneo|configure zur Parametrierung von<br />

IO-Link-Sensoren, moneo|RTM für das Real Time Maintenance<br />

sowie die zentrale moneo|OS Lizenz. Ebenfalls enthalten sind<br />

Sensoren für die Messgrößen Temperatur, Drehzahl und<br />

Schwingung zusammen mit einem IO-Link-Master sowie allen<br />

notwendigen Kabeln und einem Netzteil.<br />

www.ifm.com<br />

AUCH PORÖSES<br />

FEST IM GRIFF<br />

Bei Leichtbau- und<br />

Industrierobotern ist der<br />

Roboterarm eine wichtige<br />

Komponente. Noch<br />

wichtiger ist jedoch die<br />

Schnittstelle zwischen<br />

Roboterarm und Werkstück<br />

– also Greifer, Sensoren oder Werkzeugwechsler. Denn<br />

diese Komponenten sind dafür verantwortlich, Werkstücke<br />

und Produkte sicher zu handhaben. Das kann zur Herausforderung<br />

werden – etwa wenn die Gegenstände porös sind wie<br />

Kartonverpackungen oder wenn sie Unebenheiten aufweisen.<br />

Schwierig kann es auch bei biegeschlaffen Gegenständen<br />

sein. Genau für solche Anforderungen und für Werkstücke mit<br />

einem Gewicht bis 10 kg hat die J. Schmalz GmbH nun den<br />

Vakuum-Erzeuger RECB entwickelt. Im Gegensatz zu seinen<br />

Schwestern der ECBPi- und ECBPMi-Baureihen erzeugt er das<br />

Vakuum rein pneumatisch. Der neue RECB ist besonders<br />

kompakt und dabei extrem leistungsstark mit einem Saugvermögen<br />

von 59 Normlitern pro Minute. Der Anwender kann<br />

damit unter anderem kurze Takt- und Evakuierungszeiten in<br />

vollautomatisierten Prozessen umsetzen und profitiert dazu<br />

noch von einer hohen Leckagekompensation. Der Vakuum-<br />

Erzeuger lässt sich sehr einfach mechanisch und elektrisch<br />

an den Roboter anbinden.<br />

www.schmalz.com<br />

102 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

UM DIE ECKE MIT DER „8. ACHSE“ FÜR ROBOTER<br />

Um auch den Anforderungen komplexester Anwendungen gerecht<br />

werden zu können, kann die Flexibilität von Robotern durch zusätzliche<br />

Verfahrachsen erweitert werden. Expert-Tünkers bietet hierzu<br />

eine schnelle, präzise und innovative Lösung an: Die 7. Achse kann<br />

nun durch eine Drehstation mit integriertem Drehtisch um eine<br />

„8. Achse“ erweitert und damit um die Ecke geführt werden. Diese<br />

Anwendung erweitert die Reichweite und Beweglichkeit von<br />

Robotern. Mehrere Achsen können dank Modulbauweise mit<br />

individuellen Abtriebswinkeln und Längen bis 30 m maßgerecht nach Kundenwunsch kombiniert werden. Die Anlage<br />

kann je nach Konfiguration mittels einer Adapterplatte die gängigen Robotersysteme, Schweißzangen oder andere<br />

Handling-Geräte mit einem Gewicht bis zu 4 t aufnehmen und transportieren. Dank vielseitigem Zubehör und individuellen<br />

Anpassungen lässt sich die Anlage mit allen gängigen Robotersysteme und deren Steuerungen verbinden.<br />

www.expert-tuenkers.de<br />

GETRIEBEBAUKASTEN<br />

FÜR COBOTS<br />

Damit sich neue Roboter-<br />

Konzepte einfach und<br />

kostengünstig umsetzen<br />

lassen, stellt Igus einen<br />

neuen Getriebebaukasten<br />

für Cobots vor. Dieser<br />

ergänzt Igus‘ Angebot bei<br />

der Low-Cost-Automation.<br />

Die Plug-&-Play-Lösung hilft<br />

dabei, Cobot-Ideen schnell<br />

und einfach in die Tat umzusetzen.<br />

Der Getriebebaukasten<br />

besteht aus Tribo-<br />

Wellgetrieben in den<br />

Größen 80 und 105 mit<br />

integriertem Motorcontroller,<br />

Kraftregelungselektronik,<br />

Absolutwert-Encoder<br />

und Motor. Im Getriebe<br />

kommen Tribo-Wellgenerator<br />

und Tribo-Flexring mit<br />

Außenverzahnung sowie ein<br />

Außenläufer-Brushless-DC-<br />

Motor zum Einsatz. Auf<br />

Basis der Getriebe lässt sich<br />

mithilfe von Verbindungselementen<br />

ein individueller<br />

Roboter konstruieren, dank<br />

der zusätzlichen elektronischen<br />

Komponenten auch<br />

als Cobot.<br />

www.igus.de<br />

DriveRadar ® IoT Suite für Industriegetriebe:<br />

Heute wissen, was morgen passiert<br />

Prädiktives Instandhaltungs-Management – Daten digital erfassen und auswerten. Erhöhen Sie die Verfügbarkeit<br />

und verlängern Sie die Lebensdauer Ihrer Komponenten und Anlagen mit DriveRadar ® . Das System sorgt für eine<br />

kontinuierliche Transparenz, damit Sie Ihre Wartungs- und Instandhaltungsmaßnahmen optimal planen und somit<br />

Störungen und ungeplante Ausfälle vermeiden können.<br />

Weitere Informationen zu DriveRadar ® IoT Suite für Industriegetriebe.<br />

www.sew-eurodrive.de/produkte/industriegetriebe/driveradar/driveradar.html<br />

Gerne beraten wir Sie auch persönlich.<br />

driveradar-ig@sew-eurodrive.de<br />

www.sew-eurodrive.de


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

THOMAS PILZ<br />

Geschäftsführender Gesellschafter, Pilz GmbH & Co. KG, Ostfildern<br />

Gehacked! Und nun? Viele Unternehmen zahlen Lösegeld oder<br />

versuchen, den Kampf alleine aufzunehmen. Sie scheuen den Weg<br />

der Anzeige, noch mehr die Öffentlichkeit. Doch: Unverzüglich<br />

die Behörden verständigen, unverzüglich an die Öffentlichkeit<br />

gehen, das muss der Weg sein! Weil: Cyberkriminalität braucht<br />

technisch versierte, speziell hierfür ausgebildete Experten für die<br />

Bekämpfung, braucht schnellen Zugriff auf verunreinigte IT-Infrastrukturen.<br />

Ansonsten lässt sich kaum Beweismaterial sichern.<br />

Das spielt Hackern in die Karten: Sie agieren – weil sie nicht zur<br />

Rechenschaft gezogen werden können, wo der Beweis fehlt – im<br />

Sinne des Wortes ungestraft weiter. Und Lösegeldforderungen zu<br />

trotzen, ist der richtige Schritt. Nur so kann den Cyberkriminellen<br />

zum einen die Geschäftsgrundlage entzogen werden und zum<br />

anderen verhindert werden, dass Angreifer ein immer noch tieferes<br />

Wissen über ihre Opfer erlangen können. Ganz abgesehen davon,<br />

dass eine Zahlung nicht Garant dafür ist, verschlüsselte Daten<br />

wiederzubekommen.<br />

WIE SIEHT EINE<br />

EFFEKTIVE CYBER-<br />

SECURITY AUS?<br />

LÖSEGELD-<br />

FORDERUNGEN ZU<br />

TROTZEN, IST DER<br />

RICHTIGE SCHRITT<br />

Die Sicherheit ist ein kritischer<br />

Erfolgsfaktor der <strong>Digital</strong>isierung<br />

der industriellen Produktion.<br />

Denn durch die digitalen<br />

Abbilder, die zunehmende<br />

Vernetzung und die fortschreitende<br />

Öffnung der Netzwerke<br />

machen sich Unternehmen in<br />

einer neuen Dimension<br />

angreifbar. Wie sieht also eine<br />

effektive Cybersecurity aus?<br />

EIN HOLISTISCHES<br />

UND RISIKOBASIERTES<br />

SICHERHEITSKONZEPT<br />

IST GEFRAGT<br />

Um aktuelle Themen und Trends aus<br />

unterschiedlichen Blickwinkeln zu<br />

beleuchten, fragen wir<br />

bei Firmen, Verbänden und<br />

Forschungseinrichtungen nach.<br />

SEBASTIAN ARTZ<br />

Referent Informationssicherheit & Sicherheitspolitik, <strong>Digital</strong>verband Bitkom, Berlin<br />

Klassische IT und Operation Technology (OT) zur Steuerung der Produktionsprozesse<br />

rücken enger zusammen – dadurch gewinnt Sicherheit in der<br />

Industrie noch einmal an Bedeutung. Mit der zunehmenden Softwareisierung<br />

der Hardware wird zudem klar, dass wir die digitale Transformation<br />

nur dann erfolgreich gestalten können, wenn wir die richtigen Antworten<br />

im Bereich der Cybersicherheit geben. Für die Unternehmen sind ein holistisches<br />

und risikobasiertes Sicherheitskonzept sowie der darauf abgestimmte<br />

adäquate Einsatz von Sicherheitstechnologien der Schlüssel zum Erfolg.<br />

Es gilt, ein auf das Unternehmen abgestimmte Information Security<br />

Management System (ISMS) aufzubauen und kontinuierlich lebendig zu<br />

halten. Dafür bedarf es der Einsicht, dass Cybersicherheit Qualitätsmerkmal<br />

und keine lästige Kostenposition ist. In Zukunft kann es sich – unabhängig<br />

von seiner Größe – kein Industrieunternehmen mehr erlauben, zu<br />

produzieren, ohne Cybersicherheit im Blick zu haben.<br />

104 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


www.gfos.com/mes<br />

DR. ERICH BÜRGEL<br />

Geschäftsführer Siemens Industry Software GmbH, Vice President and CEO GSCS DACH, Köln<br />

Effektive Cybersicherheit ermöglicht es Produktionsunternehmen, ihre Fertigung<br />

wirkungsvoll vor Cyberangriffen zu schützen und somit auch vertrauensvoll in einer<br />

Cloud-Umgebung zu arbeiten. Die Sicherheit wird von Grund auf integriert, orientiert<br />

an branchenübergreifenden Standards wie der IEC 62443, und nicht, wie in der<br />

Vergangenheit oft üblich, als nachträgliche Maßnahme aufgesetzt. Mit der steigenden<br />

Anzahl von Cloud-Plattformen und vernetzten Geräten vergrößert sich auch die<br />

mögliche Angriffsfläche. Bildlich gesehen wirft effektive Cybersicherheit einen Mantel<br />

über diese Oberfläche, damit Informationen kontrolliert zwischen dem Rand und<br />

dem Zentrum ausgetauscht werden können (boundary protection), ohne auf Systeme<br />

bzw. organisatorische und geografische Grenzen Rücksicht nehmen zu müssen.<br />

Dies ist leichter gesagt als getan und kann sicherlich nicht unabhängig von anderen<br />

erreicht werden. Es erfordert, dass Produktionsunternehmen in ihrer kompletten<br />

Lieferkette mit Partnern zusammenarbeiten, die über umfangreiche Erfahrungen<br />

mit Industrie- und Cloud-Technologien verfügen. Wenn ihre Geschäftsprozesse und<br />

-abläufe durch eine Reihe von Sicherheitstechnologien unterstützt werden, die sich<br />

vom Perimeter bis zum Rechenzentrum erstrecken, werden Hersteller im<br />

21. Jahrhundert erfolgreich sein.<br />

DIE SICHERHEIT<br />

MUSS VON GRUND<br />

AUF INTEGRIERT<br />

WERDEN<br />

DR. THORSTEN HENKEL<br />

CYBER-SECURITY IST<br />

EIN ENABLING-FACTOR<br />

IN DER INDUSTRIELLEN<br />

PRODUKTION<br />

Division Director Industrial Security Solutions – ISS, Fraunhofer SIT, Darmstadt<br />

IT-Sicherheit wird oft als limitierender Faktor für digitale Systeme wahrgenommen.<br />

Zudem wurde das Thema in der Entwicklung von Soft- und Hardwareprodukten<br />

lange vernachlässigt. Insbesondere in der industriellen Produktion sind lange Betriebszyklen<br />

von Maschinen und ein geringer Vernetzungsgrad Argumente gegen IT-<br />

Sicherheitstechnologien. Industrie 4.0 jedoch verwandelt das industrielle Datum in<br />

einen Wert an sich, der neue Geschäftsmodelle und optimierte Produktionsprozesse<br />

ermöglicht. IT-Sicherheit als Schutz dieser Werte ist die Schlüsseltechnologie, mit<br />

der sich Firmen zukünftig sicher in unsicheren Umgebungen bewegen können.<br />

Das bedingt die Identifikation der zu schützenden Werte im Unternehmen. Hier bedarf<br />

es neuer Ansätze zur Bedrohungsmodellierung und Risikoabschätzungen. Das<br />

Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnologie SIT hat hier neue Methoden<br />

entwickelt, um diese Ziele erreichen zu können. Zusammen mit einem IT-Security-<br />

Produktion-Readiness-Ansatz können wir Sicherheitspolitiken ableiten und<br />

passende Technologien zur Risikominderung identifizieren.<br />

INDUSTRIE 4.0<br />

IHR SOFTWARE-PARTNER<br />

FÜR DIE INDUSTRIE<br />

Sind Sie bereit für Industrie 4.0? GFOS<br />

bietet das MES zur smarten Steuerung<br />

Ihrer Produktion.<br />

12. - 16. April<br />

<strong>Digital</strong> Edition


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

PRODUKTIVITÄTSPUSHER<br />

VIELSEITIGE ROBOTIK<br />

FÜR SMARTE FABRIKEN<br />

Stäubli Robotics ist ambitioniert in das Jahr<br />

<strong>2021</strong> gestartet und wartet mit einigen<br />

Neuheiten auf. Christophe Coulongeat, neuer<br />

Group Division Manager Robotics weltweit, gab<br />

anlässlich der Innovation Days Anfang März<br />

einen Überblick über die jüngsten technologischen<br />

Entwicklungen des Unternehmens.<br />

Auf den Innovation Days erläuterte Christophe Coulongeat,<br />

wie Stäubli Robotics seine gesamte Wertschöpfungskette<br />

zur Entwicklung digitaler Lösungen für die<br />

intelligenten Fabriken seiner Kunden einsetzt. „Stets nah<br />

an den Anforderungen der Anwender ausgerichtet, konzentriert<br />

sich Stäubli mehr denn je auf wertstiftende Strategien und<br />

gesamtheitliche Robotik-Lösungen. Ein wichtiger Werttreiber ist<br />

die Sicherstellung höchster Leistungsparameter der Stäubli-<br />

Produkte in immer anspruchsvolleren Einsatzbereichen, gepaart<br />

mit einer hervorragenden Gesamtbetriebskostenbilanz (TCO)“,<br />

fasste er zusammen.<br />

Die Hochleistungsroboter und -anwendungen von Stäubli<br />

kommen überall dort zum Einsatz, wo eine exzellente kinematische<br />

Leistung erforderlich ist und wo Präzision, Zykluszeit und<br />

Wiederholgenauigkeit entscheidend sind. Die jüngsten Entwicklungen,<br />

die auf den Stäubli Robotics Innovation Days vorgestellt<br />

wurden, umfassen die vier Produktfamilien Industrieroboter,<br />

kollaborative Roboter, mobile Roboter und fahrerlose<br />

Transportsysteme (FTS oder englisch AGV, Automated Guided<br />

Vehicles).<br />

LEISTUNGSFÄHIGE SECHS-ACHS-ROBOTER<br />

So hat Stäubli durch umfangreiche Investitionen im Bereich<br />

Industrieroboter besonders leistungsfähige Sechs-Achs-Roboter<br />

für den unteren und mittleren Lastbereich entwickelt: Die neuen<br />

Modelle TX2-140, TX2-160 und TX2-160L komplettieren die TX2-<br />

Generation und empfehlen sich mit ihrer steifen Struktur und ihrem<br />

Hygienedesign für eine ganze Reihe von Applikationen unter<br />

Umgebungsbedingungen von rau bis steril.<br />

Während der TX2-160 über eine Reichweite von 1710 verfügt,<br />

bietet die Langarm-Version TX2-160L eine Reichweite von 2010<br />

mm. Beim TX2-140 sind es 1510 mm. Die Traglast beträgt beim<br />

TX2-140/160 jeweils 40 kg, bei der Langarmversion reduziert<br />

sich dieser Wert auf 25 kg. Die Wiederholgenauigkeit gibt<br />

106 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

Stäubli bei allen drei Maschinen mit ± 0,05 mm an. Damit gehören<br />

die Roboter zu den präzisesten auf dem Weltmarkt. In Kombination<br />

mit ihren vorbildlichen Dynamikwerten lassen sich<br />

kürzeste Zykluszeiten realisieren. Hinzu kommt eine im Vergleich<br />

zum Vorgängermodell RX160 deutlich gesteigerte Steifigkeit<br />

des Handgelenks durch den Einsatz der Stäubli-eigenen<br />

Antriebstechnik.<br />

Was zudem an den neuen Robotern auffällt, ist ihre kompakte<br />

Bauform einhergehend mit einem konsequent auf Reinraumtauglichkeit<br />

getrimmten Design. Kein außenliegendes Kabelund<br />

Schlauchpaket, stattdessen innenliegende Medien- und<br />

Versorgungsleitungen ohne Störkonturen und ein komplett<br />

abgedichtetes Gehäuse in Schutzart IP65 (optional mit Überdruckeinheit<br />

IP67).<br />

Alle Sechsachser arbeiten jetzt in der gleichen Steuerungswelt,<br />

was die Realisierung von Multi-Robot-Lösungen in digital<br />

vernetztem Produktionsumfeld erleichtert.<br />

MRK-KONZEPTE MIT STANDARDROBOTERN<br />

REALISIEREN<br />

Mit dem leichten und kompakten CS9 Controller und bahnbrechenden<br />

Safetyfunktionen hatte die TX2-Baureihe ein neues<br />

Kapitel der Mensch-Maschine-Kooperation aufgeschlagen. Erstmals<br />

ließen sich MRK-Konzepte mit Standardrobotern realisieren<br />

und eben dies gilt jetzt auch für die neuen Modelle im mittleren<br />

Traglastbereich. So besitzen auch die neuen Familienmitglieder<br />

der TX2-Baureihe einen eigenen digitalen Sicherheitsencoder<br />

pro Achse und ein integriertes Safetyboard.<br />

Alle Sicherheitsfunktionen erfüllen die strengen Anforderungen<br />

der Sicherheitskategorie SIL3-/PLe. Damit ist perfekter<br />

Schutz für Bediener und Prozessausrüstung gewährleistet. Dank<br />

ihrer umfangreichen Sicherheitsausstattung, Industrie-4.0-Kompatibilität<br />

samt OPC-UA Server und ihrer mechanischen Qualitäten<br />

inklusive der überdurchschnittlich langen Wartungsintervalle<br />

werden die neuen Roboter sowohl in konservativen als auch in<br />

digital vernetzten Umgebungen zu Produktivitätsgaranten.<br />

AUTOMATISIERTER MATERIALFLUSS<br />

Zum Portfolio von Stäubli zählen außerdem mobile Robotersysteme<br />

und fahrerlose Transportsysteme in Tragfähigkeitsbereichen<br />

bis maximal 500 t, die beste Manövrierfähigkeit und höchste<br />

Präzision aufweisen. Die mobilen Roboter decken die kompletten<br />

Warenströme der Intralogistik und des externen Materialflusses<br />

ab und unterstützen Anwender dabei, ihre Prozesse in die digitale<br />

Netzwerkumgebung einzubinden und zu optimieren.<br />

Das fahrerlose Transportsystem Autobox AGV automatisiert<br />

zum Beispiel den Transport von Behältern und Paletten, während<br />

der kürzlich eingeführte ultrakompakte AGV-Stapler die Materialbereitstellung<br />

erleichtert.<br />

In der Halbleiterindustrie arbeitet Stäubli Robotics mit großen<br />

Herstellern von Produktionsanlagen zusammen, um Schwerlast-<br />

AGV (25 Tonnen) für den Einsatz unter Reinraumbedingungen zu<br />

entwickeln. Das Tochterunternehmen Stäubli WFT verfügt über<br />

eine eigene Reinraumproduktion für diese AGVs und fertigt sie in<br />

verschiedenen Belastungsklassen für diverse Branchen.<br />

LIEFERFÄHIGKEIT SICHERGESTELLT<br />

Zu den obersten Prioritäten des Geschäftsjahres <strong>2021</strong> gehört für<br />

Christophe Coulongeat, der im Januar <strong>2021</strong> die weltweite Leitung<br />

der Robotik-Sparte von Gerald Vogt übernommen hat, die anhaltend<br />

hohe Nachfrage zu bedienen. Coulongeat sieht Stäubli trotz<br />

der Covid-19-Unwägbarkeiten gut aufgestellt, um dies zuverlässig<br />

zu erfüllen: „Wir haben unsere Produktionsanlagen mit der<br />

Einführung durchdachter Hygienekonzepte effektiv angepasst.<br />

Auch unsere Lieferketten wurden entlang der globalen Herausforderungen<br />

modifiziert. Wir haben unsere Produktion mit intelligenter<br />

Automatisierung flexibler gemacht, sodass wir jederzeit<br />

agil auf veränderte Umstände reagieren können.“<br />

Bilder: Stäubli<br />

www.staubli.com<br />

Wandel gestalten.<br />

Gestern. Heute. Morgen.<br />

Seit über 50 Jahren setzen wir Sensor People technologische<br />

Maßstäbe in der industriellen Automation. So machen wir<br />

unsere Kunden in einer sich ständig wandelnden Industrie<br />

dauerhaft erfolgreich. Von Beginn an waren wir Vorreiter und<br />

arbeiten an der Standardisierung der Industriekommunikation.<br />

Wir bieten Sensoren, die Daten, zum Beispiel durch IO-Link<br />

oder über OPC UA, an die Steuerung liefern oder der Cloud<br />

und Edge-Devices zur Verfügung stellen.<br />

www.leuze.com


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

MES UND KÜNSTLICHE INTELLIGENZ<br />

WEICHENSTELLER FÜR DIE<br />

FERTIGUNG DER ZUKUNFT<br />

Industrie 4.0 ist mehr als nur ein Schlagwort.<br />

Die vierte industrielle Revolution ist in vollem<br />

Gange und bietet ein radikal neues Potenzial<br />

für die Prozessoptimierung und Effizienzsteigerung.<br />

Weichensteller für das Gelingen der<br />

digitalen Transformation sind Manufacturing<br />

Execution Systems (MES) in Verbindung mit<br />

künstlicher Intelligenz (KI).<br />

In vielen Fertigungsunternehmen werden bereits heute unzählige<br />

Daten erfasst, aber noch wird das Potenzial zur zielgerichteten<br />

Nutzung nicht voll ausgeschöpft. Doch die digitale Transformation<br />

schreitet voran und IT-basierte Produktionsleitsysteme<br />

– sogenannte Manufacturing Execution Systems (MES) – halten<br />

vermehrt Einzug in die Werkshallen. Vorhandene<br />

Maschinen- und Prozessdaten, die durch unternehmensinterne<br />

IT-Insellösungen oder in Maschinen integrierte IT-Tools erfasst<br />

werden, können hier direkt einfließen, ältere Maschinen werden<br />

mit Sensoren ausgestattet – die ganzheitliche Vernetzung und<br />

Informationsübertragung führt zu einem virtuellen Abbild der<br />

Produktion und ermöglicht so eine effektive Analyse und Steuerung.<br />

Moderne Softwarelösungen für die Industrie arbeiten dabei<br />

sehr flexibel und lassen sich branchen- und anforderungsgerecht<br />

konfigurieren. Durch einen modularen Aufbau lassen sich die<br />

Systeme stetig erweitern. Die Daten, die an allen relevanten<br />

Orten und Prozessen erfasst werden, sind die Grundlage für das<br />

Gelingen von Industrie 4.0 und Garant für eine nachhaltige Steigerung<br />

der Produktivität. Die <strong>Digital</strong>isierung eröffnet enorme Potenziale,<br />

ohne den Menschen aus der Produktion zu verdrängen.<br />

Denn Fachwissen und Know-how aus dem Fertigungsgeschehen<br />

sind unverzichtbar für eine bestmögliche Fertigungsplanung und<br />

-durchführung. MES-Lösungen steigern hierbei die Effizienz, da<br />

die Kennzahlen in Echtzeit zur Verfügung gestellt werden und<br />

ortsunabhängig über ein Dashboard analysierbar sind. Da solche<br />

Systeme zwischen dem Shopfloor und der ERP-Ebene angesiedelt<br />

sind, kann man sie auch als Dreh- und Angelpunkt moderner<br />

Produktionen begreifen, da der Datentransfer über Schnittstellen<br />

in alle Richtungen und auch in Fremdsysteme möglich ist.<br />

DATEN OPTIMAL ANALYSIEREN<br />

Manufacturing Execution Systems sind intuitive IT-Lösungen, die<br />

eine tiefgreifende Optimierung aller produktionsnahen Prozesse<br />

ermöglichen und dabei auf eine gute Handhabbarkeit ausgelegt<br />

sind. Denn nur wenn der Einstieg in Industrie 4.0 und der alltäg-<br />

108 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

prozess reagiert werden. Zum anderen können Prognosen und<br />

Simulationen erstellt werden, die den Ressourceneinsatz und die<br />

Verfügbarkeit von Fachkräften, Maschinen und Materialien<br />

anhand der vorhandenen Daten vorausplanen.<br />

Möglich wird dies durch die Betriebs-, Maschinen und Prozessdaten,<br />

die durch das eingesetzte MES bereits vorhanden sind. Die<br />

künstliche Intelligenz wird als KI-Assistent auf die Module auf<br />

gesetzt und untersucht die Daten tiefgreifend nach Regelmäßigkeiten<br />

und Mustern. So erkennt das KI-basierte Produktionsleitsystem<br />

die Wirkzusammenhänge innerhalb des Fertigungsprozesses<br />

und kann Abweichungen von Normwerten und Kennzahlen<br />

als Ursache für eine mögliche Störung vorausschauend identifizieren<br />

und Lösungsszenarien aufzeigen.<br />

KÜNSTLICHE INTELLIGENZ FÜR EINE<br />

EFFIZIENTE INSTANDHALTUNG<br />

Generell lassen sich alle einzelnen Module eines MES-Systems<br />

um KI-Komponenten erweitern, da die Algorithmen der künstlichen<br />

Intelligenz stets eine tiefgreifende, systematische und<br />

selbstlernende Analyse durchführen. So können Abhängigkeiten<br />

und Wirkketten offengelegt werden, was wiederum weiteres Optimierungspotenzial<br />

eröffnet.<br />

Da sich der Einsatz von KI in der Fertigungsindustrie noch am<br />

Anfang befindet, geht es darum, erste Bereiche zu definieren und<br />

die Technologie hier einzubinden. Als besonders geeignet hat<br />

sich hier die Instandhaltung erwiesen, denn die große Menge an<br />

Daten von Maschinen, Prozessen und Produktionsvorgängen<br />

liche Umgang mit den digitalen Systemen reibungslos sind, kann<br />

ein schneller und messbarer Erfolg gewährleistet werden. Dazu<br />

muss auch sichergestellt werden, dass die Datenqualität optimal<br />

ist, sodass Planungsverantwortlichen die bestmögliche Arbeitsgrundlage<br />

zur Verfügung gestellt werden kann. Schnittstellenstandards<br />

helfen bei der fehlerfreien Datenübertragung und die<br />

Software visualisiert die Informationen detailliert sowie übersichtlich.<br />

Die Datenanalyse geschieht im Hintergrund und wird<br />

individuell auf die jeweiligen Unternehmen abgestimmt.<br />

Die Datenmengen, die durch MES-Systeme erfasst und analysiert<br />

werden, sind sehr groß und werden durch die Softwarelösung<br />

nutzerfreundlich aufbereitet. Jedes Modul verarbeitet<br />

dabei die zugehörigen Informationen, was bedeutet, dass die<br />

einzelnen MES-Module auch stand-alone einsetzbar sind – im<br />

Zusammenspiel ergibt sich dann ein Gesamtbild.<br />

VORAUSSCHAUENDE PRODUKTIONS-<br />

STEUERUNG DANK KI<br />

Doch es sind noch weitere Effektivitätssteigerungen möglich, die<br />

die Wirtschaftlichkeit eines Unternehmens nachhaltig und dauerhaft<br />

verbessern. Denn durch die technologischen Weiterentwicklungen<br />

im Bereich der künstlichen Intelligenz (KI) kann eine<br />

vorausschauende Produktionssteuerung umgesetzt werden. So<br />

kann zum einen schnell auf aktuelle Ereignisse im Fertigungs-<br />

MANUFACTURING EXECUTION<br />

SYSTEMS SIND LEISTUNGSSTARKE<br />

HILFSMITTEL FÜR DAS FERTIGUNGS-<br />

MANAGEMENT, DIE EINE NACH-<br />

HALTIGE PRODUKTIVITÄTS- UND<br />

EFFEKTIVITÄTSSTEIGERUNG<br />

ERMÖGLICHEN.<br />

Katharina Röhrig,<br />

Mitglied der Geschäftsführung der GFOS mbH<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 109


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

Durch die technologischen<br />

Weiterentwicklungen im Bereich<br />

der künstlichen Intelligenz kann<br />

eine vorausschauende Produktionssteuerung<br />

umgesetzt werden<br />

ergibt ein Netz aus gegenseitigen Wirkzusammenhängen. Einerseits<br />

gibt es für die Instandhaltung bereits eine große Datenmenge<br />

aus bestehenden MES-Lösungen, sodass die KI eine Basis hat.<br />

Andererseits sind moderne Produktionen oftmals so komplex,<br />

dass gerade Bereiche wie die Instandhaltung mit Hilfe von<br />

KI-Tools optimal analysiert und optimiert werden können – die<br />

Effektivitätssteigerung ist hier also besonders hoch.<br />

Das System erfasst alle Abweichungen von Normwerten und<br />

sich daraus ergebende Störungen. So lernt das System die Zusammenhänge<br />

kennen und kann bei zukünftigen Abweichungen<br />

oder Unregelmäßigkeiten frühzeitig warnen beziehungsweise regulierend<br />

eingreifen. Es können Instandhaltungsmaßnahmen<br />

angestoßen und Produktionsprozesse umgeplant werden, damit<br />

es nicht zu unnötigen Verzögerungen oder Stillständen kommt.<br />

Durch die vorhandenen Prozess- und Betriebsdaten sowie hinterlegte<br />

Informationen zu Maschinen, Arbeitsgängen und weiteren<br />

produktionsrelevanten Vorgängen kann das KI-Modul die<br />

bestmöglichen Handlungsanweisungen vorschlagen oder aber<br />

auch autonom alle notwendigen Aufgaben und Prozesse anstoßen.<br />

Auf diese Weise werden die Bereiche der Fertigung automatisiert,<br />

die aufgrund ihrer Komplexität mit herkömmlichen Systemen<br />

– oder gar manuell – nicht vorausschauend zu analysieren<br />

sind. Hier werden also bisher nicht greifbare Potenziale genutzt.<br />

FAZIT<br />

Industrielle Revolutionen brachten stets große Umwälzungen,<br />

aber zugleich auch enorme Wachstums- und Entwicklungspotenziale<br />

mit sich. Die <strong>Digital</strong>isierung und das Aufkommen der künstlichen<br />

Intelligenz bilden da keine Ausnahme. Um die Potenziale<br />

zu heben, ist es unumgänglich, smarte und digitale Produktionsleitsysteme<br />

in der Produktion zu nutzen. Es geht dabei nicht um<br />

das Schaffen einer menschenleeren Fabrik, sondern vielmehr um<br />

die <strong>Digital</strong>isierung von Planungs- und Steuerungsprozessen sowie<br />

um das Automatisieren von hochkomplexen Vorgängen.<br />

Manufacturing Execution Systems sind leistungsstarke Hilfsmittel<br />

für das Fertigungsmanagement, die eine nachhaltige Produktivitäts-<br />

und Effektivitätssteigerung ermöglichen. Industrie 4.0 ist<br />

nicht die Zukunft – sie ist die Gegenwart!<br />

Bilder: GFOS/Shutterstock ESB Professional, GFOS/Shutterstock Gorodenkoff,<br />

GFOS/Catrin Moritz<br />

www.gfos.com<br />

UNTERNEHMEN<br />

GFOS mbH, Am Lichtbogen 9, 45141 Essen<br />

Telefon: +49 201 61 30 00,<br />

E-Mail: info@gfos.com<br />

AUTORIN<br />

Katharina Röhrig,<br />

Mitglied der Geschäftsführung der GFOS mbH<br />

ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />

www.gfos.com/mes<br />

VON DER INDUSTRIE-4.0-<br />

DYNAMIK PROFITIEREN<br />

Damit Unternehmen passgenau von der<br />

Dynamik, die Industrie 4.0 mit sich bringt,<br />

profitieren können, bietet GFOS MES-<br />

Lösungen für unterschiedliche Unternehmensgrößen<br />

an. Die Softwarelösung gfos.<br />

MES ist ein ideales Tool für die Produktionssteuerung<br />

in größeren Unternehmen oder<br />

Konzernen. gfos.MES | Midsize ist<br />

das Basispaket für den schnellen und<br />

einfachen MES-Einstieg und kann bei<br />

Bedarf erweitert werden. KMU können ihr<br />

Fertigungsmanagement mit dem gfos.<br />

SmartProductionManager optimal steuern<br />

und verwalten. Diese cloudbasierte<br />

MES-Lösung kann Plug & Play integriert<br />

werden, sodass unkompliziert und<br />

umgehend eine funktionsfähige Lösung<br />

zur Verfügung steht.<br />

110 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

NEUE MÖGLICHKEITEN FÜR DAS<br />

AUTOMATISIERTE SCHLEIFEN<br />

Robotergestütztes Schleifen<br />

ist eine anspruchsvolle<br />

Aufgabe, die enormes<br />

Wissen über Techniken,<br />

Prozesse und Materialien<br />

erfordert. Damit Anwender<br />

die optimale Lösung für ihre<br />

Aufgabe finden, schließen<br />

sich zwei Experten auf<br />

diesem Gebiet partnerschaftlich<br />

zusammen: der renommierte Spezialist für Greifsysteme<br />

und Spanntechnik Schunk und 3M, einer der führenden<br />

Hersteller von Industrieschleifmitteln. Gemeinsam<br />

unterstützen sie Unternehmen dabei, ihre Schleif-, Polier-,<br />

und Bürstprozesse optimal zu automatisieren. Während<br />

Schunk die passenden Komponenten für den Roboter liefert<br />

und die technische Umsetzung der Automatisierungsapplikation<br />

unterstützt, findet 3M das passende Schleifmaterial und<br />

die optimalen Prozessparameter. Dazu können im Schunk<br />

CoLab schnelle und einfache Machbarkeitsstudien zu verschiedenen<br />

Komponenten durchgeführt werden, im 3M<br />

eigenen Robotiklabor besteht die Möglichkeit, den abrasiven<br />

Prozess weiter zu optimieren und damit optimal abgestimmte<br />

Oberflächenergebnisse zu erzielen. So bekommen Kunden das<br />

Beste aus beiden Welten.<br />

www.3M.de/schleifen, www.schunk.com<br />

PROFITABEL ETIKETTIEREN BEI<br />

MAXIMALER VERFÜGBARKEIT<br />

Bluhm Systeme hat den bewährten Etikettendruckspender<br />

Legi-Air 4050 E überarbeitet und um einige technische<br />

Features erweitert. Legi-Air 4050 E bedruckt Etiketten mit<br />

variablen Daten und appliziert sie anschließend vollautomatisch<br />

auf Produkte, Kartons oder Paletten. Dank zahlreicher<br />

verfügbarer Module ist das System an die jeweilige Anwendung<br />

anpassbar. Druckmodule<br />

aller führenden<br />

Hersteller können integriert<br />

und bei Bedarf auch schnell<br />

gegen ein anderes ausgetauscht<br />

werden. Abhängig<br />

vom jeweiligen Druckmodul<br />

druckt Legi-Air 4050 E Etiketten<br />

mit Daten in 200 bis<br />

600 dpi Auflösung. Für das<br />

Aufbringen der Etiketten<br />

stehen zahlreiche Applikatoren<br />

zur Auswahl. Mit ihnen lässt sich jede Etikettierposition<br />

erreichen. Sie ermöglichen auch Highspeed-Anwendungen<br />

sowie eine äußerst präzise Etikettierung. Der neue Legi-Air<br />

4050 E zeichnet sich durch niedrige Betriebskosten aus: Durch<br />

ein moduliertes Vakuum ist es gelungen, den Druckluftverbrauch<br />

um bis zu 80% zu senken. Gleichzeitig wurde die<br />

Produktionsverfügbarkeit erhöht.<br />

www.bluhmsysteme.com<br />

Heute arbeiten Roboter für und mit Menschen.<br />

Diese Zusammenarbeit macht die Produktion<br />

smarter und effizienter denn je – selbst in sensitiven<br />

Umgebungen.<br />

Menschen gestalten die Zukunft.<br />

Roboter beschleunigen diesen Prozess.<br />

www.staubli.com<br />

ROBOTICS<br />

Experts in Man and Machine<br />

Stäubli Tec-Systems GmbH<br />

Tel. +49 (0) 921 883 0, sales.robot.de@staubli.com<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 111


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

SMARTE ANTRIEBSTECHNIK<br />

FÜR EINE SPINNEREI<br />

RETROFIT<br />

BRINGT<br />

BENEFITS<br />

Seit über 50 Jahren stellt die Firma Märkische<br />

Faser in Premnitz unter dem Markennamen<br />

„Grisuten“ eine vielseitig einsatzbare Polyesterfaser<br />

her. Im Zuge einer grundlegenden<br />

Modernisierung der Spinnpumpenstraße<br />

erhielt SEW-Eurodrive den Auftrag, ein neues<br />

Antriebssystem zu konzipieren. Details zum<br />

Projektablauf und den Benefits das Retrofits<br />

erfahren Sie nachfolgend.<br />

P<br />

olyesterfasern sind das Produkt einer Kondensationsreaktion<br />

aus Terephthalsäure und Glykol. In der Schmelze<br />

entstehen langkettige Moleküle, die mit einem Düsensystem<br />

zu Fäden erstarren. Solch eine Düsenstation hat<br />

bis zu 1 200 feine Löcher – und das auf der Fläche eines DIN-A4-<br />

Blatts! Die Fasern sind so dünn, dass ein Kilometer gerade einmal<br />

1,7 Gramm auf die Waage bringt – das entspricht einer Feinheit<br />

von 1,7 tex. Tex ist eine spezielle Maßeinheit in der Faserund<br />

Textilindustrie. 1 tex entspricht einem Gramm pro 1 000 Meter.<br />

Die Zahlen verdeutlichen, wie genau die Produktion arbeiten<br />

muss, damit die gewünschten Materialeigenschaften bei diesem<br />

filigranen Werkstoff eingehalten werden. Mit mehr als 100 Jahren<br />

Erfahrung am 1919 gegründeten Chemiestandort – der erste für<br />

Viskosefasern weltweit – verbindet Märkische Faser heute tiefgreifendes<br />

Know-how mit moderner Produktionstechnik.<br />

SCHNELLE UMRÜSTUNG BEI PRODUKTWECHSEL<br />

Beim aktuellen Retrofit der 1972 gebauten Spinnstraße standen<br />

vor allem Umweltschutz und Energieeffizienz im Vordergrund.<br />

Das Unternehmen war zudem auf der Suche nach einer technischen<br />

Ausstattung, die Umstellzeiten reduzieren und die Verfügbarkeit<br />

erhöhen konnte. In direkter Folge galt es, die Produktivität<br />

zu steigern und die Ressourceneffizienz bei Produktionsumstellungen<br />

durch weniger Abfall zu verbessern. „Der Prozess<br />

sollte insgesamt einfacher werden“, erläutert Stephan Schott,<br />

Außendienstmitarbeiter Service im Drive Center Berlin von<br />

SEW-Eurodrive. „Zudem wollte der Kunde beim Anfahren<br />

zügiger zur gewünschten Produktqualität kommen.“ Schnelle<br />

Umrüstungen sind wertvoll. Die durchschnittlich zwei Produktwechsel<br />

in 24 Stunden waren in der Vergangenheit aufgrund der<br />

alten Technik mit viel Arbeit verbunden. 18 elektrisch angetriebene<br />

Spinnstellen enthält eine Anlage, die per Hand einzustellen<br />

waren.<br />

Die treibende Kraft einer Spinnstelle ist eine Kombination aus<br />

Elektromotor und Zahnradpumpe. Die genaue Drehzahl entscheidet,<br />

mit welchem Volumen und Druck das zähfließende<br />

Polyester durch die Düsen gepresst wird. Hierbei müssen alle<br />

18 Spinnstellen mit der gleichen Einstellung arbeiten, weil die<br />

Gesamtproduktion später in einer Produktionscharge zusammenfließt.<br />

Daher mussten nach dem Einstellen des ersten<br />

Antriebs die weiteren 17 manuell darauf justiert werden. Bis der<br />

Verbund stand, produzierte die Anlage Abfall. „Heute drehen<br />

alle Motoren von Beginn an mit der gleichen Drehzahl“, resümiert<br />

Schott. „Mit einem Knopfdruck lassen sich die Spinnstellen<br />

bei einem Produktwechsel zeitgleich umstellen. Das ist in<br />

der Steuerung als Rezeptur hinterlegt.“<br />

GRUPPENANTRIEB STATT EINZELACHSEN<br />

Die Besonderheit der vom SEW-Eurodrive-Service in enger<br />

Zusammenarbeit mit der Applikationstechnik im Drive Center<br />

Berlin entwickelten Antriebslösung: Pro Spinnlinie reichen drei<br />

Frequenzumrichter der Baureihe Movitrac B für die Drehzahlregelung<br />

der 18 Motoren aus. Der Gruppenantrieb von sechs<br />

Motoren an einem Umrichter benötigt für die geforderte Drehzahlgenauigkeit<br />

keinen gesonderten Geber samt Regelkreis.<br />

Vielmehr ermöglicht der LSPM-Motor von SEW-Eurodrive im<br />

112 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

SPARSAMER, SCHNELLER, LEISER,<br />

ZUKUNFTSSICHER – DAS SIND<br />

DIE VIER BENEFITS DURCH DEN<br />

RETROFIT DER ANTRIEBSTECHNIK<br />

18 Pumpenantriebe der Spinnlinie mit den gleichen Parametern<br />

auf der Langstrecke verlässlich drehen, sind die Qualitätseigenschaften<br />

aller Fasern einer Charge gleich.<br />

JÄHRLICHE EINSPARUNGEN: 20 000 EURO<br />

Ein weiterer Vorteil der SEW-Motoren DR..J in LSPM-Technologie<br />

ist ihre hohe Leistungsdichte. Das machte es einfach, die klein<br />

bauenden Motoren in die vorhandene Mechanik zu integrieren.<br />

Zudem arbeitet der Motor während des synchronen Betriebs frei<br />

von Rotorverlusten und erzielt somit einen hohen Wirkungsgrad.<br />

Der Retrofit der Produktionsanlage lohnte sich für Märkische<br />

Faser also auch aufgrund der gesteigerten Energieeffizienz.<br />

Dieser Vorteil zahlt sich vor allem angesichts der langen Betriebszeiten<br />

aus: Bei der jährlichen Produktionsmenge einer Anlage<br />

von rund 40 000 Tonnen betragen die Einsparungen 20 000 Euro.<br />

Dahinter steht bei Märkische Fasern ein verminderter Energiebedarf<br />

von 315 000 kWh beziehungsweise 150 Tonnen CO 2<br />

.<br />

direkten Zusammenspiel mit dem Umrichter eine für dieses Einsatzgebiet<br />

ausreichend hohe Regelgüte. „In der Ausschreibungsphase<br />

war SEW-Eurodrive – nach Aussage des Kunden – der einzige<br />

Hersteller mit einer derart simplen und sehr gut funktionierenden<br />

Lösung“, erinnert sich Stephan Schott. „Andere boten<br />

Einzelachsen mit Frequenzumrichter, Motor und Geberrückführung<br />

an, um die notwendige Präzision zu erreichen.“<br />

KONSTANZ SICHERT PROZESSQUALITÄT<br />

Bei den sogenannten Line-Start-Permanent-Magnet(LSPM)-<br />

Motoren handelt es sich um die Baureihe DRE..J in der Energiesparklasse<br />

IE2 oder DRU..-J in Energiesparklasse IE4. Diese netzanlauffähigen<br />

Drehstrommotoren mit Kurzschlussläufer sind<br />

mit zusätzlichen Permanentmagneten im Rotor ausgestattet.<br />

Nach dem asynchronen Anlauf am Netz synchronisiert sich der<br />

Motor auf die Speisefrequenz und geht dann in den schlupf<br />

freien Synchronbetrieb über. Somit läuft er lastunabhängig mit<br />

konstanter Drehzahl. Beim hier vorgesehenen Betrieb am<br />

Frequenzumrichter richtet sich der Rotor beim Zuschalten auf<br />

das speisende Drehfeld aus und folgt dann synchron der vom<br />

Umrichter vorgegebenen Frequenz mit der entsprechenden<br />

Drehzahl. Das angebaute Getriebe reduziert die hohe Motordrehzahl<br />

auf die für die Spinnpumpe notwendige Drehzahl. Dadurch<br />

gibt es bei der Förderung des hochviskosen Kunststoffes<br />

keine wiederkehrenden Drehzahlabweichungen von der Speisefrequenz.<br />

Diese Konstanz ist notwendig, um Pulsationen zu vermeiden,<br />

die ihrerseits bei den Zahnradpumpen zu unerwünschten<br />

Druck- und Volumenschwankungen führen. Nur wenn alle<br />

ANSPRUCHSVOLLE UMGEBUNGSBEDINGUNGEN<br />

Kein Retrofit ohne besondere Herausforderungen: Im brandenburgischen<br />

Betrieb lagen sie vor allem in der Umgebungstemperatur<br />

und den begrenzten Platzverhältnissen. Vor diesem<br />

Hintergrund gestaltete sich die Ausrüstung der Faserproduktion<br />

mit klassischen Einzelachsen schwierig. Woher einen Platz für<br />

die Umrichter nehmen, der ausreichend kühl ist? Etwa 60 Grad<br />

beträgt die Temperatur im direkten Umfeld der 280 Grad heißen<br />

Spinndüsen. Auch wenn sie wärmeisoliert sind, lässt sich die<br />

01<br />

01 Der Retrofit bei Märkische Faser zeigte: Es lohnt sich wirtschaftlich,<br />

bestehende Produktionsanlagen wie hier die Spinnpumpenantriebe zu<br />

modernisieren, anstatt sofort eine Neuanschaffung zu planen<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 113


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

02<br />

03<br />

Abstrahlung nicht vollständig verhindern. Während der Getriebemotor<br />

angesichts dieses Mikroklimas noch ausreichend Reserven<br />

hat, mussten die Frequenzumrichter an einen kühleren<br />

Aufstellungsort ein Stockwerk tiefer ziehen. Die Bündelung von<br />

sechs Motoren zu einem Gruppenantrieb machte auch die Installation<br />

erheblich einfacher.<br />

MODERNISIERUNG IST<br />

WIRTSCHAFTLICH SINNVOLL<br />

Sparsamer, schneller, leiser, zukunftssicher – das sind vier<br />

Benefits, die Märkische Faser durch den Retrofit der Antriebstechnik<br />

erzielte. Das Beispiel dieses Traditionsbetriebs im Land<br />

Brandenburg zeigt, dass es sich wirtschaftlich lohnt, bestehende<br />

Produktionsanlagen zu modernisieren, anstatt sofort eine Neuanschaffung<br />

zu planen.<br />

Bilder: Aufmacher: Adobe Stock/kazarlenya; Adobe Stock/Hakan Tanak;<br />

01-04 SEW-Eurodrive<br />

www.sew-eurodrive.de<br />

UNTERNEHMEN<br />

SEW-Eurodrive<br />

Ernst-Blickle-Str. 42, 76646 Bruchsal<br />

Tel. +49 (0) 7251 75-0<br />

E-Mail: sew@sew-eurodrive.de<br />

04<br />

AUTOR<br />

Gunthart Mau, Referent Fachpresse,<br />

SEW-Eurodrive, Bruchsal<br />

ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />

www.sew-eurodrive.de/retrofit-service<br />

02 Die neuen Antriebe an den Präparationswalzen: Je sechs<br />

LSPM-Motoren an einem Umrichter liefern die geforderte<br />

Drehzahlgenauigkeit bei ausreichend hoher Regelgüte<br />

03 Drei Frequenzumrichter der Baureihe Movitrac B<br />

versorgen drei Gruppenantriebe für 18 Spinnpumpen<br />

04 Mit einer Feinheit von 1,7 tex sind Polyesterfasern<br />

der Marke Grisuten sehr filigran; Im Vergleich hierzu ist<br />

ein menschliches Haar dick<br />

LOHNENDE LIFE CYCLE SERVICES<br />

Unter dem Begriff „Life Cycle Services“<br />

werden alle Service- und Dienstleistungen<br />

von SEW-Eurodrive sowie Hilfsmittel und<br />

Tools gebündelt und den Lebenszyklusphasen<br />

einer Maschine bzw. Anlage<br />

zugeordnet. Nach den Phasen Orientierung,<br />

Planung & Engineering sowie<br />

Beschaffung & Lieferung schließen sich die<br />

Installation & Inbetriebnahme, Nutzung<br />

und schließlich die Modernisierung an.<br />

Mit dem Retrofit in der letzten Phase<br />

bleiben die Maschinen und Anlagen auf<br />

dem neuesten Stand der Technik. Denn mit<br />

zunehmender Lebensdauer können sich<br />

nicht nur Rahmenbedingungen wie<br />

gesetzliche und normative Vorgaben<br />

ändern, sondern auch die Anforderungen<br />

an Produktivität, Anlagen- und<br />

Teileverfügbarkeit.<br />

114 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

NEUES APPLIKATIONSZENTRUM FÜR MEHR SICHERHEIT<br />

BEI DER AUTOMATIONSPLANUNG<br />

Ist die geplante Cobot-Anwendung machbar? Kann ich mein Werkstück mit der gewählten<br />

Greiflösung optimal handhaben? Wird die gewünschte Taktzeit erreicht? Um diese Fragen<br />

gezielter zu beantworten, erweitert Schunk sein Leistungsspektrum um ein neues Applikationszentrum.<br />

Das CoLab bietet Kunden Raum, um gemeinsam mit den Schunk-Applikationsingenieuren<br />

die passende Lösung für ihre Anwendung zu erarbeiten. Die Fläche ist<br />

dazu in kleinere Zellen für Leichtbau, Industrieroboter und Versuchsaufbauten eingeteilt.<br />

Zwölf Industrieroboter und Cobots helfen bei der Lösung konkreter Probleme. Dabei stehen<br />

vor allem Anwendungsfelder rund um die neuen Schunk-Technologien im Fokus. Teamleiter Ballier und seine Kollegen unterstützen<br />

etwa bei der Anwendung der neuen Schunk Adheso Greifer und bieten eine Testumgebung für den Einsatz von Magnetgreifern.<br />

www.schunk.com<br />

SO GEHT INDUSTRIAL<br />

TRANSFORMATION HEUTE<br />

Rittal, Eplan und German Edge Cloud präsentieren auf der<br />

Hannover Messe neueste Lösungen für die industrielle Transformation.<br />

Besucher erfahren online in über 20 Live-Streamings<br />

und Expertenvorträgen, wie sich Engineering- und<br />

Fertigungsprozesse in der Industrie deutlich beschleunigen<br />

lassen.<br />

So zeigt Rittal mit Eplan neue durchgängige Engineering-<br />

und Automatisierungslösungen sowie die Gehäuseplattform<br />

AX und KX für einen noch effizienteren Steuerungsund<br />

Schaltanlagenbau. Zudem präsentiert Eplan erste Einblicke<br />

in seine neue Plattform, die im Engineering eine neue<br />

Ära einläutet, sowie erweiterte Cloud-Services.<br />

www.rittal.de, www.eplan.de, www.gec.io<br />

DANK RADAR MEHR SICHERHEIT<br />

IN RAUEN UMGEBUNGEN<br />

Mit dem Radarsystem LBK<br />

erweitert Leuze sein Safety-Angebot:<br />

Das vom italienischen<br />

Hersteller Inxpect S.p.A. entwickelte<br />

und von Leuze vertriebene<br />

sichere 3D-System überwacht<br />

Gefahrenbereiche<br />

zuverlässig . „Der große Vorteil<br />

des Systems ist, dass es unempfindlich<br />

gegen Umwelteinflüsse<br />

ist und gleichzeitig sehr sensibel und zuverlässig Bewegungen<br />

wahrnimmt“, so Jörg Packeiser, Marketing Safety bei Leuze.<br />

„Zudem überwacht die LBK Radartechnologie einen dreidimensionalen<br />

Raum und nicht nur eine zweidimensionale<br />

Fläche.“ Das LBK kommt vor allem beim Wiederanlaufschutz<br />

und zur Überwachung nicht einsehbarer Bereiche zum<br />

Einsatz. Anwender können es an ihre individuellen Anforderungen<br />

anpassen.<br />

www.leuze.com<br />

Wir Wir leben leben smarte smarte Intralogistik<br />

und Wir und intelligente leben smarte Intralogistik<br />

Automation<br />

und intelligente Automation<br />

Generalunternehmer für Lagerautomatisierung für und und<br />

Generalunternehmer<br />

AutoStore-Marktführer für<br />

in<br />

für<br />

der<br />

Lagerautomatisierung in DACH-Region<br />

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AutoStore-Marktführer in in der DACH-Region<br />

zufriedene<br />

zufriedene<br />

Kunden<br />

500+<br />

500+<br />

AutoStore<br />

ojekte Projekte<br />

hre Jahre<br />

Erfahrung<br />

Erfahrung<br />

35<br />

35 35<br />

82<br />

82<br />

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HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

INDUSTRIAL TRANSFORMATION – SICHERHEIT INKLUSIVE<br />

Auf der virtuellen Hannover Messe <strong>2021</strong> zeigt der Automatisierer Pilz, wie sich<br />

das Leitthema „Industrial Transformation“ der Messe schon heute in der Industrie<br />

umsetzen lässt – Sicherheit inklusive. Dabei stellt das Unternehmen die Aspekte<br />

Individualisierung und <strong>Digital</strong>isierung in den Fokus. Diese spiegeln sich in den<br />

Produktneuheiten wider: Über das modulare Schutztürsystem sowie den Bereich<br />

Kleinsteuerungen PNOZmulti 2 und Industrial Security hinaus stellt Pilz seine<br />

jüngste Innovation, das im Februar auf dem Markt eingeführte Sicherheitsschaltgerät<br />

myPNOZ, in den thematischen Mittelpunkt. Im Pilz Messe-Livestream „My<br />

Safety – Vom Kundenwunsch zur individuellen Sicherheitslösung“ (14.04.<strong>2021</strong>, 15:00 Uhr) zeigen Pilz-Experten, was das innovative<br />

Sicherheitsschaltgerät myPNOZ auszeichnet. Im anschließenden Talk beantworten die Experten im direkten Austausch Fragen.<br />

www.pilz.com<br />

MOBILER LUFTREINIGER – KLEIN, ABER OHO<br />

Mit dem neuen mobilen Luftreiniger Purifiair.620 von Denios lassen sich Viren- und Schadstoffbelastungen in<br />

der Raumluft mit einer Effizienz von 99,995 % zurückhalten. Das Gerät bietet eine sinnvolle Ergänzung zu<br />

bestehenden Hygienekonzepten, die eine Frischluftversorgung auch durch technische Belüftung insbesondere<br />

von kleinen Räumen vorsehen, um einer erhöhten Viren- und Schadstoffkonzentration entgegenzuwirken. Der<br />

Purifiair.620 leistet einen Volumenstrom von 160 bis zu 620 m³/h (5 Betriebsstufen) und ist für ca. 100 m³<br />

Raumvolumen geeignet. Um Feinstäube und Schwebstoffe aus der Luft zu entfernen, setzt Denios auf eine<br />

Mehrkomponenten-Filtereinheit mit EPA-Filter E12 und einem hochwertigen HEPA-Schwebstofffilter der<br />

Klasse H14 nach EN 1822. Nicht nur ein Corona-Virus lässt sich damit in Schach halten, sondern auch Feinstaub,<br />

Schimmelpilzsporen, Pollen und Allergene. Der Purifiair.620 von Denios baut zudem Keime und Bakterien<br />

ab und entfernt mithilfe eines Aktivkohlefilters unangenehme Gerüche sowie schädliche Gase.<br />

www.denios.de<br />

SICHERHEITSSENSOR ÜBERWACHT<br />

MASKENPRODUKTION<br />

Schott & Meissner hat eine Maschine entwickelt, die am<br />

Tag bis zu 72 000 Atemschutzmasken produzieren kann.<br />

Für die notwendige Sicherheit an der Maschine sorgt Bernstein<br />

mit seinen Sicherheitssensoren SRF. Der besonders<br />

kleine Sicherheitssensor SRF (Safety RFID) überwacht<br />

beweglich trennende Schutzeinrichtungen. Er bewahrt<br />

Mitarbeiter vor Verletzungen, indem er Maschinen und<br />

Anlagen abschaltet oder erst gar nicht in Betrieb nimmt,<br />

solange die trennende Schutzeinrichtung<br />

nicht ordnungsgemäß<br />

geschlossen ist. „Über ein<br />

Gestell werden der Maschine die<br />

Rohmaterialien zugeführt.<br />

Parallel werden Nasenbügel oder<br />

Nasenklammen eingelegt. Das<br />

Verschweißen der Materialien<br />

zur Grundform der Maske erfolgt<br />

mittels Ultraschall-Rollschweißen“,<br />

erklärt Matthias Pflüger<br />

von Schott & Meissner. Pro<br />

Maschine sind 16 SRF Sicherheitssensoren verbaut. Zum<br />

Einsatz kommen sie an den Wartungsklappen am unteren<br />

Teil der Maschine sowie zur Überwachung der Schutztüren,<br />

hinter denen die Masken produziert werden. Verbunden<br />

sind die SRF-Sensoren mit einer Siemens F-Steuerung,<br />

die auswertet, ob alle Türen verschlossen sind. Diese<br />

Information stellt sie dem Bediener dann zur Verfügung.<br />

www.bernstein.eu<br />

Leichter getan als gesagt.<br />

Aluminium-Kransysteme von Schmalz haben Transportanhänger<br />

mit speziellen Leichtlaufrollen. Damit wird der<br />

innerbetriebliche Materialtransport schneller, leichter und<br />

ergonomischer.<br />

WWW.SCHMALZ.COM/KRANE<br />

T: +49 7443 2403-301<br />

J. Schmalz GmbH · Johannes-Schmalz-Str. 1 · 72293 Glatten · schmalz@schmalz.com<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 117


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

FÖRDERTECHNIK<br />

MATERIALFLUSS<br />

LOGISTIK<br />

DIE LIEFERKETTEN KRISEN-<br />

FEST TRANSFORMIEREN<br />

I<br />

n der immer noch anhaltenden Corona-Krise zeigt sich einmal mehr, wie<br />

anfällig die komplexen globalen Lieferketten sind. Vor diesem Hintergrund<br />

stehen wir vor der Herausforderung, Lieferketten der Zukunft zu gestalten, die<br />

einer zunehmenden Globalisierung gerecht werden und gleichzeitig in Krisenzeiten<br />

standhalten. Auf der Hannover Messe <strong>Digital</strong> Edition, die unter dem<br />

Leitgedanken „Industrial Transformation“ den digitalen Wandel der Industriegesellschaft<br />

fokussiert, zeigt die Logistikbranche, mit welcher Lösungskompetenz<br />

sie Logistik-Zukunft gestalten will. Ein Schwerpunkt werden digitale Innovationen<br />

sein, die Lieferketten noch transparenter machen, um so auch in Krisensituationen<br />

die volle Kontrolle über das Warenfluss-Geschehen zu behalten.<br />

Viel Spaß beim Lesen!<br />

Manfred Weber<br />

Redakteur<br />

m.weber@vfmz.de<br />

VOLLAUTOMATISCHES SC<strong>HMI</strong>ERSYSTEM MIT<br />

BLUETOOTH-FUNKTION<br />

Wir schaffen logistische Verbindungen.<br />

Individuelle Planung und Konstruktion<br />

direkt vom Hersteller – Made in Germany<br />

www.butt.de<br />

Das Einzelpunktschmiersystem Perma Ultra aus dem Hause<br />

Perma-Tec ist für Anwendungen mit einem hohen Schmierbedarf<br />

ausgelegt und mit drei LC-Größen (Schmierstoffvolumen: 500, 750<br />

oder 1 000 cm³) verfügbar. Dabei erkennt ein integrierter Chip die<br />

LC-Größe automatisch. Der kontinuierliche Druckaufbau von bis zu<br />

50 bar schafft die Voraussetzungen für den Einsatz in Anwendungen,<br />

wo bis zu 20 m lange Schmierleitungen<br />

notwendig sind. Mithilfe einer Bluetooth-<br />

Funktion lässt sich das System via Perma<br />

Conncet App, die im Google Play Store und App<br />

Store kostenlos erhältlich ist, konfigurieren.<br />

Die Spendezeiten (wöchentlich oder monatlich)<br />

werden per Set-Taster und LCD-Display<br />

an der Antriebseinheit oder mit der App<br />

individuell eingestellt. Der Betriebszustand<br />

wird mithilfe einer grünen und roten LED<br />

signalisiert.<br />

www.perma-tec.com<br />

VARIABLE KENNZEICHNUNG IN ECHTZEIT<br />

Butt GmbH<br />

Zum Kuhberg 6-12<br />

D26197 Großenkneten<br />

Wärmegedämmte Verladeschleuse<br />

Wärmegedämmte Verladeschleuse<br />

Tel.: +49(0)4435 9618-0<br />

Fax: +49(0)4435 9618-15<br />

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BUTT GmbH Tel.: +49(0)4435 9618-0<br />

Zum Kuhberg 6–12 Fax: +49(0)4435 9618-15<br />

D-26197 Großenkneten butt@butt.de, www.butt.de<br />

Das Etikettiersystem Logomatic 400 T RFID von Logopak ist in der<br />

Lage, Etiketten mit hoher Geschwindigkeit zu applizieren. Mehr<br />

als 30 verfügbare Applikatoren ermöglichen die Top-, Front- und<br />

Seiten-Kennzeichnung sowie das Aufbringen von Etiketten auf<br />

gewölbten Oberflächen oder das Applizieren elektronischer<br />

Datenträger im Inneren von Rollenkernen. Geeignet ist das<br />

Etikettiersystem für Thermo-Direkt- und Thermo-Transfer-Druckverfahren<br />

in 300-dpi-Qualität.<br />

www.logopak.de<br />

118 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong><br />

Butt.indd 1 07.11.2014 13:36:38


NACHRÜSTBARES LASERSYSTEM VERBESSERT SICHERHEIT<br />

BEIM PALETTENUMSCHLAG<br />

Präzises Anvisieren<br />

von Ladungsträgern<br />

ist das A und O für<br />

eine sichere und<br />

schnelle Ladungsaufnahme.<br />

Mit Smarttarget<br />

hat der Gabelzinkenhersteller<br />

Vetter<br />

eine neue Lösung zur<br />

einfachen Nachrüstung<br />

am Gabelstapler<br />

entwickelt. Das<br />

System projiziert<br />

einen grünen<br />

Kreuzlaser auf den<br />

Fuß des Ladungsträgers<br />

und ermöglicht dem Staplerfahrer ein einfaches Einfahren in die Palette und<br />

damit eine sichere Ladungsaufnahme. Aufgrund der Laserlinie wird das Ladegut<br />

präzise anvisiert, das Ein- und Auslagern von Paletten nach „Bauchgefühl“ ist damit<br />

passé. Aufgrund der kabellosen Montage lässt sich das System einfach am Gabelträger<br />

befestigen, ohne dass die Gabelzinken demontiert werden müssen. Die Energieversorgung<br />

geschieht über einen Industrie-Akku aus dem Hause Bosch. Der Akku wird<br />

automatisch in den Energiesparmodus geschaltet, sobald ein Stillstand des Gabelstaplers<br />

erkannt wird.<br />

www.forks.com<br />

RAFFINIERT<br />

VERKNÜPFT<br />

ENERGIESPARENDES „AUFWECKEN“ VON FAHRERLOSEN<br />

TRANSPORTSYSTEMEN<br />

Der Funk-Empfänger RF Rx SW868-NET-4S-A 48V für das<br />

Nexy-Funknetzwerk wurde von Steute mit Blick auf<br />

Anwendungen bei Fahrerlosen Transportsystemen (FTS)<br />

entwickelt. Hier sorgt das Nexy-System für ein energieeffizientes<br />

Batteriemanagement: Bei Pausen und Betriebsruhen<br />

bis zu drei Wochen können die FTS-Anlage oder<br />

einzelne Fahrzeuge per Funk in einen „Sleep-Modus“<br />

versetzt werden, bei dem sie keine Energie verbrauchen.<br />

Die Fahrzeuge können in beliebiger (Park-)Position stehen<br />

bleiben. Eine Pufferbatterie versorgt den Funkempfänger,<br />

der das „Wake-up“-Signal erhält und an die FTS-Steuerung<br />

weitergibt, in dieser Zeit mit Strom.<br />

Bislang verwendete Steute einen Funkaktor aus dem<br />

Standardprogramm. Für die FTS-typische 48-V-Spannungsversorgung<br />

an Bord musste der FTF-Hersteller einen zusätzlichen Wandler verbauen.<br />

Die neue Generation des RF Rx kommt ohne Spannungswandler aus. Außerdem findet<br />

die Ankopplung an die FTF-Steuerung über Optokoppler-Ausgänge statt.<br />

www.steute.com<br />

EURO POOL EMPFIEHLT HAFTMATERIALIEN VON HERMA<br />

Der Pooling-Dienstleister Euro Pool System empfiehlt Haftmaterial aus dem Hause<br />

Herma als geprüftes Einsatzmaterial für Etiketten. Mithilfe des Haftklebers 62P erfüllen<br />

Etiketten zwei sich eigentlich widersprechende<br />

Eigenschaften: in feucht-kühler<br />

Umgebung sicher zu haften und sich später<br />

rückstandsfrei wieder von Kunststoffsteigen<br />

abwaschen zu lassen. Seine Praxistauglichkeit<br />

hat der 62P in Kombination mit dem<br />

Etikettenmaterial Hermaextracoat (Sorte<br />

242) bewiesen.<br />

www.herma.de<br />

Viel mehr als ein Werkzeugkasten:<br />

Die sauber unterteilten Sortimentsboxen<br />

passen exakt in die praktischen<br />

Toolboxen. Die können wiederum<br />

entweder als eigenständige<br />

Koffer genutzt werden. Oder sie<br />

lassen sich – mit dem ebenso einfachen<br />

wie genialen Verknüpfungs -<br />

system – zu einem stabilen Turm<br />

kombinieren. Ein Rollwagen, der mit<br />

dem Verknüpfungssystem kompatibel<br />

ist, macht das Ganze sogar mobil!<br />

• Patentiertes Verknüpfungssystem<br />

• Toolboxen Racks für Sortiments-<br />

boxen und Schubladen<br />

• auch bestückt mit hochwertigem<br />

Werkzeugsortiment erhältlich<br />

www.auer-packaging.de


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

WARUM ES BEIM GÜTER-TRACKING<br />

AUF KONNEKTIVITÄT ANKOMMT<br />

<strong>Digital</strong>e Lösungen schaffen Transparenz auf dem<br />

Transportweg und dem Betriebsgelände.<br />

Kostengünstige IoT-Tracker geben einen Einblick<br />

in Position und Zustand der Ware. Entscheidend<br />

für die effektive Datenübertragung der<br />

vernetzten Geräte ist die richtige<br />

Funktechnologie.<br />

Low-Cost-Sensorlösungen für die Warenverfolgung tauchen<br />

im „Logistics Trend Radar 2020“ von DHL nicht mehr auf.<br />

Waren kostengünstige Sensoren und Tracker etwa nur ein<br />

kurzfristiger Trend? Ganz im Gegenteil: Die kleinen IoT-Geräte<br />

sind mittlerweile in jeder Phase der Lieferkette im Einsatz.<br />

Low-Cost-Sensoren sind kein Trend mehr, sondern gehören in<br />

der Logistik zur neuen Normalität. Und das aus gutem Grund,<br />

sorgen sie doch für Transparenz in der Supply Chain.<br />

MEHR DATEN FÜR MEHR DURCHBLICK<br />

Wie wichtig eine transparente, widerstandsfähige Lieferkette ist,<br />

hat sich in der Corona-Krise gezeigt. Hier hilft die <strong>Digital</strong>isierung:<br />

Jederzeit verfügbare Daten über den Transport von Produkten<br />

liefert das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT). Kostengünstige<br />

IoT-Sensoren lassen sich der Ware beifügen oder an Pa-<br />

120 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

DAS GRÖSSTE 5G-MESSEGELÄNDE<br />

EUROPAS ENTSTEHT IN HANNOVER<br />

Noch in diesem Jahr soll das Messegelände der Deutschen<br />

Messe AG in Hannover ein eigenes 5G-Campus-<br />

Netz erhalten. In Summe 30 Hallen und Gebäude sowie<br />

das Freigelände sollen entsprechend ertüchtigt werden.<br />

Die Deutsche Telekom stellt auf einer Fläche von mehr<br />

als 1,4 Millionen Quadratmetern die 5G-Versorgung<br />

sicher. Das Campus-Netz wird als ein hybrides Netz<br />

realisiert. Die Messe verfügt so über ein privates Netz,<br />

das die Austeller für ihre Anwendungen z. B. aus der<br />

Intralogistik nutzen können. Aufgrund der schnellen<br />

Datenübertragung via 5G können alle Intralogistikkomponenten<br />

und -systeme nahezu in Echtzeit auf Änderungen<br />

reagieren. In Verbindung mit Technologien wie<br />

Edge- und Cloud-Computing vereinfachen 5G-Netze die<br />

flexible Analyse großer Datenmengen und gelten daher<br />

als ein Treiber für digitale Transformation.<br />

„Mit der Zuteilung einer privaten 5G-Lizenz durch die<br />

Bundesnetzagentur und der Deutschen Telekom als<br />

Partner stärken wir unser Kern- und Neugeschäft. Wir<br />

bieten so den Ausstellern und Gastveranstaltern aller<br />

Messen in Hannover die Möglichkeit, ihre 5G-fähigen<br />

Produkte, Lösungen und Anwendungen einem internationalen<br />

Publikum live zu präsentieren“, so Dr. Jochen<br />

Köckler, Vorsitzender des Vorstandes, Deutsche Messe AG.<br />

Quelle/Foto: Deutsche Messe/nirutft_stockadobe.com<br />

letten, Containern und sonstigen Ladungsträgern anbringen. Sie<br />

senden alle relevanten Daten wie Position und Zustand der Ware<br />

in die Cloud. Vom Zulieferer über den Logistiker bis hin zum Hersteller<br />

haben alle Mitglieder der Lieferkette in Echtzeit Zugriff auf<br />

die Informationen: Wann hat der Transport das Lager verlassen,<br />

wann trifft die Lieferung beim Kunden ein? Wurde die Kühlkette<br />

unterbrochen oder eine Ladung beim Transport beschädigt?<br />

NEUE FUNKTECHNOLOGIEN<br />

Doch wie gelangen die Daten von Sensoren und Trackern in die<br />

Cloud? Bei der Vielzahl an Vernetzungsmöglichkeiten fällt es<br />

schwer, den Überblick zu behalten. Welche Technologie sich am<br />

besten für welches IoT-Szenario eignet, hängt von mehreren Faktoren<br />

ab: dem Einsatzbereich, den Sicherheitsanforderungen,<br />

der Übertragungsgeschwindigkeit und dem Standort der vernetzten<br />

Maschinen, Produkte und Sensoren. IoT-Lösungen, die auf<br />

dem klassischen Mobilfunknetz (2G/3G/4G) basieren, benötigen<br />

viel Energie – zu viel für Anwendungen, die wie eine Sendungsverfolgung<br />

auf stromsparende Trackingmodule angewiesen sind.<br />

Innerhalb von Logistikzentren oder Fabrikhallen können Wände<br />

die Übertragung stören. Die meisten der gängigen Funkmodule<br />

sind zudem für einen massenhaften Einsatz schlichtweg zu teuer.<br />

Ein Fall für NB-IoT (Narrowband Internet of Things) und LTE-<br />

M (LTE for Machine Type Communication). Die beiden Funkstandards<br />

basieren auf der LTE-Technologie und wurden für<br />

energieeffiziente IoT-Anwendungen entwickelt. LTE-M bietet<br />

sich an, um Waren während des Transports lückenlos zu überwachen<br />

und kontinuierlich Zustandsdaten zu übermitteln. Durchquert<br />

ein LTE-M-Tracker während der Fahrt mehrere Mobilfunkzellen,<br />

hält das Gerät wie ein Mobiltelefon die Verbindung ohne<br />

Unterbrechung aufrecht. Bei Netzbetreibern wie der Deutschen<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 121


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

Telekom ist dabei auch länderübergreifendes Roaming möglich.<br />

LTE-M ist auch die richtige Übertragungstechnologie, wenn<br />

Transportrouten optimiert werden sollen. Aufgrund der Echtzeitfähigkeit<br />

des Standards haben Fuhrparkmanager einen aktuellen<br />

Überblick über Fahrtstrecke und -zeit und können Routen effektiver<br />

planen.<br />

NB-IoT ist auf Energiesparsamkeit und das Übermitteln kleinster<br />

Datenmengen ausgelegt. Entsprechend kostengünstig sind<br />

NB-IoT-Module konstruiert. Reicht es z. B. aus, dass während des<br />

Transports nur alle 15 Minuten die Position der Lieferung übermittelt<br />

wird, ist NB-IoT die Funktechnologie der Wahl. Der Standard<br />

weist zudem eine überdurchschnittlich hohe Gebäudedurchdringung<br />

auf – ein Pluspunkt in der Intralogistik. Ein NB-<br />

IoT-Modul an einer Palette funkt auch aus Untergeschossen, wo<br />

andere Technologien an ihre Grenzen stoßen, noch zuverlässig.<br />

So lässt sich nicht nur während des Transports, sondern auch auf<br />

dem Werksgelände jederzeit nachvollziehen, wo sich die Lieferung<br />

aktuell befindet.<br />

DER RICHTIGE DATENTARIF FÜR JEDEN<br />

ANWENDUNGSFALL<br />

LTE-M und NB-IoT lassen sich auch für eine sensordatenbasierte<br />

Überwachung von Gebäuden oder die Fernüberwachung und<br />

-wartung von Geräten, Maschinen und Anlagen einsetzen (s.<br />

Kasten). Die Netzbetreiber bieten mittlerweile für jede IoT-Anwendung<br />

entsprechende Datentarife. Wer sichergehen will, dass<br />

Netztechnologie und Einsatzgebiet zusammenpassen, wählt eine<br />

All-in-One-Lösung für seine IoT-Anwendung. Mit Business Smart<br />

Connect bietet die Deutsche Telekom eine Konnektivitätslösung<br />

mit vorkonfigurierten Prepaid-SIM-Karten, die auf die Anforderungen<br />

von IoT-Projekten zugeschnitten sind. Die Karten senden<br />

im Mobilfunknetz via NB-IoT oder LTE-M sowie 2G als Ausweichmöglichkeit.<br />

Je nach Bedarf stehen in den Tarifen unterschiedliche<br />

Datenvolumen zum Festpreis zur Verfügung. Sollte<br />

FUNKPROTOKOLLE<br />

IM ÜBERBLICK<br />

LTE-M und NB-IoT gehören zu den Low-Power Wide-Area<br />

(LPWA)-Funkstandards. Sie wurden für das Internet der<br />

Dinge entwickelt und bedienen Anwendungsfälle, bei<br />

denen niedriger Energieverbrauch der Funkmodule bei<br />

gleichzeitig hoher Reichweite gefordert ist.<br />

LTE-M bietet ausreichend Bandbreite und Latenz für:<br />

■ Dauerhaftes Tracking und Monitoring von Fracht<br />

■ Maschinensteuerung aus der Ferne sowie<br />

■ Wearables zur Überwachung von Vitalfunktionen und<br />

■ Smart-Home-Anwendungen.<br />

NB-IoT bietet ausreichend Reichweite und Energieeffizienz<br />

für:<br />

■ Zustandsüberwachung von Anlagen,<br />

■ Smart Metering sowie<br />

■ Positions-Tracking und<br />

■ Smart-City-Anwendungen.<br />

das IoT-Projekt größer werden als erwartet, kann über ein Serviceportal<br />

Datenvolumen nachbestellt werden. Hierüber haben<br />

Kunden zudem jederzeit einen Überblick über Rechnungen und<br />

Datenverbrauch. Die Karten werden innerhalb weniger Werktage<br />

vorkonfiguriert und sofort einsatzbereit geliefert. Business Smart<br />

Connect lässt sich bereits in 18 europäischen Ländern nutzen.<br />

Fotos: Deutsche Telekom<br />

www.iot.telekom.com<br />

Quelle: Deutsche Telekom<br />

01 + 02 Mit der richtigen Technik ausgestattet, können Staplerfahrer<br />

in Echtzeit auf Informationen zu ihren Arbeitsaufträgen zugreifen<br />

02<br />

01<br />

122 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


NEUER ELEKTRO-KETTENZUG KOMBINIERT LEISTUNG UND ZUVERLÄSSIGKEIT<br />

HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

Der Elektro-Kettenzug STF der Marke Stahl Cranesystems von Columbus McKinnon ist für stufenlose<br />

Hebe- und Positionieranwendungen konzipiert. Ausgestattet sind die Hebezeuge mit den<br />

Magnetek Impulse•G+ Mini-Antrieben, die die Voraussetzungen für eine präzise Steuerung<br />

schaffen. Anschließen lässt sich der Frequenzumrichter an Feldbussysteme wie Modbus, Profibus<br />

oder Ethernet. Die Steuerungstechnik der Antriebe liefert durch den Datenaustausch mit IoT-Netzwerken<br />

auch Diagnose- und Leistungsinformationen.<br />

Wenn die Steuerung des Hebezeugs eine unbeabsichtigte Bewegung feststellt, stoppt der Antrieb<br />

des Hubwerks und es kann nicht mehr betätigt werden. Darüber hinaus verhindert eine integrierte<br />

Drehzahlüberwachung, dass der Motor bei einer Fehlfunktion des Antriebs seinen maximal<br />

zulässigen Drehzahlbereich überschreitet.<br />

Ausgelegt ist das neue Modell, das sich für alle verfügbaren Netzspannungen mit einer Vielzahl von<br />

Anpassungsmöglichkeiten eignet, für Umgebungstemperaturen von -10 bis 40 °C, optional bis 50 °C.<br />

Darüber hinaus werden die Anforderungen der Schutzklasse IP54 (optional: IP65/IP67) erfüllt.<br />

www.stahlcranes.com<br />

AUS ZWEI WIRD EINS<br />

Den IE5+ Synchronmotor hat<br />

Nord Drivesystems in ein<br />

einstufiges Stirnradgetriebe<br />

integriert. Zu den Merkmalen<br />

der Getriebemotoreinheit<br />

namens Duodrive gehören ein<br />

hoher Systemwirkungsgrad<br />

und die Variantenreduktion<br />

bei gleichzeitig glatter,<br />

unbelüfteter und kompakter<br />

Bauweise. Duodrive eignet<br />

sich für den Einsatz in der<br />

Lebensmittel- und Pharmaindustrie<br />

wie in der Intralogistik.<br />

Die erste verfügbare<br />

Duodrive-Baugröße deckt<br />

Getriebeübersetzungen von<br />

i = 3,24 bis i = 16,2 ab und ist<br />

für den Drehmomentbereich<br />

bis 80 Nm und Drehzahlen bis<br />

1 000 min -1 ausgelegt.<br />

Die Antriebseinheit kann mit<br />

allen marktüblichen Hohlwellenabmessungen<br />

(20 bis<br />

40 mm) sowie Flanschausführungen<br />

(B5 und B14) oder<br />

einer Drehmomentstütze ausgestattet<br />

werden. Für den<br />

Motoranschluss sind u. a.<br />

M12-Rundsteckverbinder<br />

oder eine Klemmenleiste<br />

vorgesehen. Optionen wie<br />

Drehgeberrückführung oder<br />

eine Haltebremse sind<br />

möglich.<br />

www.nord.com<br />

LINE


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

LEISTUNGSSTARKE VARIANTE<br />

VON SHUTTLE-SYSTEMEN<br />

Im Rahmen eines Forschungsprojekts wird am Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss<br />

Logistik der Technischen Universität München eine neue Variante von Shuttle-Systemen<br />

erforscht, die sich vor allem durch eine nachträgliche Leistungssteigerung von<br />

bestehenden Systemen auszeichnet. Zur robusten und effizienten Steuerung<br />

dieser Shuttle-Systeme wurden Betriebsstrategien entwickelt und in einem<br />

Simulationsmodell umgesetzt. Für eine anforderungsgerechte<br />

Systemauslegung wurde ein simulationsbasiertes Softwaretool<br />

erstellt, das die Analyse und Bewertung von unterschiedlichen<br />

Systemausprägungen erlaubt.<br />

Shuttle-Systeme bilden eine flexible und dynamische<br />

Möglichkeit zur automatisierten Lagerung sowie zum<br />

Transport von kleinen Ladeeinheiten. Im Zuge der<br />

Entwicklung haben sich innerhalb weniger Jahre Systemtypen<br />

herausgebildet, die sich vor allem durch die Bewegungsachsen<br />

der Shuttle-Fahrzeuge charakterisieren lassen.<br />

Die höchste Durchsatzleistung erbringen Shuttle-Systeme<br />

mit gassen- und ebenengebundenen Fahrzeugen für den<br />

Horizontaltransport in Verbindung mit Behälterliften zur<br />

Durchführung des Vertikaltransports von Behältern (Bild 01).<br />

Je nach Gassenhöhe wird in diesen Systemen der maximale<br />

Durchsatz durch die Leistungsfähigkeit der einzelnen Shuttle-<br />

oder Lift-Fahrzeuge begrenzt. Allerdings wird bisher vielfach<br />

nur jeweils ein Shuttle-Fahrzeug je Ebene sowie ein Lift-<br />

Fahrzeug je Behälterlift eingesetzt. Um die Durchsatzleistung<br />

innerhalb einer Gasse nachträglich zu steigern, kann daher<br />

die Fahrzeuganzahl sowohl in der Ebene als auch je Liftschacht<br />

erhöht werden (Bild 02).<br />

PROBLEMSTELLUNG<br />

Ein robuster und dennoch effizienter Betrieb dieser neuen<br />

Systemvariante setzt hohe Anforderungen an die Steuerung<br />

der Fahrzeuge voraus. Denn durch den Einsatz von mehreren<br />

Lift-Fahrzeugen im Schacht und mehreren Shuttle-Fahrzeugen<br />

in der Ebene einer Gasse entstehen Bereiche, die von<br />

mehreren Fahrzeugen (Server) gemeinsam befahren werden.<br />

In den daraus resultierenden Multi-Server-Shuttle-Systemen<br />

stehen somit für die Durchführung von Transportaufträgen<br />

stets mehrere Server zur Auswahl, die sich denselben Bewegungsraum<br />

teilen. Dies erfordert schließlich erweiterte Steuerungsstrategien,<br />

die für eine effiziente Zuweisung sowie robuste<br />

Ausführung von Aufträgen sorgen und damit eine gesteigerte<br />

Durchsatzleistung ermöglichen.<br />

Aufgrund der Vielzahl an unterschiedlichen Ausprägungen<br />

in der Dimensionierung und Systemkonfiguration ist die zielgerichtete<br />

Auslegung von Multi-Server-Shuttle-Systemen eine<br />

neue Herausforderung. Diese umfasst zum einen die Anzahl,<br />

Länge und Höhe der Gassen und somit die räumliche<br />

Ausdehnung des Lagers. Zum anderen ist vor allem die Anzahl<br />

eingesetzter Shuttle- und Lift-Fahrzeuge sowie die Anzahl<br />

und Positionierung der Lifte innerhalb der Lagergasse<br />

124 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

und damit der physische Aufbau des Lagers zu konfigurieren.<br />

Außerdem sind lagerspezifische Randbedingungen, z. B. der Lagerfüllgrad<br />

oder mögliche Sequenzanforderungen, bei der<br />

System auslegung zu berücksichtigen.<br />

LÖSUNGSANSATZ<br />

In Multi-Server-Shuttle-Systemen stehen für die Durchführung<br />

von Ein-, Aus- und Umlagerungen innerhalb eines Lifts oder einer<br />

Ebene mehrere Server zur Verfügung. Daher ist die Auftragsvergabe<br />

an die Lift- und Shuttle-Fahrzeuge sowie die Reihenfolge<br />

der Transportaufträge zu koordinieren. Um die gemeinsamen<br />

Bewegungsbereiche zu minimieren, kann die Vergabe beschränkt<br />

werden. Innerhalb der funktionsbeschränkten Vergabe wird die<br />

Ebene bzw. der Lift in Bereiche unterteilt und die Bereiche werden<br />

den einzelnen Shuttle- und Lift-Fahrzeugen zugeteilt. Somit<br />

ist jedes Fahrzeug für die Ver- und Entsorgung des eigenen Funktionsbereichs<br />

zuständig. In der ortsbeschränkten Vergabe wird<br />

die Ebene bzw. der Lift in Bewegungszonen aufgeteilt. Jedes<br />

Fahrzeug hält sich in der zugewiesenen Zone auf, zonenübergreifende<br />

Transporte sind nur mithilfe von Transferpuffern an den<br />

Zonengrenzen möglich. Bei einer unbeschränkten Vergabe hingegen<br />

ist es prinzipiell jedem Fahrzeug möglich, einen Auftrag<br />

auszuführen, da sich alle Fahrzeuge frei bewegen können.<br />

Die Zuordnung der Aufträge zu den Fahrzeugen findet entweder<br />

in Auftragsblöcken auf Basis einer Blocksequenzierung oder<br />

einzeln unter Anwendung von Prioritätsregeln statt. Innerhalb<br />

der Blocksequenzierung wird eine entsprechende Anzahl an Aufträgen<br />

parallel geplant und hinsichtlich der Bearbeitungsdauer<br />

der betrachteten Aufträge optimiert. Die Vergabe mithilfe von<br />

Prioritätsregeln kann z. B. zufallsbasiert oder unter Anwendung<br />

der Regel first come first served (FCFS) geschehen. Weitere Regeln<br />

definieren auf Basis der aktuellen Positionen, Auslastungen<br />

oder Ruhezeiten der Fahrzeuge die Auftragsvergabe und optimieren<br />

die Durchführung.<br />

Um Blockaden und Kollisionen in den gemeinsamen Wirkungsbereichen<br />

der Fahrzeuge zu vermeiden, ist die Auftragsausführung<br />

zu steuern. Diese kann als Blockreservierung ausgestaltet<br />

sein, in welcher die Fahrschiene in Streckenabschnitte unterteilt<br />

und deren Belegung erfasst wird. Dabei darf ein Blockabschnitt<br />

jeweils nur von einem Fahrzeug gleichzeitig befahren<br />

01 Shuttle-System mit gassen- und ebenengebundenen<br />

Shuttle-Fahrzeugen<br />

02<br />

Durchsatz<br />

Durchsatzbegrenzung und Steigerungspotenzial<br />

von Shuttle-Systemen durch den<br />

Einsatz weiterer Shuttle- und Lift-Fahrzeuge<br />

Begrenzung<br />

durch Shuttle-<br />

Fahrzeuge<br />

Gassenhöhe<br />

Begrenzung<br />

durch Lift-<br />

Fahrzeuge<br />

werden. Das Befahren ist jedoch nur nach vorherigem Reservieren<br />

des Blockabschnitts möglich. Bei einer Abstandsregelung<br />

hingegen können sich die Fahrzeuge zunächst frei bewegen. Es<br />

wird nur dann eingegriffen, wenn der Abstand zwischen zwei<br />

Sicherheit 4.0<br />

ROBA ® -topstop ® — das zertifizierte<br />

Bremssystem für Vertikal achsen<br />

mit Bremsenmonitoring<br />

www.mayr.com<br />

Ihr zuverlässiger Partner<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 125


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

Fahrzeugen einen Schwellwert unterschreitet. Die Ablaufplanung<br />

berücksichtigt alle Aufträge eines Blocks, errechnet die dazugehörigen<br />

Raum-Zeit-Trajektorien der Fahrzeuge und verhindert<br />

somit Blockaden und Kollisionen. Alle Steuerungsalternativen<br />

für die Durchführung von Transportaufträgen in Multi-Server-Shuttle-Systemen<br />

sind in der Tabelle in Form einer<br />

Morphologie aufgeführt.<br />

Zur Analyse und Bewertung der Strategien wurde ein parametrierbares<br />

Simulationsmodell entwickelt, in das sich die Steuerungsstrategien<br />

einbinden lassen. Das Modell bildet alle Systemkomponenten<br />

und Lagerprozesse in Multi-Server-Shuttle-Systemen<br />

ab und ermöglicht die Analyse von verschiedenen Dimensionierungen,<br />

Konfigurationen und Randbedingungen. Damit lässt<br />

sich der Einsatz und die Eignung von Multi-Server-Shuttle-Systemen<br />

in den verschiedenen Lagerausprägungen untersuchen.<br />

POTENZIAL<br />

Mithilfe der entwickelten Steuerungsstrategien lassen sich Multi-<br />

Server-Shuttle-Systeme robust und effizient betreiben. Diese sind<br />

somit eine neue Ausprägung von Shuttle-Systemen, die noch höhere<br />

Durchsätze ermöglicht und die Angebotsvielfalt erhöht. Vor<br />

allem lässt sich die Leistung von Bestandsanlagen erhöhen, indem<br />

weitere Lift- und Shuttle-Fahrzeuge hinzugefügt und die<br />

entwickelten Steuerungsstrategien angewandt werden. Das parametrierbare<br />

Simulationsmodell erlaubt eine aufwandsarme Un-<br />

TEILNEHMER FÜR ANONYME<br />

UMFRAGE GESUCHT<br />

Der Lehrstuhl Fördertechnik Materialfluss Logistik der TU<br />

München untersucht im Rahmen des Projekts „Methodik<br />

zur Unterstützung von Retrofits für Regalbediengeräte<br />

(Optifit)“ das Bewusstsein für Modernisierungen von<br />

Regalbediengeräten. Zur Durchführung des Vorhabens<br />

werden Teilnehmer (Entscheider von Anlagenbetreibern<br />

aller Branchen) für eine anonyme<br />

Umfrage gesucht. Zur Umfrage<br />

gelangen Sie, in dem Sie den Link in<br />

Ihren Browser eingeben oder mit Ihrem<br />

Smartphone den QR-Code einscannen.<br />

bit.ly/fuh-fml-retrofit<br />

tersuchung verschiedener Ausprägungen hinsichtlich der Dimensionierung<br />

und Konfiguration von Multi-Server-Shuttle-Systemen<br />

bei gegebenen Randbedingungen. Im Rahmen der Auslegung<br />

solcher Systeme kann folglich die durchsatzoptimale<br />

Konfiguration in den jeweiligen Ausprägungen ermittelt werden.<br />

Quelle: TU München Lehrstuhl fml<br />

Quelle: Autoren<br />

Morphologischer Kasten<br />

Auftragsdurchführung in Multi-Server-Shuttle-Systemen<br />

Vergabe Funktionsbeschränkt Ortsbeschränkt Unbeschränkt<br />

Zuordnung Prioritätsregeln Blocksequenzierung<br />

Prioritätsregelung Zufall FCFS 1 Position Auslastung Ruhezeit<br />

Ausführung Blockreservierung Abstandsregelung Ablaufplanung<br />

1<br />

FCFS – first come first served<br />

Foto/Grafiken: Aufmacherfoto, 02 Autoren, 01<br />

TGW Logistics<br />

Autoren: M. Sc. Andreas Habl ist wissenschaftlicher<br />

Mitarbeiter am Lehrstuhl für Fördertechnik<br />

Materialfluss Logistik der Technischen Universität<br />

München. Prof. Dr.-Ing. Johannes Fottner ist<br />

Inhaber des Lehrstuhls für Fördertechnik<br />

Materialfluss Logistik der Technischen Universität<br />

München<br />

www.mw.tum.de/fml<br />

PRECISION GEARS<br />

Seit über 50 Jahren führend in hochpräzisen Verzahnungen<br />

Zahnrädern und Verzahnten Wellen 100 – 2.000mm<br />

Alle Fertigungsschritte im Haus<br />

28.000 m² Produktionsfläche<br />

Eigene Härterei<br />

ZWP Zahnradwerk Pritzwalk GmbH<br />

Freyensteiner Chaussee 15<br />

D-16928 Pritzwalk<br />

www.zahnradwerk.com


ALTERNATIVE ZUR KABELBASIERTEN KOMMUNIKATION<br />

HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

Das hinter der Echoring-Technologie stehende Konzept, eine<br />

Entwicklung der R3 – Reliable Realtime Radio Communications<br />

GmbH, basiert auf dem aus der Netzwerktechnik<br />

bekannten Token-Ring-Verfahren:<br />

Alle innerhalb eines Systems<br />

verbundenen Netzwerkknoten tauschen<br />

sich permanent über die Kanalzustände<br />

aus und sichern so selbst bei kurzzeitig<br />

nötigen Kanalwechseln automatisch<br />

einen verzögerungsfreien Fluss aller<br />

Datenströme. Die Kooperation der<br />

Komponenten innerhalb einer Echoring-<br />

Installation ermöglicht Latenzzeiten von<br />

weniger als 5 ms bei Datenraten<br />

zwischen 5 und 36 MBit/s.<br />

Echoring kann ohne größeren Einrichtungsaufwand Datenquellen<br />

per Funk in Produktionsnetzwerke einbinden. Pro Datenquelle<br />

braucht es ein mit jeder<br />

Industrial-Ethernet-Schnittstelle<br />

kompatibles „Echoring Ethernet<br />

Bridge“-Modul, das im Zusammenspiel<br />

mit weiteren Modulen die Kommunikation<br />

sicherstellt. Ein Anwendungsbeispiel<br />

sind auf Echtzeit-Datenübertragung<br />

angewiesene autonome<br />

Systeme. Echoring ermöglicht eine<br />

Kommunikation über Strecken bis zu<br />

25 m innerhalb von Gebäuden und bis<br />

zu 80 m bei Anwendungen im Freien.<br />

www.r3.group<br />

NACHRÜSTBARES<br />

LASERSYSTEM FÜR<br />

MEHR SICHERHEIT<br />

Präzises Anvisieren von<br />

Ladungsträgern ist das A und O<br />

für eine sichere und schnelle<br />

Ladungsaufnahme. Mit<br />

Smarttarget hat der Gabelzinkenhersteller<br />

Vetter eine neue<br />

Lösung zur einfachen Nachrüstung<br />

am Gabelstapler entwickelt.<br />

Das System projiziert<br />

einen grünen Kreuzlaser auf<br />

den Fuß des Ladungsträgers<br />

und ermöglicht dem Staplerfahrer<br />

ein einfaches Einfahren<br />

in die Palette und damit eine<br />

sichere Ladungsaufnahme.<br />

Aufgrund der Laserlinie wird<br />

das Ladegut präzise anvisiert,<br />

das Ein- und Auslagern von<br />

Paletten nach „Bauchgefühl“<br />

ist damit passé. Aufgrund der<br />

kabellosen Montage lässt sich<br />

das System einfach am<br />

Gabelträger befestigen, ohne<br />

dass die Gabelzinken demontiert<br />

werden müssen. Die<br />

Energieversorgung geschieht<br />

über einen Industrie-Akku aus<br />

dem Hause Bosch. Der Akku<br />

wird automatisch in den<br />

Energiesparmodus geschaltet,<br />

sobald ein Stillstand des<br />

Gabelstaplers erkannt wird.<br />

www.forks.com<br />

DER KREIS SCHLIESST SICH.<br />

Produktion und Intralogistik ergänzen sich. Was früher als zwei unterschiedliche<br />

Disziplinen wahrgenommen wurde, wächst immer mehr zusammen. Die<br />

Voraussetzung für eine smarte, vernetzte Produktion. Dafür steht SICK mit<br />

seinem 360-Grad-Ansatz zur Optimierung der gesamten Wertschöpfungskette.<br />

So schließt sich der Kreis – und Produktionslogistik wird smart. Wir finden<br />

das intelligent. www.sick.com/production-logistics


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

MOTION-CONTROL ERMÖGLICHT EFFEKTIVE<br />

CONTAINERENTLADUNG PER ROBOTER<br />

Ein Seecontainer bietet – je nach Größe – eine Nutzlast<br />

zwischen 20 und 30 Tonnen. Vor allem bei Stückgut oder<br />

Sackware ist die Entladung eines Containers ein logistischer,<br />

zeitlicher und physischer Kraftakt. Hier können<br />

Robotersysteme wie sie das niederländische Unternehmen<br />

Copal Handling Systems herstellt, unterstützen und die Prozesse<br />

optimieren. SEW-Eurodrive aus Bruchsal liefert dafür die Antriebsund<br />

Automatisierungstechnik und trägt zum weltweiten Service bei.<br />

Zu den Merkmalen der Doppelachsenmodule<br />

Movi-C-gehören die<br />

kompakte Bauart<br />

Weil Kunden ihre Waren immer schneller bzw. just in<br />

time geliefert bekommen möchten, steht die Transport-<br />

und Logistikbranche vor großen Herausforderungen.<br />

Hinzu kommt der fortschreitende Fachkräftemangel.<br />

Die Unternehmen können darauf mit der Automatisierung<br />

ihrer Abläufe reagieren.<br />

In der niederländischen Stadt ’s-Heerenberg, direkt an der Grenze<br />

zu Emmerich am Niederrhein gelegen, ist die Firma Copal<br />

Handling Systems beheimatet. Das Unternehmen stellt solche Alternativen<br />

her: Robotersysteme für die Entladung von Containern.<br />

PHYSISCHEN KRAFTAKT VERMEIDEN<br />

Das erste Entladesystem von Copal war ursprünglich ein bedienergesteuerter<br />

hydraulischer Balancer, den der Hersteller mittlerweile<br />

zu einer Punkt-zu-Punkt-Steuerung ohne Hydraulik optimiert<br />

hat. Jan Grasmeijer, technischer Direktor bei Copal berichtet:<br />

„Wim Bosman war Gesellschafter und CEO der Wim Bosman<br />

Group, eines globalen Logistikunternehmens. Im Jahr 2011<br />

erkannte er im Prototyp des Containerentladers und -palettierers<br />

Copal C1 das Potenzial dieses Systems und sah Möglichkeiten zur<br />

Weiterentwicklung. Bosman wollte das Konzept so verändern,<br />

dass Mitarbeiter bei der Containerentladung keine schweren Lasten<br />

mehr heben und tragen müssen. Um diese Vision zu erreichen,<br />

wurde er Hauptanteilseigner der Firma Copal. Nach seinem<br />

Ableben ist die Familie Bosman dem Unternehmen bis heute<br />

eng verbunden.“<br />

KORREKTUREN PER JOYSTICK<br />

Eine Modellvariante ist die mobile Handhandhabungslösung C2,<br />

die innerhalb von 15 Minuten einsatzbereit ist. Mithilfe dieses<br />

128 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

Systems, das auch für Anwendungen im Freien ausgelegt ist, lassen<br />

sich Säcke aus einem Container auf ein Förderband ablegen.<br />

Ein Bediener überwacht den Betrieb mithilfe von Kameras und<br />

kann aus einer Kabine über einen Touchscreen per Joystick eventuelle<br />

Korrekturen durchführen.<br />

Als Lastaufnahmemittel ist das Modell C2 mit einem Spidergripper<br />

ausgestattet. Mit dessen Hilfe lassen sich bis zu 100 kg<br />

schwere Jutesäcke anheben und um 360° drehen. Ein Motion-<br />

Controller sorgt für die automatische Positionierung des Greifers.<br />

Mithilfe einer Software werden die Säcke gescannt und die Reihenfolge<br />

der Entladung bestimmt. Der Sackgreifer ist mit einem<br />

flexiblen Mechanismus ausgestattet, der mehrere Dreh- und<br />

Kipppunkte erlaubt. Somit werden die Voraussetzungen für eine<br />

hohe Produktivität geschaffen.<br />

Auch Säcke, die z. B. diagonal übereinanderliegen, lassen sich<br />

handhaben und in einer definierten Ausrichtung auf einem Förderband<br />

ablegen. Ein Palettierer stapelt die Säcke anschließend<br />

in einem vorgegebenen Lagenbild auf einem Ladungsträger (maximale<br />

Höhe: 2 m). Optional lässt sich der Feuchtigkeitsgrad der<br />

Säcke durch Sensoren erfassen und Stichproben entnehmen.<br />

SERVICE ALS ENTSCHEIDENDES KRITERIUM<br />

Aufgrund der komplexen Bewegungsmuster sind auch die Anforderungen<br />

an die Antriebs- und Steuerungstechnik entsprechend<br />

hoch. Auf der Suche nach einem geeigneten Lieferanten wandte<br />

sich das Unternehmen an SEW-Eurodrive. „Für uns war es wichtig“,<br />

so Copal-Chefingenieur René Versteeg, „einen Lieferanten<br />

mit weltweiter Präsenz zu finden, der bei Maschinenausfällen innerhalb<br />

weniger Stunden reagieren kann.“ Als einer der Hauptlieferanten<br />

trage SEW-Eurodrive maßgeblich zur Automatisierung<br />

und Verfügbarkeit der Handlingsysteme bei.<br />

Darüber hinaus wollte der Hersteller den eigenen Serviceaufwand<br />

optimieren und achtete bei der Lieferantenwahl vor allem<br />

auf Serviceangebote wie vorausschauende Instandhaltung und<br />

Ferndiagnose. Hinzu kommt, dass SEW-Eurodrive von der Programmerstellung<br />

bis zum Austausch von defekten Teilen vor Ort<br />

mit einer großzügigen Servicestruktur zur Verfügung steht. „Wir<br />

sind der Ansicht, dass die Verantwortung über den kompletten<br />

Lebenszyklus betrachtet auf mehrere Schultern verteilt werden<br />

muss“, begründet Grasmeijer die Entscheidung. So arbeiteten<br />

beide Unternehmen z. B. bei den Anpassungen für den integrierten<br />

Bedienstand partnerschaftlich zusammen.<br />

MOTION-CONTROLLER STEUERT KINEMATIK<br />

SEW-Eurodrive unterstützte Copal auch bei der Berechnung des<br />

kinematischen Modells. Primär gibt es vier Bewegungen, die einem<br />

LRRL-Muster folgen (linear-rotierend-rotierend-linear).<br />

Drei dieser vier Bewegungen (x-Achse horizontal, Parallelarm<br />

und Hubsäule) finden über elektrisch angetriebene Achsen statt.<br />

Die vierte Achse, Hubsäule linear, wird hydraulisch gesteuert, ist<br />

aber in das Bewegungsmodell integriert und wird durch einen<br />

Motion-Controller vom Typ Movi-C UHX84 gesteuert.<br />

„Dieser Motion-Controller ist das Herz der Steuerung des kinematischen<br />

Modells“, erläutert Benedikt Geib, Projektingenieur<br />

bei SEW-Eurodrive. „Die Bewegungsachsen werden über Ethercat<br />

gesteuert und jede Millisekunde mit neuen Positionsdaten<br />

versorgt. Insgesamt gibt es sechs Achsmodule für zehn Servomotoren.<br />

Die Zylinder der hydraulischen Hubsäule werden per<br />

Ethercat-Remote-IO gesteuert.“<br />

Aufgrund der Containerabmessungen und dem daraus resultierenden<br />

begrenzten Bewegungsraum ist ein herkömmlicher Industrieroboter<br />

für die Bewältigung der Aufgabenstellung keine<br />

Option. Entsprechend hoch sind die Anforderungen für die Konzeption<br />

und den Aufbau der Copal-Systeme. Aus diesem Grund<br />

kommt die modulare Automatisierungsplattform Movi-C zum<br />

Einsatz, die die Engineering-Software, Steuerungstechnik, Motoren<br />

sowie zentrale und dezentrale Umrichter umfasst. Die kompakten<br />

Doppelachsenmodule Movi-C können zwei Motoren<br />

steuern.<br />

Die verwendeten Getriebe, darunter die Kegelradgetriebe-<br />

Baureihe in Aufsteckausführung, sind weitgehend spielarm. Dadurch<br />

wird eine präzise Positionierung sichergestellt. Für größere<br />

Lasten werden asynchrone Servomotoren der Baureihe DRL../<br />

DR2L.. in den energiesparenden IE3-Ausführungen eingesetzt.<br />

Aufgrund der hohen Eigenmassenträgheit sind diese Servomotoren<br />

auch für Applikationen geeignet, bei denen aus regelungstechnischen<br />

Gründen ein ausgeglichenes Trägheitsverhältnis<br />

zwischen Last und Motor gewünscht ist.<br />

INTENSIVIERUNG DER ZUSAMMENARBEIT<br />

DENKBAR<br />

Copal sieht in den Systemen zur automatisierten Containerentladung<br />

noch ein großes Marktpotenzial. Dies vor allem im Bereich<br />

Kartonhandling. Demzufolge liegt der Entwicklungsfokus in Zukunft<br />

auf diesem Segment. Bei SEW-Eurodrive in Bruchsal wird<br />

man dies sicherlich mit Freude zur Kenntnis nehmen. Schließlich<br />

ergeben sich dadurch Chancen, die Geschäftsbeziehungen auszubauen.<br />

Zu den bereits angedachten Aktivitäten gehören der<br />

Austausch von technischem Know-how sowie die gemeinsame<br />

Arbeit an neuen technischen Lösungen.<br />

Fotos: Copal, SEW-Eurodrive<br />

www.sew-eurodrive.de | www.copalhandlingsystems.com<br />

Mehr Infos:<br />

www.smartfork.com<br />

SmartTarget:<br />

Das Nachrüst-Lasersystem<br />

zum präzisen Anvisieren<br />

von Ladungsträgern<br />

VETTER Industrie GmbH · 57299 Burbach · +49 2736 49 61-0<br />

info@smartfork.com · WWW.SMARTFORK.COM<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 129


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

ES IST ZEIT FÜR<br />

NETWORKING<br />

Und wieder ein Jahr ohne Hannover Messe mit Technik zum Anfassen und<br />

vertrauensvollen Gesprächen. Aber die digitale Ausgabe bietet viel Raum<br />

für Innovationen, Inspiration und Networking. Die Besucher können sich<br />

von den Ideen und Visionen der Vortragenden inspirieren lassen, konkrete<br />

Maßnahmen für ihre Unternehmen ableiten und direkt mit den Ausstellern,<br />

Sprechern und anderen Besuchern in Kontakt treten. Auch wir haben unser<br />

Netzwerk genutzt und konkrete Anwenderlösungen für Anlagenbetreiber in der<br />

Prozessindustrie recherchiert. Auf den folgenden Seiten erfahren Sie, wie Daten aus<br />

der Anlage sicher erfasst, dokumentiert, bereitgestellt und von überall her zugänglich<br />

gemacht werden. Ein weiteres Thema ist die Anlagenverfügbarkeit. Hier spielen<br />

Stromversorgung, -verteilung und -absicherung eine entscheidende Rolle.<br />

Ich wünsche Ihnen viel Inspiration beim Networking.<br />

Eva Linder<br />

Chefredakteurin<br />

e.linder@vfmz.de<br />

GETRIEBE UND MOTOR IN EINEM<br />

Bei dem IE5+ Synchronmotor von Nord Drivesystems wurde ein hocheffizienter IE5+ Motor in ein einstufiges<br />

Stirnradgetriebe integriert. Kompakter Bauraum, eine hohe Leistungsdichte und sehr geringe Geräuschemissionen<br />

sind nur einige der Vorteile für Anwender in der Intralogistikbranche oder der Lebensmittel- und Pharmaindustrie.<br />

Wichtige Merkmale der neuen Getriebemotoreinheit DuoDrive sind laut Hersteller der hohe Systemwirkungsgrad<br />

und die Variantenreduktion bei gleichzeitig glatter, unbelüfteter und kompakter Bauweise. Da viele Verschleißteile<br />

wegfallen, sinkt auch der Wartungsaufwand.<br />

www.nord.com<br />

Drehkolbengebläse-Anlagen mit OMEGA PROFIL<br />

Luft für die pneumatische Schüttgutförderung<br />

mit Industrie-4.0-Kompatibilität<br />

• Kompatibel mit Industrie 4.0 durch die vernetzbare<br />

Steuerung SIGMA CONTROL 2<br />

• Gebläseblock mit OMEGA PROFIL<br />

• Pulsationsarm, zuverlässig und energieeffizient<br />

• Volumenströme 1,5 – 74 m 3 /min, Druckdifferenz bis 1000 mbar,<br />

Vakuum bis 500 mbar<br />

• Garantierte Leistungsdaten – nach ISO 1217 Annex C bzw. E<br />

• „Plug & Work“ senkt Kosten für Inbetriebnahme erheblich<br />

www.kaeser.com<br />

130 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HOHE DESIGNFREIHEIT MIT 2-KOMPONENTEN-3-D-DRUCK<br />

Prototypen, Ersatzteile, Werkzeuge und<br />

Kleinserien: 3-D-Drucker des Kölner Kunststoffspezialisten<br />

Igus fertigen Bauteile ab<br />

sofort auch mit verschiedenen Filamenten. In<br />

diesem 2-Komponenten-3-D-Druck sind<br />

verschiedene Materialeigenschaften einfach<br />

kombinierbar. So lassen sich beispielsweise<br />

Komponenten im 3-D-Druck herstellen, bei<br />

denen gleichzeitig eine besondere Steifigkeit<br />

wie auch eine hohe Verschleißfestigkeit<br />

gefordert sind. So lassen sich beispielsweise<br />

Tribo-Filamente mit kohlefaserverstärkten Filamenten kombinieren. Der Kunde erhält<br />

nicht nur ein besonders verschleißarmes, sondern auch ein äußerst belastbares Bauteil.<br />

Zum Filament-Portfolio zählen Hochleistungskunststoffe unter anderem mit brandhemmenden,<br />

hygienischen und antistatischen Eigenschaften. Ein Beispiel für ein<br />

2K-Bauteil ist ein Greiferelement für eine Maschine, die in der Lebensmittelindustrie<br />

Deckel verschraubt. Der Körper besteht aus einem Iglidur-Filament, das Robustheit und<br />

Verschleißfestigkeit garantiert. Die Flächen hingegen aus einem flexiblen Werkstoff,<br />

der für Rutschfestigkeit sorgt.<br />

www.igus.de<br />

TOX ®<br />

ElectricDrive<br />

moves<br />

ROBUSTER PRÄZISIONSDRUCKMESSUMFORMER<br />

Der Jumo Taros S47 P wird zur Erfassung von Relativ- und<br />

Absolutdrücken in flüssigen und gasförmigen Medien<br />

eingesetzt. Durch seine aktive Temperaturkompensation<br />

sorgt er für präzise Druckmessungen.<br />

So wird eine erhöhte Prozesssicherheit über einen weiten<br />

Temperaturbereich sichergestellt. Die robuste Konstruktion<br />

ermöglicht Schutzarten bis zu IP69 und dadurch den Einsatz<br />

in allen Bereichen, unabhängig von den Umgebungsbedingungen.<br />

Die werksseitig eingestellten Messbereiche liegen<br />

zwischen 0 und 100 bar Relativdruck und 0 bis 40 bar<br />

Absolutdruck. Die Messstofftemperatur kann zwischen –40<br />

und +125 °C betragen, für maximal 1 Stunde pro Tag sogar 140 °C. Die Linearität und<br />

die Langzeitstabilität liegen jeweils bei sehr niedrigen 0,1 %. Die Gesamtgenauigkeit<br />

bei 20 °C beträgt maximal 0,25 % der Messspanne.<br />

Die Nullpunktkorrektur kann einfach mit einem Magneten durchgeführt werden. So liefert<br />

der Druckmessumformer auch über einen langen Zeitraum zuverlässige Messwerte.<br />

Für das kompakte Design sind eine große Auswahl von Prozessanschlüssen lieferbar.<br />

Als elektrische Anschlüsse stehen Kabelverschraubungen, Rundstecker M12 × 1,<br />

Leitungsdosen oder Klemmgehäuse zur Verfügung.<br />

www.jumo.net<br />

OPTISCHE SENSOREN IN ASSISTENZSYSTEM<br />

Zur digitalen Hannover-Messe <strong>2021</strong> wird IFM das<br />

digitale Werker-Assistenzsystem Mate vorstellen,<br />

mit dem Handarbeitsplätze in der Produktion<br />

ausgestattet werden können. Das System basiert<br />

auf einer Erkennung der Hand mit einem<br />

2-D-/3-D-Kamerasystem – dadurch sind keine<br />

störenden Accessoires am Handgelenk notwendig,<br />

wie sie bei anderen Systemen üblich sind.<br />

Die Erkennung der Hand, die auf Deep-Learning-<br />

Technologie basiert, ist zentraler Bestandteil des<br />

Systems. Ob der Werker Rechts- oder Linkshänder<br />

ist, spielt für die Erkennung ebenso wenig eine Rolle wie die Haltung der Hand. Das<br />

Assistenzsystem besteht aus einem Rechner mit Touchmonitor, der Software und<br />

einem optischen Sensor, der sowohl ein 2-D-Videobild als auch ein 3-D-Bild aufnimmt.<br />

Das Werker-Assistenzsystem kommt durch die Handerkennung im 2-D-Kamerabild<br />

ohne zusätzliche Hilfsmittel, wie VR-Brillen oder Tracker am Handgelenk, aus.<br />

Ein typisches Einsatzgebiet e sind Handarbeitsplätze in der Verpackung.<br />

www.ifm.com/de<br />

Die treibende Kraft<br />

der Industrie.<br />

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2017<br />

DIGITALE DRUCK- UND TEMPERATURSENSOREN<br />

Mit den Sensoren Typ 8312 und 8412 bietet Bürkert Druck- und<br />

Temperatursensoren mit CANopen und unter der Bezeichnung<br />

Typ 8318 und 8418 mit IO-Link an.<br />

Die robusten Sensoren für Flüssigkeiten und Gase garantieren<br />

dem Anwender ein problemloses Zusammenspiel mit anderen<br />

Komponenten, die über digitale Kommunikation verfügen. Für die<br />

IO-Link-Version stehen<br />

die üblichen IODD-Gerätebeschreibungsdateien<br />

und für CANopen<br />

Treiber zur Verfügung,<br />

die auch für den<br />

Bürkert-eigenen<br />

Systembus büS<br />

verwendet werden.<br />

Alle Sensoren bieten<br />

eine Gerätediagnose<br />

und ermöglichen<br />

damit eine schnelle<br />

Erkennung und Reaktionszeit bei nicht normalen Betriebszuständen.<br />

Dies sorgt für erhöhte Betriebssicherheit und weniger<br />

Anlagenstillstand. Tools, die die Treiber benutzen, erlauben eine<br />

zentrale Parametrierung der Sensoren und ermöglichen den<br />

einfachen, schnellen Austausch vor Ort ohne manuellen Parametrierungsaufwand.<br />

Die Sensoren tolerieren auch erschwerte Bedingungen wie sie bei<br />

CIP-Prozessen, Fermentationen oder Filtrationsanwendungen<br />

auftreten können und machen neben Neuanlagen auch bestehende<br />

Produktionsstätten fit für Industrie 4.0. Schnelle Inbetriebnahme,<br />

geringer Verkabelungsaufwand sowie der einfache remote<br />

Datenzugriff zur Prozessführung über Tools oder SPS reduzieren<br />

den Planungsaufwand und erlauben eine flexible Anlagenmodifikation<br />

mit geringem Aufwand.<br />

www.buerkert.de<br />

KOMPAKTER ATEX-DRUCKSCHALTER<br />

Prozessautomation<br />

• pneumatische Volumenverstärker<br />

• Wartungsgeräte in Aluminium und AISI316<br />

• pneumatische und elektrische Wegeventile,<br />

Drosseln und Rückschlagventile<br />

in Aluminium und AISI316<br />

• individuelle verblockbare Baugruppen<br />

in AISI 316<br />

• ATEX, EAC, FM, NEPSI, SIL, TR CU<br />

Plug and Play Lösungen, in Form von kundenspezifischen Baugruppen,<br />

inklusive technischer Dokumentation<br />

pneumax-gmbh.de<br />

Mit der Atex-Baureihe 0342/0343 bringt die Firma Suco zwei<br />

explosionsgeschützte Druckschalter mit druckfester Kapselung in<br />

kompakter Bauweise auf den Markt. Die neuen Schalter basieren<br />

auf der bewährten Produktreihe 0340/0341, die sich u. a. in den<br />

Bereichen Maschinenbau, Lebensmittelindustrie sowie Chemieund<br />

Medizintechnik bewährt haben. Die neue Baureihe ist nach<br />

Atex-Richtlinie 2014/34/EU und IECEx-System für die Ex-Schutzzonen<br />

1 + 2 (Gas),<br />

21 + 22 (Staub) und<br />

den Bergbau<br />

(Methan und<br />

Kohlenstaub)<br />

zugelassen. Die<br />

Druckschalter<br />

verfügen über eine<br />

Schutzisolierung der<br />

Schutzklasse 2 und<br />

sind für Versorgungsspannungen bis 250 V zugelassen. Der<br />

Schaltpunkt kann während des Betriebs über eine Einstellschraube<br />

justiert werden. Mit einer Einbaugröße von nur 52 mm bei<br />

Schlüsselweite 27 stellt die Baureihe den derzeit nach Angaben<br />

des Herstellers kompaktesten Atex-Druckschalter in dieser<br />

elektrischen Leistungsklasse dar.<br />

Um mögliche Fehlerquellen beim Anschließen der Kontakte<br />

innerhalb des Ex-Bereiches auszuschließen, werden beide<br />

Atex-Druckschalter bereits vollständig verkabelt und vergossen<br />

(IP65) in den Standard-Kabellängen 2 oder 5m angeboten.<br />

www.suco.de<br />

132 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

AUTARKE FÜLLSTANDSENSOREN<br />

Automatisiert bieten die autarken Füllstandsensoren Einblick in<br />

Lagerbestände und Liefermengen, wo immer diese sich gerade<br />

befinden. Hersteller können ihre Produktion, Lieferunternehmen<br />

ihr Transportmanagement damit effizient auf die tatsächliche<br />

Nachfrage abstimmen. Die batteriebetriebenen Radarsensoren<br />

Vegapuls Air messen überall: Auch an Orten, an denen es weder<br />

Strom noch gebräuchliche Datennetzwerke für die traditionelle<br />

Füllstandmessung gibt. Die Air-Sensoren sind kompakt und<br />

schnell am Behälter installiert. Sie punkten laut Hersteller im<br />

Einsatz mit hoher Genauigkeit und einem Messbereich, der selbst<br />

für Groß-Silos mit mehreren tausend Kubiklitern Fassungsvermögen<br />

ausreicht. Im Feld arbeiten sie wartungsfrei und sind für alle<br />

denkbaren Medien geeignet: Getreide, Treber, Sedimente, Pellets,<br />

Sand und unterschiedliche<br />

Flüssigkeiten.<br />

Flexibel können Kunden<br />

die Netzanbindung<br />

wählen, die am besten zu<br />

ihrer Anwendung und<br />

Situation vor Ort passt.<br />

Neben Mobilfunknetzen<br />

wie das NB-IoT oder LTE-M,<br />

gibt es auch eine LoRaWan-Variante, um den Sensor in lokale<br />

private LoRa-Netze zu integrieren. Ihr Niedrigfrequenzbereich ist<br />

prädestiniert für kleine Datenmengen, die nur selten übertragen<br />

werden müssen. Das führt zu sehr guter Netzabdeckung bei<br />

niedrigem Energieverbrauch und vor allem zu einer hohen<br />

Durchdringung. So kann der Füllstandsensor selbst im Keller eines<br />

Gebäudes erreicht werden.<br />

www.vega.com<br />

to im Hintergrund gelöscht. Zu viele Elemente<br />

MESSUMFORMER FÜR RADAR<br />

Die neuen Messumformer bieten die Genauigkeit und Zuverlässigkeit,<br />

die in den verschiedensten Anwendungen gefordert werden:<br />

Das gilt vom Grundgerät zur Füllstandmessung bis hin zu<br />

komplexen Pumpenroutinen. Mit bis zu zwei Messpunkten, sechs<br />

Steuer- und Alarmrelais, zwei diskreten Eingängen, drei analogen<br />

Ausgängen und Kommunikationsoptionen<br />

ist der<br />

Sitrans LT500 eine Option<br />

für Messanwendungen.<br />

Die Messumformer<br />

sorgen dafür, dass der<br />

Betrieb gemäß den vor<br />

Ort gültigen gesetzlichen<br />

Vorschriften eingehalten<br />

und die Umweltschutzverträglichkeit<br />

gesichert<br />

sind, während gleichzeitig genaue Messungen über den laufenden<br />

Prozess aufgenommen werden. Die präzisen Durchflussmessungen<br />

erfüllen die ISO-Normen, und das integrierte Data-Logging<br />

gewährleistet die Datensicherung gemäß den Vorschriften.<br />

Anwender können laut Hersteller nicht nur ältere Geräte einfach<br />

und schnell mit dem Sitrans LT500 nachrüsten, sondern die<br />

verbesserte Systemsteuerung drückt sich direkt in Form von<br />

Einsparungen im Betriebsergebnis aus. Durch eine gezielte<br />

Planung des Pumpenbetriebs können Kunden die Hauptverbrauchszeiten<br />

und die damit verbundenen höheren Preise<br />

während des Spitzenenergiebedarfs vermeiden. Weitere programmierbare<br />

Funktionen tragen dazu bei, aufwändige Wartungsarbeiten<br />

zu reduzieren.<br />

www.siemens.com<br />

Modular automatisiert.<br />

hohe Geschwindigkeitsperformance<br />

flexible Bedienphilosophie<br />

gleichzeitiger Betrieb von mehr als 120 Regelkreisen<br />

moderne Kommunikationsschnittstellen, z. B. OPC UA und MQTT<br />

Integration von verschiedenen Feldbussystemen wie EtherCAT<br />

und Modbus TCP/RTU<br />

einfache Integration neuer Software-Funktionen via CODESYS PLC<br />

einfache Anpassung der Hardware-Ein- und Ausgänge<br />

Dezentralisierung über 2- und 3-Port-Routermodule<br />

70055<br />

JUMO variTRON 500<br />

Das neue Automatisierungssystem von JUMO ist modular aufgebaut und hochskalierbar. Grundlage von JUMO variTRON 500 bildet die<br />

Hardware- und Software-Plattform JUMO JUPITER. Durch CODESYS PLC wird das System zu einer SPS, die vielfältige Steuerungsapplikationen<br />

realisieren kann.<br />

Willkommen bei JUMO.<br />

www.jumo.net


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

SICHERHEIT<br />

RUND UM<br />

DIE UHR<br />

Lange war Industrie 4.0 kaum mehr als eine<br />

Vision. Jetzt hauchen erste Anwendungen der<br />

Idee Leben ein. In der Praxis zeigt sich der<br />

Nutzen der digitalen Services. Und Lösungen,<br />

die ganz auf Internet-Technologien basieren,<br />

erschließen völlig neue Einsatzfelder.<br />

„Mein Smartphone ist schon lange so etwas wie die Schaltzentrale<br />

meines Alltags“, erzählt Julia Grether. Die 29-Jährige nutzt den<br />

intelligenten Begleiter zum Kommunizieren, um das Wetter zu<br />

checken, Zugtickets zu buchen, die eigenen Schritte zu zählen<br />

und zu Hause das Licht zu regeln. Nach einem Studium in internationaler<br />

Unternehmensführung hat sie die Vorteile der digitalen<br />

Vernetzung aber auch beruflich im Blick: Sie arbeitet seit einem<br />

Jahr als Business Development Managerin an Netilion mit –<br />

dem IIoT-Ökosystem von Endress+Hauser.<br />

„Mein Ziel ist es, den Komfort und die Leichtigkeit, die die <strong>Digital</strong>isierung<br />

im Privatleben bietet, mit Netilion auch in die Prozessindustrie<br />

zu bringen“, so Julia Grether. „Das macht Prozesse<br />

effizienter und sicherer.“ Herzstücke sind die Netilion Services –<br />

webbasierte Anwendungen, die sämtliche Feldgeräte und ihre<br />

Daten von überall her zugänglich machen. Die Apps helfen Anwendern<br />

zum Beispiel, alle Instrumente einer Anlage zu erfassen<br />

und zu verwalten, gerätebezogene Dokumente zu organisieren<br />

oder den Gerätestatus zu überwachen und bei einer Störung<br />

richtig zu handeln.<br />

Autor: Reinhard Huschke, freier Journalist, Freiburg<br />

ALLE FELDGERÄTE IM BLICK<br />

„Die Netilion-Apps lassen sich einfach bedienen und liefern sofort<br />

einen konkreten Mehrwert“, sagt Julia Grether. Manchmal<br />

sorgen sie auch für ein großes Aha-Erlebnis, wie beim deutschen<br />

Netilion-Pilotkunden Salzgitter Flachstahl GmbH: Bei der digitalen<br />

Erfassung der im Walzwerk installierten Messgeräte tauchten<br />

mehr Instrumente auf als erwartet – und zusätzlich wurden einige<br />

dieser Geräte als ersetzungsbedürftig erkannt.<br />

Mit Netilion kann ein vollständiger Überblick über die installierte<br />

Basis erreicht werden. <strong>Digital</strong>e Zwillinge der oft schwer<br />

zugänglichen realen Feldgeräte werden dafür in der Cloud verfügbar<br />

gemacht und sind dann von beliebigen Endgeräten aus<br />

einsehbar – am PC im Büro ebenso wie auf dem Industrie-Tablet<br />

oder sogar dem Smartphone des Technikers. Dieser hat vor<br />

einem Einsatz die Anleitung zur Problembehebung gleich zur<br />

Hand. Julia Grether ergänzt: „Der Anlagenbetreiber kann mit<br />

dem von Netilion generierten Wissen Kosten sparen – durch eine<br />

vereinfachte Instandhaltung und eine höhere Anlagenverfügbarkeit“.<br />

Darüber hinaus erschließt Netilion aber auch neue Anwendungen<br />

jenseits der klassischen Prozesstechnik. Endress+Hauser<br />

schnürt dafür Pakete mit Industrie-4.0-fähiger Messtechnik und<br />

digitalen Anwendungen, um einfache messtechnische Aufgaben<br />

zu lösen. Die Einrichtung ist unkompliziert: Die vorkonfigurierten<br />

Komplettpakete enthalten die Sensoren samt Montagematerial<br />

und den Transmitter, dazu ein Abo für den digitalen Service.<br />

Ein Beispiel hierfür sind die Netilion Smart Systems für die Gewässeranalyse,<br />

die zurzeit in zwei Schweizer Gemeinden im<br />

Pilot einsatz sind.<br />

In Giebenach bei Basel wird via Netilion ein Aufzuchtbecken<br />

für Lachse überwacht. Früher gab es dort nur punktuelle<br />

Wasserkontrollen; jetzt ist ein kontinuierliches Monitoring<br />

von Sauerstoff-, Nitrat- und Ammoniumwerten möglich. Die<br />

134 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

DIGITALE<br />

BEGLEITER<br />

Mein Ziel ist es, den Komfort und die Leichtigkeit,<br />

die die <strong>Digital</strong>isierung im Privatleben bietet, mit<br />

Netilion auch in die Prozessindustrie zu bringen.<br />

JULIA GRETHER<br />

Gemeinde Baltschiederbach im Kanton Wallis nutzt ein ähnliches<br />

System, um die Wasserqualität eines Bachs zu analysieren.<br />

Dort werden Trübung, Leitfähigkeit und pH-Wert gemessen.<br />

Die Mitarbeiter sehen die Messwerte immer auf ihren<br />

Smartphones; bei Abweichungen vom Sollwert verschickt das<br />

System eine Alarmmeldung. Zudem informiert es über den<br />

Zustand der Messfühler. „Das Smart System gibt uns Sicherheit<br />

in unserer täglichen Arbeit“, bestätigt Fischereiaufseher<br />

Daniel Zopfi. „Wir wissen immer, unter welchen Bedingungen<br />

die Fische aufwachsen, und können diese durch gezielte Eingriffe<br />

verbessern.“<br />

Eine weitere Paketlösung bietet Endress+Hauser für die kabellose<br />

Fernüberwachung von Füllständen mobiler oder abgelegener<br />

Kunststofftanks. Sie enthält den neuen batteriebetriebenen<br />

Radar-Füllstandtransmitter Micropilot FWR30, der seine<br />

Messergebnisse über eine integrierte Mobilfunk-Schnittstelle<br />

übermittelt. Auch für klassische Prozessanlagen wird es weitere<br />

neue Anwendungen geben. Eine in der Entwicklung befindliche<br />

App ist Netilion Predict. Sie soll kontinuierlich Prozess- und Geräteparameter<br />

auswerten, um so Kalibrier- und Wartungsintervalle<br />

zu optimieren und die Anlagenverfügbarkeit zu erhöhen.<br />

Die technische Entwicklung schreitet ebenfalls voran: „Parallel<br />

werden wir die Kommunikationsfähigkeit der Feldgeräte ausbauen“,<br />

so Grether. Um die Vielzahl üblicher Feldbus-Standards<br />

abzudecken, werden weitere Datenschnittstellen zu den Feldgeräten<br />

hinzukommen und ein neuer Adapter wird Hart-Geräte<br />

bluetoothfähig machen. Zudem sind nach dem Vorbild des Micropilot<br />

FWR30 weitere Sensoren geplant, die ab Werk „Netilionready“<br />

sind – also Daten ohne separate Schnittstellenbausteine<br />

direkt in die Netilion-Cloud schicken.<br />

Fotos: Endress+Hauser<br />

www.de.endress.com<br />

www.ruwac.de<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 135


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

UNDER PRESSURE<br />

Bei der Entwicklung von Schaltgeräten für<br />

Extrem-Anwendungen müssen auch widrige<br />

Umgebungsbedingungen berücksichtigt und,<br />

sobald die ersten Prototypen gefertigt sind,<br />

getestet werden.<br />

Tiefkälte, Feuchte, Vibrationen, Staub, Explosionsrisiko,<br />

korrosive Umgebung: Das sind typische Bedingungen,<br />

unter denen Schaltgeräte in einigen Anwendungsfeldern<br />

der Verfahrens- und Prozesstechnik arbeiten. Beispiele<br />

sind die Chemieindustrie, Oil & Gas, der Schüttgutumschlag und<br />

hygienesensible Bereiche der Nahrungsmittelproduktion.<br />

Unter diesen Extrembedingungen würden konventionelle<br />

Schaltgeräte nicht ansatzweise die erwartete und in Dauertests<br />

verifizierte Lebensdauer erreichen. Hier müssen Extrem-Schaltgeräte<br />

zum Einsatz kommen, die eigens für diese Anwendungen<br />

entwickelt wurden. Zu ihren konstruktiven Besonderheiten gehören<br />

die Auswahl der Werkstoffe, die hochwirksame Abdichtung<br />

und auch die Beschichtung der verwendeten Gehäuse.<br />

Der Entwicklungsprozess sowie die fertigungsbegleitende Prüfung<br />

während der Serienproduktion umfassen auch entsprechende<br />

Tests unter Extrembedingungen. Das geschieht bei Steute in<br />

einem bestens ausgestatteten Labor, in dem die Schaltgeräte unter<br />

den eingangs genannten Parametern geprüft werden.<br />

Autor: Dipl.-Ing. (FH) Rainer Lumme, Produktmanager Extreme,<br />

Steute Technologies GmbH & Co. KG, Löhne<br />

STRAHL- UND SPRITZWASSER<br />

Eine oft gewünschte Eigenschaft der Schaltgeräte aus dem<br />

„Extreme“-Programm ist die Unempfindlichkeit gegenüber<br />

Strahl- und Spritzwasser. Das betrifft elektromechanische Schaltgeräte<br />

und Sensoren, die unter rauen Bedingungen z. B. in Landund<br />

Baumaschinen sowie im Schiffbau und in der Offshore-Technik<br />

zum Einsatz kommen. Es gilt aber auch für Schaltgeräte, die<br />

in hygienesensiblen Bereichen verbaut und regelmäßig Reinigungsprozessen<br />

wie Washdown oder Beaufschlagung mit dem<br />

Hochdruckreiniger ausgesetzt sind. Im Steute-Labor werden die<br />

entsprechenden Prüfungen durchgeführt, um u. a. die IP-Klasse<br />

der Geräte zu dokumentieren. Auch Unterwassertests können<br />

hier absolviert werden.<br />

Eine hohe Lebensdauer bei tiefen Temperaturen muss ebenso<br />

in die Schaltgeräte „hineinkonstruiert“ werden wie der Spritzwasserschutz.<br />

Hier stehen die Entwickler vor der Herausforderung,<br />

dass bestimmte Gehäusewerkstoffe (Kunststoffe) bei sehr<br />

tiefen Temperaturen verspröden und auch gängige Dichtungswerkstoffe<br />

dann nicht mehr einsetzbar sind. Tests in Klimakammern<br />

stellen unter Beweis, dass die Schaltgeräte aus dem Tieftemperatur-Programm<br />

von Steute unter diesen Bedingungen,<br />

d. h. bei Temperaturen bis herab zu – 60 °C, eine hohe Lebensdauer<br />

erreichen.<br />

STAUBBELASTUNG UND KORROSION<br />

Staub als Umgebungsbedingung spielt bei den Extrem-Schaltgeräten<br />

schon deshalb eine Rolle, weil viele Geräte den Anforderungen<br />

des Staubexplosionsschutzes entsprechen und weil in einigen<br />

Anwendungen wie etwa der Schüttgut-Fördertechnik die<br />

Staubbelastung sehr hoch ist. Bei den entsprechenden Tests arbeiten<br />

die Schaltgeräte unter Einwirkung von Teststaub.<br />

136 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

01 02<br />

01 In der Salzsprühnebelkammer wird die Korrosionsfestigkeit<br />

von Schaltgeräten geprüft<br />

02 Parallel zu den Labortests werden die Schaltgeräte<br />

auch unter Praxisbedingungen getestet – hier im<br />

Feldauslagerungsprüfstand auf Helgoland<br />

Etwa ebenso häufig – z. B. bei Anwendungen von Schaltgeräten in<br />

der Offshore-Industrie oder in der Schiffstechnik – ist ein hohes<br />

Maß an Korrosionsbeständigkeit gefragt. Deshalb absolvieren die<br />

Schaltgeräte des Offshore-Programms und andere Baureihen<br />

Salzsprühnebeltests gemäß DIN EN ISO 9227.<br />

Ein weiteres Prüfkriterium ist die Stoßfestigkeit. Sie wird gewünscht,<br />

wenn die Schaltgeräte z. B. in Baumaschinen oder<br />

Bohrhämmern zum Einsatz kommen. Hier werden unterschiedliche<br />

Testszenarien und -vorschriften angewendet, z. B. solche für<br />

Not-Halt-Schaltgeräte (Prüfung der Verrastung) und für Ex-<br />

Schaltgeräte (7-Joule-Schlagtests gemäß EN 60079-0). Für beide<br />

Normen gibt es im Steute-Labor Testeinrichtungen.<br />

LABOR UND PRAXIS<br />

Nochmals anspruchsvoller werden die Anforderungen an<br />

„Extreme“-Schaltgeräte dadurch, dass es in der Praxis häufig<br />

mehrere herausfordernde Umgebungsbedingungen gibt, die somit<br />

gleichzeitig zu erfüllen sind. So kann etwa ein Schaltgerät in<br />

der Offshore-Technik Vibrationen und Korrosion ausgesetzt sein,<br />

und in der Landtechnik oder in Umschlagsanlagen tritt häufig<br />

Staubbelastung in Kombination mit Feuchtigkeit auf.<br />

Außerdem folgen die Einsatzbedingungen in der Praxis oft<br />

nicht der Norm, weil sie z. B. ungleichförmig statt kontinuierlich<br />

sind. Oder es gibt Bedingungen, die in der Norm gar nicht auftreten<br />

wie etwa Algenbildung beim Einsatz von Schaltgeräten in der<br />

Schiffs- und Hafentechnik. Deshalb ist es unabhängig von allen<br />

Labortests empfehlenswert, auch die „echten“ Praxisanforderungen<br />

zu berücksichtigen. Diese Anforderungen ermittelt Steute sowohl<br />

bei Kundenbesuchen als auch durch eine Kooperation mit<br />

dem Fraunhofer Ifam. Das Institut betreibt auf Helgoland einen<br />

Prüfstand für Korrosionsbeanspruchungen, der u. a. die Schaltgeräte<br />

über Monate unterschiedlichen Beanspruchungen durch<br />

Salznebel, Salzwasser und Tide aussetzt. Die Testergebnisse liefern<br />

zusätzlichen Aufschluss über die Korrosionsbeständigkeit<br />

und geben damit wertvollen Input für die Optimierung und Neuentwicklung<br />

von Schaltgeräten für extreme Anwendungen.<br />

Fotos: Steute<br />

www.steute.de<br />

EXTREMES<br />

MEISTERN<br />

Zu den konstruktiven Besonderheiten von Schaltgeräten<br />

für extreme Umgebungen gehören die Auswahl der<br />

Werkstoffe, die hochwirksame Abdichtung und auch<br />

die Beschichtung der verwendeten Gehäuse.<br />

RAINER LUMME<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 137


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

STABILE PROZESSE<br />

DANK DC 24 V<br />

Mit einem intelligenten Stromverteilungs- und<br />

Absicherungssystem kann der Überstromschutz<br />

mit den Anforderungen der <strong>Digital</strong>isierung<br />

kombiniert werden. Das sorgt für Transparenz<br />

bei der Absicherung der angeschlossenen<br />

Verbraucher und erhöht dadurch die<br />

Anlagenverfügbarkeit.<br />

DDer Anlagenbau in der Prozessindustrie wird gekennzeichnet<br />

durch die Langlebigkeit der Produktionseinrichtungen<br />

und ein Höchstmaß an Verfügbarkeit. Hier ist es<br />

besonders wichtig, die kontinuierliche Produktion der Anlagen<br />

sicherzustellen. Das erhöht den Anspruch an die Qualität<br />

und die Verfügbarkeit der eingesetzten Komponenten. Diesem Bedürfnis<br />

ist bei der Konstruktion der Anlagen und der elektrotechnischen<br />

Einrichtungen Rechnung zu tragen. Daher nimmt der Einfluss<br />

der <strong>Digital</strong>isierung stetig zu. Neben den bisher gängigen Bussystemen<br />

finden immer häufiger andere Lösungsansätze Anwendung<br />

in der Anlagenplanung. Dabei spielen z. B. OPC UA, APL oder<br />

auch IO-Link eine zunehmende Rolle. Im Vordergrund stehen die<br />

Verbesserung der Transparenz der verschiedenen Fertigungsprozesse<br />

und dadurch die Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit bei einer<br />

gleichbleibend hohen Qualität der zu produzierenden Güter.<br />

Grundlage für einen stabilen Prozess ist die Erfassung von<br />

Messwerten durch Sensoren und die Regelung über Ventile und<br />

Pumpen. Die Stromversorgung der Komponenten erfolgt<br />

häufig über die DC-24-V-Steuerspannungsebene. Daher<br />

gebührt dieser eine besondere Beachtung. Nur durch ei-<br />

ne zuverlässige Stromverteilung ist ein sicherer und stabiler Prozess<br />

gewährleistet. Das ControlPlex CPC20 Stromverteilungsund<br />

Absicherungssystem wurde genau für solche Anforderungen<br />

entwickelt. Es kombiniert die Zuverlässigkeit des elektronischen<br />

Überstromschutzes mit der notwendigen Transparenz und Kommunikationsfähigkeit<br />

der eingesetzten Geräte.<br />

Das System besteht aus drei Komponenten. Die Grundlage bildet<br />

das Sockelsystem Modul 18plus. Das ermöglicht den einfachen<br />

und modularen Aufbau der Stromverteilung und kann einen<br />

Strom von bis zu 80 A tragen und verteilen. Der steckbare<br />

elektronische Sicherungsautomat ESX60D lässt sich auf diesem<br />

Modul befestigen. Das Gehirn des gesamten Systems bildet der<br />

Buscontroller CPC20. Er sammelt die Messwerte und Statusinformationen<br />

der Sicherungsautomaten ein und überträgt sie an die<br />

übergeordneten Steuerungssysteme oder stellt sie auf seinem integrierten<br />

Webserver zur Verfügung.<br />

Der elektronische Sicherungsautomat ESX60D integriert auf einer<br />

Baubreite von 12,5 mm zwei Kanäle. Durch seine Steckbarkeit<br />

sind der Austausch der Geräte sowie die Erweiterung des Systems<br />

jederzeit ohne großen Aufwand möglich. Das vereinfacht die Anpassung<br />

der Stromverteilung an sich ändernde Anlagenkonfigurationen<br />

und erhöht die Flexibilität. Durch die kontinuierliche Erfassung<br />

der Statusinformationen sowie der Messwerte, z. B. für<br />

den aktuellen Laststrom und die Ausgangsspannung, erhalten Anlagenbediener<br />

und Wartungspersonal einen schnellen Überblick<br />

über die aktuelle Situation der Stromverteilung.<br />

01 Stromverteilungs- und Absicherungssystem in einem – das<br />

sorgt für zusätzliche Transparenz und Flexibilität in Anlagenbau<br />

und Prozessindustrie<br />

Autor: Thomas Kramer, Business Development Manager,<br />

E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH, Altdorf<br />

138 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

STÖRUNGEN ERKENNEN UND BEHEBEN<br />

Kommt es bei einer Last z. B. zu einer Veränderung der Stromaufnahme,<br />

kann das auf ein Problem bei diesem Verbraucher hinweisen.<br />

Durch die kontinuierliche Erfassung der Messwerte lassen<br />

sich abzeichnende Störungen frühzeitig erkennen und im<br />

Vorfeld beheben. Darüber hinaus kann jedem Kanal ein eigener<br />

Grenzwert für den Laststrom zugeordnet werden. Über die Steuerung<br />

oder den Webserver kann das Bedienpersonal den Grenzwert<br />

auf einen Wert zwischen 50 und 100 % des Nennstroms des<br />

Sicherungsautomaten einstellen. Bei Überschreitung des<br />

Schwellwerts erfolgt eine automatische Meldung an das übergeordnete<br />

Steuerungssystem. Der Sicherungsautomat zeigt die<br />

Überschreitung mitthilfe der intergierten LED an.<br />

Der ESX60D ist vollkommen parametrierbar. Das betrifft die<br />

bereits beschriebene Vorwarnschwelle, den Nennstrom des Sicherungsautomaten<br />

– einstellbar zwischen 1 und 10 A – sowie eine<br />

Vielzahl von Parametern, die das Ein- und Abschaltverhalten<br />

festlegen. Dadurch kann der Betreiber die Stromverteilung sehr<br />

schnell auf sich ändernde Konfigurationen der Anlage anpassen.<br />

Bei einem Gerätetausch wird der Sicherungsautomat automatisch<br />

parametriert und auf die vorgegebene Stromstärke eingestellt.<br />

Das verringert die Lagerhaltung der Geräte deutlich.<br />

STILLSTANDZEITEN VERRINGERN<br />

Der Buscontroller CPC20 bildet die Schnittstelle des Stromverteilungs-<br />

und Absicherungssystem an die übergeordneten Steuerungssysteme.<br />

Er verfügt über eine Schnittstelle für die beiden<br />

Bussysteme Profinet und EtherNet/IP. Durch den integrierten<br />

Switch lässt er sich schnell in die Topografie der Feldbusebene<br />

02 Das intelligente ControlPlex System CPC20 schützt die DC-24-V-<br />

Stromverteilung vor Überlast und Kurzschluss<br />

einbetten und verfügt somit über deren Standardmechanismen.<br />

Neben den beiden Buchsen für die Buskommunikation verfügt er<br />

über eine weitere Ethernet-Schnittstelle. Über diese kann das Anlagenpersonal<br />

auf den integrierten Webserver des Gerätes zugreifen.<br />

Dort sieht man alle Messwerte und den Status aller Sicherungsautomaten.<br />

Darüber hinaus liegen dort zusätzliche Informationen<br />

vor, wie z. B. der Grund der letzten Auslösung oder<br />

ob es einen Kurzschluss bzw. ein Überstromereignis gab. Die Oszilloskop-Funktion<br />

zeichnet die letzten vier Sekunden vor dem<br />

Auslösen des Sicherungsautomaten präzise auf. Beide Funktionen<br />

erleichtern dem Wartungspersonal die Fehlersuche.<br />

Fotos: E-T-A, zapp2photo<br />

www.e-t-a.de<br />

Was hat eine aufregende Haarfarbe<br />

mit Blutanalysen im Labor zu tun?<br />

Bei beiden macht Fluid Control Technik von Bürkert den entscheidenden<br />

Unterschied. Unsere Lösungen halten bei der Herstellung von Haarpflegemitteln<br />

die Inhaltsstoffe penibel auseinander. So wird es einfach, mit<br />

schönem Haar zu glänzen. Und im Labor trennen Bürkert-Systeme mit<br />

kompromissloser Präzision die Analyse-Medien. Das sichert verlässliche<br />

Diagnosen. Wo immer Gase und Flüssigkeiten ins Spiel kommen,<br />

vertrauen Spezialisten aller Branchen auf Lösungen von Bürkert.<br />

Weil wir Ideen liefern, die den Unterschied machen.<br />

We make ideas flow.<br />

www.buerkert.de


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

EINE BUNTE WELT<br />

Als Progecta den Synthomer-Standort im<br />

italienischen Piemont modernisierte, wurden<br />

zugleich die Voraussetzungen für die<br />

erfolgreiche Installation eines übergreifenden<br />

Prozessleitsystems geschaffen.<br />

Synthomer ist ein international aufgestelltes Unternehmen,<br />

das seit mehr als 100 Jahren in der chemischen Industrie<br />

tätig ist. Es ist auf Zusatz- und Rohstoffe für die Herstellung<br />

von Beschichtungen, Papier, Textilien sowie Gesundheits-<br />

und Schutzmaterialien spezialisiert. Die Division Specialties<br />

konzentriert sich auf Produkte außerhalb des Kerngeschäfts<br />

der Acrylprodukte. Das Werk Sant’Albano Stura in der italienischen<br />

Region Piemont gehört zu dieser Division. Dort werden<br />

Polyesterharze zur Pulverbeschichtung hergestellt. Diese sogenannten<br />

„Blender“ werden vorrangig an Unternehmen verkauft,<br />

die auf Lackprodukte spezialisiert sind.<br />

Vor Kurzem erfolgte eine Umrüstung der Anlage in Sant’Albano<br />

Stura, bei der mehrere von lokalen SPS gesteuerte Systeme modernisiert<br />

wurden. Eines der entscheidenden Hauptziele dieses<br />

Projekts lag darin, für die gesamte Anlage ein einziges Prozessleitsystem<br />

zu implementieren, das alle Abläufe steuern sollte. Zu<br />

diesem Zweck griff man bei Synthomer auf das Know-how von<br />

Rockwell Automation, den Systemintegrator Progecta und auf<br />

Stratus Technologies zurück.<br />

Autor: Maurizio Cappelletti, Sales Initiative Leader Process Industry, Rockwell<br />

Automation, Mailand, Italien<br />

SOLIDES FUNDAMENT<br />

Die Produktionslinien im Synthomer-Werk in Piemont wurden<br />

im Laufe der Zeit so aufgebaut, dass sie über speicherprogrammierbare<br />

Steuerungen von verschiedenen Lieferanten verwaltet<br />

wurden und unabhängig voneinander arbeiteten. Mit dem Modernisierungsprojekt<br />

wurde angestrebt, die Steuerung des Systems<br />

neu zu strukturieren und zu koordinieren.<br />

Rockwell Automation und der Systemintegrator Progecta sollten<br />

das neue System für Synthomer liefern. Nach und nach ersetzte<br />

das Unternehmen die vorhandenen Steuerungen unterschiedlicher<br />

Anbieter durch programmierbare Automatisierungssteuerungen<br />

ControlLogix von Allen-Bradley. Zu diesem<br />

Zeitpunkt war sich das Unternehmen gar nicht bewusst, dass es<br />

damit die perfekte Grundlage für alle weiteren Zielsetzungen der<br />

Unternehmensführung schaffte.<br />

Im Jahr 2018 war der Standort schließlich mit einer hochmodernen,<br />

vollautomatischen Produktionsanlage ausgestattet. Die<br />

eintreffenden Rohstoffe werden zunächst gelagert. Anschließend<br />

werden sie entsprechend der Kundennachfrage für eine breite<br />

Palette von Produkten dosiert und verarbeitet. Weitere automatisierte<br />

Systeme verpacken die Produkte dann entweder in 25 kg<br />

schweren Säcken oder 900 kg schweren Big-Bags.<br />

VERTEILTE PROZESSSTEUERUNG<br />

Kurz nach dem Abschluss dieses Modernisierungsprojekts entschied<br />

man sich bei Synthomer dafür, von der Steuerung über herkömmliche<br />

speicherprogrammierbare Steuerungen zu einem moderneren<br />

Ansatz zu wechseln, der auf einen verteilten Steuerungslogikprozess<br />

fokussiert ist. Mit dieser Entscheidung sollten die<br />

Unternehmensrichtlinien standardisiert und für die Zukunft ausgerichtet<br />

werden. Um dieses Ergebnis zu erreichen, wurde festgelegt,<br />

dass jede Anlage mit einem Prozessleitsystem arbeiten sollte.<br />

140 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

Im Werk Sant’Albano war bereits ein weiteres Projekt zur Installation<br />

eines neuen Reaktors – einer der größten in Europa für diese<br />

Produkttypen – angestoßen worden, das eine Produktionssteigerung<br />

von 30 % ermöglichen würde. Daher beschloss man, beide<br />

Projekte zu kombinieren und für die verteilte Steuerung das Prozessleitsystem<br />

PlantPax einzusetzen, das in Zusammenarbeit mit<br />

Progecta von Rockwell Automation bereitgestellt wurde.<br />

Hierbei bestand das ausgearbeitete Konzept darin, die Verwaltung<br />

der gesamten Anlage in einer einzigen Zentraleinheit zu<br />

konzentrieren, die auch über die geeigneten Redundanzen verfügen<br />

sollte. Über diese Zentraleinheit sollten Daten gesammelt<br />

und mehr als 2 000 angeschlossene Geräte gesteuert werden. Bislang<br />

wurde das Werk von einer Handvoll CPUs betrieben, die jeweils<br />

einem bestimmten System – einer Abteilung, einem Heizwerk<br />

oder ähnlichem – zugeordnet waren. Eine einzige Zentraleinheit<br />

würde die Kommunikation zwischen den verschiedenen<br />

Systemen daher wesentlich vereinfachen.<br />

SCHRITT FÜR SCHRITT<br />

Das PlantPax-Prozessleitsystem wurde zunächst im Speziellen für<br />

den neuen Reaktor eingerichtet. Durch die Migration von Funktionen<br />

aus den vorhandenen SPS-Systemen wurde es allmählich<br />

weiterentwickelt. Diese Systeme wurden dann zu dezentralen<br />

E/A-Knoten für die einzelne Zentraleinheit. Ziel war es, innerhalb<br />

von drei Jahren zu einem vollständig dezentralen Steuerungssystem<br />

zu gelangen. Während dieser Zeit sollte eine ununterbrochene<br />

Produktion gewährleistet sein, mit Ausnahme eines kurzen<br />

Zeitfensters, nämlich der planmäßigen Schließung im Sommer.<br />

Um den Stillstand der Anlage im Sommer optimal zu nutzen,<br />

erfolgten die Verdrahtungsarbeiten im Vorfeld. Anschließend<br />

wurden das ControlNet-Netzwerk und die lokalen Zentraleinheiten<br />

durch ein neues EtherNet/IP-Netzwerk ersetzt und der konvertierte<br />

Teil des Systems konnte getestet werden.<br />

HOHE AUSFALLSICHERHEIT<br />

An dieser Stelle kam Stratus Technologies ins Spiel, deren Aufgabe<br />

es war, zusätzliche Redundanz für die Infrastruktur zu schaffen<br />

– und damit eine Fehlertoleranz von mehr als 99,999 % für alle<br />

Anwendungen zu erreichen. Mit der ftServer-Plattform lieferte<br />

Stratus Technologies eine Lösung, die mit vollständig virtualisierten<br />

Anwendungen auf die Anforderungen der industriellen <strong>Digital</strong>isierung<br />

reagieren kann.<br />

Dank dieser Technologie sind die Steuerungsanwendungen<br />

immer verfügbar, wodurch es nicht mehr zu Ausfallzeiten oder<br />

Datenverlusten kommen kann. Darüber hinaus erfordert die Verwaltung<br />

der Plattform dank der Installation eines einzigen Servers,<br />

der permanenten Diagnose und der einfachen Wartung keine<br />

speziellen IT-Kenntnisse. Das bedeutet, dass die Anlagenwartungstechniker<br />

diese Aufgabe übernehmen können.<br />

WEITERE VORTEILE<br />

Mit der Einführung des PlantPax-Prozessleitsystems und seiner<br />

Prozessbibliothek ist es dem Prozessingenieur nun möglich, direkt<br />

in eine Reihe von Parametern einzugreifen, Funktionen zu<br />

ändern und Alarme zu verwalten. Bei der alten SPS musste hierfür<br />

ein Softwaretechniker hinzugezogen werden. Synthomer sah<br />

im Ansatz, bei der Modernisierung auf ein modernes Prozessleit-<br />

Durch das neue Prozessleitsystem lassen sich Parameter und<br />

Funktionen einfach ändern<br />

Verfahrenstechnik<br />

system zurückzugreifen, noch einen weiteren Vorteil: die enorme<br />

Menge an historischen Daten, die damit generiert wird. Dies<br />

nützt nicht nur Bedienern und Wartungstechnikern, sondern liefert<br />

auch die benötigten Daten für Unternehmensanalysen.<br />

Anz_ESL51_LED_Vt_90 x 60 mm_<strong>2021</strong><br />

Durch die Aufzeichnung einer derartig großen Datenmenge,<br />

die sämtliche Betriebsparameter abdeckt, kann Synthomer umfassende<br />

Lumistar<br />

Analysen<br />

Mini-Schauglasleuchte<br />

durchführen, wenn Probleme auftreten. Sie ist<br />

auch hilfreich bei der Wartung der Anlage, denn es werden präventive<br />

ESL 51-LED<br />

und diagnostische Reaktionen ausgelöst, die an die Betriebsstunden<br />

Umgebungstemperatur und die Mengen einer bis einzelnen 50°CKomponente gekoppelt<br />

sind.<br />

Die<br />

• Leistungsstark<br />

Mitarbeiter des Werks in Sant’Albano Stura waren von den<br />

Ergebnissen<br />

• 185 Lumen<br />

der Modernisierung, der Installation von Rockwell<br />

Automation-Technologie<br />

• Extrem robust<br />

und der Leistungsfähigkeit des Plant-<br />

Pax-Prozessleitsystems<br />

• Wenig Platzbedarf<br />

beeindruckt. Und das ist auch in den übrigen<br />

• Universelle<br />

Werken von Synthomer nicht unbemerkt geblieben. Die anderen<br />

Befestigungsmöglichkeit<br />

Standorte des Unternehmens, die vor der Aufgabe stehen,<br />

ihre Systeme zu zentralisieren, gehen nun mit Blick auf die eigene<br />

Situation der Frage nach, welche Vorteile eine solche Lösung für<br />

info@lumiglas.de | www.lumiglas.de<br />

sie bringen kann.<br />

Bilder: Rockwell Automation, Shutterstock<br />

www.rockwellautomation.com<br />

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Lumistar Leuchte<br />

ESL 53-LED<br />

500 Lumen<br />

• Dauerbetrieb bis<br />

50000 Stunden<br />

• Vibrationsfest<br />

• Keine Wärmestrahlung<br />

im Lichtaustritt<br />

• 7,5 W<br />

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Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 141


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

KLAR AUF<br />

DER HAND<br />

Bei der Schaltanlagenfertigung für eine<br />

Holzextraktionsanlage unterstützt eine App<br />

die Anlagendokumentation.<br />

Was haben Futter für Zuchttiere und der Innenausbau<br />

von Eisenbahnwaggons gemeinsam? Nichts. Noch<br />

nicht. Denn die Berner Fachhochschule erforscht,<br />

wie aus Holz emissionsarme Klebstoffe mit hohem<br />

Brandwiderstand (zum Beispiel für Eisenbahnwaggons) oder Zusatzstoffe<br />

im Tierfutterbereich, die Bakterien oder Parasiten reduzieren,<br />

gewonnen werden können. Dazu werden mit einer<br />

Holzextraktions-Pilotanlage die Inhaltsstoffe aus den Rinden der<br />

Hölzer herausgefiltert.<br />

Devex Verfahrenstechnik GmbH – ein Spezialist für die Entwicklung,<br />

Produktion und Inbetriebnahme von Extraktionsanlagen,<br />

Vakuum-Eindampfanlagen und Sterilisationsanlagen –<br />

beauftragte Blumenbecker Anfang 2020 mit der Planung und<br />

Fertigung einer Schaltanlage für diese besondere Holzextraktionsanlage.<br />

„Die Holzextraktionsanlage selbst steht im Ex-Bereich und verfügt<br />

über Aktoren und Sensoren unterschiedlicher Ex-Schutzart.<br />

Diese mussten wir in einem zentralen Schaltschrank zusammen-<br />

Autorin: Tanja Linnenbrink, Kommunikation, B+M Blumenbecker GmbH,<br />

Beckum<br />

fassen“, erklärt Uwe Podlich, Projektleiter bei Blumenbecker. Die<br />

Anlage ist über einen Touchscreen bedienbar. Das Bedienpanel<br />

ist so konstruiert, dass es für den Ex-Bereich zugelassen wurde.<br />

„Unsere langjährige Erfahrung im Ex-Bereich war unter anderem<br />

ausschlaggebend für den Erstauftrag von Devex“, so Podlich.<br />

DIGITALE LÖSUNGEN IN DER FERTIGUNG<br />

Unter der Maxime „Flexibilität durch Modularität“ wurde das<br />

EIP-System konzipiert. Die Abkürzung EIP steht für Easy Intelligent<br />

Process. Dazu werden alle verbauten Artikel eines Schaltschrankes<br />

mit eindeutigen Identifikationsnummern versehen.<br />

Ein neu geschaffener Put-by-light-Prozess stellt sicher, dass<br />

Funktionsgruppen zum einen richtig zusammengebaut werden<br />

und zum anderen verwechslungssicher mit einer eigenen Identifikationsnummer<br />

versehen werden. Sämtliche Bauteile können<br />

so während der gesamten Lebensdauer eindeutig identifiziert<br />

und nachverfolgt werden.<br />

Beim Bau des Schaltschranks für die Holzextraktionsanlage<br />

wurde zudem die App EIP.mobile eingesetzt – eine App für die digitale<br />

Anlagendokumentation. Mit der von Blumenbecker entwickelten<br />

App können jederzeit und an jedem Ort der Welt die entsprechenden<br />

Anlagen- und Maschinendokumentationen eindeutig<br />

identifiziert und digital abgerufen werden.<br />

Dazu werden sämtliche Bauteile – vom Schütz bis zum Hilfskontakt<br />

– mit einem QR-Code gekennzeichnet. Scannt man den<br />

QR-Code mit einem mobilen Gerät ein, gelangt man auf die gesamte<br />

Baugruppe, dessen Bestandteile und die dazugehörigen<br />

Handbücher. Außerdem wird der Stromlaufplan, der Aufbauplan<br />

oder der Layoutplan direkt in EIP.mobile angezeigt. Die richtigen<br />

142 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


JAHRE<br />

ELEKTRONISCHER<br />

ÜBERSTROMSCHUTZ<br />

01 Bedienung der Anlage per Touchscreen<br />

02 Elektroingenieur Petar Petrov und Prozessingenieurin<br />

Marleen Brüggemann vor der neuen<br />

Devex-Holzextraktionsanlage<br />

01<br />

Informationen werden mit ein paar Klicks herausgefiltert<br />

und helfen so, Modifikationen oder<br />

Fehlersuche deutlich zu vereinfachen. Erforderliche<br />

Ersatzteil Nachbestellungen können ebenfalls<br />

direkt vorgenommen werden.<br />

Oft geht wertvolle Zeit dadurch verloren, dass<br />

bei der Suche nach Stromlaufplänen, Stücklisten<br />

und Handbüchern mehrere Papierordner<br />

durchforstet werden müssen – etwa bei einem<br />

Störfall oder einem Stillstand der Maschine. Mit<br />

EIP.mobile gehört dieses Suchen der Vergangenheit<br />

an. Für die Montage ist die App das mobile<br />

Baustellenbüro. Für den Inbetriebnehmer<br />

bedeutet die App einen besseren und schnelleren<br />

Überblick über die Anlage. Der Instandhalter<br />

spart wertvolle Zeit.<br />

ALLES IM BLICK<br />

Ursprünglich war der Einsatz von EIP.mobile<br />

ausschließlich für die Komponenten des Blumenbecker<br />

Schaltschrankes vorgesehen. „Wir<br />

haben Devex die mobile Lösung vorgestellt. Der<br />

Kunde war so begeistert, dass wir die App auf<br />

die gesamte Anlage erweitern sollten“, freut sich<br />

Podlich. Dazu wurden sämtliche Bauteile der<br />

Holzextraktionsanlage ebenfalls mit QR-Codes<br />

gekennzeichnet. „Dank App sind jetzt alle Informationen<br />

zu der Anlage, sowohl für den Schaltschrank<br />

als auch für die Maschine an sich, direkt<br />

digital verfügbar“, erklärt Podlich.<br />

Devex bekam bei diesem Projekt alle Automatisierungslösungen<br />

aus einer Hand: Engineering,<br />

Schaltanlagenbau, Visualisierung und<br />

Inbetriebnahme. „Blumenbecker überzeugt<br />

durch Qualität und Kompetenz“, sagt Petar<br />

Petrov, Elektroingenieur bei Devex Verfahrenstechnik<br />

GmbH.<br />

Im November wurde die Holzextraktionsanlage<br />

an die Berner Fachhochschule ausgeliefert.<br />

Wer weiß? Vielleicht sitzen wir bald in Eisenbahnwaggons,<br />

die mit Klebstoffen aus heimischen<br />

Hölzern zusammengehalten werden.<br />

Fotos: Blumenbecker<br />

www.blumenbecker.com<br />

20 JAHRE<br />

ELEKTRONISCHER<br />

ÜBERSTROMSCHUTZ<br />

E-T-A hat’s erfunden!<br />

Automatisierung ist ohne elektronischen<br />

Überstromschutz nicht<br />

mehr denkbar – eine wegweisende<br />

Innovation vom Weltmarktführer<br />

E-T-A.<br />

Schon damals konnte nur E-T-A<br />

alle Formen der Absicherung anbieten.<br />

Und auch heute erhalten Sie in<br />

Sachen elektronischem Überstromschutz<br />

nur von E-T-A die maßgeschneiderte<br />

Antwort:<br />

• Hutschienen-Montage<br />

• steckbar<br />

• mit oder ohne galvanischer<br />

Trennung<br />

• ein- oder mehrkanalig<br />

• 12, 24 oder 48 V.<br />

Haben Sie dazu weitere Fragen?<br />

Bitte sprechen Sie uns an oder<br />

gehen Sie auf:<br />

www.e-t-a.de/e_schutz/<br />

We are social! Find us.<br />

02<br />

ENGINEERING TECHNOLOGY


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

REDUZIERUNG UNGEPLANTER<br />

AUSFALLZEITEN<br />

Die Idee der Erfassung von Daten, mit denen<br />

Experten den Zustand überwachen können, ist<br />

in der Prozessindustrie nicht neu. Das Konzept<br />

der Industrie 4.0 (IIoT) unterscheidet sich<br />

jedoch durch die Einführung einer komplett<br />

neuen Auswahl an Sensoren und verbesserte<br />

Methoden der Bereitstellung von Daten<br />

weltweit.<br />

Automatisierungstechnologien sind ein wichtiger Hebel für<br />

die Verknüpfung betrieblicher Ereignisse mit Geschäftsleistungskennzahlen<br />

(KPI). Automatisierungssysteme sind das<br />

zentrale Nervensystem für sämtliche Daten, mit denen Experten<br />

sich einen Überblick über die Vorfälle in einem Betrieb verschaffen<br />

können. Echtzeitdaten werden von neuen Sensortechnologien<br />

erzeugt und dann über eine sichere Verbindung an Analyse-<br />

Tools übermittelt, die in Rechner eingebunden werden können oder<br />

aber in der Cloud arbeiten.<br />

Die Anlagenzustandsüberwachung stellt einen wichtigen Anwendungsfall<br />

für das IIoT dar. Ein zustandsbasiertes Wartungskonzept<br />

mit frühzeitiger Erkennung möglicher Störungen für eine<br />

größere Auswahl kritischer Anlagenteile kann erstellt werden,<br />

um die vorausschauende Wartung zu ermöglichen. Es geht nicht<br />

nur um die Überwachung von Schwingungsdaten rotierender<br />

Anlagen. Mit der optimalen Nutzung einer großen Auswahl an<br />

Autor: Vladimir Nitu, <strong>Digital</strong> and Connected Services Manager Europa,<br />

Emerson, Cluj, Rumänien<br />

Sensortechnologien kann der Zustand aller kritischen Anlagen<br />

zwischen Stilllegungen, Abschaltungen und Stillständen überwacht<br />

werden. Dies ermöglicht eine bessere Planung der für einen<br />

geplanten Stillstand benötigten Teile und Ressourcen.<br />

Für eine erfolgreiche Zustandsüberwachung müssen im ersten<br />

Schritt kritische Anlagen und Anwendungen bestimmt werden,<br />

die am meisten profitieren könnten. Größtenteils sind dem Wartungs-<br />

und Betriebspersonal fehlerhafte Aktoren und Anlagen,<br />

die bei Ausfällen in der Vergangenheit Kopfzerbrechen bereitet<br />

haben, hinlänglich bekannt. Gegebenenfalls kann eine formellere<br />

Kritikalitätsanalyse, normalerweise als Teil eines standardisierten<br />

Zuverlässigkeitskonzepts, durchgeführt werden, bei der<br />

in der Branche bewährte Verfahren des Risikomanagements genutzt<br />

werden.<br />

Ein weiterer Ansatz wäre die Überprüfung der Wartungsprotokolle,<br />

um festzustellen, welche Geräte in der Vergangenheit die<br />

größten negativen Auswirkungen auf den Betrieb hatten. Die entscheidenden<br />

Faktoren bei der Erstellung eines Business Case sind<br />

die Reduzierung der Wartungskosten, die Verbesserung der Anlagenleistung,<br />

die Steigerung der Prozessverfügbarkeit und die Verbesserung<br />

der Wartungseffizienz. Diese können allesamt auf die<br />

Vermeidung ungeplanter Ausfallzeiten zurückgeführt werden.<br />

BEI LAUFENDEM BETRIEB<br />

Der nächste Schritt ist die Anlagenüberwachung bei laufendem Betrieb.<br />

Hier stellt das IIoT einen echten Mehrwert dar. Bisher wurden<br />

Anlagen überprüft, wenn sie offline und außer Betrieb waren. Oft<br />

werden Anlagen außer Betrieb genommen und eine interne Inspektion<br />

des Teilezustands vorgenommen. Mitunter werden Teile ausgetauscht,<br />

obwohl dies nicht nötig gewesen wäre. Da viele Betriebe den<br />

Zeitraum zwischen geplanten Stillständen auf bis zu fünf Jahre ausweiten,<br />

laufen Anlagen nun mehrere Jahre, ohne dass man ausreichend<br />

über ihren Zustand informiert ist.<br />

Es wurden einige vorbeugende Wartungskonzepte aufgestellt,<br />

um die Anlagen regelmäßig zu überprüfen. Dafür werden zu-<br />

144 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

meist ausgebildete Techniker benötigt, die sich zu den Geräten in<br />

der Anlage begeben und Daten in unregelmäßigen Abständen<br />

manuell erfassen. Aus Kostengründen kann dies nur einmal pro<br />

Jahr erfolgen.<br />

Der dritte und letzte Schritt ist vermutlich der Wichtigste, da<br />

hier ein echter Mehrwert generiert werden kann. Es genügt nicht,<br />

den Zustand kritischer Anlagen einfach nur zu überwachen.<br />

Auch die Verwertung der Überwachungsergebnisse muss möglich<br />

sein. Der Fokus muss auf geplanten Wartungsarbeiten liegen,<br />

und der Erfolg ist von der richtigen Einbindung vorausschauender<br />

Wartung in die Arbeitsprozesse abhängig.<br />

Die Empfehlungen der Fachleute müssen in die Wartungsplanungssysteme<br />

integriert werden, und Prioritäten müssen gezielt<br />

gesetzt werden. Die vorzeitige Feststellung potenzieller Störungen<br />

ermöglicht die rechtzeitige Bestellung der benötigten Ersatzteile<br />

vor Beginn der Wartungsarbeiten. Anhand der Ergebnisse<br />

der Zustandsüberwachung kann man sich auf reparaturbedürftige<br />

kritische Anlagen konzentrieren und unnötige Wartungsarbeiten<br />

vermeiden, da detaillierte Kenntnisse über den Anlagenzustand<br />

vorliegen.<br />

CONNECTED SERVICES<br />

Durch die IIoT-Technologie wurde ein neues Geschäftsmodell geschaffen,<br />

bei dem externe Dienstleister ergebnisorientierte Dienstleistungen<br />

anbieten. Um das gewünschte Ergebnis zu erreichen,<br />

kann es sinnvoll sein, sich an externe Dienstleister wie Emerson zu<br />

wenden, die wesentlich mehr Fachkompetenz bieten, als im Unternehmen<br />

verfügbar ist – insbesondere für sehr spezielle Armaturen<br />

wie Regelventile.<br />

Connected Services nutzen die IIoT-Technologie, um lokale<br />

Datensysteme und Sensornetzwerke sicher mit Cloud-basierten<br />

Systemen zu verbinden, mit deren Hilfe Experten Daten analysieren<br />

können, um neue wertvolle Prozesseinblicke zu erhalten. Am<br />

Beispiel der Zustandsüberwachung bei Regelventilen bedeutet<br />

dies: Ventilexperten in Service-Centern weltweit sind in der Lage,<br />

ihre umfassenden Erfahrungen bei der Auslegung von Daten, die<br />

von digitalen Ventilreglern erfasst werden, einzusetzen.<br />

Zeitfolgedaten, Ereignisse und Diagnosetestergebnisse werden<br />

bereitgestellt, ohne sie den Experten vor Ort zusenden zu müssen.<br />

Die Fachkompetenz kann auf eine größere Anzahl kritischer<br />

Regelventile angewandt werden – und zwar ohne zusätzliche<br />

Kosten und aufwändige Reisen. So ist das Bedienpersonal in der<br />

Lage, das gewünschte Ergebnis zu erreichen, ohne im Unternehmen<br />

spezielle Kompetenzen aufbauen zu müssen. Unternehmen<br />

können sich darauf konzentrieren, ihre Wartungstätigkeiten besser<br />

zu planen sowie Abschaltungen, Stillstände und Stilllegungen<br />

vorzubereiten, während sie dringendere Aufgaben im Tagesgeschäft<br />

erledigen.<br />

Durch eine Zustandsüberwachung lassen sich unnötige Wartungsarbeiten<br />

vermeiden<br />

INVESTITION IN DIE ÜBERWACHUNG<br />

Ein global tätiges Öl- und Gasunternehmen war in der Lage, den<br />

Business Case für die Überwachung von Regelventilen mengenmäßig<br />

zu bestimmen. Ziel war es, über einen Zeitraum von zwei Jahren<br />

keine unerwarteten Abschaltungen durch Regelventile zu haben. Der<br />

Business Case basierte auf den Auswirkungen eines ungeplanten<br />

Stillstands in der Produktion. Bei einer Produktionsleistung von<br />

24 000 Barrel/Tag und einem Produktwert von ca. 41 €/Barrel gäbe es<br />

einen Produktionsausfall von ca. 1 Mio. €/Tag, was ca. 41 000 €/h entspricht.<br />

Die Kosten der Zustandsüberwachung für einen Zeitraum<br />

von einem Jahr rechnen sich bereits, wenn ein ungeplanter Ausfall<br />

von nur einer Stunde verhindert wird.<br />

Wenn es um digitale Transformation und Wartung geht, kann<br />

der Einsatz digitaler Technologien wie des IIoT zur Effizienzsteigerung<br />

bei Stilllegungen, Abschaltungen und Stillständen erhebliche<br />

Einsparungen bewirken. Ziel sind die Wartungsplanung basierend<br />

auf tatsächlichen Anlagendaten, die frühzeitige Bestellung<br />

von Teilen sowie die Ausführung der Wartungsarbeiten zwischen<br />

den Abschaltungen.<br />

Für die obigen Ventile bedeutet das: Die durchschnittlichen<br />

Kosten für den Ausbau eines Regelventils liegen bei ca. 4 100 €.<br />

Gemäß der Wartungsprotokolle müssen 30 % der ausgebauten<br />

Ventile nicht repariert werden. Bei einer kleinen Abschaltung von<br />

30 Ventilen würde die Zustandsüberwachung unter Nutzung von<br />

Connected Services eine Ersparnis von ca. 37 000 € bringen.<br />

Fotos: Shutterstock<br />

www.emerson.com<br />

Gefahrstofflager von DENIOS.<br />

Überall im Einsatz.<br />

Wenn im Offshore-Windpark Global Tech I auf der<br />

Umspannplattform mitten in der Nordsee Gefahrstoffe<br />

gelagert werden müssen, ist das eine Aufgabe,<br />

die wie gemacht ist für uns. Mit 35 Jahren Erfahrung<br />

fertigen wir in unserer hochmodernen Produktion<br />

passgenaue Lösungen für unsere Kunden – von<br />

Standard bis Individual. Was können wir für Sie tun?<br />

www.denios.de/gefahrstofflager<br />

Foto © Copyright by<br />

Global Tech I Offshore Wind GmbH<br />

Gefahrstofflager von DENIOS. Customised solutions.


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

REIHENSCHALTUNG WAR GESTERN<br />

Für eine Realisierung von 110 V DC können zwar mehrere Stromversorgungen<br />

mit einer Kleinspannung in Serie geschaltet werden,<br />

aber diese 110 V DC bieten keine Sicherheitszulassung. Beispielsweise<br />

können zwei 48-V-DC-Stromversorgungen auf<br />

55 V DC eingestellt werden und durch eine Serienschaltung dieser<br />

Geräte Applikationen mit 110 V DC versorgt werden. Allerdings<br />

ist bei einer derartigen Verdrahtung zu beachten, dass die<br />

Verantwortung der 110 V DC beim Anlagenbetreiber liegt und<br />

diese Ausgangsspannung durch keine Produktnorm der jeweili-<br />

Für Applikationen mit einer<br />

Versorgungsspannung von 110 V DC,<br />

für die bisher eine Serienschaltung<br />

mehrerer Stromversorgungen<br />

notwendig war, gibt es nun eine<br />

Lösung: Die neue Stromversorgung<br />

liefert eine Ausgangsspannung<br />

von 110 bis 135 V DC – und<br />

kann der bislang üblichen<br />

Serienschaltung von<br />

mehreren Geräten<br />

ein Ende setzen.<br />

AApplikationen in der Prozessindustrie, die mit einer hohen<br />

Spannung versorgt werden müssen, benötigen eine<br />

sichere und zuverlässige Stromversorgung. Um eine Spannung<br />

von 110 V DC bereitzustellen, wurden bislang mehrere<br />

Stromversorgungen in Reihe geschaltet. Diese Reihenschaltung<br />

ist aufwändig, benötigt viel Platz im Schaltschrank und verfügt<br />

oftmals nicht über die notwendigen Sicherheitszulassungen.<br />

Mit einer neuen Stromversorgung aus der Baureihe Quint<br />

Power mit einer Ausgangsspannung von 110 bis 135 V DC bietet<br />

Phoenix Contact nun eine leistungsstarke Lösung. Die Stromversorgung<br />

verfügt nicht nur über eine besondere Ausgangsspannung,<br />

sondern ist darüber hinaus vielfältig einsetzbar. Außerdem<br />

besitzt sie die bewährten Quint-Funktionen für eine hohe Anlagenverfügbarkeit.<br />

Zahlreiche Steuerungen, Sensoren und weitere elektrische<br />

Komponenten werden mit einer Gleichspannung vorsorgt. Hierbei<br />

gibt es verschiedene Spannungsebenen: 5, 12, 24, 48, 60 bis<br />

hin zu 110 V oder auch 125 V DC. Gängige Lösungsansätze verschiedener<br />

Hersteller bieten passende Stromversorgungen für eine<br />

Kleinspannung (SELV und/oder PELV) im Bereich 5 V bis hin<br />

zu 60 V DC. Für Applikationen mit einer Versorgungsspannung<br />

von 110 V DC oder auch 125 V DC mussten Anlagenbetreiber bisher<br />

eine Serienschaltung von mehreren Geräten, wie beispielsweise<br />

2 × 55 V DC oder auch 3 × 41,7 V DC vornehmen, um die<br />

gewünschte Ausgangsspannung von 110/125 V DC zu erhalten.<br />

Diese aufwändige und platzintensive Serienschaltung ist jetzt<br />

nicht mehr erforderlich. Mit der neuen Lösung von Phoenix Contact<br />

kann eine Versorgungsspannung von 110 V bis hin zu<br />

135 V DC aus nur einem Gerät umgesetzt werden. Das spart Platz<br />

im Schaltschrank und reduziert den Verdrahtungsaufwand.<br />

UMFANGREICHE SICHERHEITSZULASSUNGEN<br />

Schalter, Magnetventile, Motoren – mit der Stromversorgung Quint<br />

Power können Lasten bis 135 V DC sicher zur Verfügung gestellt werden<br />

Autoren: Sunit Saran, Produktmarketing, Johanna Westermeier, Marketing<br />

Communications, beide Phoenix Contact Power Supplies, Paderborn<br />

146 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

gen Stromversorgung abgedeckt ist. Die neue Quint Power bietet<br />

Sicherheitszulassungen für den gesamten Ausgangsspannungsbereich<br />

und ist nach EN, IEC und auch UL 61010-1 sowie 61010-<br />

2-201 zugelassen. Darüber hinaus erfüllt dieses Produkt auch die<br />

Anforderungen im explosionsgefährdeten Bereich, denn es ist<br />

zertifiziert nach UL HazLoc Class 1, Division 2.<br />

NEUE MÖGLICHKEITEN<br />

Versorgen, Schalten, Entkoppeln von Verbrauchern oder Auffrischen<br />

von Spannungen – für diese Zwecke ist die Stromversorgung<br />

vielfältig einsetzbar. So können auch Lasten bis 135 V DC –<br />

wie Schalter oder Magnetventile – sicher versorgt werden. Für<br />

Schalthandlungen in diesem Spannungsbereich werden große<br />

und gleichzeitig kostspiele Schaltrelais eingesetzt, die aufgrund<br />

der hohen Spannung eine hohe Abnutzung mit sich bringen. Die<br />

neue Quint-Power-Stromversorgung kann durch einen integrierten<br />

Remote-Kontakt auch zum Schalten von 110 V DC verwendet<br />

werden. Ein externes 110-V-Schaltrelais wird somit nicht mehr<br />

benötigt. Der digitale Remote-Kontakt kann über eine einfache<br />

24-V-Beschaltung oder auch direkt aus einer SPS bedient werden,<br />

wodurch die 110-V-DC-Versorgungsspannung aus- bzw. eingeschaltet<br />

wird.<br />

Dank eines zugelassenen Wechsel- und Gleichspannungsein-<br />

gangsbereichs kann die neue Stromversorgung auch als DC/DC-<br />

Wandler genutzt werden und eine bereits vorhandene 110- oder<br />

125-V-DC-Versorgungsspannung auffrischen. Zusätzlich zur frischung kann diese Lösung für eine erweiterte galvanische<br />

Auf-<br />

Trennung verwendet werden und hierdurch sensible Verbraucher<br />

zuverlässig entkoppeln.<br />

HÖHERE VERFÜGBARKEIT<br />

Um ungewollte und mitunter kostspielige Produktionsausfälle<br />

zu vermeiden, ist die zuverlässige Energieversorgung von Produktionsanlagen<br />

von übergeordneter Priorität. Fehler müssen<br />

schnell erkannt und präventive Maßnahmen umgehend eingeleitet<br />

werden. Die neue Stromversorgung aus dem Quint-Power-<br />

Programm verfügt über die präventive Funktionsüberwachung –<br />

damit werden kritische Betriebszustände gemeldet, bevor ein<br />

Fehler auftritt.<br />

SICHERE VERSORGUNG<br />

Die neue Stromversorgung sorgt mit ihren<br />

110 V DC für eine hohe Anlagenverfügbarkeit und<br />

bietet eine sichere Versorgung in prozesstechnischen<br />

Applikationen.<br />

JOHANNA WESTERMEIER<br />

Für einen unterbrechungsfreien Betrieb sorgt zudem die SFB-<br />

Technologie. Diese stellt mit dem 6-fachen Nennstrom für 15 ms<br />

eine kurzzeitige Stromreserve bereit, mit der fehlerhafte Strompfade<br />

selektiv abgeschaltet werden können. Der Fehler wird eingegrenzt,<br />

und wichtige Anlagenteile bleiben unterbrechungsfrei<br />

in Betrieb.<br />

Fotos: Phoenix Contact, Fotomanufaktur JL/stock.adobe.com<br />

www.phoenixcontact.com/powersupplies


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

FLUIDTECHNIK<br />

BELASASTBARE<br />

FLUIDTECHNIK<br />

K<br />

leinere Unternehmen können weniger gut auf eine Verschiebung von<br />

Messen ins <strong>Digital</strong>e regieren als ressourcenstärkere Unternehmen, die eher<br />

dazu in der Lage sind. Und da auch heute noch über die Hälfte des Umsatzes<br />

der Fluidtechnik in Deutschland von kleineren Unternehmen erzeugt wird,<br />

ist es schon ein gutes Zeichen, wenn so viele fluidtechnische Unternehmen auf der<br />

Hannover Messe <strong>Digital</strong> vertreten sind. Deutlich über 400 Unternehmen listet der<br />

Veranstalter bei der Suche nach „Hydraulik“ auf. Da wird wieder einmal deutlich:<br />

Fluidtechnik ist eine belastbare Technik. Dazu passend berichten wir in diesem Teil<br />

des <strong>Digital</strong> <strong>Scout</strong>s über Hydraulik im Weltall und weitere Anwendungen von<br />

Fluidtechnik und Mobilen Maschinen.<br />

Viel Spaß beim Lesen!<br />

Miles Meier<br />

Redakteur<br />

m.meier@vfmz.de<br />

MONTAGEARBEITSPLÄTZE MIT COBOT-ANBINDUNG<br />

Mit seinen nach ergonomischen Gesichtspunkten gestalteten, anforderungsspezifischen Montagearbeitsplätzen<br />

bietet RK Rose+Krieger eine richtungsweisende Lösung für die wirtschaftliche Fertigung<br />

komplexer Produkte in kleinen Stückzahlen mit einer hohen Variabilität. Kombiniert mit kollaborierenden<br />

Robotern und (teil)automatisierten Entnahme- und Beladevorrichtungen von Mitsubishi Electric<br />

sowie lineartechnischen Zuführungen aus dem Portfolio von RK Rose+Krieger entlasten sie die Mitarbeiter<br />

von körperlich belastenden oder monotonen Tätigkeiten und sichern gleichzeitig die prozesssichere,<br />

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und kontrolliert montiert. Weltweit im Einsatz in Anwendungen der Mobilhydraulik<br />

und Antriebstechnik. Wir fertigen für Sie auf Lager.<br />

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HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

AUSSERIRDISCH GUT<br />

MINIATURHYDRAULIK FÜR DIE RAUMFAHRT<br />

Der Weltraum ist die unwirtlichste Umgebung, die man sich vorstellen<br />

kann. Komponenten für Trägerraketen, Raumfähren und -stationen oder<br />

Satelliten müssen extrem robust und dennoch so leicht wie möglich sein.<br />

Ein Unternehmen, das mit seinen Produkten an Bord vieler bedeutender<br />

Weltraummissionen war (und auch heute noch ist), ist der<br />

Miniaturhydraulikhersteller „The Lee Company“, kurz LEE.<br />

Die Technologie der Ventilexperten hat sich über Jahrzehnte<br />

im All bewährt.<br />

Autor: Peter Becker, Senior PR Consultant,<br />

Bartenbach AG, Mainz<br />

150 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

Was haben die erste bemannte Mondmission, die<br />

Internationale Raumstation ISS und die aktuellen<br />

Marsmissionen gemeinsam? Sie alle<br />

vertrauen auf die Miniaturkomponenten aus<br />

dem Hause Lee. Sei es im Treibstoffmanagement von Trägerraketen<br />

oder im Antrieb von Satelliten bis hin zur Sauerstoffversorgung<br />

der Astronauten bei Weltraumspaziergängen:<br />

LEE Miniaturfluidik-Komponenten übernehmen<br />

unterschiedlichste Aufgaben im „außerirdischen“ Einsatz.<br />

Warum Weltraumunternehmungen auf LEE-Produkte<br />

setzen, ist für Jürgen Prochno, Geschäftsführer der Deutschland-Niederlassung<br />

des US-Unternehmens (Sitz in Westbrook,<br />

Connecticut), leicht zu erklären: „Bei diesen Missionen<br />

geht es meistens um sehr viel Prestige – sei es für einzelne Staaten,<br />

die die Mission unterstützen, oder das Privatunternehmen,<br />

das im All lukrative Geschäfte sieht. Dementsprechend darf<br />

nichts schiefgehen. Erst recht nicht, wenn es sich um bemannte<br />

Missionen handelt, da es in der Regel sonst noch gefährlicher<br />

oder selbst lebensbedrohlich werden kann. Wir stehen für hervorragende<br />

Qualität und Zuverlässigkeit mit Jahrtausenden von<br />

Mannjahren an Erfahrung“.<br />

VON BEGINN AN IM ALL ZUHAUSE<br />

Auf diese Verlässlichkeit setzen Weltraumorganisationen bereits<br />

seit den frühen 1960er Jahren. Bereits 1961 waren LEE-Komponenten<br />

an Bord der Atlas-Rakete im damaligen Mercury-Programm<br />

der NASA. Die speziell angefertigten Ausführungen für<br />

diese Missionen trugen zur korrekten Dosierung des Flüssigsauerstoffs<br />

für die Triebwerke bei.<br />

01 Schutzsiebe kommen unter anderem in Wärmetauschern<br />

und Abkoppelsystemen moderner Trägerraketen zum Einsatz<br />

Jürgen Prochno,<br />

Geschäftsführer LEE<br />

Hydraulische Miniaturkomponenten<br />

GmbH<br />

ÜBERALL DORT, WO ES BESONDERS<br />

AUF GEWICHTSREDUKTION UND<br />

BEENGTE PLATZVERHÄLTNISSE<br />

ANKOMMT, SIND WIR SEIT DER<br />

GRÜNDUNG, VOR ÜBER<br />

70 JAHREN, ZUHAUSE.<br />

02 Das LEE-Portfolio für die Luft- und Raumfahrttechnik<br />

01<br />

02<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 151


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

MINIATURHYDRAULIK<br />

Auch die Mondlandung im Rahmen der Apollo 11 Mission am 19.<br />

Juli 1969 wäre ohne LEE-Technologie nicht so sicher gewesen. Einerseits<br />

kamen auch bei dieser Mission LEEPLUGs in der Saturn-<br />

Trägerrakete zum Einsatz, andererseits sicherten LEEJET-Drosseln<br />

die Sauerstoffzufuhr der Astronauten während ihrer<br />

Mondspaziergänge. „Sie können sich vorstellen, dass im Rahmen<br />

der Apollo-11-Mission – zum Höhepunkt des kalten Krieges – eine<br />

Fehlfunktion katastrophal für die USA und die westliche Welt<br />

gewesen wäre“, erklärt Jürgen Prochno. Damals galt also umso<br />

mehr das Motto: Nur wer Perfektion liefern kann, ist mit an Bord.<br />

Diese Faustregel gilt jedoch auch heute noch, und somit ist LEE<br />

auch in nahezu allen aktuellen Raumfahrtprogrammen vertreten.<br />

„Egal, ob kommerziell oder staatlich unterstützt, ob USA, Europa<br />

oder Asien – man kann davon ausgehen, dass in allen ambitionierten<br />

Weltraumvorhaben miniaturhydraulische Komponenten<br />

aus unserem Haus mit an Bord sind“, ergänzt Jürgen Prochno.<br />

MODERNE RAUMFAHRT<br />

Beispiele aus der jüngeren Vergangenheit gibt es viele: So sind<br />

Schutzsiebe von LEE im Abfallsystem der Internationalen Raumstation<br />

ISS im Einsatz. Speziell kalibrierte LEEVISCOJETS tragen<br />

zum tadellosen Betrieb des Wasseraufbereitungs- und des Sauerstoffsystems<br />

der Raumstation bei. Auch in den Hayabusa-Raumsonden<br />

der japanischen Raumfahrtagentur kamen LEE-Komponenten<br />

zum Einsatz und halfen dabei, Bodenproben von einem<br />

Asteroiden zu entnehmen.<br />

In modernen Satelliten unterstützen LEE-Magnetventile der<br />

IEP-Serie den Antrieb oder die Lageregelung. Die Ventile sind<br />

ultraschnellstschaltend und aufgrund ihrer geringen Masse<br />

unempfindlicher bei starken Vibrationen. Sie wurden zudem für<br />

die Dosierung von aggressiven Antriebsgasen optimiert. In vielen<br />

Satelliten, die aktuell um unseren Planeten kreisen, finden sich<br />

zudem Füllventile, Sicherheitssiebe für die sogenannte Last-<br />

Chance-Filtration (verhindert Kontamination) und Drosseln von<br />

LEE zur Reduzierung des Durchflusses.<br />

POINTIERT<br />

LEE-MINIATURFLUIDIK-KOMPONENTEN<br />

ÜBERZEUGEN IN DER RAUMFAHRT<br />

LEE-KOMPONENTEN BEI DEN BEDEUTENDEN<br />

WELTRAUMUNTERNEHMUNGEN AN BORD<br />

DROSSELN, SCHUTZSIEBE UND<br />

MINIATURVENTILE MÜSSEN...<br />

...HÖCHSTEN ANSPRÜCHEN AN SICHERHEIT<br />

UND QUALITÄT GENÜGEN<br />

Für Raumkapseln bietet LEE ebenfalls eine Fülle an Spezialkomponenten<br />

an. Drosseln können etwa im Landesystem, dem sogenannten<br />

Orbital Maneuvering System, dem Sauerstoffsystem und<br />

im Rettungsturm der Raumfahrzeuge zum Einsatz kommen.<br />

Auch die Sicherheitssiebe und Magnetventile tragen in diesen<br />

Anwendungen zu erfolgreichen Raumfahrtmissionen bei.<br />

In modernen Trägerraketen tätigen Rückschlagventile und Sicherheitssiebe<br />

ihren Dienst in Wärmetauschern und in den Abkoppelsystemen.<br />

In der Steuerung der Triebwerke sowie der<br />

Schubvektorsteuerung arbeiten unter anderem Drosseln, Überdruckventile,<br />

Sicherheitssiebe und Magnet- und Rückschlagven-<br />

03 Schnellschaltende Inert Dosierventile ermöglichen die<br />

korrekte Bereitstellung von aggressiven Antriebsgasen<br />

04 Magnetventile helfen bei der Steuerung und<br />

dem Antrieb von Sonden und Raketen<br />

04<br />

03<br />

152 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

tile. Auch werden immer mehr wiederverwendbare<br />

Teile einer Trägerrakete entwickelt. Diese tonnenschweren<br />

Raketenteile müssen nach ihrer nur Minuten<br />

dauernden Einsatzzeit wieder zu einem definierten Ort<br />

zurückkehren und dort punktgenau und sicher landen.<br />

Auch das sind Einsatzfälle, wie geschaffen für Komponenten<br />

der „The Lee Company“.<br />

05 Trägerraketen brauchen robuste und<br />

leichte Komponenten, wie sie LEE seit<br />

Jahrzehnten liefert<br />

LEICHT UND KLEIN MUSS ES SEIN<br />

Anders als in vielen anderen Industrien sind die grundsätzlichen<br />

Anforderungen an die Komponenten in der Raumfahrt über Jahrzehnte<br />

ähnlich geblieben. Qualität und Zuverlässigkeit als Basis<br />

für Sicherheit sind ein Muss, aber auch der Leichtbau und die Miniaturisierung<br />

sind von größter Wichtigkeit. Zwei weitere Aspekte<br />

bei denen LEE traditionell punkten kann, erläutert Jürgen Prochno:<br />

„Überall dort, wo es besonders auf Gewichtsreduktion und<br />

beengte Platzverhältnisse ankommt, sind wir seit der Gründung,<br />

vor über 70 Jahren, zuhause. Das ist in der Raum- und Luftfahrt<br />

der Fall, aber auch genauso in unseren weiteren Kernbranchen:<br />

Medizin- und Analysetechnik, im Motorsport und je nach Anwendungsfall<br />

auch im Öl- und Gasmarkt.“<br />

Somit lässt sich festhalten: Sehr hohe Präzision, sicherheitsrelevante<br />

Anwendungen, minimales Gewicht und maximale Kompaktheit,<br />

das sind die Werte für die LEE mit seinen miniaturhydraulischen<br />

Komponenten seit jeher steht – und auch weiterhin<br />

stehen wird. „LEE ist ein weltweit tätiger amerikanischer Familienbetrieb,<br />

voller Tradition, wertegetrieben und unabhängig. Die<br />

Gründerfamilie ist nach wie vor am Ruder der Organisation, somit<br />

werden die ursprünglichen Grundsätze heute und auch in<br />

Zukunft hochgehalten. Wir standen immer für Qualität ohne<br />

Kompromisse, und das wird auch so bleiben“, schließt Jürgen<br />

Prochno.<br />

Bilder: The LEE Company<br />

www.lee.de<br />

Innovation konsequent weiterentwickelt.<br />

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NEU<br />

4-Quadranten Pumpe für Anwendungen<br />

im offenen oder geschlossenen Kreis<br />

Hohe Dynamik<br />

Sehr hoher volumetrischer<br />

Wirkungsgrad bei kleinen Drehzahlen<br />

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V th von 1,6 – 5 cm³/U<br />

Kompakte Bauweise<br />

Sehr guter Wirkungsgrad<br />

Dauerbetriebsdruck<br />

bis 300 bar<br />

Lange Lebensdauer<br />

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Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 153


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

ZYLINDER MIT LEBENSDAUERSC<strong>HMI</strong>ERUNG<br />

Die elektromechanischen<br />

Zylinder EMC von Bosch<br />

Rexroth sind jetzt mit<br />

deutlich verlängerten<br />

Schmierintervallen<br />

verfügbar. Viele Anwendungen<br />

profitieren sogar<br />

von einer Lebensdauerschmierung.<br />

Die EMC mit der Option<br />

„Lubricated For Life“<br />

erreichen mit der<br />

werksseitigen Grundschmierung eine nominelle Lebensdauer<br />

von bis zu 15.000 km. Ob eine Lebensdauerschmierung<br />

innerhalb der geplanten Anwendung erreicht wird, finden<br />

Konstrukteure mithilfe des Auswahl- und Auslegungstools<br />

LinSelect von Bosch Rexroth heraus. Der in wenigen Minuten<br />

ermittelte EMC lässt sich sofort an den Online-Konfigurator<br />

übertragen, fertig konfigurieren und bestellen.<br />

Die elektromechanischen Zylinder EMC verbinden eloxierte<br />

Aluminiumprofile in ISO-Standardmaßen mit einem integrierten<br />

Kugelgewindetrieb zu einer einbaufertigen Lösung.<br />

Die EMC-Familie von Bosch Rexroth umfasst fein skaliert sieben<br />

Baugrößen. Die größte Variante EMC100-XC-2 stellt Vorschubkräfte<br />

bis 56 kN zur Verfügung. Auf die verschiedenen Baugrößen<br />

abgestimmt, stellt Bosch Rexroth ein breites Spektrum an<br />

Servomotoren und Antriebsreglern bereit. Ein optionaler<br />

Kraftsensor ermöglicht auch dezentrale Prozessregelungen<br />

ohne übergeordnete Steuerung.<br />

www.boschrexroth.com<br />

RISKANTE FEHLBEDIENUNG AUSGESCHLOSSEN<br />

Die Hytorc Doppelfernbedienung<br />

für JetPro-Hydraulikpumpen<br />

beweist ihren Nutzen für<br />

die Arbeitssicherheit besonders<br />

dort, wo zwei Monteure an<br />

einem Schraubfall arbeiten,<br />

sich aber gegenseitig nicht<br />

sehen können.<br />

Das Sicherheitsprinzip der<br />

Doppelfernbedienung ist so<br />

simpel wie wirkungsvoll: Beide<br />

Monteure müssen gleichzeitig<br />

die grünen Tasten der getrennten Bedienteile der Fernbedienung<br />

drücken und gedrückt halten, damit der Schraubvorgang<br />

startet und weiterläuft. Dadurch ist es ausgeschlossen, dass<br />

Monteur 1 versehentlich in den Schrauber greift, während das<br />

Werkzeug bereits arbeitet. Die Doppelfernbedienung nutzt<br />

somit das bewährte Prinzip des Totmann-Schalters. Das<br />

Sicherheitssystem kann auch von einer Person bedient werden,<br />

dann aber beidhändig. Auch in diesem Fall ist ausgeschlossen,<br />

dass versehentlich oder risikofreudig mit einer freien Hand in<br />

das laufende Hydraulik-Werkzeug gegriffen wird. Die Hytorc<br />

Doppelfernbedienung wird als Komplettset mit allen Steckern<br />

und Kabeln angeboten.<br />

Die Installation ist denkbar einfach und im Handumdrehen<br />

erledigt: Stecker der Standardfernbedienung an der Pumpensteuerung<br />

lösen und die Doppelfernbedienung anstecken. Die<br />

Doppelfernbedienung ist für alle Hytorc-Hydraulikpumpen des<br />

Typs JetPro mit Winkelstecker kompatibel<br />

www.hytorc.de<br />

FÜLLSTANDSMESSUNG IN DER<br />

MEDIZINTECHNIK<br />

Die corTEC-Sensoren<br />

von EBE wurden<br />

entwickelt, um die<br />

Füllstandsmessung<br />

von viskosen Medien<br />

erheblich zu<br />

verbessern. Füllstandssensoren<br />

auf<br />

Basis der corTEC-<br />

Plattform detektieren<br />

zuverlässig<br />

Flüssigkeitssäulen in<br />

nichtleitenden Behältern und durchschauen dabei beispielsweise<br />

Blut, Sekrete oder auch Flüssignahrung. Die Füllstandsensoren<br />

sitzen kontaktlos außerhalb der Behälter, hinter einer<br />

Schutzwand oder in einem dichten, fugenlosen Gehäuse. Die<br />

von EBE entwickelten Auswertealgorithmen können für<br />

unterschiedlichste Umwelt- und Einsatzbedingungen ausgelegt<br />

werden. Dabei nutzt die corTEC-Technologie ein mehrkanaliges<br />

kapazitives Messverfahren. Dies regt die Messelektroden in<br />

einem definierten Spektrumsbereich an. Für den corTEC-Sensor<br />

spielt es keine Rolle, wie zäh ein Medium ist oder wie stark es<br />

anhaftet und leitet. Der Füllstand wird jederzeit zuverlässig<br />

gemessen. Zudem kann die Technologie ebenfalls für reine<br />

Detektionsaufgaben eingesetzt werden. Das bietet zusätzlich<br />

die Möglichkeit Schlauchüberwachungsapplikationen mittels<br />

kapazitiver Sensorik umzusetzen. EBE konstruiert und fertigt<br />

für OEM-Partner einbaufertige Füllstandlösungen, auf Wunsch<br />

inkl. Gehäuse und kundenspezifischer Schnittstelle.<br />

www.ebe.de<br />

ELOBAU STARTET DEN DIGITALEN VERTRIEB<br />

Das Unternehmen<br />

elobau bietet<br />

seinen Kunden ab<br />

sofort über den<br />

Onlineshop elo.<br />

store die Möglichkeit,<br />

schnell und<br />

bequem eine große<br />

Auswahl an<br />

bewährten Produkten<br />

aus den<br />

Bereichen Bedienelemente,<br />

Maschinensicherheit, Sensorik und Füllstandsmessung zu<br />

beziehen. Käufer profitieren sowohl von einer schnelleren<br />

Lieferzeit als auch von signifikanten Rabatten. Mit elo.store<br />

möchte elobau gerade den Bedürfnissen von kleinen und<br />

mittelständischen Unternehmen besser gerecht werden. elo.<br />

store ist in seiner Infrastruktur auf die Bearbeitung von<br />

Kleinstbestellungen optimiert. Das Einkaufserlebnis im<br />

Onlineshop orientiert sich an Konzepten aus dem Consumer-<br />

Bereich und zeichnet sich durch eine intuitive Navigation und<br />

kundenfreundliche Bedienung aus. Besucher erhalten alle<br />

wichtigen Produktinformationen auf einen Blick inklusive der<br />

Möglichkeit, Mengenrabatte, technische Spezifikationen und<br />

Zubehör einzusehen sowie die zugehörigen Dokumente<br />

herunterzuladen. Es stehen Informationen zum aktuellen<br />

Bestand und den Lieferzeiten zur Verfügung. Mithilfe der<br />

Variantenauswahl lassen sich die Merkmale der sich teilweise<br />

stark ähnelnden Produkte vergleichen und so die passenden<br />

Artikel gezielt auswählen und in den Warenkorb legen.<br />

www.elobau.com<br />

154 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


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LED-MASCHINENLEUCHTE MIT HOHER SCHUTZART<br />

Die LED2WORK GmbH bietet mit der TUBELED_40 II Integrated eine lichtstarke, 100 % CNC-geeignete<br />

LED-Einbauleuchte mit hoher Schutzart. Die Leuchte gibt es in verschiedenen Varianten, die<br />

sich in der Lichtleistung sowie Länge und Breite der Blende unterscheiden. Die Hochleistungs-<br />

LED-Chips liefern 100° Flächenlicht in Tageslichtweiß. Der Farbwiedergabeindex liegt dabei im<br />

hohen Wert von Ra >85. Die Schutzart IP67/IP69K bescheinigt der TUBELED_40 II Integrated<br />

Sicherheit gegen Spanbeschuss sowie Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Kühl- und Schmiermittel.<br />

www.led2work.com<br />

HANDWERKZEUGE IM HOCHWERTIGEN<br />

STAHLKOFFER<br />

Ekomat.indd 1 07.11.2012 07:49:19<br />

Stauff hat sein Komplettprogramm<br />

für die<br />

Befestigungs- und<br />

Verbindungstechnik von<br />

Rohr- und Schlauchleitungen<br />

um weiteres Zubehör<br />

erweitert. Besonders<br />

praktisch im kurzfristigen<br />

Einsatz ist ein robuster<br />

Stahlkoffer mit allen<br />

erforderlichen Komponenten<br />

für das Biegen und Absägen von Hydraulikrohren aus<br />

Stahl oder Edelstahl. Der Koffer enthält eine kombinierte<br />

Handrohrbiege- und Absägevorrichtung, die sich mit einem<br />

handelsüblichen Schraubstock fixieren lässt oder direkt an<br />

einer Werkbankarbeitsplatte bis 35 mm angebracht werden<br />

kann. Drei verschleißarme Biegerollen aus Stahl ermöglichen<br />

die Bearbeitung von Stahl- oder Edelstahlrohren mit den<br />

Außendurchmessern von 6, 8, 10 und 12 mm.<br />

Ebenfalls im Lieferumfang enthalten ist ein Biegehebel.<br />

Abgesägt wird mit einer handelsüblichen Bügelsäge. Um das<br />

vorbereitete Rohr anschließend leckagefrei in das hydraulische<br />

Leitungssystem integrieren zu können, muss es sauber entgratet<br />

werden. Im Koffer ist Platz für einen Handentgrater vorgesehen.<br />

Der universelle Stauff Innen- und Außenentgrater für<br />

Rohrdurchmesser von 6 bis 35 mm ist nicht im Lieferumfang<br />

enthalten, kann aber, wie alle Komponenten dieses praktischen<br />

Komplettsets im robusten Stahlkoffer, separat bezogen werden.<br />

Er hat hochwertig geschliffene Schneiden aus gehärtetem<br />

Spezialstahl und ermöglicht ein fließendes „ratterfreies“<br />

Arbeiten. Den Innen- und Außenentgrater gibt es auch für<br />

Rohre mit Außendurchmessern von 10-54 mm. Stauff bietet für<br />

beide Größen Adapter zur Nutzung mit Akkuschrauber oder<br />

Bohrmaschine an.<br />

www.stauff.com<br />

TECHNISCH-WISSENSCHAFTLICHER BEIRAT<br />

Dr.-Ing. C. Boes, Böblingen<br />

Dipl.-Ing. M. Dieter, Sulzbach/Saar<br />

Dr, Steffen Haack, Lohr a. M.<br />

Dr.-Ing. M. Fischer, Kraichtal<br />

Dr.-Ing. G. R. Geerling, Elchingen<br />

Prof. Dr.-Ing. M. Geimer, Karlsruhe<br />

Prof. Dr.-Ing. habil. W. Haas, Stuttgart<br />

Dr.-Ing. W. Hahmann, Kempen<br />

Prof. Dr.-Ing. S. Helduser, Krefeld<br />

Univ.-Prof. Dr.-Ing. G. Jacobs, Aachen<br />

Dipl.-Ing. M. Knobloch, München<br />

Dr. L. Lindemann, Mannheim<br />

Prof. Dr.-Ing. P. U. Post, Esslingen<br />

Dr.-Ing. K. Roosen, Kaarst<br />

Dr.-Ing. P. Saffe, Hannover<br />

Dr.-Ing. MBA IMD A. W. Schultz,<br />

Memmingen<br />

Dipl.-Ing. E. Skirde, Neumünster<br />

Prof. Dr.-Ing. C. Stammen, Krefeld<br />

Dipl.-Ing. P.-M. Synek, Frankfurt<br />

Prof. Dr.-Ing. J. Weber, Dresden<br />

Der Vorsitzende und stellvertretende<br />

Vorsitzende des Forschungsfonds<br />

Fluidtechnik im VDMA:<br />

Prof. Dr.-Ing. P. U. Post, Esslingen<br />

Dr.-Ing. R. Rahmfeld, Neumünster<br />

PTFE-SCHLÄUCHE FÜR ANSPRUCHSVOLLE<br />

ANWENDUNGEN<br />

Eaton hat den<br />

Marktstart von<br />

zwei neuen<br />

Winner Polytetrafluoroethylen<br />

(PTFE) Schläuchen<br />

in der<br />

EMEA-Region<br />

bekanntgegeben.<br />

Die dünnwandigen PTFE-Schläuche mit glatter Innenseite sind<br />

als leitende (EC-TW) und nichtleitende (EN-TW) Ausführung<br />

erhältlich. Die neuen Winner-Schläuche übertreffen die<br />

Anforderungen der Normen SAE 100R14-A/B und SAE J517 und<br />

eignen sich idealerweise für Kraftstoffanwendungen, Transport<br />

von Chemikalien, in Bereich elektrische Kühlsysteme, für<br />

Verbrennungsmotoren, Luftversorgung im den Bereichen<br />

Brandschutz und Notfallrettung, für Heißpressen, für On/<br />

Off-Highway-Fahrzeuge, Lackier- und Dampfsysteme.<br />

www.eaton.com<br />

DURCHFLUSSMESSER FÜR HOHE DYNAMIK<br />

Bürkert erweitert sein<br />

Portfolio an Massendurchflussmessern<br />

(MFM) und -reglern<br />

(MFC) der Typen<br />

8742/8746 für Gase um<br />

Varianten mit Normsignal-<br />

und PROFIBUS-DP-<br />

Schnittstelle. Die neue<br />

Generation ermöglicht<br />

einen einfachen Gerätetausch<br />

bzw. eine<br />

Anlagenmodernisierung, bei höchster Messgenauigkeit und<br />

wartungsarmen Betrieb. Das robuste Gehäuse erlaubt zudem<br />

den ungeschützten Feldeinsatz, selbst in Ex-Zone 2. Die MFC/<br />

MFM arbeiten im Nenndurchflussbereich von 0,010 lN/min bis<br />

160 lN/min (Typ 8742) bzw. 20 lN/min bis zu 2 500 lN/min (Typ<br />

8746). Optional können bis zu vier Echtgas-Kalibrierkurven für<br />

verschiedene Gase und Mischungen gespeichert werden.<br />

Gaswechsel, beispielsweise für Fermenter oder zur Schmelzebehandlung<br />

von Metallen, sind so problemlos möglich.<br />

Die neue Geräte-Generation besitzt über das gesamte Produktprogramm<br />

hinweg einheitliche M12-Standardstecker für die<br />

Kommunikation, die eine einfache Installation und Ersatzteilversorgung<br />

sicherstellen. Dank des integrierten Konfigurationsspeichers<br />

lassen sich die Geräte schnell und einfach per Plug &<br />

Play austauschen. Die MFM/MFC sind konform zu FDA und USP<br />

Class VI lieferbar und können auch im Pharma- und Lebensmittelbereich<br />

eingesetzt werden.<br />

www.buerkert.de<br />

156 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


PUMPEN-LEISTUNGSBEREICH ERWEITERT<br />

Prominent hat die Produktfamilie<br />

der Schlauchdosierpumpen<br />

komplettiert. Der Leistungsbereich<br />

wurde auf eine<br />

Maximalleistung von 65 l/h bei<br />

bis zu 5 bar Gegendruck<br />

erweitert. Für kleine Dosiermengen<br />

wurde eine spezielle<br />

Variante entwickelt. Die<br />

Schlauchdosierpumpe der<br />

Baureihe Dulcoflex Control –<br />

DFXa steht in folgenden drei<br />

Varianten zur Verfügung: Zur Dosierung von 6 ml/h bis 18 l/h<br />

(5bar), 10 ml/h bis 30 l/h (7bar) und 22 ml/h bis 65 l/h (5bar).<br />

Die neue 18 l/h Variante eignet sich beispielsweise dann, wenn<br />

mit hoher Präzision wenige ml/h dosiert werden sollen. Die<br />

Schlauchdosierpumpe eignet sich besonders für die Dosierung<br />

von ausgasenden, abrasiven, scherempfindlichen und auch<br />

hochviskosen Flüssigkeiten.<br />

www.prominent.com<br />

HOCHPRÄZISE ZAHNRAD-DOSIERPUMPE<br />

Das Pumpenportfolio der<br />

Firma Kracht wurde um die<br />

hochpräzise, außenverzahnte<br />

Zahnrad-Dosierpumpe<br />

ADP erweitert.<br />

Durch kleinste Spiele und<br />

eine optimale Zahnradgeometrie<br />

verfügt die ADP<br />

über einen hohen volumetrischen<br />

Wirkungsgrad auch<br />

bei ungünstigen Kombinationen<br />

wie z. B. hohen Drücken bei niedrigen Drehzahlen und<br />

niedrigen Viskositäten. Die Hauptbestandteile der Pumpe sind<br />

aus Edelstahl gefertigt. Dadurch ergibt sich eine große Bandbreite<br />

an Flüssigkeiten, die dosiert werden können. Eingesetzt<br />

wird die hochpräzise Pumpe vornehmlich beim Dosieren von<br />

Polyolen und Isocyanaten sowie von Harz und Härter in Zweioder<br />

Mehrkomponentenanlagen.<br />

www.kracht.eu<br />

VERSCHLEISSTEILE SELBST DRUCKEN<br />

IHR RUF HÄNGT VON JEDER VON<br />

UNS HERGESTELLTEN KOMPONENTE AB<br />

Wir verstehen, dass Leistung und Zuverlässigkeit wesentlich<br />

zu Ihrem Erfolg beitragen. Sie können sich auf HydraForce<br />

bei der Entwicklung und Herstellung von Einschraubventilen,<br />

Steuerblöcken und elektrohydraulischen Systemen von<br />

höchster Qualität verlassen. Unser Ziel ist es, sicherzustellen,<br />

dass Ihre Maschinen einwandfrei funktionieren – tagtäglich<br />

bei den härtesten Einsätzen.<br />

Planen Sie Ihr persönliches Beratungsgespräch auf<br />

HydraForce.com<br />

Um hochbelastbare<br />

Bauteile drucken zu<br />

können, hat der<br />

Kunststoffspezialist<br />

igus jetzt einen<br />

neuen Allrounder-<br />

Werkstoff entwickelt.<br />

iglidur I190<br />

zeichnet sich vor<br />

allem durch seine hohe Festigkeit aus, sodass selbst filigrane<br />

Strukturen im gedruckten Bauteil stabil sind. iglidur I190 eignet<br />

sich auch für die Konstruktion von Gleit-Komponenten für<br />

Multi-Material-Bauteile, da es sich sehr gut mit hochsteifen<br />

Materialien verbindet. Das neue schmiermittelfreie Filament ist<br />

auf allen handelsüblichen geschlossenen 3D-Druckern mit<br />

einer beheizbaren Druckplatte ganz einfach zu verarbeiten. Die<br />

gedruckten Teile können auch bei Temperaturen von bis zu 90<br />

Grad Celsius eingesetzt werden<br />

www.igus.de<br />

Lincolnshire, IL, USA +1 847-793-2300<br />

Birmingham, UK +44 121 333 1800<br />

Changzhou, China +86 519 6988 1200<br />

São Paulo, Brasilien +55 11 4786 4555<br />

Eussenheim, DE +49 9353 9855 86<br />

Karlsruhe, DE +49 721 2048 3493<br />

Zweibrücken, DE +49 6332 79 2350<br />

© <strong>2021</strong> HydraForce, Inc.


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

GLEITLAGER IN HYDRAULIKSYSTEMEN –<br />

WELCHER WERKSTOFF ÜBERZEUGT?<br />

Gleitlager in Hydropumpen und Hydromotoren<br />

sind hohen mechanischen und tribologischen<br />

Beanspruchungen ausgesetzt. Nur eine auf die<br />

Anforderungen gerichtete Werkstoffauswahl<br />

und geometrisch präzise gefertigte Gleitlager<br />

ertragen die Beanspruchungen und sind in der<br />

Lage, die Forderungen nach<br />

Systemzuverlässigkeit, spezieller Lauf- und<br />

Anlaufcharakteristik, präziser Regelbarkeit,<br />

langer Nutzungsdauer und maximaler<br />

Wirtschaftlichkeit zu erfüllen.<br />

Autoren: Mark Erlwein und Ferenc Vörös, KS Gleitlager GmbH, St. Leon-Rot<br />

In den unterschiedlichen Hydrauliksystem-Anwendungen<br />

kommen alle denkbaren Bauformen von Gleitlagern vor:<br />

Buchsen (mit und ohne Bund), Halbschalen, Segmente und<br />

Anlaufscheiben. Innerhalb der Grundformen variieren alle<br />

Dimensionen und es wird nahezu das ganze Gleitwerkstoffspektrum<br />

ausgeschöpft. Die Gleitwerkstoffe der Lager bestehen aus<br />

reib- und verschleißoptimierten Materialkompositionen. Metallgleitlager<br />

auf der Basis von Aluminium oder Bronze in monometallischer<br />

Ausführung oder in Verbundausführung werden vermehrt<br />

durch Metall-Kunststoff-Verbundgleitlager ersetzt.<br />

Gleitlager werden überwiegend in großen Stückzahlen auf<br />

schnelllaufenden Umformmaschinen zumeist aus Halbzeugbandmaterial<br />

produziert. Nur eine hohe Prozessstabilität bei<br />

gleichzeitiger Flexibilität in allen Fertigungsschritten ermöglicht<br />

die Herstellung von Lagern für den vielfältigen Hydraulikmarkt.<br />

GLEITLAGER IN DEN UNTERSCHIEDLICHEN<br />

PUMPENBAUARTEN<br />

Kolbenpumpen mit axialer Kolbenanordnung sind die am häufigsten<br />

in hydraulischen Systemen vorkommenden Aggregate zur<br />

Erzeugung eines stufenlos variablen Ölstroms. Häufig bilden sie<br />

158 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

in Kombination mit einem Hydromotor das<br />

hydrostatische Fahrgetriebe in Bau-, Bergbau-<br />

oder Landmaschinen. In Axialkolbenpumpen<br />

kommen vornehmlich Gleitbuchsen<br />

aus Metall-Polymer-Werkstoffen<br />

als Hauptwellenlager zum Einsatz. Zudem<br />

kann die sogenannte Schwenkwiege<br />

zur Verstellung des Fördervolumens in relativ<br />

großen Gleitlagerschalen gelagert<br />

sein. Die Gleitlager müssen eine feinfühlige<br />

Regelung des Volumenstroms gewährleisten. Ein<br />

geringes Losbrechmoment bei niedrigem und konstantem<br />

Reibwert ist dafür entscheidend.<br />

In Kolbenpumpen mit radialer Kolbenanordnung entsteht der<br />

Kolbenhub zur Förderung des Fluids durch die Exzentrizität zwischen<br />

Außenring und Welle. Gleitlager dienen in diesem Pumpentyp<br />

zur Lagerung der Antriebswelle im Gehäuse. Aufgrund<br />

des erzeugbaren hohen Druckniveaus und der direkten Einleitung<br />

der Kolbenkräfte in die Welle sind auch die Wellenlager im<br />

Pumpengehäuse hoch beansprucht. Hier findet man überwiegend<br />

Metall-Polymer-Verbundgleitlager – sie erfüllen die hohen<br />

Anforderungen bezüglich Tragfähigkeit und zusätzlicher<br />

tribologischer Perfomance.<br />

In Zahnradpumpen erfolgt die Förderung des Mediums in den<br />

Zahnzwischenräumen rotierender Zahnräder.<br />

In Innenzahnradpumpen rotiert ein angetriebenes Zahnrad<br />

exzentrisch in einem mitdrehenden, innenverzahnten Gegenrad.<br />

Im Pumpengehäuse montierte Gleitbuchsen übernehmen die<br />

Lagerung der Antriebswelle. Es kommen Stahl-Aluminium-Verbundgleitlager<br />

und vermehrt Stahl-Polymer-Verbundgleitlager<br />

zum Einsatz.<br />

In Außenzahnradpumpen kämmen zwei Zahnräder in einem<br />

Pumpengehäuse und fördern so das Fluid in den Räumen zwischen<br />

den Zähnen und der Gehäusewand. Eines der beiden<br />

Pumpenräder ist das Antriebsrad, das zweite wird über den<br />

Zahn-Formschluss mitgeschleppt. Gleitbuchsen im Pumpengehäuse<br />

nehmen die aus der Verdrängung des Mediums entstehenden<br />

Kräfte auf.<br />

Die Kompaktheit von Zahnradpumpen lässt nur wenig Bauraum<br />

für die Lagerung der beiden Wellen im Gehäuse zu. Die Lagerbuchsen<br />

sind daher sehr dünnwandig ausgeführt. Niedrige<br />

Reibwerte bei hoher Verschleißfestigkeit sind entscheidend für<br />

einen dauerhaft hohen Pumpenwirkungsgrad. Als Gleitwerkstoff<br />

setzt man auf einen Dreischicht Stahl-Bronze-Polymer-Verbundwerkstoff.<br />

Die Kunststoffschicht, die in die poröse Sinterbronze<br />

imprägniert ist, besteht aus einer PTFE-Matrix mit, die Tragfähigkeit<br />

steigernden Fasern und den Verschleiß mindernden Füllstoffen.<br />

Zur sicheren Versorgung der präzisen Lager – mit aus dem<br />

Förderstrom abgezweigtem Medium ‒ sind mitunter axial angeordnete<br />

Versorgungsnuten in die Gleitfläche eingebracht. Ein<br />

korrektes Einpressen der Buchsen in das Gehäuse stellt sicher,<br />

dass sich die Schmiernuten außerhalb des Lastbereiches befinden.<br />

01 Stahl-Kunststoff-Verbundbuchsen mit dem Markennamen<br />

Permaglide mit axialen Schmiernuten<br />

Üblicherweise definiert der Systemhersteller den Bauraum für<br />

die Lagerung im Aggregat und gibt die relevanten Betriebsparameter-Daten<br />

für die Lagerung vor. Der Gleitlagerhersteller entwirft<br />

mit diesen Informationen die Lagerung und realisiert in den<br />

Grenzen seiner Designfreiheit spezielle Features am Lager – zum<br />

Beispiel die Fasen der Lauffläche, die Schmiernuten in der Gleitfläche<br />

oder die Ausstanzungen bzw. Bohrungen für die Schmierstoffversorgung<br />

des Lagers durch die Umbauteile. Ziel der Maßnahmen<br />

ist die Maximierung der lastübernehmenden Gleitfläche.<br />

Die Fasen der Stirnflächen können dabei auch asymmetrisch<br />

sein. Des Weiteren gilt es – unter Berücksichtigung von Kräften,<br />

Daten des Hydrauliköls und der Ausführung der zu lagernden<br />

Wellen – den für die Einstellung eines hydrodynamischen<br />

Schmierzustandes entscheidenden Schmierspalt auszulegen.<br />

Hierfür werden vom Lagerspezialisten neben den Gleitlagerdaten<br />

und dem Wärmegang der Pumpe auch die Fertigungstoleranzen<br />

sowie die elastischen Deformationen der belasteten Bauteile<br />

in die Auslegung einbezogen. In kritischen Fällen setzt man für<br />

diese Berechnung eine Simulationssoftware ein. Auf Basis vieler<br />

Simulationszyklen kann die optimale Ausführung ermittelt werden.<br />

PASSGENAUE SC<strong>HMI</strong>ERSTOFFVERSORGUNG<br />

Von großer Bedeutung für das geforderte Performanceniveau eines<br />

Gleitlagers in Hydraulikkomponenten ist die Gewährleistung<br />

der Versorgung des Lagers mit Schmierstoff. Speziell für gleitgelagerte,<br />

hoch belastete, schnell drehende Wellen müssen daher<br />

Schmiernuten in den Gleitflächen der Lager realisiert werden.<br />

02<br />

Stribeckkurven verschiedener Gleitwerkstoffe nach dem<br />

Einlaufen<br />

OPTIMIERUNG VON GLEITLAGERN FÜR<br />

HYDRAULIKAGGREGATE<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 159


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

03<br />

Prüfstand für Gleitlager in Hydraulikpumpen<br />

Über entsprechend angeordnete Verbindungsnuten oder Verbindungsbohrungen<br />

wird für die Versorgung des Gleitlagers druckseitig<br />

ein Teilstrom aus dem Medium-Förderstrom abgezweigt<br />

und in den Schmierspalt gedrückt. Die so im Lager verfügbare<br />

Schmierstoffmenge wird vor allem durch die Größe des Nutquerschnitts<br />

determiniert. Dabei soll die Menge einerseits minimal<br />

sein, um den Wirkungsgrad des Aggregates möglichst hoch zu<br />

halten. Andererseits muss die Schmiermittelmenge mindestens<br />

so groß bemessen sein, dass eine zuverlässige Versorgung des Lagers<br />

gewährleistet ist. So wird sichergestellt, dass die entstehende<br />

Reibleistung angemessen kontrolliert wird und das System sich<br />

nicht überhitzt, selbst im Betrieb mit niedriger Drehzahl und hoher<br />

Anfahrlast, beides für die Tribologie in Gleitlagern eher ungünstige<br />

Bedingungen.<br />

HERAUSFORDERUNG: SC<strong>HMI</strong>ERNUTEN<br />

Aus fertigungstechnischer Sicht und aus Sicht der Qualitätssicherung<br />

stellen Nuten in der Gleitfläche grundsätzlich Herausforderungen<br />

dar: Beim Umformen, also Prägen des Nutquerschnitts,<br />

bildet der vom Gleitwerkstoff bzw. vom Schichtsystem rissfrei ertragbare<br />

Querschnitt eine geometrische Grenze. Insbesondere<br />

bei höherfesten oder spröden Werkstoffen sowohl aus der Familie<br />

der Bronzen als auch der Kunststoffe sind die Nutquerschnitte<br />

limitiert. Eine infolge des Prägens mit eindringendem Prägewerkzeug<br />

entstehende Materialverdrängung in die Gleitfläche<br />

und in die Stirn- oder Seitenflächen des Gleitlagers hinein ist unvermeidbar.<br />

Zum einen kann dadurch der ohnehin enge<br />

Schmierspalt im Gleitlager gestört werden, zum anderen kann<br />

die Deformation der Stirnfläche eventuell eine neben dem Lager<br />

montierte Dichtung beschädigen oder weitere Störungen im Betrieb<br />

zur Folge haben. Passende Umformwerkzeuge sind für eine<br />

Minimierung der Deformationen und damit zur Beherrschung<br />

dieser Verfahrensbesonderheit nötig. Beim spanenden Herstellen<br />

der Schmiernuten besteht das Risiko, dass insbesondere die<br />

empfindliche Gleitschicht vom Bearbeitungswerkzeug sowie von<br />

entstehenden Spänen beschädigt wird. Nur ein Qualitätssicherungssystem<br />

mit Produkt- und Prozessüberwachung kann die<br />

Produktion von Fehlteilen in zumeist mit hohen Taktzahlen laufenden<br />

Fertigungseinrichtungen absichern und so im späteren<br />

Betrieb der Aggregate Störungen durch fehlerbehaftete Gleitlager<br />

ausschließen.<br />

PERFORMANCESTEIGERUNG BEI GLEITLAGER-<br />

WERKSTOFFEN<br />

Metallische Gleitlagerwerkstoffe sind allgemein für ihr hohes<br />

Tragfähigkeitsniveau, eine hohe Wärmeleitfähigkeit sowie Robustheit<br />

gegenüber Fremdpartikeln im Lagerspalt bekannt. In<br />

Aggregaten der Hydraulik sind Gleitlager aus Aluminium- und<br />

Bronzelegierungen als Monometall- sowie als Schicht-Verbundgleitlager<br />

erfolgreich im Einsatz. Alle Gleitlager aus diesen Werkstoffen<br />

benötigen zur Vermeidung eines „Fressens“ mit der i.d.R.<br />

aus Stahl bestehenden Welle in jedem Betriebspunkt eine ausreichende<br />

Schmierung. Kritische Betriebszustände mit Mangelschmierung<br />

und Mischreibung können schnell zu Schädigungen<br />

der Lager und damit zu Aggregatsausfällen führen. Die Leistungsdichte<br />

von Systemkomponenten in der Hydraulik konnte<br />

mit metallischen Gleitwerkstoffen somit nicht weiter gesteigert<br />

werden. Auch waren die zunehmend geforderte Regelgenauigkeit<br />

sowie das sanfte Anfahren aus dem Stillstand des Aggregates<br />

nicht oder nur begrenzt darstellbar.<br />

Mit der Entwicklung leistungsfähiger Kunststoffe als eine<br />

Schichtkomponente oder aber als Gleitschicht wurde die Basis<br />

für die weiter gesteigerte tribologische Performance von Gleitlagern<br />

für hydraulische Systeme gelegt. Gleitlager mit einem in<br />

160 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

POINTIERT<br />

METALL-KUNSTSTOFF-VERBUNDGLEITLAGER<br />

ERSETZEN METALLGLEITLAGER<br />

NIEDRIGE REIBWERTE BEI HOHER<br />

VERSCHLEISSFESTIGKEIT GEFORDERT<br />

LASTÜBERNEHMENDE GLEITFLÄCHE SOLL<br />

MAXIMIERT WERDEN<br />

SC<strong>HMI</strong>ERNUTEN IN DEN GLEITFLÄCHEN<br />

NOTWENDIG<br />

Performance von wesentlicher Bedeutung. In der Zusammenarbeit<br />

zwischen Aggregathersteller und Gleitlagerhersteller und der<br />

Zusammenführung aller Kompetenzen und Ressourcen liegen<br />

Chancen und Möglichkeiten das optimale Gleitlager zur Erreichung<br />

maximaler Kundenzufriedenheit zu entwickeln.<br />

Bilder: KS Gleitlager GmbH<br />

www.rheinmetall-automotive.com<br />

MANGELSC<strong>HMI</strong>ERUNG UND<br />

MISCHREIBUNG SIND SCHÄDLICH<br />

FÜR DIE LAGER<br />

eine poröse Bronzeschicht imprägnierten Festschmierstoffgemisch<br />

auf der Basis von PTFE (Polytetrafluoräthylen), wie die<br />

Gleitlager mit dem Markennamen Permaglide, weisen eine<br />

niedrige Gleitreibung, exzellente Notlaufsicherheit sowie eine<br />

hervorragende Anlaufcharakteristik aus dem Stillstand heraus<br />

auf. Der Stick-Slip-Effekt ist vernachlässigbar gering. Sie ermöglichen<br />

damit in Verstellpumpen eine feinfühlige Volumenstromregelung.<br />

Der spezielle Schichtaufbau aus porös aufgesinterter<br />

Bronze auf einem Träger aus Stahl gewährleistet eine optimale<br />

Reibwärmeableitung aus dem Gleitlager in das Pumpengehäuse.<br />

Damit sind kritische Betriebszustände mit hohen Mischreibungszuständen<br />

wie zum Beispiel eine niedrige Ölviskosität<br />

oder eine Drehzahlbanderweiterung mit niedrigeren Drehzahlen<br />

von diesen Gleitwerkstoffen auch über lange Zeiträume<br />

sicher zu gewährleisten. Mit ihrer für sehr viele Anwendungsfälle<br />

ausreichenden Leistungsfähigkeit kommen sie in zahlreichen<br />

Applikationen zum Einsatz und haben sich bereits über lange<br />

Zeit bewährt.<br />

Für spezielle Applikationen in denen die PTFE-basierten Gleitlager<br />

an ihre Leistungsgrenzen stoßen, stehen Hochleistungs-<br />

Verbund-Gleitlager mit thermoplastischer Gleitschicht wie zum<br />

Beispiel PEEK (Poly-Ether-Ether-Keton) zur Verfügung. Bei diesem<br />

Lagertyp ist eine mit Füllstoffen verstärkte Laufschicht über<br />

eine Sinterbronze-Verbindungsschicht auf dem Lagerrücken aus<br />

Stahl appliziert. Es entstehen Gleitlager mit gesteigerter Tragfähigkeit,<br />

Verschleißfestigkeit, Kavitation- und Erosionsresistenz<br />

sowie chemischer Beständigkeit. Sie gehen mit der Ausgewogenheit<br />

aller Performancekriterien deutlich über die für metallische<br />

Gleitlager und auch über die für Metall- PTFE-Verbundgleitlager<br />

hinaus.<br />

Gleitlager aus diesem Schichtverbund sind direkt einsatzfertig<br />

oder lassen sich nach dem Einpressen in die Lageraufnahme am<br />

Innendurchmesser spanend nachbearbeiten. Damit gelingt die<br />

Einstellung enger Schmierspalte sowie enger Form- und Lagetoleranzen<br />

in Baugruppen kompakter Hochleistungspumpen. Mit<br />

derart geringem Spiel betriebene Gleitlager müssen im Betrieb<br />

sicher mit Schmierstoff versorgt werden. Nur so ist die extreme<br />

Lagerperfomance mit hoher Robustheit gegen das sogenannte<br />

„Fressen“ möglich.<br />

PRÜFSTANDVERSUCHE SIND MASSGEBLICH<br />

Um leistungsfähige Gleitlager für hydraulische Systemkomponenten<br />

zu entwickeln und systematisch zu optimieren ist eine innovative<br />

Entwicklungsressource mit Technikum und Prüffeld erforderlich.<br />

Details der Produktgeometrie und der Gleitwerkstoffe<br />

müssen hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die relevanten<br />

Kennwerte des Lagers und damit auf das gesamte Aggregat mittels<br />

intelligenter Lagerprüfstände abgeprüft werden. Der Erkenntnisgewinn<br />

aus Prüfstandversuchen an Gleitlagern und Serieninformationen<br />

aus dem Betrieb der Aggregate mit Gleitlagern<br />

ist für die kontinuierliche Entwicklung immer leistungsfähigerer<br />

Lagerlösungen für Hydraulikkomponenten mit stetig gesteigerter<br />

Proportional-Vorsteuerventile<br />

• Typen VR 030 / 032 als flexibles Baukastensystem<br />

• Druckminderventil<br />

• Konstanter Arbeitsdruck im Regelbereich<br />

• Regeldruck 20 bar bis 30 bar<br />

• Tankdruck 30 bar / 210 bar<br />

• Befestigung über Flansch oder Zentralgewinde<br />

• Schutzart je nach Stecker bis IP69K<br />

• Nenndurchfluss bis > 3 l/min<br />

• Geringe Hysterese und kurze Stellzeiten<br />

www.magnet-schultz.com<br />

Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 161<br />

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HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />

EXAKTER AUSHUB<br />

IN EINEM ZUG<br />

Die Aerzener Ga-La-Bau GmbH aus dem<br />

Weserbergland erhielt den Auftrag einen<br />

Mountainbike Pumptrack direkt am Standort des<br />

neuen Outlets der Firma Bunnyhop in Hameln zu<br />

realisieren. Dort sollen Kunden ihre<br />

Mountainbikes direkt testen können und für<br />

Anfänger erste Technikkurse stattfinden. Zum<br />

Einsatz kam dabei eine 3D-Baggersteuerung.<br />

Die Herausforderung bei der Planung des 200 m langen<br />

Parcours bestand darin, sowohl erfahrenen Mountainbikern<br />

als auch ambitionierten Freizeitsportlern eine reizvolle<br />

Strecke anzubieten. Mit dem Start in 2 m Höhe und<br />

herausfordernden Geländeformen wie Rampen, Buckelpiste und<br />

Steilkurven bietet die Piste Adrenalin sowohl für Profis als auch<br />

für Anfänger – und ist eine anspruchsvolle Aufgabe für den Landschaftsbauer.<br />

Der Aerzener Ga-La-Bau ist Kunde von Sitech Deutschland<br />

und hat den Track vom Aufmaß bis zu den Erdarbeiten komplett<br />

digital geplant und in nur einer Woche nach einem digitalen Geländemodell<br />

(DGM) umgesetzt. Das Aufmaß des Urgeländes erfolgte<br />

mit GNSS-Rover, anschließend wurde das DGM mit Data-<br />

Flor erstellt und mit Trimble Business Center für die 3D-Baggersteuerung<br />

Trimble Earthworks ausgegeben.<br />

Trimble Business Center ist eine Bausoftware, die unter anderem<br />

zum berechnen von Massen- und Oberflächen geeignet ist.<br />

Mit ihrer Hilfe können Daten aus Vermessungen über Schnittstel-<br />

len zur Maschinensteuereng ausgegeben warden. Darüber hinaus<br />

vereint die Software Daten zur Kalkulation, Baustelleneinrichtung,<br />

Gerätepositionierung, Befliegungen und Weiteres.<br />

Die 3D-Baggersteuerung Trimble Earthworks ist ein System<br />

aus einer Reihe von Empfängern und Sendern, die Informationen<br />

über die genaue Position des Baggers und seiner Werkzeuge austauschen.<br />

Über ein Internetmodem empfängt der Bagger die Geländepläne,<br />

die Produktions- und Maschinendaten. Über Satellitennavigation<br />

gleicht der Bagger seine Position mit dem Sollwert<br />

ab. Ein Android-Gerät in der Fahrerkabine visualisiert alle Informationen.<br />

Optional ist eine Ansicht in augmented Reality möglich.<br />

Die Baggersteuerung verfügt über eine Richtugsautomatik.<br />

Diese horizontale Lenksteuerung führt den Dozer ohne manuelle<br />

Unterstützung des Fahrers entlang einer Linie des Geländemodells.<br />

Die Lenksteuerung ist besonders nützlich, wenn die<br />

Führungslinie an Bruchkanten mit unterschiedlichen Niveaus<br />

oder Neigungen wie Randsteinen, Mittellinien oder entlang eines<br />

Böschungsfußes gewählt wird. Der Bediener kann außerdem manuell<br />

Offsets von ausgewählten Linien einstellen.<br />

Während die Richtungsautomatik die Maschine führt, kann<br />

sich der Fahrer auf die Planie in Höhe und Neigung, den Materialabtransport<br />

und die Sicherheit konzentrieren. So trägt die<br />

Lenksteuerung zur Steigerung der Präzision der Planie bei, es<br />

wird exakt nach dem Modell gearbeitet und bei weniger Durchgängen<br />

mit weniger Überlappungen die Produktivität der Maschine<br />

gesteigert.<br />

FERTIGSTELLUNG IN EINEM ZUG<br />

Für die Umsetzung hat die Aerzener Ga-La-Bau zunächst Material<br />

in der notwendigen Höhe aufgeschichtet, grob moduliert und<br />

verdichtet. Anschließend wurde die endgültige Geländeform mit<br />

vielen Details, engen Radien und Gefällewechseln mit einem Ku-<br />

162 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>


POINTIERT<br />

BAUMASCHINE ERHÄLT GELÄNDE-<br />

INFORMATIONEN PER SCHNITTSTELLE<br />

KAMERAS ERMÖGLICHEN ANSICHT IN<br />

AUGMENTED REALITY<br />

RICHTUNGSAUTOMATIK SORGT FÜR GERADE<br />

AUSGEHOBENE LINIEN<br />

bota 8t-Bagger mit Trimble Earthworks in Dual GNSS-Konfiguration<br />

aus dem verdichteten Material zentimetergenau herausgearbeitet.<br />

Neben der schnellen Umsetzung mit der Maschinensteuerung<br />

in einem Zug, ohne Herantasten an die geplante Geländeform<br />

oder unnötige Nacharbeiten, bietet die digitale<br />

Umsetzung den Vorteil, dass der Plan mit dem Auftraggeber zuvor<br />

im Detail besprochen werden konnte. Die Bikeprofis waren<br />

mit der fertiggestellten Piste entsprechend zufrieden.<br />

Als Ideengeber für die Projektmanagementsoftware Galawork<br />

hat der Aerzener Galabau-Betrieb eine große Nähe zu Bausoftware<br />

und vor zwei Jahren zusammen mit Sitech die vollständige<br />

digitale Integration der Bauprozesse entlang der kompletten<br />

Wertschöpfungskette begonnen. Neben GNSS-Rovern und<br />

Hard- und Software für das Aufmaß wurde ein Kettenbagger beschafft<br />

und direkt mit Trimble Earthworks in Dual GNSS-Konfiguration<br />

ausgerüstet. Die Ergebnisse waren überzeugend, so<br />

dass direkt zwei weitere Maschinen ausgerüstet wurden. Eine<br />

Maschine wird jetzt zusätzlich mit UTS-Steuerung ausgerüstet.<br />

Vollständig integrierte<br />

Automatisierung für<br />

mobile Maschinen - X90<br />

Komplettes Portfolio:<br />

www.br-automation.com/mobile-automation<br />

ZUFRIEDENHEIT BEI BEDIENERN<br />

Selbst skeptische Baggerfahrer sind nach einer kurzen Einarbeitung<br />

begeistert, weil mit der Steuerung Fehler vermieden und<br />

exakt nach Plan gearbeitet werden kann und zeitaufwändige<br />

Nacharbeiten wegen zu viel oder zu wenig Aushub entfallen.<br />

„Weil das Arbeiten mit den Systemen einfacher ist, fragen unsere<br />

Mitarbeiter bereits weit vor Projektbeginn nach den Baggern<br />

mit den Maschinensteuerungssystemen“, berichtet Bauleiter<br />

Markus Holz. Die positiven Erfahrungen beim Aerzener Galabau-Unternehmen<br />

haben sowohl die Mitarbeiter als auch die<br />

Geschäftsführer überzeugt, so dass der eingeschlagene Weg<br />

fortgesetzt werden soll und weitere Maschinen mit intelligenten<br />

Steuerungssystemen ausgerüstet werden.<br />

Bilder: Sitech<br />

www.sitech.de<br />

< Einfache Handhabung<br />

< Integrierte Sicherheitstechnik<br />

< Schnellere Entwicklung<br />

Mehrere Sensoren, über das gesamte<br />

Fahrzeug verteilt, informieren per Satellitennavigation<br />

jederzeit exakt über die Position


EXOSKELETTE AUS DEM BAUKASTEN<br />

Magnetventile<br />

&Spulen<br />

der SUN FLeX Serie<br />

•Schwimmende Bauweise<br />

•10Mio. Ein-/Ausschaltzyklen<br />

•Erfüllt neuen NFPA Teststandard<br />

•Höhere Durchflussmengen<br />

•Extrem niedrige Leckage<br />

•Auch mit Explosionsschutz<br />

Gemeinsam mit der TU München und der voxeljet AG aus<br />

Friedberg hat die Hawe Hydraulik SE ein Forschungsprojekt<br />

zur Entwicklung von Leichtbau-Robotern, sogenannten<br />

Exoskeletten gestartet. Das durch das Bayerische Staatsministerium<br />

für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie<br />

geförderte Projekt verfolgt das Ziel, einen Leichtbau-Roboter<br />

quasi aus dem Baukasten für verschiedene Bewegungsaufgaben<br />

und Anwendungen automatisiert aufzubauen, anzupassen<br />

und herzustellen. Mit Produkten aus dem Baukasten<br />

kennt sich Hawe sehr gut aus. Alle Aggregate, Pumpen und<br />

Ventile des Unternehmens verfolgen dieses Prinzip.<br />

Hawe Hydraulik stellt für das Projekt ein kompaktes und<br />

leichtgewichtiges elektrohydraulisches Antriebsystem<br />

bestehend aus Kompaktaggregat, Schlauchsystem und<br />

Zylinder zur Verfügung. Die notwendigen Schnittstellen, die dann in tragbaren<br />

(Exoskelett), mobilen (Robotersystem) oder auch stationären Systemen eingesetzt<br />

werden, kommen ebenfalls von Hawe.<br />

www.hawe.com<br />

SYNERGIEEFFEKTE FÜR HOCHWERTIGE PUMPENLÖSUNGEN<br />

Anwender können nun bei Flux als<br />

offiziellem ARO-Vertriebspartner für<br />

Deutschland, UK und den Niederlanden<br />

aus einer noch breiteren<br />

Palette an druckluftbetriebenen<br />

Doppelmembranpumpen für die<br />

unterschiedlichsten Anwendungsgebiete<br />

wählen. Der Einsatzbereich<br />

reicht von niedrig viskosen Medien<br />

über korrosive und abrasive<br />

Flüssigkeiten, auch mit größeren<br />

Feststoffanteilen, bis zum Betrieb in Ex-Bereichen. Sonderpumpen wie beispielsweise<br />

FDA konforme Ausführungen sowie Varianten für Pulver- und Hochdruckanwendungen<br />

sind ebenfalls verfügbar.<br />

Anschlussgrößen von ¼“ bis 3“ bei Förderleistungen von 20 bis 1.079 l/min sind<br />

ebenso lieferbar wie die verschiedensten Werkstoff- und Anschlussvarianten.<br />

Besonders hervorzuheben sind die mit einer elektronischen Schnittstelle lieferbaren<br />

Pumpen der EXP-Serie, die problemlos in automatisierte Prozesse eingebunden oder<br />

dazu später nachgerüstet werden können. Der Druckluftantrieb erlaubt einen sehr<br />

sicheren und trockenlaufbeständigen Betrieb.<br />

Die meisten ARO Membranpumpen sind auch in ATEX-zertifizierter Ausführung<br />

verfügbar und können vielfältige Pumpaufgaben in der Chemie- und Fertigungsindustrie,<br />

der Energie- oder Pharmabranche übernehmen.<br />

www.flux-pumps.com<br />

TESTEN UNTER EXTREMEN BEDINGUNGEN<br />

Brüsseler Allee 2|41812 Erkelenz<br />

Tel.: +492431/80 91 0|Fax: +492431/80 91 19<br />

sales@sunhydraulik.de |www.sunhydraulik.de<br />

Bei den aufwendigen Strukturversuchsreihen<br />

in der modernen Prüfstandanlage in<br />

Kirchdorf setzt Liebherr auf die Kraftsensoren<br />

U10M und die S9M sowie Dehnungsmessstreifen<br />

von Hottinger Brüel &<br />

Kjaer. So messen die U10M-Sensoren<br />

beispielsweise biegemomentkompensiert<br />

die auftretenden Kräfte während Dehnungsmessstreifen<br />

von HBK zeitgleich auf<br />

den Bauteilen messen. Die Kraftaufnehmer<br />

der Serie U10M erreichen eine sehr hohe Präzision über einen weiten Messbereich.<br />

So liefern sie bei den unterschiedlichen Messaufbauten bei Liebherr hochauflösende<br />

Messdaten und bieten maximale Flexibilität. Die hochwertige DMS-Technologie<br />

nimmt zudem kleinste Verformungen der Bauteile präzise auf – für eine<br />

umfangreiche Datengrundlage bei der weiteren Entwicklung.<br />

www.hbkworld.com


No 02_03/2020<br />

Anzeige<br />

Mechatronicnews®<br />

AUTOMATISIERUNG | ANTRIEBSTECHNIK | TECHNOLOGIETRENDS<br />

PRÄZISE MINIATUR-KUGEL-<br />

GEWINDETRIEBE IN DER<br />

MEDIZINTECHNIK<br />

Mehr dazu auf<br />

SEITE 3<br />

IMPRESSUM<br />

HERAUSGEBER<br />

Köhler + Partner GmbH<br />

Brauerstraße 42<br />

21244 Buchholz i.d.N.<br />

Tel.: +49 4181 92892-0<br />

Fax: +49 4181 92892-55<br />

info@koehler-partner.de<br />

GESCHÄFTSFÜHRUNG<br />

Jan Phillip Köhler, Julia Köhler-Cordes<br />

BILDNACHWEIS<br />

Archiv, Köhler + Partner GmbH<br />

www.koehler-partner.de


Anzeige<br />

INDIVIDUELLE AUSZÜGE FÜR<br />

MANUELLE ANWENDUNGEN<br />

Die neue Rollon Light Rail: Hochwertige Teleskopschienen<br />

für mittlere bis leichte Belastungen<br />

Auch im modernen Automatisierungszeitalter kann auf manuelle<br />

Arbeitsprozesse nicht verzichtet werden. Mit der neuen Light<br />

Rail bietet Rollon die passende Lösung. Die robusten Teleskopschienen<br />

zeichnen sich durch eine hohe Biegesteifigkeit<br />

bei geringem Gewicht, gute Laufeigenschaften sowie diverse<br />

Customising- und Korrosionsschutzoptionen aus und eröffnen<br />

Anwendern so interessante Möglichkeiten für neue Konstruktionsdesigns.<br />

Kundenspezifische Lösungen<br />

Die Light Rail eignet sich vor allem für manuelle Anwendungen,<br />

bei denen das Eigengewicht der Schiene ebenso wichtig ist wie<br />

die Biegesteifigkeit des Auszugs. Auf Wunsch werden alle Teleskope<br />

an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst und individuell<br />

projektiert. Auch für den Korrosionsschutz stehen unterschiedliche<br />

Verfahren zur Verfügung.<br />

Hohe Qualität<br />

Mit der neuen Light Rail bietet Rollon zuverlässige Teleskopschienen<br />

in bewährter Rollon-Qualität für mittlere bis leichte<br />

Belastungen. Neben optimierten technischen Features sowie<br />

erweiterten Customisingoptionen steht den Kunden durch die<br />

neue Baugröße 76 außerdem eine wirtschaftliche Lösung für<br />

Traglasten bis 250 kg zur Verfügung.<br />

Die neue Light Rail von Rollon:<br />

- Robuste Teleskopschienen in Leichtbauweise<br />

- Hohe Biegesteifigkeit bei geringem Gewicht<br />

- Vollständiger oder teilweiser Auszug<br />

- Ruhiger, leichtgängiger Lauf<br />

- Lange Lebensdauer<br />

- Platzsparende Konstruktion<br />

- Breites Spektrum an kundenspezifischen<br />

Anpassungsmöglichkeiten<br />

- Neue Baugröße für Traglasten bis 250 kg<br />

ROLLON GMBH<br />

Bonner Straße 317-319 | 40589 Düsseldorf | Tel.: +49 211 95747-0<br />

info@rollon.de | www.rollon.de<br />

MN 2


Anzeige<br />

TECHNOLOGIE<br />

FÜR DAS, WORAUF<br />

ES WIRKLICH<br />

ANKOMMT.<br />

Ein geschliffener Miniatur-Kugelgewindetrieb<br />

bildet das Herzstück eines Computertomographen.<br />

Eine wichtige Baugruppe – entwickelt von<br />

Steinmeyer.<br />

Kompakte, zuverlässige und präzise Miniatur-Kugelgewindetriebe sorgen für Sicherheit in der Medizintechnik.<br />

Die August Steinmeyer GmbH & Co. KG bietet ein breites<br />

Spektrum an Kugelgewindetrieben auf höchstem Qualitätsniveau.<br />

„Ob Schwerlast-, Präzisions- oder Miniatur-Kugelgewindetriebe:<br />

Wir entwickeln individuelle Sonderausführungen<br />

für vielfältige Applikationen“, so Wolfgang Klöblen, Entwicklungsleiter<br />

bei August Steinmeyer.<br />

In der Medizintechnik eignen sich die Antriebskomponenten<br />

zum Beispiel für die Verstellung von Patientenbetten, Positionieraufgaben<br />

in Computertomographen, aber auch für Pumpfunktionen<br />

in Beatmungsgeräten. Hierbei kommt es auf höchste<br />

Kompaktheit, Zuverlässigkeit und Präzision an – schließlich steht<br />

die Sicherheit der Patienten immer an erster Stelle. Auch als<br />

zentrales Antriebselement in extrakorporalen Herzpumpen und<br />

Pipettieranlagen kommen Kugelgewindetriebe aufgrund ihrer<br />

herausragenden Eigenschaften zum Einsatz.<br />

Miniatur-Kugelgewindetriebe von August Steinmeyer mit<br />

Spindelgrößen von 3 mm bis 16 mm bieten nicht nur eine<br />

außergewöhnliche Schubdichte, sie ermöglichen zudem eine<br />

hohe lineare Beschleunigung. Ihr ausgezeichneter Wirkungsgrad<br />

von mehr als 90 Prozent erlaubt den Einsatz von Kleinmotoren.<br />

Sie sind mit gerolltem oder geschliffenem Gewinde in den<br />

Genauigkeitsklassen T5 bis T10 bzw. P0 bis P5 und mit verschiedenen<br />

Mutterntypen erhältlich.<br />

Vorteile der Miniatur-Kugelgewindetriebe:<br />

- Hoher Wirkungsgrad<br />

- Exakte Positioniergenauigkeit<br />

- Lange Lebensdauer<br />

- Geringe Geräuschentwicklung<br />

- Saubere Anwendung<br />

AUGUST STEINMEYER GMBH & CO. KG<br />

Riedstraße 7 | 72458 Albstadt | Telefon +49 7431 1288-0<br />

info@steinmeyer.com | www.steinmeyer.com<br />

MN 3 MN 3


Anzeige<br />

FREQUENZUMRICHTER-SERIE SD4X:<br />

ENTWICKLUNG SCHREITET VORAN<br />

SIEB & MEYER realisiert zusätzliche Vorteile für künftige Anwender<br />

Auf dem Weg zur neuen, zukunftsfähigen SD4x-Serie von Frequenzumrichtern<br />

für Hochgeschwindigkeits-Anwendungen<br />

hat SIEB & MEYER die Softwarebasis und Regelungsplattform<br />

zur Serienreife gebracht. Dabei haben sich einige weitere<br />

Neuerungen ergeben: So können sich Anwender auf eine<br />

zusätzliche Antriebsfunktion freuen, zudem wurde das Tool<br />

„Motor Analyzer“ weiterentwickelt.<br />

Der Fokus wird in <strong>2021</strong> auf der leistungsseitigen Erweiterung<br />

der SD4S-Varianten liegen – den Beginn machte bereits eine<br />

Schaltschrank-Variante mit 800 W / 1,6 kVA. Ende des zweiten<br />

Quartals <strong>2021</strong> wird die nächste Baugröße mit 1.600 W / 3,2 kVA<br />

zur Verfügung stehen. Dank der stabilen und funktionell ausgereiften<br />

Software- und Logikbasis ist gewährleistet, dass diese<br />

SD4x-Modelle ohne Funktionseinschränkungen betrieben<br />

werden können. Ein Highlight ist die Möglichkeit des Betriebs<br />

von geberlosen Synchronmotoren im Drehzahlbereich bis<br />

240.000 1/min (4.000 Hz). Zum Vergleich: Bei der Vorgängerserie<br />

SD2x lag die Grenze für einen geberlosen Betrieb bei<br />

120.000 1/min (2.000 Hz). Ziel ist es, dass die SD4x-Geräte<br />

schrittweise die Geräte der SD2x-Serie ablösen.<br />

Weitere Neuerungen bei der SD4x-Plattform:<br />

Bestehende Kunden können die Parameter aus<br />

den SD2x-Geräten übernehmen. Das ist eine große<br />

Hilfe und Erleichterung beim Wechsel von der SD2xauf<br />

die SD4x-Serie.<br />

SIEB & MEYER hat die bestehenden Antriebsfunktionen<br />

um eine Vektorregelung für Asynchronmotoren<br />

mit Geberrückführung ergänzt. Dadurch wurde das<br />

Einsatzspektrum der SD4x-Serie nochmals erweitert.<br />

Der aus dem drivemaster2 bereits bekannte „Motor<br />

Analyzer“ wurde im drivemaster4 weiterentwickelt.<br />

Das Tool ermöglicht aussagekräftige Simulationen<br />

des Betriebs von Frequenzumrichtern. Neu lässt sich<br />

nun eine FFT-Analyse des simulierten Ausgangsstroms<br />

durchführen.<br />

Die drivemaster4-Software wird neben Deutsch<br />

und Englisch in Kürze auch in chinesischer Sprache<br />

bereitgestellt. Japanisch, Koreanisch und Französisch<br />

werden folgen.<br />

SIEB & MEYER AG<br />

Auf dem Schmaarkamp 21 | 21339 Lüneburg | Tel.: +49 4131 203-0<br />

info@sieb-meyer.de | www.sieb-meyer.de<br />

MN 4


Anzeige<br />

MINIATURISIERTE<br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

Mikromotoren und Flachmotoren<br />

präsentiert von Servotecnica<br />

Servotecnica hat sein Sortiment um<br />

besonders kompakte Minimotoren und<br />

Flachmotoren erweitert. Die leichten<br />

und geräuscharmen Antriebskomponenten<br />

eignen sich unter anderem hervorragend<br />

für den Einsatz in Drohnen,<br />

der Medizintechnik, in Robotern sowie<br />

aktiven Prothesen oder Exoskeletten.<br />

Platzsparende, starke Flachmotoren<br />

Auch mit den neuen bürstenlosen Flachmotoren<br />

der Baureihe SVTM F erweitert<br />

Servotecnica seine Produktlinie für Anwendungsbereiche<br />

wie Medizintechnik,<br />

Robotik oder Drohnentechnologie. Hohes<br />

Drehmoment auf kleinstem Raum zeichnet<br />

die SVTM-Flachmotoren ebenso aus wie<br />

schlichtes Design bei hochwertiger Materialauswahl.<br />

Ausgestattet mit Außenläufer<br />

und Eisenkernwicklung, ist die SVTM-Flachmotorenreihe<br />

optimal für Anwendungen<br />

geeignet, die ein hohes Drehmoment bei<br />

kompakten Abmessungen erfordern. Alle<br />

Motoren haben eine Leistung von 200 W.<br />

Erhältlich sind Größen von 20 bis 90 mm<br />

Durchmesser.<br />

Minimotoren SVTN A<br />

Mikro-Planetengetriebe SVTG A<br />

Kompakte, effiziente Minimotoren<br />

Die neuen Minimotoren bieten hohe Leistung<br />

und Dynamik bei extrem kompakten<br />

Abmessungen. Die neuen bürstenlosen Minimotoren<br />

der SVTN A-Serie sind besonders<br />

wirtschaftlich, langlebig und hocheffizient.<br />

Trotz ihrer kleinen Durchmesser von 12 bis<br />

40 mm erreichen sie Leistungen bis 400 W.<br />

Die Vorteile der neuen Minimotor-Technologie<br />

sind hohes Drehmoment und hohe<br />

Geschwindigkeit, bzw. Drehzahl, bei besonders<br />

kleiner Baugröße.<br />

Flachmotoren SVTM F<br />

SERVOTECNICA GMBH<br />

Kelsterbacher Str. 20 | 65479 Raunheim | Tel.: +49 6142 79360-39<br />

info@servotecnica.de | www.servotecnica.de<br />

MN 5


Anzeige<br />

ANWENDUNGSSPEZIFISCHES<br />

SORTIMENT<br />

Wälzlager für die Antriebstechnik<br />

In der Antriebstechnik werden vielfältige Anforderungen an<br />

Wälzlager gestellt: Sie müssen hohe Drehzahlen und Lasten<br />

unterstützen, möglichst geräuscharm sein und hohen Temperaturen<br />

widerstehen können. Um für die jeweilige Anwendung<br />

das technisch wie wirtschaftlich optimale Produkt zu finden,<br />

unterstützt die Findling Wälzlager GmbH ihre Kunden mit fundierter<br />

Beratung.<br />

Xspeed-Lager für hohe Drehzahlen<br />

Rillenkugellager, Kegelrollenlager, Schrägkugellager, Pendelund<br />

Zylinderrollenlager, Axiallager und Nadellager: Die Liste<br />

der Wälzlagertypen, die in der Antriebstechnik zum Einsatz<br />

kommen, ist lang. Im Sortiment der Findling Wälzlager GmbH<br />

finden sich all diese Produkte und noch mehr – das Portfolio<br />

umfasst über 35.000 unterschiedliche Lagertypen in<br />

unzähligen Ausführungen. Zudem fertigt Findling Wälzlager<br />

auch Sonderlösungen nach Kundenwunsch an. Für die<br />

Antriebstechnik eignen sich zum Beispiel die Xspeed-Lager,<br />

die zur Produktfamilie ABEG ® -eXtreme Serie für Leistungsanforderungen<br />

jenseits des Standards gehören. Einsatzbereiche<br />

für die Xspeed-Lager sind insbesondere Elektromotoren,<br />

Pumpen, Verdichter, Ventilatoren, Drehgeber<br />

oder Klimaanlagen. Auch in der Medizintechnik oder bei<br />

besonders leisen Antrieben für Treppenlifte und Schnelllauftore<br />

kommen sie zum Einsatz. Da in diesem Segment<br />

die Laufeigenschaften eine besondere Rolle spielen, erfüllen<br />

Xspeed-Lager höchste Ansprüche an die Oberflächengüte<br />

und die Lagerluft, die Dichtungstechnik und die Befettung.<br />

Wälzlager optimal auslegen und Kosten<br />

sparen mit der ABEG ® -Methode<br />

Egal in welcher Branche: Bei der Wahl des richtigen Produkts<br />

hilft die Kategorisierung des Angebots nach der ABEG ® -<br />

Methode. Dabei handelt es sich um eine transparente und<br />

berechenbare Entscheidungsgrundlage zur Vermeidung<br />

von Über- und Unterdimensionierung von Wälzlagern.<br />

Ergebnis der Beratung nach ABEG ® ist eine Empfehlung für<br />

eine von vier möglichen Leistungsklassen, über die sich Einsparpotenziale<br />

von 25 bis 30 % realisieren lassen. Wer sich<br />

lieber selbst Expertenwissen rund um die Wälzlagertechnik<br />

aneignen möchte, für den ist das herstellerunabhängige<br />

Weiterbildungsprogramm von Findling Wälzlager genau das<br />

Richtige: Unter anderem vermitteln die Experten auch die<br />

Auslegung verschiedener Wälzlagertypen nach ABEG ® .<br />

VIELFALT<br />

Weitere Informationen finden Sie unter:<br />

www.findling.com/antriebstechnik<br />

www.findling.com/abeg-methode<br />

www.findling.com/akademie<br />

ERFAHRUNG<br />

FINDLING WÄLZLAGER GMBH<br />

Schoemperlenstr. 12 | 76185 Karlsruhe | Tel.: +49 721 55999-0<br />

info@findling.com | www.findling.com<br />

MN 6


Anzeige<br />

ZUVERLÄSSIG UND EFFIZIENT<br />

Ausfallsichere Klemm- und Bremssysteme von HEMA<br />

In der industriellen Fertigung muss der sichere und effiziente<br />

Betrieb von Maschinen und Anlagen jederzeit gewährleistet<br />

sein. HEMA bietet verschiedene Klemmsysteme mit Fail-Safe-<br />

Funktion für rotatorische und lineare Bewegungen. Dank ihres<br />

Federspeicher-Prinzips ist eine zuverlässige Funktion auch bei<br />

Pneumatik-Ausfall gegeben.<br />

Vorteile der Klemmsysteme auf einen Blick:<br />

- Hohe Klemmkraft<br />

- Höchste Zuverlässigkeit<br />

- Geringer Betriebsdruck<br />

- Niedrige Betriebskosten<br />

- Einfache Montage<br />

Klemmsysteme für jede Anwendung<br />

PClamp klemmt Stangenlasten schnell und sicher. Das modulare<br />

System kann je nach Bedarf bis zu vier Klemmeinheiten<br />

aufnehmen. PClamp eignet sich für Achsen mit Durchmessern<br />

von 12 bis 40 mm und alle Normzylinder nach ISO 6431.<br />

LinClamp eignet sich ideal zum Halten und Bremsen bewegter<br />

Massen auf Linearschienen. Das klassische Modell klemmt<br />

bei Druckluft-Beaufschlagung, die „Fail Safe“-Variante tritt bei<br />

einem Pneumatik-Ausfall in Aktion.<br />

RotoClamp ist für rotatorische Positionsklemmungen konzipiert,<br />

z. B. an Achsen, Tischen und Schwenkköpfen von Werkzeugmaschinen.<br />

Sie ist als innen- und außenklemmende Version<br />

erhältlich. Für eine zusätzliche Notbremsfunktion bietet<br />

HEMA die DiskClamp an.<br />

RotoClamp<br />

LinClamp<br />

PClamp<br />

MClamp<br />

für manuelle Positionierungen<br />

auf Linearschienen<br />

HEMA MASCHINEN- UND APPARATESCHUTZ GMBH<br />

Am Klinggraben 2 | 63500 Seligenstadt | Tel.: +49 6182 773-0<br />

info@hema-group.com | www.hema-group.com<br />

MN 7


Anzeige<br />

MULTILIFT II – DIE LEISTUNGSSTARKE,<br />

ELEGANTE ELEKTRISCHE HUBSÄULE<br />

Die Multilift-II-Hubsäule aus dem Lineartechnik-Portfolio von RK Rose+Krieger<br />

Vorteile der Multilift II<br />

Hubsäulen<br />

- Bis zu 3.000 N auf Zug und<br />

Druck belastbar<br />

Mehr erfahren:<br />

- Abgeschrägte Abdeckkappen<br />

minimieren Quetschgefahr<br />

- Grundplatte für Zug- und<br />

Druckbelastung serienmäßig<br />

- Integrierter Endschalter<br />

- Selbsthemmung bis zur<br />

maximalen Last<br />

- Befestigungsnuten erleichtern<br />

die Anbindung von Zubehör<br />

- TÜV-geprüft nach:<br />

IEC 60601-1:2005 sowie<br />

IEC 60601-1:2005/AMD1:2012<br />

- Kundenindividuelle Varianten<br />

auf Anfrage erhältlich<br />

Die Multilift-II-Hubsäule dient der stufenlosen Höhenverstellung<br />

von Arbeitstischen, Vorrichtungen, Montagearbeitsplätzen und<br />

vergleichbaren Applikationen. Die Antriebselemente punkten mit<br />

ihrer stabilen Führung, ihrer schmalen Bauform und nicht zuletzt<br />

ihrem ansprechenden Design, das eine Verkleidung überflüssig<br />

macht.<br />

Qualitätsversprechen<br />

Die für unsere Hubsäulen ausgewiesenen dynamischen Lasten<br />

gelten über die gesamte Lebensdauer der Hubsäulen. Sie<br />

mussten sich in ganzjährigen Textzyklen in unserem Testlabor<br />

beweisen. Hier prüfen wir auch Kundenanfragen nach Sonderanwendungen<br />

für unsere Multilift II auf Basis der Kundendaten.<br />

Denn: Wir sagen, was wir können und tun, was wir sagen! Wir<br />

sagen jedoch auch, was wir nicht können und tun es dann nicht!<br />

Zur wachsenden Multilift II Produktfamilie zählen:<br />

STOP<br />

ESD<br />

- Die Standardvariante Multilift II<br />

- Die teleskopierende Ausführung Multilift II telescope<br />

- Der Multilift II impact mit integriertem Dämpfungssystem<br />

zur Absorption hoher Aufprallkräfte<br />

- Der Multilift II ESD mit elektrisch leitfähig<br />

verbundenen Profilen<br />

- Der Multilift II safety mit integrierter Absturzsicherung<br />

für Überkopfanwendungen<br />

- Der Multilift II clean für den Einsatz in Reinräumen<br />

bis zur weltweit gültigen Klasse 4<br />

RK ROSE+KRIEGER GMBH<br />

Potsdamer Str. 9 | 32423 Minden | Tel.: +49 571 9335-0<br />

info@rk-online.de | www.rk-rose-krieger.com<br />

MN 8


ÜBER 50 JAHRE TECHNIK<br />

PRODUKTÜBERSICHT ‹› PRODUCT OVERVIEW <strong>2021</strong><br />

ANTRIEBSTECHNIK ‹› DRIVE TECHNOLOGY<br />

LINEARSYSTEME ‹› LINEAR SYSTEMS<br />

AUCH WENN WIR IM HOMEOFFICE ARBEITEN SIND WIR FÜR SIE DA.<br />

BESUCHEN SIE UNS ONLINE ODER KONTAKTIEREN SIE DEN VERTRIEB.<br />

EVEN IF WE WORK FROM HOME WE ARE THERE FOR YOU.<br />

VISIT US ONLINE OR CONTACT OUR SALES TEAM.<br />

Phone: + 49 40 5388921-0<br />

E-Mail: info@tea-hamburg.de<br />

www.tea-hamburg.de


2 PRODUKTÜBERSICHT ‹› PRODUCT OVERVIEW <strong>2021</strong><br />

INTEGRIERTE SERVOMOTOREN<br />

INTEGRATED SERVO MOTORS<br />

Über Kommunikartionsmodul konfigurierbar für alle Bussysteme<br />

Configurable for all bus systems via communication module<br />

INTEGRIERTE CLOSED-LOOP SCHRITTMOTOREN<br />

INTEGRATED CLOSED-LOOP STEPPER MOTORS<br />

Verfügbar für Ethernet und viele weitere Bussysteme<br />

Available for Ethernet and many more bus systems


3<br />

PLANETEN- UND EXZENTERGETRIEBE<br />

PLANETARY AND ECCENTRIC GEARBOXES<br />

Passend für unsere Servo-, und Schrittmotoren<br />

Suitable for our Servo- and Stepper motors<br />

HUBSPINDEL<br />

LIFTING SCREW<br />

Bis zu 100 % Einschaltdauer oder Vorschub bis zu 500 mm/s<br />

Up to 100 % duty cycle or feed rate up to 500 mm/sec<br />

www.tea-hamburg.de


4 PRODUKTÜBERSICHT ‹› PRODUCT OVERVIEW <strong>2021</strong><br />

HUBGETRIEBE MIT SCHUBSTANGE<br />

ACTUATORS WITH PUSH ROD<br />

HUBGETRIEBE MIT AXIAL BEWEGTER, OFFENER SPINDEL<br />

ACTUATORS WITH AXIAL MOVING, OPEN SCREW


5<br />

SPINDELHUBGETRIEBE<br />

SCREW JACKS<br />

Auch seewasserfest und für Lebensmittelindustrie (gold)<br />

Also sea water resistant and for food industry (gold coloured)<br />

SONDERLÖSUNGEN FÜR LINEARANTRIEBE<br />

SPECIAL SOLUTIONS FOR LINEAR DRIVES<br />

www.tea-hamburg.de


6 PRODUKTÜBERSICHT ‹› PRODUCT OVERVIEW <strong>2021</strong><br />

IE3-, IE2-, IE-NORMMOTOREN UND FRQUENZUMRICHTER<br />

IE3-, IE2-, IE-STANDARD MOTORS AND FREQUENCY INVERTERS<br />

GETRIEBEMOTOREN<br />

GEAR MOTORS


7<br />

ALUMINIUM ROLLENFÜHRUNGEN, LINEARACHSEN<br />

ALUMINIUM ROLLER GUIDES, LINEAR AXLES<br />

LINROL LINEARFÜHRUNGSSYSTEME<br />

LINROL LINEAR GUIDE SYSTEMS<br />

www.tea-hamburg.de


8 PRODUKTÜBERSICHT ‹› PRODUCT OVERVIEW <strong>2021</strong><br />

LINTREK LINEARFÜHRUNGSSYSTEME<br />

LINTREK LINEAR GUIDE SYSTEMS<br />

Perfekt für Schiebetüren und Luken<br />

Perfect for sliding doors and holds<br />

EDELSTAHL C-ROLLENFÜHRUNGEN<br />

STAINLESS STEEL C-ROLLER GUIDES<br />

Einfach zu montieren durch gebohrte Schienen und fertig montierte Wagen<br />

Simple mounting due to drilled rails and ready mounted carriers


9<br />

SCHWERLAST ROLLENFÜHRUNGEN<br />

HEAVY DUTY ROLLER GUIDE SYSTEMS<br />

HOCHLEISTUNGSGLEITFÜHRUNGEN<br />

HEAVY DUTY SLIDE SYSTEMS<br />

www.tea-hamburg.de


10 PRODUKTÜBERSICHT ‹› PRODUCT OVERVIEW <strong>2021</strong><br />

KUGELUMLAUFFÜHRUNGEN<br />

BALL GUIDE SYSTEMS<br />

PRÄZISIONSWELLEN UND KUGELBUCHSEN<br />

PRECISION SHAFTS AND BALL BUSHINGS<br />

Einfache und preiswerte Führungen<br />

Simple and competitively priced


11<br />

SCHNECKENGETRIEBE<br />

WORM GEAR BOXES<br />

KEGELRADGETRIEBE<br />

BEVEL GEAR BOXES<br />

www.tea-hamburg.de


12 PRODUKTÜBERSICHT ‹› PRODUCT OVERVIEW <strong>2021</strong><br />

FREILÄUFE, ÜBERHOLKUPPLUNGEN<br />

FREE WHEELS, OVERRUNNING CLUTCHES<br />

PERMANENTMAGNETKUPPLUNGEN, RUTSCHKUPPLUNGEN<br />

PERMANENT MAGNET COUPLINGS, TORQUE LIMITERS


13<br />

KUPPLUNGEN FÜR DREHGEBER UND SENSOREN<br />

COUPLINGS FOR ROTARY ENCODERS AND SENSORS<br />

Auch für Servo- und Schrittmotoren<br />

Also for Servo- and Stepper motors<br />

GELENKWELLEN, WELLENGELENKE, FALTENBÄLGE<br />

TELESCOPIC- AND UNIVERSAL JOINTS, PROTECTIVE BELLOWS<br />

www.tea-hamburg.de


14 PRODUKTÜBERSICHT ‹› PRODUCT OVERVIEW <strong>2021</strong><br />

SPEZIALKUPPLUNGEN UND SPANNSÄTZE<br />

SPECIAL COUPLINGS AND CLAMPING SETS<br />

KEILWELLEN, KEILBUCHSEN<br />

SPLINED SHAFTS, SPLINED BUSHINGS


15<br />

VERZAHNUNGEN<br />

GEARED PARTS<br />

Auch Sonderausführungen nach Zeichnung<br />

Also customized parts according to drawing<br />

TRAPEZ- UND KUGELUMLAUFSPINDELN, FEST-, LOSLAGER<br />

TRAPEZOIDAL- AND BALL SCREWS, FIXED-, FLOATING BEARINGS<br />

Auch mit Endenbearbeitung nach Zeichnung<br />

Also end machining according to drawing<br />

www.tea-hamburg.de


16 PRODUKTÜBERSICHT ‹› PRODUCT OVERVIEW <strong>2021</strong><br />

MASCHINENFÜSSE, GUMMI-METALL-PUFFER, AXIALLAGER<br />

MACHINE FEET, VIBRATION DUMPERS, AXIAL BEARINGS<br />

HANDGRIFFE UND NORMTEILE<br />

HANDLES AND STANDARD PARTS


17<br />

ERWEITERTER SERVICE DURCH ZUSAMMENARBEIT<br />

EXTENDED SERVICE DUE TO COOPERATION<br />

Zusammen mit unserem Partner,<br />

der stoever Entwicklungs- und<br />

Konstruktionsgesellschaft mbH<br />

konnten wir ein interessantes<br />

Strategie-Paket entwickeln. Dieses<br />

ermöglicht es uns, Ihnen einen<br />

zusätzlichen Service anzubieten.<br />

Wir vermitteln die Dienstleistungen<br />

der stoever Entwicklungs- und<br />

Konstruktionsgesellschaft mbH:<br />

› Konzeption<br />

› Konstruktion<br />

› Prototypenbau<br />

Together with our partner<br />

stoever Entwicklungs- und<br />

Konstruktionsgesellschaft mbH<br />

we developed an interresting<br />

strategy-package. It allows us to<br />

offer you an additional service.<br />

We can arrange the service<br />

from stoever Entwicklungs- und<br />

Konstruktionsgesellschaft mbH:<br />

› Conceptual design<br />

› Design engineering<br />

› Prototype manufacturing<br />

stoever Entwicklungs- und Konstruktionsgesellschaft mbH<br />

Großer Schippsee 42, 21073 Hamburg, Germany, Tel. + 49 40 767934-40<br />

Fax + 49 40 767934-41, info@stoever-gmbh.de, www.stoever-gmbh.de<br />

www.tea-hamburg.de


18 PRODUKTÜBERSICHT ‹› PRODUCT OVERVIEW <strong>2021</strong><br />

T. E. A. HAMBURG – TECHNISCHE ANTRIEBSELEMENTE GMBH<br />

SEIT MEHR ALS 50 JAHREN TECHNIK<br />

Seit 1964 beliefert T. E. A. Hamburg als zuverlässiger Partner die Industrie im<br />

Bereich der Linear- und Antriebstechnik.<br />

Unser ständig wachsender Kundenkreis setzt auf die außergewöhnlich<br />

große Produktpalette und die Qualität der Produkte, sowie auf die individuelle<br />

Beratung, die mit großer Kompetenz und Engagement erfolgt.<br />

Viele Standardprodukte sind ab Lager lieferbar und somit schnell verfügbar.<br />

Als mittelständisches Unternehmen können wir flexibel auf die Wünsche der<br />

Kunden eingehen. Wir fertigen Verzahnungsteile nach Kunden zeichnungen<br />

an, können viele unserer Produkte gemäß den Anforderungen unserer<br />

Kunden konfektionieren und unterstützen bei der Auswahl der geeigneten<br />

Komponenten sowie bei der Lösungsfindung.<br />

Für eine Reihe unserer Produkte steht Ihnen auf unserer Homepage ein<br />

kostenfreier Download von CAD-Dateien zur Verfügung.<br />

Katalog und Datenblätter stehen auch auf unserer Website zur Verfügung.<br />

Gerne senden wir Ihnen kostenlos unseren digitalen Gesamtkatalog zu.


19<br />

T. E. A. HAMBURG – TECHNISCHE ANTRIEBSELEMENTE GMBH<br />

TECHNOLOGY FOR MORE THAN 50 YEARS<br />

Since 1964 T. E. A. Hamburg has been reliably supplying the automation<br />

industry with linear motion and power transmission components.<br />

Our expanding customer base relies on our extensive product range of high<br />

quality precision components and our dedication to providing product<br />

selection services that exceed industry standards and focus on finding the<br />

best solution for the customer.<br />

Most of our standard products are available from stock.<br />

As a medium-sized company we are flexible in responding to customer needs.<br />

We manufacture gearing parts according to customer drawings, can assemble<br />

many of our products according to our customers’ requirements and provide<br />

support in selecting suitable components as well as in finding solutions.<br />

Your design and manufacturing process can be simplified by utilizing our<br />

3D CAD files available on our website for free download.<br />

Catalogue and data sheets are also available on our website.<br />

For a free copy of our digital catalogue please contact us.<br />

Phone: + 49 40 5388921-0<br />

E-Mail: info@tea-hamburg.de<br />

www.tea-hamburg.de


Technische Antriebselemente GmbH<br />

Lademannbogen 45, 22339 Hamburg, Deutschland<br />

Tel. + 49 40 5388921-0, Fax + 49 40 5388921-29<br />

info@tea-hamburg.de, www.tea-hamburg.de<br />

ÜBER 50 JAHRE TECHNIK

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