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KEM Konstruktion 05.2021

Trends: Methoden & Tools - Künstliche Intelligenz; Connected Mobile Machines & Mobility; KEM Porträt: Bernhard + Michael Juchheim, Dimitrios Charisiadis, Jumo GmbH & Co. KG; KEM Perspektiven: Trendinterview zu Linearführungen - technische Features und Einsatzgebiete;

Trends: Methoden & Tools - Künstliche Intelligenz; Connected Mobile Machines & Mobility; KEM Porträt: Bernhard + Michael Juchheim, Dimitrios Charisiadis, Jumo GmbH & Co. KG; KEM Perspektiven: Trendinterview zu Linearführungen - technische Features und Einsatzgebiete;

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Ausgabe 05 | 2021<br />

www.kem.de<br />

Das<br />

Engineering<br />

Magazin<br />

Potenzial für den<br />

Getriebebau<br />

Maschinenelemente<br />

» Seite 38<br />

TRENDS<br />

Für jede<br />

Anwendung<br />

die richtige<br />

Linear führung<br />

» Seite 22<br />

Kreislaufkonzepte für<br />

die Automobilindustrie<br />

Sonderteil Mobility<br />

» Seite 44<br />

Multimaterial-Bauweise<br />

bei Batteriegehäusen<br />

Leichtbau<br />

» Seite 52<br />

„Anteil smarter<br />

Sensoren steigt<br />

signifikant“<br />

Bernhard Juchheim,<br />

Geschäftsführer<br />

und Gesellschafter,<br />

Jumo<br />

» Seite 14<br />

Digitale und reale Dimensionen innovativer Produkte


Drehverbindung mit Direktantrieb – Franke LTD<br />

Der Franke-Torque:<br />

superkompakt und superindividuell<br />

Ein Franke-Torqueantrieb Typ LTD bietet außergewöhnliche<br />

Vorteile. Wegen der integrierten Franke-Lagertechnik benötigt<br />

er den geringstmöglichen Raum und lässt sich ideal an<br />

spezifische Anforderungen anpassen. Nach Bedarf komplett<br />

mit Servoregler, Messsystem und Wasserkühlung.<br />

www.franke-gmbh.de


» EDITORIAL<br />

Flexibel anpassen<br />

Bereits das zweite Mal musste Pandemie-bedingt die Hannover Messe auf ein<br />

digitales Format ausweichen – man könnte es auch Anpassung an veränderte<br />

Rahmenbedingungen nennen. Auch die Produktentwicklung muss<br />

sich den Anforderungen des 21. Jahrhunderts stellen – kann dazu aber auf<br />

bereits bewährte Konzepte wie das Systems Engineering (SE) zurückgreifen.<br />

Es bietet die Chance, über verschiedenste Fachdisziplinen hinweg für bessere<br />

Produkte zusammenzuarbeiten. Trotz zahlreicher guter Ansätze kommt die<br />

Methodik aber noch in zu wenig Unternehmen zum Einsatz, wie eine Studie<br />

im Rahmen des BMBF-geförderten Projekts AdWiSE zeigt, die anlässlich der<br />

Hannover Messe vorgestellt wurde. Das zu ändern, ist Ziel des ‚Advanced<br />

Systems Engineering‘ (ASE), mit dem sich etwa auch die Künstliche<br />

Intelligenz (KI) in autonomen, vernetzten Systemen sicher nutzen lassen soll.<br />

Mehr dazu finden Sie unter: kem.industrie.de/systems-engineering/<br />

Welche Bedeutung das Zusammenspiel der verschiedenen Disziplinen hat,<br />

lässt sich unter anderem an dem signifikant steigenden Anteil sogenannter<br />

smarter Sensoren ablesen, von dem etwa Bernhard Juchheim, Geschäftsführer<br />

und Gesellschafter von Jumo in Fulda im <strong>KEM</strong> Porträt berichtet<br />

(ab S. 14). Generell verdoppelt sich laut AMA-Fachverband die Zahl der<br />

benötigten Sensoren alle fünf Jahre – und all das macht nur Sinn, wenn die<br />

Sensorinformationen auch zu einer besseren Prozessführung, mithin besseren<br />

Produkten führen. Das wiederum setzt die reibungslose Zusammenarbeit auch<br />

mit den mechanischen Komponenten voraus.<br />

Dass gerade auch bewährte mechanische Komponenten weiter eine wichtige<br />

Rolle spielen, zeigen unsere <strong>KEM</strong> Perspektiven zu Linearführungen<br />

(ab S. 22). Aus unterschiedlichen Perspektiven erläutern hier sechs erfahrene<br />

Lineartechnikhersteller, welche Stellschrauben und kontinuierlichen<br />

Verbesserungen dazu beitragen, Linearführungen State of the Art zu<br />

gestalten und im Sinne kundenspezifischer Aufgaben weiterzuentwickeln.<br />

Übrigens: Damit gerade Linearführungen im Einsatz einwandfrei funktionieren<br />

und zur hohen Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen beitragen,<br />

integrieren einige Hersteller ebenfalls analoge oder digitale Methoden und<br />

Messsysteme zur Zustandsüberwachung, siehe:<br />

kem.industrie.de/lineartechnik/<br />

Dipl.-Ing. Michael Corban<br />

Chefredakteur <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />

michael.corban@konradin.de<br />

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» INHALT 05 2021 58. JAHRGANG<br />

PERSPEKTIVEN<br />

Entwicklungstrends<br />

bei<br />

Linearführungen<br />

Einen Überblick zu<br />

»Seite 22<br />

technischen Features,<br />

unterschiedlichen Bauformen<br />

und Baureihen sowie zu<br />

geeigneten Einsatzgebieten und<br />

Anwendungen erläutern sechs<br />

erfahrene Lineartechnikhersteller.<br />

Bild: Ewellix/Konradin Mediengruppe<br />

MAGAZIN<br />

Branchennews<br />

10 Jahre Industrie 4.0: Bosch stellt sich für die Zukunft auf 6<br />

Siemens Digital Industries Software und SAP<br />

erweitern Zusammenarbeit 8<br />

Künstliche Intelligenz kommt in Unternehmen an 10<br />

<strong>KEM</strong> PORTRÄT<br />

Bernhard + Michael Juchheim, Dimitrios Charisiadis,<br />

Jumo GmbH & Co. KG, Fulda<br />

„Anteil sogenannter Sensoren steigt signifikant“ 14<br />

Bild: Protiq<br />

Bild: Vestaro<br />

Bepreisung komplexer Fräsarbeiten<br />

Der Kunde kann eine 3D-Datei seines Bauteils online auf<br />

die Plattform laden und erhält im nächsten Schritt die<br />

Produktions kosten automatisch mittels KI<br />

» Seite 19<br />

Vollmetall-Lösungen sind out<br />

Die Wende in den Fahrzeug-Antriebssystemen<br />

erfordert innovative Leichtbau-Konzepte für<br />

Batteriegehäuse und Wasserstoff-Hochdrucktanks.<br />

Fast alle sind hybride.<br />

» Seite 52<br />

METHODEN & TOOLS<br />

Künstliche Intelligenz (KI)<br />

Protiq kalkuliert Angebote automatisch mittels KI 19<br />

<strong>KEM</strong> PERSPEKTIVEN<br />

Linearführungen<br />

Trendinterview Teil 2:<br />

technische Features und Einsatzgebiete 22<br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

Elektromotoren<br />

IE3-Motor sorgt für Energieeinsparungen von über 60% 30<br />

News zur Antriebstechnik 32<br />

AUTOMATISIERUNG<br />

News zur Automatisierung 35<br />

Messtechnik & Sensoren<br />

Miniaturisierte 6-achsige Kraft-Drehmoment-Sensoren 36<br />

4 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


„Fingerspitzengefühl“ für Maschinen<br />

Wittenstein hat miniaturisierte Mehrachssensoren<br />

entwickelt, die die hochpräzise Messung von Kräften<br />

und Drehmomenten in beengten Räumen ermöglichen.<br />

» Seite 36<br />

Bild: Wittenstein<br />

KOMPONENTEN<br />

Maschinenelemente<br />

Wellenfedern und Sicherungsringe bieten Potenzial<br />

für Getriebebau-Innovationen 38<br />

News zu Komponenten 41<br />

WERKSTOFFE & VERFAHREN<br />

Verbindungstechnik<br />

Magnetpulsschweißen fügt jegliche Metall-Kombination 42<br />

News zu Werkstoffe & Verfahren 43<br />

TRENDS<br />

Connected mobile Machines & Mobility (CMM)<br />

Pöppelmann K-Tech fertigt Halter für Soundgeneratoren<br />

aus Rezyklat 44<br />

Automotive-Telematics-System misst in<br />

allen Entwicklungsphasen 48<br />

Prozessmodule für das Autonome Fahren 50<br />

Hybrider Leichtbau bei Batteriegehäusen 52<br />

RUBRIKEN<br />

Editorial 3<br />

Wir berichten über 10<br />

Inserentenverzeichnis, Vorschau, Impressum 58<br />

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<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 5


MAGAZIN » Branchen-News<br />

10 Jahre Industrie 4.0<br />

Der Pionier stellt sich für die Zukunft auf<br />

Rolf Najork, Geschäftsführer der<br />

Robert Bosch GmbH<br />

Industrie 4.0 wird erwachsen. Was 2011<br />

als „deutsches Zukunftsprojekt“ auf der<br />

Hannover Messe begann, ist mittlerweile<br />

in der Welt angekommen – auch dank<br />

Pionierarbeit von Bosch. Das Ziel: Die vernetzte<br />

Produktion, die sich selbstständig<br />

optimiert und individualisierte Produkte<br />

wirtschaftlich in Kleinstserien bis hin zur<br />

Losgröße 1 ermöglicht. Seit 2012 führt<br />

Bosch Fabriken systematisch in dieses<br />

Bild:Robert Bosch<br />

»Das volle Potenzial von<br />

Industrie 4.0 lässt sich<br />

nur gemeinschaftlich und<br />

global erschließen.<br />

Unternehmensübergreifende<br />

und internationale<br />

Standards sind<br />

notwendig.«<br />

neue industrielle Zeitalter – die eigenen<br />

und die seiner Kunden. Das Engagement<br />

zahlt sich aus: In den vergangenen zehn<br />

Jahren hat das Unternehmen mehr als<br />

vier Milliarden Euro Umsatz mit Industrie<br />

4.0 erzielt. Allein 2020 erwirtschaftete<br />

Bosch über 700 Millionen Euro mit vernetzten<br />

Lösungen für die Fertigung. „Wir<br />

haben das Industrie 4.0-Potenzial früh erkannt<br />

und sind Vorreiter. Wir ernten jetzt,<br />

was wir gesät haben“, sagt Bosch-Geschäftsführer<br />

Rolf Najork, zuständig für<br />

die Industrietechnik. Auch der Einsatz von<br />

Industrie 4.0 in den eigenen Werken rechnet<br />

sich. Bosch bündelt in einer eigenen<br />

Fertigungsplattform intelligente Software<br />

zur Produktionssteuerung, -überwachung<br />

und Logistikplanung. Damit verbunden ist<br />

eine größere Datenbasis, die beispielsweise<br />

KI-Analysen zur Fehlererkennung vereinfacht<br />

und verbessert. Der Roll-out der<br />

neuen Bosch Manufacturing und Logistics<br />

Platform beginnt Ende 2021.<br />

Doch noch richten sich zu wenige Unternehmen<br />

konsequent auf Industrie 4.0 aus:<br />

„Pilotprojekte sind ein guter Ansatz, sich<br />

auszuprobieren und Ideen bekannt zu<br />

machen. Jetzt gilt es, einen Zahn zuzulegen:<br />

Wir müssen Industrie 4.0 in die Fläche<br />

bringen“, sagt Najork. Mit eigenen<br />

Akademien und Lehrgängen schult Bosch<br />

Mitarbeiter für Industrie 4.0 und macht<br />

dieses Angebot auch Kunden zugänglich.<br />

Najork ist überzeugt: „Industrie 4.0 ist<br />

kein Selbstzweck, sondern erhält die<br />

Wettbewerbsfähigkeit. Ohne Digitalisierung<br />

wird es künftig nicht mehr gehen.“<br />

(bt)<br />

www.bosch.de<br />

Kooperationsprojekt „Match“<br />

Zimmer und Schmalz präsentieren End-of-Arm-Plattform Match<br />

Die Handhabungsexperten Zimmer Group<br />

und J. Schmalz GmbH haben im Rahmen<br />

eines Kooperationsprojekts das multifunktionale<br />

End-of-Arm-Ecosystem<br />

Match entwickelt. Ausgestattet mit einem<br />

umfangreichen Funktionsportfolio<br />

und universellen Kommunikationsschnittstellen,<br />

soll die Plattform mit jedem gängigen<br />

Leichtbauroboter und konventionellen<br />

Robotern auf dem Markt kompatibel<br />

sein. Mit der Match-Plattform führen<br />

die beiden Unternehmen ihre jeweiligen<br />

Spezialgebiete zusammen – die Zimmer<br />

Group mit dem Fokus auf mechanische<br />

Greifer, Schmalz mit vakuumbasierten<br />

Technologien. „Aus dieser Zusammenarbeit<br />

ist Einzigartiges entstanden: ein modulares<br />

System, mit dem Kunden verschiedenste<br />

Anforderungen in der Robotik<br />

flexibel lösen können“, erklärt Achim<br />

Gauß, Geschäftsführer der Zimmer Group.<br />

„Darüber hinaus bieten beide Unternehmen<br />

ein weltweites Vertriebsnetz für<br />

Support und Service“, ergänzt Dr. Kurt<br />

Schmalz, geschäftsführender Gesellschafter<br />

der J. Schmalz GmbH.<br />

Die Installation von Match soll dabei<br />

denkbar einfach sein. Das System lässt<br />

sich laut Unternehmensangaben mit wenigen<br />

Handgriffen bequem am Roboterflansch<br />

montieren und einrichten. Die Parametrierung<br />

ist dank Unterstützung<br />

durch die gemeinsamen digitalen Services<br />

intuitiv. Das Schnellwechselsystem verfügt<br />

über verschiedene Schnittstellen.<br />

Neben einer kompatiblen mechanischen<br />

Schnittstelle sind ein Pneumatik-/Vakuumanschluss<br />

sowie elektrische Schnitt-<br />

Das End-of-Arm-Ecosystem Match der Zimmer<br />

Group und von Schmalz bietet ein umfangreiches<br />

Funktionspaket und Universalschnittstellen.<br />

stellen vorhanden. Das ermöglicht es, unterschiedliche<br />

Robotertypen mit einer<br />

Vielzahl an Endeffektoren zu kombinieren.<br />

www.zimmer-group.de<br />

www.schmalz.com<br />

Bild: Zimmer/Schmalz<br />

6 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


MODERNE<br />

SENSORTECHNIK<br />

DIE INTELLIGENTE KUPPLUNG.<br />

RW-KUPPLUNGEN.DE<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 7


MAGAZIN » Branchen-News<br />

Siemens Digital Industries Software und SAP erweitern Zusammenarbeit<br />

Digitaler roter Faden dank Partnerschaft<br />

Die neuen Lösungen sind speziell dafür ausgelegt, die Elemente aus dem<br />

Siemens-Xcelerator-Software- und -Services-Portfolio zu nutzen.<br />

SAP und Siemens Digital Industries Software gaben<br />

kürzlich eine Erweiterung ihrer Partnerschaft bekannt,<br />

mit der beide Unternehmen neue Lösungen<br />

für den Service- und Asset-Lifecycle anbieten.<br />

Siemens bietet – zunächst mit dem Fokus auf die<br />

diskrete Fertigungsindustrie – das SAP Asset Intelli-<br />

Bild: Siemens<br />

gence Network, die Anwendung SAP Asset Strategy<br />

and Performance Management sowie das SAP Enterprise<br />

Portfolio- und Projektmanagement-Paket an.<br />

SAP bietet das Software-Portfolio Teamcenter Service<br />

Lifecycle Management (SLM) von Siemens an,<br />

das ein Ökosystem mit integriertem Service-Engineering<br />

und Asset Operations ermöglicht. Beide Unternehmen<br />

wollen neue cloudbasierte Services präsentieren,<br />

die Anlagenbauer dabei unterstützen, die Betriebseffizienz<br />

kritischer Anlagen zu steigern, ungeplante<br />

Maschinenstillstände zu vermeiden und die<br />

<strong>Konstruktion</strong>szyklen von Engineering-Projekten zu<br />

verkürzen.<br />

Cedrik Neike, Vorstandsmitglied der Siemens AG und<br />

CEO von Siemens Digital Industries: „Mit dieser Partnerschaft<br />

schaffen wir einen echten digitalen roten<br />

Faden, der über Komponenten von Siemens und<br />

SAP-Betriebsdaten in Echtzeit mit virtuellen Produkt-<br />

und Anlagemodellen verbindet und so fundierte<br />

Erkenntnisse über Betriebsabläufe ermöglicht.<br />

Damit beschleunigt sich das Tempo der digitalen<br />

Transformation für die Eigner, Betreiber und Hersteller<br />

von Industrieanlagen, die nun neue Geschäftsmodelle<br />

einschließlich leistungs- und einsatzbasierter<br />

Kosten anbieten und ihre Assets effizienter nutzen<br />

können.“<br />

(bec)<br />

www.siemens.com<br />

Bild: EBM Papst<br />

Bild: Pilz<br />

Bild: Swiss Steel Group<br />

Bild: Universal Robots<br />

Thomas Nürnberger,<br />

EBM-Papst<br />

Mit Wirkung zum 1. April 2021<br />

wurde Thomas Nürnberger,<br />

Präsident und CEO von EBM-<br />

Papst China, in die Geschäftsführung<br />

der EBM-Papst-Gruppe<br />

mit Sitz in Mulfingen berufen.<br />

Dort übernimmt er als CSO die<br />

Verantwortung für das welt -<br />

weite Vertriebsressort des<br />

Spezialisten von Ventilatoren<br />

und Motoren.<br />

Matthias Brinkmann, Pilz<br />

Matthias Brinkmann ist neuer<br />

Leiter der Vertriebstochtergesellschaft<br />

Deutschland<br />

beim Automatisierungsexperten<br />

Pilz. Er leitete zuvor<br />

die Vertriebsaktivitäten von<br />

Pilz in Asien. In seiner neuen<br />

Position wird er gemeinsam<br />

mit dem Vertriebsteam<br />

die starke Marktposition von<br />

Pilz auf dem deutschen<br />

Markt weiter ausbauen.<br />

Frank Koch,<br />

Swiss Steel Group<br />

Frank Koch wird zum 1. Juli<br />

2021 Chief Executive Officer<br />

(CEO) der Swiss Steel Group.<br />

Der Verwaltungsrat hatte<br />

Koch im Dezember 2020 per<br />

spätestens zum 1. Januar<br />

2022 zum CEO ernannt und<br />

konnte nun gemeinsam mit<br />

dem bisherigen Arbeitgeber<br />

eine Einigung für einen<br />

früheren Eintritt finden.<br />

Benjamin Völzke, UR<br />

Universal Robots (UR) hat<br />

Benjamin Völzke zum Head<br />

of Field Application Engineering<br />

Western Europe ernannt.<br />

In der neuen Position<br />

ist er seit Anfang April<br />

2021 für die DACH-Region<br />

zuständig. Zuvor arbeitete<br />

der gelernte Automatisierungstechniker<br />

bei Vescon<br />

als Projektleiter und im<br />

technischen Vertrieb.<br />

8 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


Einfach spitze:<br />

Unser Korrosionsschutz ist<br />

dünner als jedes einzelne Haar.<br />

Und pflegeleichter sowieso! Trotz hauchdünner Schichtdicke erzielen unsere<br />

Beschichtungen ausgezeichnete Ergebnisse und bieten einen hohen Schutz.<br />

Und noch besser: Auch in Sachen Service scheren wir Sie nicht über einen Kamm,<br />

sondern gehen individuell auf Ihre Wünsche und Anforderungen ein.<br />

www.doerken.de<br />

CORROSION EXPERTS<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 9


MAGAZIN » Branchen-News<br />

Zukunftstechnologie KI<br />

Künstliche Intelligenz kommt in Unternehmen an<br />

Bild: phonlamaiphoto/stock.adobe.com<br />

Immer mehr Unternehmen sehen in KI eine Chance für das eigene Geschäft.<br />

Künstliche Intelligenz gilt in der deutschen Wirtschaft<br />

als entscheidende Zukunftstechnologie und<br />

immer mehr Unternehmen sehen in KI eine Chance<br />

für das eigene Geschäft. Entsprechend steigt der Anteil<br />

derjenigen, die KI-Anwendungen einsetzen, jedes<br />

vierte Unternehmen (24 %) plant KI-Investitionen.<br />

Das sind Ergebnisse einer repräsentativen Befragung<br />

von mehr als 600 Unternehmen aller Branchen im<br />

Auftrag des Digitalverbands Bitkom, die vor Kurzem<br />

vorgestellt wurde. Demnach sagen mehr als zwei<br />

Drittel (69 %), dass KI die wichtigste Zukunftstechnologie<br />

ist. Lediglich rund jedes vierte Unternehmen<br />

(26 %) glaubt dagegen, dass KI überschätzt wird und<br />

nur ein Hype ist. Immer mehr Unternehmen sehen<br />

zudem für sich selbst Vorteile in KI. Für 62 % bietet<br />

Künstliche Intelligenz Chancen für das eigene Geschäft,<br />

vor einem Jahr waren es erst 55 %. Der Anteil<br />

derjenigen, die vor allem Risiken sehen, ist von 28<br />

auf 23 % zurückgegangen. Allerdings steigt die Zahl<br />

der Unternehmen, die KI einsetzen, nicht im gleichen<br />

Tempo. Aktuell werden KI-Anwendungen in 8 % der<br />

Unternehmen genutzt, vor einem Jahr waren es 6 %.<br />

Stärker gestiegen ist der Anteil der Unternehmen, die<br />

den Einsatz planen oder diskutieren, von 22 auf 30<br />

%. Auch der Anteil der Unternehmen, in denen KI<br />

kein Thema ist, ist gesunken – von 71 % im Jahr 2020<br />

auf jetzt 59 %. „Vom autonomen Fahren bis zur medizinischen<br />

Diagnose, von der Unterstützung bei<br />

Kundenanfragen bis zur Qualitätskontrolle in der<br />

Produktion: Die Einsatzmöglichkeiten von Künstlicher<br />

Intelligenz ziehen sich durch alle Branchen. (bt)<br />

www.bitkom.org<br />

Wir berichten über<br />

ACE ......................................................... 42<br />

AMD ....................................................... 50<br />

Binder + Co ......................................... 30<br />

Bitkom ................................................... 10<br />

BMW ...................................................... 52<br />

Bosch ................................................ 6, 50<br />

Bosch Rexroth ................................... 22<br />

B-Plus .................................................... 50<br />

Breco Antriebstechnik .................... 41<br />

Carmedialab ........................................ 48<br />

Continental ......................................... 50<br />

CSP Continental Structural<br />

Plastics .................................................. 52<br />

CTX Thermal Solutions ................... 35<br />

Delo ........................................................ 43<br />

EBM-Papst ............................................. 8<br />

Evonik .................................................... 52<br />

Ewellix ................................................... 22<br />

Festo ....................................................... 11<br />

Findling Wälzlager ........................... 42<br />

Forward Engineering ....................... 52<br />

Fraunhofer IWU ................................ 52<br />

Fraunhofer LBF .................................. 52<br />

Fraunhofer WKI ................................. 52<br />

GM .......................................................... 52<br />

Havel Metal Foam ............................ 52<br />

Hella ....................................................... 50<br />

Hiwin ..................................................... 22<br />

Igus ......................................................... 41<br />

ILK, TU Dresden ................................. 52<br />

Init-Gruppe ......................................... 48<br />

Intel ........................................................ 50<br />

J. Schmalz ............................................... 6<br />

Jakob ...................................................... 33<br />

Jumo ...................................................... 14<br />

Kendrion Intorq ................................. 32<br />

Kontron ................................................. 50<br />

KVT-Fastening/Bossard .................. 43<br />

Lion Smart ........................................... 52<br />

Lorenz Kunststofftechnik .............. 52<br />

Magna Electric Vehicle<br />

Structures ............................................ 52<br />

Microsoft ............................................. 50<br />

Mulco ..................................................... 41<br />

Nord Drivesystems ........................... 34<br />

NSK ......................................................... 41<br />

Open Hybrid LabFactory ................ 52<br />

Optimum CPV .................................... 52<br />

Panduit ................................................. 35<br />

Phoenix Contact ......................... 11, 19<br />

Pilz ............................................................. 8<br />

Pöppelmann ........................................ 44<br />

Protiq ..................................................... 19<br />

R+W Antriebselemente .................. 33<br />

Rafi ......................................................... 35<br />

Raigi ....................................................... 52<br />

RCT Reichelt Chemietechnik ........ 43<br />

Ringspann ........................................... 32<br />

RK Rose+Krieger ............................... 22<br />

Rodriguez ............................................ 22<br />

Rollon .................................................... 22<br />

Sabic ...................................................... 52<br />

SAP ............................................................ 8<br />

Sieb&Meyer ......................................... 32<br />

Siemens ........................................... 8, 34<br />

Smalley ................................................. 38<br />

SMC ........................................................ 34<br />

Swiss Steel Group ............................... 8<br />

Teijin ....................................................... 52<br />

TFC .......................................................... 38<br />

TRB Lightweight Solutions ........... 52<br />

TU Braunschweig .............................. 52<br />

Tünkers .................................................. 33<br />

Universal Robots ................................. 8<br />

Vescon ..................................................... 8<br />

Vestaro .................................................. 52<br />

Volkswagen ......................................... 52<br />

Watt Drive Antriebstechnik .......... 30<br />

WEG ....................................................... 30<br />

Wittenstein SE ................................... 36<br />

Zimmer Group .............................. 6, 42<br />

10 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


Dr. Frank Possel-Dölken folgt auf Dr. Frank Melzer<br />

Neuer Vorsitz im Lenkungskreis Plattform Industrie 4.0<br />

Dr. Frank Possel-Dölken, CDO von Phoenix<br />

Contact, hat turnusgemäß den Vorsitz des<br />

Lenkungskreises der Plattform Industrie<br />

4.0 übernommen. Er folgt auf Dr. Frank<br />

Melzer, CTO von Festo, der sich seit 2018<br />

in dieser Position engagiert hatte. Der<br />

Wechsel erfolgte auf der Leitungssitzung<br />

der Plattform anlässlich der Hannover<br />

Messe Digital im Beisein von hochrangigen<br />

Vertretern des Bundesministeriums<br />

für Bildung und Forschung sowie des<br />

Bundesministeriums für Wirtschaft und<br />

Energie.<br />

“Wir wollen Industrie 4.0 jetzt mit einem<br />

neuen Digitalisierungsschub auf die<br />

nächste Ebene heben“, beschreibt Possel-<br />

Dölken die anstehenden Aufgaben. Dazu<br />

sollen der digitale Zwilling und das europäische<br />

Cloud-Projekt GAIA-X in der In-<br />

dustrie ihre Anwendung finden. „Dabei ist<br />

es uns wichtig, von Anfang an Technologie<br />

mit ökonomischer und ökologischer<br />

Nachhaltigkeit zu verknüpfen, wo für uns<br />

keinerlei Widerspruch besteht. Und dies<br />

gelingt nur zusammen mit dem starken<br />

Netzwerk der Plattform,“ betont er. „Mit<br />

unseren Ideen für mehr Nachhaltigkeit sichern<br />

wir unsere zukünftige Wettbewerbsfähigkeit.“<br />

Die Plattform Industrie 4.0 ist das zentrale<br />

Netzwerk in Deutschland, um die digitale<br />

Transformation der Produktion voranzubringen.<br />

Im Schulterschluss zwischen<br />

Politik, Wirtschaft, Wissenschaft,<br />

Gewerkschaften und Verbänden wirken<br />

über 350 Akteure aus mehr als 150 Organisationen<br />

aktiv in der Plattform mit. Als<br />

eines der größten internationalen und<br />

Frank Possel-Dölken übernimmt Vorsitz des<br />

Lenkungskreises Plattform Industrie 4.0<br />

nationalen Netzwerke unterstützt die<br />

Plattform deutsche Unternehmen, bei der<br />

Implementierung von Industrie 4.0, insbesondere<br />

indem sie existierende Praxisbeispiele<br />

bekannt macht.<br />

(bt)<br />

www.plattform-i40.de<br />

Bild: Phoenix Contact<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 11


Bewegung ist unsere Leidenschaft.<br />

Wir denken weiter.<br />

12 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 13


TRENDS » Porträt<br />

Im Gespräch: Bernhard + Michael Juchheim (Geschäftsführer und Gesellschafter)<br />

Dimitrios Charisiadis (Geschäftsführer) Jumo GmbH & Co. KG, Fulda<br />

„Der Anteil sogenannter smarter<br />

Sensoren steigt signifikant“<br />

Der Sensor- und Automatisierungsspezialist Jumo hat erstmals ein Nicht-Familienmitglied in die<br />

Geschäftsführung berufen. Im Gespräch mit <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> erläutern Bernhard und Michael Juchheim,<br />

Geschäftsführer und Gesellschafter, ihre Gründe für diesen Schritt. Und Dimitrios Charisiadis – der Neue –<br />

erklärt, was sich durch diesen Schritt nun ändert. Zudem spricht das Trio über aktuelle Trends in der<br />

Branche und verrät, was es mit der Jumo-Cloud auf sich hat.<br />

»Interview: Johannes Gillar, stellvertretender Chefredakteur <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Jumo hat Anfang<br />

2020 die Geschäftsführung erweitert.<br />

Was waren die Gründe?<br />

Bernhard Juchheim: Jumo hat<br />

sich in den letzten Jahren sehr<br />

positiv entwickelt. Seit 2010 ist<br />

der Umsatz – trotz des Einbruchs<br />

im Corona-Jahr 2020 – um 68 Mio.<br />

Euro gestiegen. Über 600 neue Arbeitsplätze<br />

sind entstanden, mehr als 200 davon<br />

in Deutschland. Doch auch die Herausforderungen<br />

sind in den letzten Jahren stark gestiegen: Der Konkurrenzdruck<br />

– vor allen Dingen aus dem asiatischen<br />

Raum – hat sich enorm verschärft, Themen wie der<br />

Brexit, globale Handelskonflikte oder das Coronavirus<br />

sorgen für zusätzliche Verunsicherung. Darüber hinaus<br />

bietet die Digitalisierung intern und extern<br />

enorme Chancen, die wir unbedingt nutzen müssen.<br />

Michael Juchheim: Um dieses Aufgabenspektrum zu<br />

bewältigen, haben mein Vater und ich als Geschäftsführer<br />

und Gesellschafter beschlossen, die Führungsverantwortung<br />

der Unternehmensgruppe auf zusätzliche<br />

Schultern zu verteilen. Das erweitert den Handlungsspielraum<br />

und ermöglicht dadurch eine größere<br />

Flexibilität und ein höheres Reaktionstempo. Mit Dimitrios<br />

Charisiadis konnte ein Geschäftsführer gewonnen<br />

werden, der über eine umfangreiche Branchen-<br />

und Produktkenntnis sowie langjährige Berufserfahrung<br />

in einem familiengeführten Unternehmen<br />

verfügt. Mit der neuen Führungsstruktur haben wir<br />

die organisatorischen Voraussetzungen für das weitere<br />

Wachstum und den Fortbestand als unabhängiges<br />

Familienunternehmen geschaffen.<br />

IM GESPRÄCH<br />

Bernhard + Michael<br />

Juchheim (Geschäftsführer<br />

und Gesellschafter)<br />

Dimitrios Charisiadis<br />

(Geschäftsführer) Jumo<br />

GmbH & Co. KG, Fulda<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Was hat sich bei<br />

Jumo durch diesen Schritt alles<br />

verändert?<br />

Dimitrios Charisiadis: Jumo hat<br />

in seiner 73-jährigen Geschichte<br />

immer eine Strategie des organischen<br />

Wachstums verfolgt. Das ist<br />

zwar manchmal etwas langsamer,<br />

aber auf jeden Fall nachhaltiger. An<br />

dieser Strategie wird sich prinzipiell nichts<br />

ändern. Dennoch sind wir natürlich für Technologieoder<br />

Forschungspartnerschaften offen. Die Übernahme<br />

der PGT GmbH im Jahr 2016 als 25.<br />

Jumo-Tochter gesellschaft hat uns auch gezeigt, dass<br />

wohlüberlegte Zukäufe einen Mehrwert für das Unternehmen<br />

darstellen können. Intern werden alle<br />

Strukturen und Prozesse auf den Prüfstand gestellt,<br />

um die Unternehmensgruppe fit für die digitale Zukunft<br />

zu machen. So wurden beispielsweise das Produkt-<br />

und Branchenmanagement sowie die Entwicklungsabteilung<br />

grundlegend neu aufgestellt, wir sind<br />

mitten in einer SAP-Einführung, bauen unsere Organisation<br />

auf eine Matrix-Struktur um und erarbeiten<br />

gerade eine langfristig orientierte Unternehmensstrategie.<br />

Erklärtes Ziel ist es, Jumo so im Markt zu positionieren,<br />

dass die unternehmerische Zukunft für die<br />

vierte Generation der Gründerfamilie und damit als<br />

Familienunternehmen sichergestellt ist.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Jumo ist Anbieter industrieller<br />

Sensor- und Automatisierungstechnik. Mit Ihren<br />

Produkten decken Sie die Bereiche Temperatur,<br />

Druck, Flüssigkeitsanalyse, Durchfluss, Füllstandsmessung<br />

und Feuchtemessung ab. Welche Trends<br />

14 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


»Ziel ist es, Jumo so im<br />

Markt zu positionieren,<br />

dass die unternehmerische<br />

Zukunft für die<br />

4. Generation der<br />

Gründerfamilie<br />

sichergestellt ist.«<br />

beobachten Sie allgemein in der Messtechnik, aber<br />

auch im speziellen in den genannten Bereichen?<br />

Bernhard Juchheim: Die Zahl der benötigten Sensoren<br />

verdoppelt sich laut dem AMA-Fachverband alle<br />

fünf Jahre. Dabei konzentriert sich der Bedarf zunächst<br />

noch auf die herkömmliche Sensorik. Darüber<br />

hinaus steigt jedoch der Anteil von sogenannten<br />

smarten Sensoren signifikant. Laut einer Roland-Berger-Studie<br />

ist der Markt intelligenter Sensoren seit<br />

2010 pro Jahr um durchschnittlich 17% gewachsen<br />

und lag im Jahr 2020 bei rund 30 Mrd. Stück weltweit.<br />

Gleichzeitig bemerken wir einen extrem Preiskampf<br />

im Sensorbereich, der hauptsächlich aus dem<br />

asiatischen Raum heraus getrieben wird. Vor allen<br />

Dingen im Bereich der Temperatur-Sensorik, die noch<br />

immer das Hauptgeschäftsfeld von Jumo ist, wird der<br />

Wettbewerb immer härter. Auf der anderen Seite laufen<br />

Bereiche wie die ‚Flüssigkeitsanalyse‘ seit Jahren<br />

sehr gut mit hohen Zuwachsraten. Hier sehen wir vor<br />

allen Dingen auf den internationalen Märkten noch<br />

viel Potenzial. Jumo reagiert natürlich auch auf den<br />

wachsenden Bedarf an digitaler Sensorik. So haben<br />

wir bereits 2016 für die Flüssigkeitsanalyse erste<br />

smarte Sensoren vorgestellt. Für zahlreiche Messgrößen<br />

gibt es Produkte mit IO-Link. Doch das ist erst der<br />

Anfang. Die Sensoren, die für das digitalisierte Zeitalter<br />

benötigt werden, unterscheiden sich teilweise<br />

grundlegend von den bisherigen. Sie müssen nicht<br />

mehr extrem genau messen, da eine Vielzahl von ihnen<br />

zum Einsatz kommt und moderne KI-Anwendungen<br />

daraus Datenmodelle generieren können. Auch<br />

dieser Herausforderung müssen und werden wir uns<br />

stellen.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Zudem hat Jumo noch das Segment<br />

„Automatisieren“ im Angebot. Welche<br />

Schwerpunkte setzen Sie beziehungsweise gibt es<br />

Bereiche, die sich stärker entwickeln als andere?<br />

Bernhard + Michael<br />

Juchheim<br />

(Geschäftsführer und<br />

Gesellschafter)<br />

Dimitrios Charisiadis<br />

(Geschäftsführer, Mitte),<br />

Jumo GmbH & Co. KG,<br />

Fulda<br />

Bild: Jumo<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 15


TRENDS » Porträt<br />

Dimitrios Charisiadis: Der Bereich „Automation“<br />

umfasst bei uns alle Produkte zu den Themenbereichen<br />

„Regeln, Aufzeichnen, Überwachen und Automatisieren“.<br />

Der Trend geht hier bereits seit mehreren<br />

Jahren weg von klassischen Reglern und hin zu kompletten<br />

Automatisierungssystemen. Im Bereich<br />

„Überwachen“ sehen wir vor allen Dingen aufgrund<br />

des wachsenden Bedarfs an SIL- und PL-Lösungen<br />

noch großes Potenzial. Auch der Bereich „Aufzeichnen“<br />

gewinnt vor dem Hintergrund der zunehmenden<br />

Digitalisierung immer mehr Bedeutung – Stichwort<br />

ist hier die Datenerfassung und -auswertung. Für Jumo<br />

ist die Richtung klar: Wir versuchen rund um unser<br />

eigenes Automatisierungssystem Jumo VariTron<br />

immer mehr kundenspezifische Komplettlösungen in<br />

Verbindung mit Engineering-Dienstleistungen zu realisieren.<br />

Mit Jumo VariTron 500 ist Jumo in ein neues<br />

Automatisierungszeitalter gestartet. Bei den technischen<br />

Möglichkeiten spielt das System in der Top-Liga<br />

der Embedded-Systeme und überzeugt durch eine<br />

hohe Geschwindigkeitsperformance und flexible Bedienphilosophie.<br />

Im Jumo VariTron 500 kommt erstmals<br />

eine völlig neue Hard- und Softwareplattform<br />

zum Einsatz, bei deren Entwicklung das Thema „Skalierbarkeit“<br />

ganz oben auf der Agenda stand. Das Ergebnis<br />

ist modular, flexibel und vor allen Dingen zukunftsfähig<br />

Die Software ist auf Basis einer Linux-<br />

Plattform modular aufgebaut und ermöglicht eine<br />

sehr gute Skalierbarkeit der Performance, Speicher<br />

und Schnittstellen.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Seit einiger Zeit setzt Jumo in<br />

der Temperaturmesstechnik auf den Werkstoff<br />

Kunststoff statt wie bisher üblich auf Metall. Sind<br />

Kunststoff-Temperaturfühler für alle Applikationen<br />

geeignet und welche Vorteile ergeben sich daraus?<br />

angepasst werden. Bedingt durch den aufwendigen<br />

Produktionsprozess empfehlen wir aber erst ab einer<br />

Stückzahl von 10.000 Exemplaren den Einsatz dieser<br />

Technologie.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Sie behaupten, dass diese Technologie<br />

die Temperaturmesstechnik in anwendungsorientierten<br />

Einsatzgebieten revolutionieren<br />

wird. Können Sie diese Aussage konkretisieren?<br />

Bernhard Juchheim: Kunststoff bietet eine ganze<br />

Reihe von Vorteilen gegenüber herkömmlichen Metallfühlern<br />

wie zum Beispiel eine extrem hohe Isolations-<br />

und Vibrationsfestigkeit. Darüber hinaus sind<br />

diese Sensoren absolut wasserdicht. Der größte Vorteil<br />

– und das ist das revolutionäre – ist die absolute<br />

Formfreiheit. Das heißt, die Fühler können im Spritzgussverfahren<br />

fast jede beliebige Form annehmen.<br />

Das macht den Einsatz von Sensoren an Stellen möglich,<br />

die bisher kaum realisierbar waren (zum Beispiel<br />

in Motorengehäusen oder Rohrleitungen).<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Sie bieten mit dem busfähigen<br />

Anschlusssystem „Jumo DigiLine“ digitale Sensortechnik<br />

für die Flüssigkeitsanalyse an. Welche<br />

Komponenten sind hier verbaut und was macht das<br />

System Industrie 4.0-tauglich?<br />

Dimitrios Charisiadis: Jumo DigiLine sind nicht nur<br />

einzelne Sensoren, sondern ein ganzes System. Wir<br />

haben z.B. klassische pH- oder Redox-Elektroden mit<br />

einer abnehmbaren Elektronik digitalisiert, so dass im<br />

Bereich der Flüssigkeitsanalyse intelligente Sensornetzwerke<br />

aufgebaut werden können. Die notwendi-<br />

Michael Juchheim: Kunststoff-Messtechnik ist prinzipiell<br />

für alle Applikationen zwischen -25 und +200<br />

°C geeignet. In diesem Bereich finden weltweit die allermeisten<br />

Temperaturmessungen statt. Durch den<br />

Einsatz von Spezialkunststoffen und kundenindividuellen<br />

Mischungen können die Sensoren sehr gut an<br />

verschiedene Applikationen – zum Beispiel in der Lebensmitteltechnik<br />

oder der chemischen Industrie –<br />

»Jumo reagiert natürlich auch auf den<br />

wachsenden Bedarf an digitaler Sensorik. So<br />

haben wir bereits 2016 für die Flüssigkeitsanalyse<br />

erste smarte Sensoren vorgestellt.«<br />

Bernhard Juchheim, Geschäftsführer und Gesellschafter, Jumo<br />

GmbH & Co. KG, Fulda<br />

Bild: Jumo<br />

16 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


»Um das vielfältige Aufgaben spektrum zu<br />

bewältigen, haben mein Vater und ich<br />

beschlossen, die Führungsverantwortung auf<br />

zusätzliche Schultern zu verteilen.«<br />

Bild: Jumo<br />

Michael Juchheim, Geschäftsführer und Gesellschafter,<br />

Jumo GmbH & Co. KG, Fulda<br />

gen Geräte zur Auswertung oder Steuerung haben<br />

wir natürlich ebenfalls im Programm. Mittlerweile<br />

bieten wir diese Technik für nahezu alle relevanten<br />

Messgrößen (zum Beispiel Leitfähigkeit, Chlor oder<br />

Trübung) der Flüssigkeitsanalyse an. IO-Link-Schnittstellen<br />

bieten wir in Sensoren für die Messgrößen<br />

Temperatur, Druck und Leitfähigkeit an. Industrie-4.0-tauglich<br />

wird das Ganze, weil unsere DigiLine-Sensoren<br />

auch an Jumo VariTron angebunden<br />

sind und damit in eine übergeordnete Steuerung integriert<br />

werden können. Die Überwachung ist dann<br />

z.B. über unsere Jumo Cloud möglich.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Inwieweit folgen Sie damit<br />

dem Trend, eine Systemlösung anzubieten, die Sensordaten<br />

vor Ort auswertet und die so gewonnenen<br />

Informationen bei Bedarf bis in die übergeordneten<br />

IT-Systeme schicken kann? Könnten Sie sich vorstellen,<br />

hier künftig auch Ansätze des Machine<br />

Learning oder der Künstlichen Intelligenz in die<br />

Auswertealgorithmen zu integrieren?<br />

Bernhard Juchheim: Wir können und wollen als<br />

klassischer Messtechnik-Hersteller unsere Wurzeln<br />

nicht verleugnen. Und deshalb sind für uns tatsächlich<br />

Systemlösungen wichtig, die basierend auf unseren<br />

Sensoren ein „Komplettpaket“ für den Kunden<br />

bieten. Edge-Computing ist also jetzt schon für uns<br />

möglich. Wir können direkt an einer Messstelle Werte<br />

mit unseren Sensoren erfassen, z.B. in einem Bildschirmschreiber<br />

oder Programmregler verarbeiten<br />

und dann an eine übergeordnete Steuerung schicken.<br />

Da sind wir beim Thema „neue Geschäftsmodelle“.<br />

Natürlich wäre es klasse, wenn wir bei unserem Kunden<br />

schon einen Geräte-Austausch anbieten könnten,<br />

bevor seine pH-Elektrode aus Altersgründen ausgefällt.<br />

Prinzipiell ist das auch jetzt schon möglich,<br />

denn unser DigiLine-System misst auch den sogenannten<br />

„Sensorstress“. Um hier allerdings zuverlässige<br />

Prognosen treffen zu können, werden Daten von<br />

möglichst vielen pH-Messstellen benötigt. Und da<br />

sind wir dann mitten in der Big- Data-Thematik. Wir<br />

befassen uns intensiv mit diesen Fragen, stehen aber<br />

offen gesagt noch am Anfang dieses Weges.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Auch unter dem Systemgedanken<br />

folgende Frage: Die Themen Safety und Security<br />

spielen im Maschinen- und Anlagenbau eine<br />

zunehmend wichtige Rolle. Jumo reagiert darauf<br />

mit der Marke „Safety Performance“. Welche Produkte<br />

verbergen sich dahinter und welchen Nutzen<br />

haben die Anwender davon?<br />

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die Analytik und Labortechnik<br />

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<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 17


TRENDS » Porträt<br />

INFO<br />

Mehr Informationen zur<br />

Jumo Cloud:<br />

hier.pro/CR6cK<br />

Michael Juchheim: Wir wurden in letzter Zeit oft<br />

gefragt, warum es Jumo-Produkte plötzlich in einem<br />

gelben Design gibt. Die Antwort ist einfach: Wir haben<br />

uns in den letzten Jahrzehnten eine sehr große<br />

Produkt- und Lösungskompetenz bei allen Fragen<br />

rund um die Themen Safety und Funktionale Sicherheit<br />

erworben. Gleichzeitig bemerken wir bei unseren<br />

Kunden eine große Unsicherheit – vor allen Dingen<br />

bei den komplexen Themen SIL und PL. Wir haben<br />

deshalb unsere Produkt- und Lösungskompetenz unter<br />

der Marke „Jumo Safety Performance“ gebündelt.<br />

Kunden finden hier nicht nur Lösungen für die Messgröße<br />

Temperatur, für die wir sogar eine Herstellererklärung<br />

bis SIL 3 liefern können. Auch für die Messgröße<br />

Druck bieten wir verschiedene Applikationen<br />

an. An Produkten haben wir unter anderem passende<br />

Sicherheitstemperaturbegrenzer, Temperatursensoren,<br />

Drucksensoren oder Messumformer im Programm.<br />

Als weitere Besonderheit haben wir auch ein<br />

internes Expertennetzwerk ausgebildet, das unsere<br />

Kunden weltweit zu diesen komplexen Themen berät.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Anfang 2021 haben Sie eine<br />

eigene Cloud-Lösung vorgestellt. Damit reihen Sie<br />

sich in eine lange Reihe von Cloud-Anbietern aus<br />

der Automatisierungsbranche ein. Was macht die<br />

Jumo Cloud denn so besonders?<br />

unseren Software-Produkten, haben wir eine Lösung<br />

die in Richtung Digitalisierung sehr flexibel aufgestellt<br />

ist und können unseren Kunden auch in Zukunft<br />

deutliche Mehrwerte bietet. Auch beim Thema<br />

Datenschutz setzten wir auf höchste Standards. Viele<br />

andere Cloud-Anbieter sichern ihre Kundendaten bei<br />

US-Cloud-Dienstleistern wie Amazon oder Microsoft.<br />

Diese Hyperscaler, wie sie in der Branche ganz oft<br />

genannt werden, nehmen den Datenschutz oft anders<br />

wahr, als wir das in Europa oder gerade auch in<br />

Deutschland tun. Wir sind davon unabhängig, weil<br />

wir ein deutsches Rechenzentrum mit einem deutschen<br />

Anbieter nutzen und konform nach der Datenschutz<br />

Grundverordnung (DSGVO) sind. Darüber hinaus<br />

sind wir ISO-27001-zertifiziert. Das bedeutet,<br />

dass wir uns, was sicherheitstechnische Prozesse betrifft,<br />

stetig weiterbilden. Unsere ISO-27001-Zertifizierung<br />

hat den Kritis-Zusatz, der es uns ermöglicht,<br />

auch Lösungen in kritische Infrastrukturen zu liefern,<br />

also zum Beispiel für Energie- und Wasserversorger.<br />

Die Infrastruktur ist bei uns vollredundant ausgeführt<br />

und wir haben einen implementierten Schutz<br />

gegen Ddos-Angriffe.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Wie reagieren Kunden auf das<br />

Cloud-Angebot?<br />

Bernhard Juchheim: Die Resonanz ist bisher durchweg<br />

positiv. Erste Pilotkunden sind bereits in der<br />

Jumo Cloud es gibt zahlreiche laufende Anfragen.<br />

Wir gehen deshalb von einem sehr großen Potenzial<br />

aus.<br />

www.jumo.net<br />

Dimitrios Charisiadis: Wir sind in der Lage vom<br />

Sensor bis in die Cloud eine Gesamtlösung anzubieten,<br />

die in Zukunft noch deutlich wachsen wird. Das<br />

ist schon mal ein Alleinstellungsmerkmal, das viele<br />

Mitbewerber nicht haben. Zusammen mit unseren<br />

Engineering-Lösungen, dem VariTron-System und<br />

»Im Jumo VariTron 500 kommt<br />

erstmals eine völlig neue Hard- und<br />

Softwareplattform zum Einsatz,<br />

bei deren Entwicklung das Thema Skalierbarkeit<br />

ganz oben auf der Agenda stand.«<br />

Dimitrios Charisiadis,<br />

Geschäftsführer Jumo GmbH & Co. KG, Fulda<br />

Bild: Jumo<br />

18 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


Künstliche Intelligenz (KI) « METHODEN & TOOLS<br />

Kalkulation und<br />

Angebotserstellung<br />

sind bei geringen<br />

Stückzahlen eine<br />

Herausforderung<br />

Bild: Protiq<br />

Protiq kalkuliert Angebote automatisch mittels KI<br />

Bepreisung komplexer Fräsarbeiten<br />

Gerade bei der Fertigung von Prototypen erweist es ich als essenziell, dass der Hersteller schnell ein<br />

belastbares Angebot abgibt. Bestenfalls kann der Kunde eine 3D-Datei seines Bauteils online auf eine<br />

Plattform laden und erhält dann im nächsten Schritt sofort die Produktionskosten. Doch wie lässt sich<br />

ein solches Online Pricing in der Praxis umsetzen.<br />

Dr. Mike Mücke, Technologie Manager Software in der Unit Manufacturing Solutions, Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Blomberg<br />

Bei vielen Kundenanfragen handelt es sich um<br />

Bestellungen, die individuell, einmalig sowie in<br />

einer bestimmten Stückzahl hergestellt werden sollen<br />

– und das meist kurzfristig. Daher müssen die bei<br />

verschiedenen Unternehmen eingeholten Angebote<br />

schnell und zu möglichst geringen Erstellungskosten<br />

vorliegen. Eine Herausforderung, mit der sich Produzenten<br />

bei der Fertigung von Einzelstücken sowie<br />

kleinen Serien konfrontiert sehen, besteht in der<br />

Preisfindung, denn es gibt keine vergleichbaren Kalkulationen.<br />

Umfangreiche Berechnungen machen<br />

das Angebot teurer. Werden die angefragten Bauteile<br />

später gar nicht geordert, muss der Hersteller den<br />

Aufwand auf andere Bestellungen umlegen. Während<br />

die Kosten der Angebotserstellung bei großen<br />

Stückzahlen eine untergeordnete Rolle spielen, fallen<br />

sie bei Einzelstücken oder geringen Bestellmengen<br />

stärker ins Gewicht. Neben dem Wunsch des kurzfristigen<br />

Angebots kommt der preiswerten Angebotserzeugung<br />

eine große Bedeutung zu.<br />

Das Angebot auf dem Marktplatz<br />

Als ein Tochterunternehmen der Phoenix-Contact-<br />

Gruppe betreibt die Protiq GmbH seit 2017 unter<br />

www.protiq.com einen Online-Marktplatz für die industrielle<br />

3D-Produktion von Bauteilen. Die Mitarbeiter<br />

haben sich bereits ab 2010 umfassende Kompetenzen<br />

im Bereich der additiven Fertigung angeeignet.<br />

Abgesehen von Herstellungsverfahren wie<br />

dem selektiven Laserschmelzen für Metalle, Lasersintern,<br />

Polyjet/Multijet und der Stereolithographie umfasst<br />

das Produktportfolio zudem Angebote zur Topologieoptimierung<br />

sowie Induktorenkonfiguration. Da<br />

der Marktplatz offen ist, stellen dort mittlerweile 19<br />

Unternehmen ihre Dienste zur Verfügung. Somit können<br />

Interessenten auf der einen Seite bei jedem für<br />

das Projekt passenden Partner ein Angebot einholen<br />

und diese anschließend direkt miteinander vergleichen.<br />

Andererseits profitieren die Marktplatz-Unternehmen<br />

von den Vorteilen des E-Commerce und erschließen<br />

sich häufig ein neues Geschäftsmodell. Um<br />

den zuvor beschriebenen Herausforderungen zu begegnen,<br />

gibt es auf dem Protiq-Marketplace schon<br />

ein Online Prizing Tool für den 3D-Druck. Allerdings<br />

lässt sich der Algorithmus nicht ohne weiteres auf<br />

die Fräsbearbeitung übertragen. Dies, weil sie von der<br />

individuellen Geometrie und Komplexität der Bauteile<br />

abhängig ist. Gerade in der Prototypen-Fertigung<br />

unterliegen die Bauteile einer hohen Diversität, weshalb<br />

sie nicht einfach zu klassifizieren und zu kalkulieren<br />

sind. Das Potenzial zur automatischen Errechnung<br />

von Aufwänden erweist sich dabei als groß.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 19


METHODEN & TOOLS » Künstliche Intelligenz (KI)<br />

Bild: Protiq<br />

Additives Fertigungssystem für Metallbauteile<br />

Intern entwickeltes Software-Tools<br />

Technologien der künstlichen Intelligenz (KI) und des<br />

Computersehens bieten hier effiziente Methoden zur<br />

Analyse von 3D-Geometrien, die sich ebenfalls für<br />

die automatische Ermittlung von Aufwänden zwecks<br />

Reduzierung der Herstellungskosten eignen. Vor der<br />

Vorstellung der automatischen Berechnung der Fräsbearbeitung<br />

mittels KI sei der folgende Sachverhalt<br />

ins Gedächtnis gerufen: Der Interessent kann das<br />

3D-Modell seines gewünschten Bauteils einfach auf<br />

den Protiq-Marktplatz laden, die zu produzierende<br />

Stückzahl angeben und erhält danach von den einzelnen<br />

auf dem Marktplatz aktiven Unternehmen die<br />

Preise für verschiedene Fertigungsverfahren in unterschiedlichen<br />

Materialien. Anschließend wählt er<br />

das beste Angebot für seine Anforderungen aus. Zur<br />

additiven Herstellung von Bauteilen inklusive deren<br />

Topologieoptimierung sowie der Konfiguration von<br />

Induktoren gibt es also bereits Lösungen für die automatische<br />

Kalkulation des Aufwands.<br />

KI in Produkten und Prozessen<br />

Es gibt in jedem Unternehmen Aufgaben, die die Mitarbeiter<br />

weniger gern lösen – seien es sich ständig wiederholende<br />

Tätigkeiten mit hohem Fehlerpotenzial oder komplexe Problemstellungen.<br />

So auch bei Phoenix Contact. Deshalb sucht das<br />

Unternehmen ständig nach Methoden, um Prozesse einfacher<br />

und effizienter zu gestalten. Oftmals bietet sich die künstliche<br />

Intelligenz (KI) mit all ihren Ausprägungen für vielfältige konkrete<br />

Anwendungen an. Im Bereich additiv gefertigter Bauteile<br />

zählen dazu Systeme zur Vorhersage von deren Produzierbarkeit<br />

oder zur sofortigen Abgabe eines entsprechenden Online-<br />

Angebots. KI fließt ebenfalls in Produkte wie IoT-Gateways und<br />

Steuerungen ein, damit die Anwender eine Infrastruktur zur<br />

Bereit stellung von Daten aufbauen und in diesem Rahmen das<br />

Potenzial von KI-Technologien nutzen können.<br />

Um diesen Service ebenso im Bereich der Fräsbearbeitung<br />

bereitstellen zu können, hat die Unit Manufacturing<br />

Solutions von Phoenix Contact auf der<br />

Grundlage von Technologien aus dem Umfeld der<br />

künstlichen Intelligenz und des Computersehens ein<br />

weiteres Software-Tool entwickelt, mit dem auch<br />

dieser Herstellungsaufwand ermittelt und sofort online<br />

ein Angebot abgegeben werden kann.<br />

Mehrschichtiges Erlernen<br />

komplexer Modelle und Muster<br />

Der Produktionsaufwand hängt erheblich von der individuellen<br />

Geometrie und Komplexität der Bauteile<br />

ab. In den letzten Jahren haben moderne Algorithmen<br />

und die geschickte Einbindung von klassischen<br />

Verfahren des Computersehens erstaunliche Ergebnisse<br />

im Bereich der Geometrieanalyse gebracht, die<br />

klassische Algorithmen oftmals in den Schatten stellen.<br />

Sie liefern teils bessere Resultate bei der Lösung<br />

spezieller Aufgaben als die menschlichen Experten.<br />

Als Beispiel seien die Convolutional Neural Neworks<br />

(CNN) genannt, in der deutschen Sprache ebenfalls<br />

als faltende neuronale Netze bekannt. Dabei handelt<br />

es sich um eine Klasse von neuronalen Netzen, die in<br />

vielen Anwendungen der Bildverarbeitung zum Einsatz<br />

kommen. Algorithmen, die dem aktuellen Stand<br />

der Forschung entsprechen – etwa im Bereich der<br />

Objekterkennung oder Bildklassifizierung -, nutzen<br />

die CNN ebenso, die zu den Methoden aus dem Umfeld<br />

des Deep Learning gehören.<br />

Beim Fachbegriff Deep Learning geht es um mehrschichtiges<br />

Lernen. Neuronale Netze werden durch<br />

das Trainieren/Lernen auf Daten für spezifische Aufgabenstellungen<br />

angepasst. Durch das Verwenden<br />

von mehreren Schichten, die sich im Fall von Convolutional<br />

Neural Networks jeweils verschiedene Bildfilter<br />

aneignen, ist das Netz in der Lage, hierarchisch<br />

aus einfachen Konzepten – wie Linien, Ecken und<br />

Kanten – komplizierte Modelle und Muster zu erlernen<br />

und diese dann in Bildern zu erkennen.<br />

20 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


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Bild: Protiq<br />

Anpassung vortrainierter Netze<br />

Bisher werden CNN vor allem bei der Bildanalyse eingesetzt.<br />

In diesem Kontext wandern die erlernten Filter<br />

schrittweise über ein Bild. Jeder Filter sucht das<br />

Bild nach einem anderen Kriterium ab. Je tiefer die<br />

Schicht, desto komplexere Strukturen werden durch<br />

die Filter abgefragt. Am einfachsten lässt sich das am<br />

Beispiel des Fotos eines Gesichts beschreiben: Dort<br />

verarbeiten die Filter der ersten Ebene einzelne Pixel.<br />

Dann erwirbt das System die Fähigkeit, Punkte, Linien<br />

und Kanten zu unterscheiden. In weiteren Schichten<br />

wird es aus diesen Punkten, Linien und Kanten Augen,<br />

Nase oder Mund identifizieren, bis das System ein individuelles<br />

Gesicht ermittelt. Das vom Technology<br />

Management von Phoenix Contact entwickelte Software-Tool<br />

basiert neben anderen Technologien aus<br />

dem Bereich der KI und des Computersehens auch auf<br />

CNN. Darüber hinaus nutzt es klassische Verfahren<br />

zur automatischen Kalkulation des Aufwands bei der<br />

Fräsbearbeitung. Auf dieser Grundlage kann die Software<br />

räumliche Gegenstände studieren sowie sie<br />

letztendlich erkennen und vergleichen. Zum Erlernen<br />

der Netze passen die KI-Spezialisten vorhandene, vortrainierte<br />

Netze an die bereits im Unternehmen erstellten<br />

Produkte an. Die vortrainierten Netze eignen<br />

sich danach die wesentlichen Merkmale der Produkte<br />

an und können diese auf neue Artikel übertragen. So<br />

stellen die Technologieexperten von Phoenix Contact<br />

dem Unternehmen Protiq sowie dessen Partnern den<br />

Service bereit, Angebote online zu erstellen. (ge)<br />

www.protiq.com<br />

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und 316) und Kohlenstoffstahl erhältlich. Ob Standardring<br />

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<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 21


TRENDS » Perspektiven<br />

Trendinterview zu Linearführungen, Teil 2: technische Features und Einsatzgebiete<br />

Für jede Anwendung die richtige Führung<br />

IM ÜBERBLICK<br />

Zahlreiche Engineeringwerkzeuge<br />

der<br />

Linearführungshersteller<br />

unterstützen die<br />

<strong>Konstruktion</strong>sarbeit<br />

Lineare Führungen werden auf optimale Laufeigenschaften hin ausgelegt,<br />

wobei die unterschiedlichen Anwendungen relevant sind. Einen Überblick<br />

zu technischen Features, unterschiedlichen Bauformen und Baureihen<br />

sowie zu geeigneten Einsatzgebieten und Anwendungen erläutern sechs<br />

erfahrene Lineartechnikhersteller. Aus unterschiedlichen Perspektiven<br />

identifizieren sie, welche Stellschrauben und kontinuierlichen<br />

Verbesserungen dazu beitragen, Linearführungen State of the Art zu<br />

gestalten und im Sinne kunden spezifischer Aufgaben weiterzuentwickeln.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Welche technischen<br />

Features unterstützen die Laufeigenschaften<br />

Ihrer Linearführungen?<br />

Andreas Drügemöller (Ewellix): Die<br />

Laufeigenschaften von Linearführungen<br />

werden neben Steifigkeit, Reibung,<br />

Geräusch und Genauigkeiten noch von<br />

vielen anderen Parametern bestimmt, die<br />

oft einen rückführbaren Effekt auf diese<br />

haben. Im Wesentlichen suchen die<br />

Kunden heute nach standardisierten<br />

Lösungen, die trotzdem genau auf ihren<br />

Einsatzfall zugeschnitten sind. Dabei<br />

müssen Kompromisse eingegangen<br />

werden, da nicht alles mit allem kombinierbar<br />

ist. Umso wichtiger ist es, das<br />

eigene Anforderungsprofil so genau wie<br />

möglich festzulegen. Um die Linearkugellager<br />

beispielsweise gegen äußere<br />

Verschmutzung abzudichten, haben wir<br />

reibungsarme Doppellippendichtungen<br />

entwickelt, die Schmutzpartikel zuverlässig<br />

abstreifen und bei normalen Belastungen<br />

Wartungsfreiheit ermöglichen.<br />

Diesem Trend folgend haben wir dies nun<br />

bei der kompakten Baureihe als auch bei<br />

der neuen D-Serie in der Standard-Baureihe<br />

umgesetzt. Zudem haben wir bei<br />

unserer LLS-Serie die gängige Draht-<br />

Kugelhalterung durch ein völlig neues<br />

Design ersetzt, um den Schmutzeintritt<br />

über die Nuten in der Führungsschiene zu<br />

verhindern. Die Themen Reibung, Dichtung<br />

und Schmierung werden uns noch<br />

einige Zeit in unseren Entwicklungsabteilungen<br />

beschäftigen, denn diese sind in<br />

nicht unerheblichem Maße für den Wirkungsgrad<br />

und den Energieverbrauch von<br />

antreibenden Systemen verantwortlich.<br />

Dazu gehört der Einsatz von umweltfreundlichen<br />

Fetten und RoHS-tauglichen<br />

Beschichtungen ebenso wie die Konformität<br />

zu chemischen Substanzen, wie sie<br />

in der REACH-Verordnung festgelegt sind.<br />

Andreas Drügemöller, Product Line Manager<br />

Linear Guides bei Ewellix<br />

»Die Themen Reibung,<br />

Dichtung und<br />

Schmierung werden uns<br />

noch einige Zeit in<br />

unseren Entwicklungsabteilungen<br />

beschäftigen.«<br />

Bild: Ewellix<br />

Sebastian Pfeuffer (Bosch Rexroth):<br />

Kontinuierliche Verbesserungen bei den<br />

Herstellprozessen und den Materialien<br />

erhöhen beispielsweise die dynamischen<br />

Tragzahlen innerhalb der Baugrößen.<br />

Anwender können deshalb mit aktuellen<br />

Linearführungen häufig kleinere Baugrößen<br />

bei gleicher Lebensdauer einsetzen.<br />

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die<br />

deutliche Verlängerung der Nachschmierintervalle.<br />

Auch aufgrund der speziell<br />

gestalteten Einlaufzone profitieren<br />

Anwender der Kugelschienenführungen<br />

BSHP jetzt von doppelt so langen Intervallen.<br />

Mit der Erstbefettung legen die<br />

Führungswagen bis zu 20.000 km zurück<br />

– eine Strecke von Deutschland bis nach<br />

Neuseeland. Damit sind sie in Bezug auf<br />

die Schmierintervalle in immer mehr<br />

Anwendungen komplett wartungsfrei. Die<br />

aktuelle Generation der Kugelgewindetriebe<br />

BASA schafft bis zu 200 Millionen<br />

Umdrehungen mit der werkseitigen<br />

Grundschmierung. Hier haben sich die<br />

Intervalle sogar vervierfacht. Die Kugeln<br />

laufen damit rund 12.800 km an der<br />

Spindel entlang. Das verringert die Kosten<br />

für die Schmierung um 75 Prozent und<br />

entlastet die Umwelt, weil weniger<br />

Schmierstoff benötigt wird.<br />

Benjamin Schäfer (Hiwin): Es beginnt<br />

schon mit der Werkstoffauswahl der<br />

Wälzkörper und Laufbahnen, aber natürlich<br />

auch mit deren entsprechender Geometrie.<br />

Wir haben die Schmiegung, also<br />

die Kontaktfläche zwischen Wälzkörper<br />

22 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


Bild: Ewellix<br />

und Laufbahnen so optimiert, dass wir<br />

eine maximale Traglast bei gleichzeitig<br />

minimalem Verschiebewiderstand erreichen.<br />

Einen zentralen Einfluss auf die<br />

Laufeigenschaften hat auch die Schmierstoffzufuhr<br />

sowie deren Verteilung und<br />

Speicherung innerhalb der Führung. Bei<br />

unseren Laufwagen mit Kugelkette schaffen<br />

wir hier beispielsweise einen klaren<br />

Vorteil, indem der Schmierstoff in einem<br />

ringförmigen Reservoir direkt am Wälzkörper<br />

gespeichert wird, also genau da,<br />

wo er auch benötigt wird. Die Schmierstoffkanäle<br />

selbst sind so ausgelegt, dass<br />

sie über insgesamt acht alternative Zentralschmierpunkte<br />

den Schmierstoff in<br />

den Laufwagen einbringen können. Das<br />

alleine sorgt aber längst nicht für dauerhaft<br />

gute Laufeigenschaften. Jede Linearführung<br />

muss vor unzulässiger Verschmutzung<br />

und unzulässigem Schmierstoffaustrag<br />

geschützt werden. Eng anliegende<br />

doppelte Dichtlippen sorgen beispielsweise<br />

für einen perfekten Schutz –<br />

auch gegenüber feinen Stäuben in der<br />

Holzbearbeitung – und verhindern gleichzeitig<br />

das Auswaschen des Schmierstoffes<br />

bei Anwendungen mit Kühlschmierstoffen.<br />

Hier bieten wir ein breites Sortiment<br />

an unterschiedlichen Dichtungsvarianten,<br />

die auf die individuellen Anforderungen<br />

der Applikation abgestimmt werden.<br />

Jörg Lillpopp (Rollon): Ein Großteil<br />

unserer Produkte verfügt über induktionsgehärtete<br />

und geschliffene Laufbahnen.<br />

Dies ermöglicht hohe Tragfähig -<br />

keiten und Dynamiken des Systems.<br />

Gleichzeitig sorgen das Härten und<br />

Schleifen für eine hohe Verschleißfestigkeit<br />

sowie einen spielfreien, leichtgängigen<br />

Lauf über die gesamte Führungs -<br />

länge. So lassen sich insbesondere in<br />

Applikationen mit hohen Zyklenzahlen<br />

und/oder schweren Lasten hohe Ansprüche<br />

an Langlebigkeit und Zuverlässigkeit<br />

erfüllen. Ein weiteres wichtiges Feature<br />

ist der Toleranzausgleich, beispielsweise<br />

bei der Compact Rail. Durch Kombinationen<br />

aus unterschiedlichen Schienen- und<br />

Rollentypen lassen sich Parallelitätsfehler<br />

der Montageflächen in einer oder zwei<br />

Ebenen ebenso perfekt ausgleichen wie<br />

ein Höhenversatz oder Winkelfehler zwischen<br />

den Führungen. Erhöhte Fertigungs-<br />

und Montagetoleranzen, beispielsweise<br />

bei Maschineneinhausungen,<br />

können so einfach kompensiert werden.<br />

Eine Bearbeitung der Oberflächen kann<br />

damit entfallen. Auch einem erhöhten<br />

Verschleiß – bedingt durch hohe Verspannungen<br />

– kann besser entgegengewirkt<br />

werden, denn die selbstausrichtenden<br />

Linearführungen garantieren einen einwandfreien<br />

Lauf ohne zusätzliche Belas-<br />

Zahlreiche technische Features<br />

unterstützen die Laufeigenschaften von<br />

Linearführungen – Präzisionsschienen<br />

mit Anti-Creeping-System verhindern<br />

beispielsweise ein Käfigwandern<br />

tungen auf das System. Das stellt eine<br />

lange Lebensdauer und hohe Zuverlässigkeit<br />

sicher. Darüber hinaus bieten wir eine<br />

Vielzahl an Querschnitten, Profilen,<br />

Schmierungen, Zubehör sowie Korrosionsschutzbeschichtungen<br />

für Schienen<br />

und Läufer.<br />

Hartmut Hoffmann (RK Rose+<br />

Krieger): Wir decken praktisch das<br />

gesamte Spektrum der Anforderungen ab.<br />

Das bedeutet Gleitführungen für einfache,<br />

nicht-hochdynamische Verstell-<br />

Bewegungen, Kugelführungen für hohe<br />

Beschleunigungen und Rollenführungen<br />

für hohe Geschwindigkeiten. Als technische<br />

Besonderheit bieten wir zum<br />

Beispiel einen in die Achse integrierten<br />

Absolut-Wegmessgeber an, der die Positioniergenauigkeit<br />

erhöht und keine neue<br />

Referenzfahrt bei Stromausfall erfordert.<br />

Eine mitlaufende Spindelabstützung, die<br />

bei einer bis zu 6 m langen Spindelachse<br />

volle Drehzahl erlaubt, ist ebenso eine<br />

Besonderheit wie die in die Achse integrierte<br />

Absturzsicherung Safe-Lock für<br />

Vertikalachsen.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 23


TRENDS » Perspektiven<br />

Nicole Dahlen (Rodriguez): Die einzelnen<br />

Baureihen verfügen über unterschiedliche<br />

Features. Die Profilschienenführungen<br />

von Rodriguez verfügen zum<br />

Beispiel über ein integriertes Schmiersystem,<br />

das die Wartungsintervalle verlängert<br />

und die Lösungen ausgesprochen<br />

wartungsarm macht. Aktuell haben wir<br />

das Sortiment um eine hochwertige<br />

Miniatur-Profilschienenführung erweitert.<br />

Die Ausführung in Edelstahl, eine<br />

verbesserte Leichtgängigkeit sowie die<br />

hohe Präzision sorgen dafür, dass sich die<br />

neue Miniatur-Profilschienenführung<br />

gerade für anspruchsvolle Einsatzgebiete<br />

wie die Medizintechnik, die Halbleiter -<br />

industrie, den 3D-Druck und die Messtechnik<br />

eignet. Mit einer maximalen<br />

Geschwindigkeit v = 5 m/s und einer<br />

Beschleunigung a = 140 m/s 2 bietet die<br />

Lösung eine hohe Dynamik. Ein integriertes<br />

Schmierstoffreservoir ermöglicht<br />

weitgehende Wartungsfreiheit und verlängert<br />

die Lebensdauer. Um eine Kontamination<br />

des Kugelumlaufsystems mit<br />

Schmierstoff zu verhindern, verfügt die<br />

Linearführung über ein optimiertes Dichtungssystem.<br />

Weitere <strong>Konstruktion</strong>smerkmale<br />

sind eine Haltevorrichtung zur Vermeidung<br />

von Kugelverlust und ein spezielles<br />

Umlenksystem, das die Geräuschentwicklung<br />

reduziert. Universale Referenzkanten<br />

tragen zu einer sicheren und<br />

schnellen Montage bei. Die neue Miniatur-Profilschienenführung<br />

ist in drei<br />

»Wir unterstützen<br />

Anwender mit einer<br />

vollständig digitalen<br />

Engineering- und<br />

Beschaffungskette.«<br />

Sebastian Pfeuffer, Produktmanager Kugelschienenführungen<br />

bei Bosch Rexroth<br />

besonders kompakten Baugrößen mit<br />

Schienenlängen bis 1000 mm erhältlich.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: In welchen Bauformen<br />

und Baureihen bieten Sie Linearführungen<br />

an?<br />

Drügemöller (Ewellix): Unser Sortiment<br />

umfasst Wellenführungen, Profilschienen<br />

und Präzisionsschienen in unterschiedlichen<br />

Ausprägungen. Das Sortiment an<br />

Bild: Bosch Rexroth<br />

Linearkugellagern und Wellenführungen<br />

der Serien LBB (Kompakt – ISO 1) und LBC<br />

(Standard – ISO 3) haben wir mit Veröffentlichung<br />

des neuen Katalogs im<br />

November 2020 erheblich erweitert. Bei<br />

den Miniatur-Profilschienen bieten wir<br />

die Serien LLS und LLM. Die LLS-Serie<br />

zeichnet sich durch hohe Laufruhe aus<br />

und hat eine Gebrauchsdauer von mehr<br />

als 20.000 Kilometern. Wir haben die LLS<br />

kürzlich um die Größen 15 Standard und<br />

15 Breit ergänzt, um weitere Anwendungen<br />

zu erschließen. Die Kugel-Profilschienen<br />

der Serie LLT in den Größen 15 bis 45<br />

bieten das breiteste Spektrum an Typen<br />

und Zubehör für den vielfältigen Einsatz<br />

in Maschinen und Anlagen. Dieses Jahr<br />

werden wir das Produkt überarbeiten. Die<br />

Rollen-Profilschienen der Serie LLU in den<br />

Größen 25–65 runden unser Angebot ab.<br />

Unsere Präzisionsschienen bieten Ablaufgenauigkeiten<br />

von weniger als einem<br />

Mikrometer bei maximaler Laufruhe und<br />

niedrigsten Schwingungen. Hier laufen<br />

keine Wälzkörper um, sondern bleiben<br />

ständig im Wälzkontakt. Mit der Serie<br />

LWR in den Größen von 1 bis 12 und den<br />

unterschiedlichen Wälzkörpern von<br />

Kugel, Kreuzrolle und Nadelrolle sowie<br />

der Serie LWM/V in den Größen 6 bis 15<br />

mit Nadelrollen und angepassten Außenabmessungen<br />

sind wir breit aufgestellt.<br />

Zusätzlich ist für viele Größen ein ACS<br />

(Anti-Creeping-System) verfügbar, das<br />

Käfigwandern verhindert.<br />

Im Sinne hoher Robustheit, Langlebigkeit, Dynamik sowie Performance setzt Rollon auf induktionsgehärtete Lineartechnik<br />

Bild: Rollon<br />

24 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


EJOT Qualität verbindet ®<br />

Pfeuffer (Bosch Rexroth): Unser Lieferprogramm<br />

reicht von Miniatur-Kugelschienenführungen<br />

(Größe 7) mit einer<br />

Bauhöhe der Führungswagen von gerade<br />

einmal 6,5 mm über kompakte Lauf -<br />

rollenführungen bis hin zu Schwerlast-<br />

Rollenschienenführungen (Größe 125)<br />

mit Tragzahlen bis zu 1.941.900 N, was<br />

dem Gewicht eines Jumbo Jets entspricht.<br />

Hinzu kommt ein breites Spektrum an<br />

einbaufertigen Compact-, Linear-, Präzisions-,<br />

Omega- und Vorschubmodulen,<br />

Kugel- und Planetengewindetrieben sowie<br />

elektromechanischen Zylindern. Konstrukteure<br />

haben eine große Auswahl an<br />

verschiedenen Bauformen und Ausführungen,<br />

beispielsweise korrosionsträge<br />

Varianten oder sehr lange Profilschienen<br />

mit bearbeiteten Stirnseiten. Damit<br />

finden Maschinenhersteller und Systemintegratoren<br />

für jede Applikation die<br />

passende Lösung.<br />

Ausstattungsmerkmale und decken nahezu<br />

alle Anwendungsfälle und Einsatzbedingungen<br />

linearer Bewegungen ab. Wir<br />

haben Systeme mit Kugelkäfig, Kugelumlauf<br />

oder Rollen im Programm, ebenso<br />

solche mit Zahnriemen, Zahnstange oder<br />

Kugelgewindetrieb. Teleskope gibt es<br />

sowohl als Teil- und Vollauszug als auch<br />

als Überauszug mit bis zu 200 % Hub der<br />

geschlossenen Schienenlänge. Darüber<br />

hinaus bieten wir Ausführungen aus<br />

Stahl, Aluminium und Edelstahl. Wir<br />

wissen, welche Applikation welche<br />

Bild: Hiwin<br />

EJOT<br />

FÜGE<br />

TECHNIK<br />

Schäfer (Hiwin): Wir bieten Rollenführungen<br />

für Schwerlastanwendungen und<br />

Kugelführungen, beispielsweise für den<br />

Bereich Automatisierung und Handling<br />

an. Aber auch kompakte Miniaturführungen<br />

aus Edelstahl, die speziell für den<br />

Bereich Medizintechnik geeignet sind<br />

oder breite Profilschienenführungen für<br />

höchste Momentenbelastungen, um<br />

beispielsweise ein Schienenpaar durch<br />

eine Einzelschiene zu ersetzten, sind Teil<br />

unserer Produktlinie. Hinzu kommen bei<br />

jeder Baureihe unterschiedliche<br />

Beschichtungen und Laufwagenformen:<br />

Flanschlaufwagen, Blocklaufwagen, niedere<br />

Ausführungen, kurze und lange<br />

Laufwagen, unterschiedliche Montagerichtungen.<br />

Auch hier haben wir für jede<br />

Anforderung die richtige Führung.<br />

Lillpopp (Rollon): Unser Sortiment<br />

bedient das gesamte Spektrum an lineartechnischen<br />

Lösungen und reicht von<br />

Linear- und Bogenführungen über Profilschienen,<br />

Teleskopauszüge und Linearachsen<br />

bis hin zu kompletten Systemlösungen.<br />

Die insgesamt vier Produktfami -<br />

lien Linear Line, Telescopic Line, Actuator<br />

Line und Actuator System Line vereinen<br />

verschiedene Schienen- und Profilformen,<br />

Konfigurationen, Antriebssysteme sowie<br />

Benjamin Schäfer, Leiter Produktmanagement<br />

bei Hiwin<br />

»Jede Linearführung<br />

muss vor unzulässiger<br />

Verschmutzung und<br />

unzulässigem<br />

Schmierstoffaustrag<br />

geschützt werden.«<br />

Lineartechnik erfordert und finden die<br />

optimale Lösung. Zu unseren Stärken<br />

gehören insbesondere auch kunden- und<br />

anwendungsspezifische Anpassungen und<br />

Konzepte. Wenn nötig modifizieren wir<br />

alle Bauteile individuell oder entwickeln<br />

komplett neue Lösungen.<br />

Hoffmann (RK Rose+Krieger): Die<br />

Baureihen EII und EPII sind offene Einheiten<br />

für einfache Verstellungen. Die<br />

Baureihe Mono Line, mit außenliegender<br />

Rollenführung und Zahnriemenantrieb, ist<br />

Individuelle Lösungen für<br />

Batteriesysteme und Lade-<br />

Infrastruktur in der Elektromobilität.<br />

• Breites Produktportfolio für<br />

vielfältige Materialien<br />

• Sicheres Verbinden von Multi-<br />

Material-Strukturen<br />

• Fügeverfahren an die Montagesituation<br />

angepasst<br />

• Dichtigkeit des Systems, z.B.<br />

durch Zusatzfunktionen<br />

• Lösbare Verbindungen für<br />

wertstoffgerechtes Recycling<br />

www.ejot.de/industrie<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 25


TRENDS » Perspektiven<br />

Bild: Rollon<br />

Jörg Lillpopp, Leiter Vertrieb und Technik<br />

bei Rollon<br />

»Ein Großteil unserer<br />

Produkte verfügt<br />

über induktionsgehärtete<br />

und geschliffene<br />

Laufbahnen.«<br />

die prädestinierte Handlings-Achse für<br />

Pick-and-Place-Anwendungen. Die Baureihe<br />

Duo Line hat innenliegende Kugelführungen<br />

und ist mit Zahnriemenantrieb<br />

ebenfalls als Handlings-Achse geeignet.<br />

Mit Kugelgewindespindel-Antrieb ist die<br />

Baureihe die klassische Positionierachse<br />

mit hoher Genauigkeit. Alle Linearachsen<br />

gibt es in unterschiedlichen Ausführungen,<br />

die kundenspezifisch in Länge und<br />

Ausstattung konfiguriert werden.<br />

Dahlen (Rodriguez): Unser Produktspektrum<br />

umfasst wirtschaftliche Präzisionsrundführungen<br />

ebenso wie sehr steife,<br />

wartungsarme Profilschienenführungen<br />

oder leichtläufige, kompakte Kreuzrollenführungen.<br />

Je nach Anwendungsfall lassen<br />

sich die Führungen mit passenden<br />

Antrieben zu einem applikationsgerechten<br />

Linearsystem kombinieren.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Auf welche Einsatzgebiete<br />

und Märkte fokussieren Sie<br />

sich?<br />

Drügemöller (Ewellix): Wir entwickeln<br />

Lösungen für eine Vielzahl von Branchen:<br />

von einfachen Zug- und Druckbewegungen<br />

bis zu komplexen Bewegungszyklen<br />

bei hoher Belastung und Geschwindigkeit<br />

– unsere linearen Antriebslösungen werden<br />

jeden Tag in mehr als 40 Industriezweigen<br />

genutzt. Unsere Kunden und<br />

Handelspartner profitieren von gesteigerter<br />

Produktivität und Zuverlässigkeit<br />

sowie von geringeren Kosten. Wir arbeiten<br />

für Branchen, in denen unsere Lösungen<br />

wichtige Funktionen für unternehmenskritische<br />

Anwendungen bieten.<br />

Bespielhaft sind die Marktbereiche Automation,<br />

Automobilbranche, Lebensmittel<br />

und Getränke, Werkzeugmaschinen,<br />

Materialabfertigung, Medizin, Mobile<br />

Maschinen und Verpackungsmaschinen.<br />

Pfeuffer (Bosch Rexroth): Undere Lineartechnik<br />

kommt weltweit in allen Bereichen<br />

des Maschinen- und Anlagenbaus<br />

sowie der allgemeinen Automatisierung<br />

zum Einsatz. Die zuverlässig erreichbare<br />

Genauigkeit und Steifigkeit der Profilschienenführungen<br />

werden von Werkzeugmaschinenherstellern<br />

geschätzt.<br />

Besondere Stärken der Linearachsen sind<br />

die hohe Präzision mit Wiederholgenauigkeiten<br />

von bis zu 0,005 mm. Neben etablierten<br />

Anwendungen im Handling nutzen<br />

auch Hersteller von 3D-Druckern diese<br />

Vorteile bei Achsen mit sehr langen Verfahrwegen.<br />

Korrosionsträge Ausführungen<br />

eignen sich besonders für Maschinen<br />

mit häufigen Reinigungszyklen, etwa in<br />

der Nahrungsmittelindustrie und der<br />

Die hohe Genauigkeit und<br />

Steifigkeit der Linearachsen<br />

der KF-Baureihe von Hiwin<br />

wird durch eine Profil -<br />

schienenführung im Stahl -<br />

profil mit integriertem Kugelgewindetrieb<br />

erreicht<br />

Medizintechnik. In der Batteriefertigung<br />

bewähren sich unsere Linearachsen mit<br />

alterungsbeständigen Werkstoffen in Trockenräumen.<br />

In der allgemeinen Automatisierung<br />

und für Handlinganwendungen<br />

setzen Maschinenhersteller immer stärker<br />

auf einbaufertige Systemlösungen, um<br />

die Komplexität in der <strong>Konstruktion</strong> und<br />

bei der Inbetriebnahme zu reduzieren.<br />

Schäfer (Hiwin): Unsere Führungen finden<br />

in allen Branchen Anwendung – von<br />

der Automatisierungstechnik über die<br />

Medizintechnik bis hin zur Werkzeugmaschine.<br />

Aufgrund unseres breiten Portfolios<br />

an Linearführungen gibt es bei uns<br />

keine Kernmärkte oder Kern-Zielgebiete.<br />

Lillpopp (Rollon): Ein Großteil unserer<br />

Produkte verfügt über induktions -<br />

gehärtete und geschliffene Laufbahnen.<br />

Dies ermöglicht hohe Tragfähigkeiten und<br />

Dynamiken des Systems. Gleichzeitig sorgen<br />

das Härten und Schleifen für eine<br />

hohe Verschleißfestigkeit sowie einen<br />

spielfreien, leichtgängigen Lauf über die<br />

gesamte Führungslänge. So lassen sich<br />

insbesondere in Applikationen mit hohen<br />

Zyklenzahlen und/oder schweren Lasten<br />

hohe Ansprüche an Langlebigkeit und<br />

Zuverlässigkeit erfüllen. Ein weiteres<br />

wichtiges Feature ist der Toleranzausgleich,<br />

beispielsweise bei der Compact<br />

Rail. Durch Kombinationen aus unterschiedlichen<br />

Schienen- und Rollentypen<br />

26 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021<br />

Bild: Hiwin


TRANSPORTIERT<br />

AUTONOM<br />

Bild: RK Rose+Krieger<br />

lassen sich Parallelitätsfehler der Montageflächen<br />

in einer oder zwei Ebenen<br />

ebenso perfekt ausgleichen wie auch ein<br />

Höhenversatz oder Winkelfehler zwischen<br />

den Führungen. Erhöhte Fertigungs- und<br />

Montagetoleranzen, beispielsweise bei<br />

Maschineneinhausungen, können so einfach<br />

kompensiert werden. Eine Bearbeitung<br />

der Oberflächen kann damit entfallen.<br />

Auch einem erhöhten Verschleiß,<br />

bedingt durch hohe Verspannungen, kann<br />

besser entgegengewirkt werden, denn die<br />

selbstausrichtenden Linearführungen<br />

garantieren einen einwandfreien Lauf<br />

ohne zusätzliche Belastungen auf das<br />

System. Das stellt eine lange Lebensdauer<br />

und hohe Zuverlässigkeit sicher. Darüber<br />

hinaus bieten wir eine Vielzahl an Querschnitten,<br />

Profilen, Schmierungen, Zubehör<br />

sowie Korrosionsschutzbeschich -<br />

tungen für Schienen und Läufer.<br />

Hoffmann (RK Rose+Krieger): Wir<br />

decken praktisch das gesamte Spektrum<br />

der Anforderungen ab. Das bedeutet<br />

Gleitführungen für einfache, nicht-hochdynamische<br />

Verstell-Bewegungen, Kugelführungen<br />

für hohe Beschleunigungen<br />

und Rollenführungen für hohe Geschwindigkeiten.<br />

Als technische Besonderheiten<br />

bieten wir zum Beispiel einen in die Achse<br />

integrierten Absolut Wegmessgeber an,<br />

der die Positioniergenauigkeit erhöht und<br />

keine neue Referenzfahrt bei Stromausfall<br />

erfordert. Eine mitlaufende Spindelabstützung,<br />

die bei einer bis zu 6 m langen<br />

Spindelachse volle Drehzahl erlaubt,<br />

ist ebenso eine Besonderheit wie die in<br />

Um KonstrukteurInnen<br />

die Auswahl zu<br />

erleichtern, bietet der<br />

Produktfinder von<br />

RK Rose+Krieger unter<br />

anderem eine<br />

dynamische Suche<br />

AGV-Katalog<br />

hier<br />

info@tuenkers.de<br />

www.tuenkers.de<br />

AGV_2020_4C_103x150_V2.indd 1 09.02.2<br />

Mehrsprachige<br />

Katalogproduktion<br />

Für die Produktion Ihrer mehrsprachigen oder versionierten<br />

Kataloge sind wir bestens gerüstet – speziell wenn es<br />

um das Know-how beim Projektmanagement Ihrer hochkomplexen<br />

Aufträge geht.<br />

Individuelle Tools, die perfekt auf Ihr Projekt abgestimmt sind,<br />

beschleunigen und vereinfachen den Gesamtprozess.<br />

Wir können viel für Sie tun, sprechen Sie uns an.<br />

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<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 27


TRENDS » Perspektiven<br />

Kugelschienenführungen und Kugelgewindetriebe mit längeren Nachschmierintervallen schonen Betriebskosten und Umwelt<br />

Bild: Bosch Rexroth<br />

die Achse integrierte Absturzsicherung<br />

Safe-Lock für Vertikalachsen.<br />

Dahlen (Rodriguez): In unserem Portfolio<br />

findet sich für nahezu jede Branche<br />

die richtige Linearführung. Welches Produkt<br />

zum Einsatz kommt, bestimmt die<br />

jeweilige Anwendung. Die Kreuzrollenführungen<br />

von Rodriguez zum Beispiel<br />

überzeugen durch einen außergewöhnlichen<br />

Leichtlauf, eine kompakte Bauform<br />

und hohe Präzision. Mit diesen Eigenschaften<br />

empfehlen sie sich vor allem für<br />

den Einsatz in der Medizin-, Bio- und<br />

Halbleitertechnik sowie in der optischen<br />

Industrie.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Mit welchen Engineering-Werkzeugen<br />

unterstützen Sie<br />

Anwender bei der Produktauswahl<br />

beziehungsweise in ihrer Systemauslegung?<br />

Drügemöller (Ewellix): Das Product<br />

Selection Tool gibt anhand von Parametern<br />

wie Hublänge, Lasten oder Umwelteinflüssen<br />

das passende Ewellix-Angebot<br />

aus. Der Nutzer kann zudem weitere Auswahlkriterien<br />

spezifizieren, um nähere<br />

Informationen zu einem speziellen Produkt<br />

zu erhalten. Mit dem Product Calculator<br />

lässt sich die Lebensdauer einer<br />

Linearführung errechnen. In dieser App<br />

Hartmut Hoffmann, Geschäftsführer von<br />

RK Rose+Krieger<br />

Bild: RK Rose+Krieger<br />

»Als technische<br />

Besonderheit bieten wir<br />

zum Beispiel einen in die<br />

Achse integrierten<br />

Absolutwegmessgeber an.«<br />

kann der Kunde ein ausgewähltes Produkt<br />

anhand der externen Lasten und Belastungen<br />

der Anwendung verifizieren. Das<br />

Programm prüft anhand der technischen<br />

Parameter die statischen Sicherheiten<br />

und die Lebensdauer der Linearführungen.<br />

Hauptaugenmerk bei dieser Anwendung<br />

ist die Zeitersparnis bei der Lebensdauerberechnung<br />

für unsere Kunden. Um eine<br />

Alternative zu Produkten von Markt -<br />

begleitern zu finden, kann der Kunde<br />

unser Cross Reference Tool verwenden.<br />

Anhand einfacher Eingrenzungen von<br />

Produktfamilien und Bezeichnungen, von<br />

Serien und Typen findet er schnell und<br />

einfach ein entsprechendes Ewellix-Produkt.<br />

Zum Vergleich gibt das Programm<br />

eine Gegenüberstellung der Produkte aus.<br />

Mit dem Product Search Tool kann ein<br />

Kunde schnell technische Daten oder<br />

Beschreibungen zu unseren Produkten<br />

finden. Erste technische Daten sind sofort<br />

ersichtlich – bis hin zu Datenblättern,<br />

Katalogen oder CAD-Daten. Diese kann er<br />

dann einfach herunterladen.<br />

Pfeuffer (Bosch Rexroth): Wir unterstützen<br />

Anwender mit einer vollständig<br />

digitalen Engineering- und Beschaffungskette.<br />

Sie vereinfacht den anwendungsorientierten<br />

Auslegungsprozess von Profilschienenführungen,<br />

Führungswagen,<br />

Gewindetrieben und Kugelbüchsenführungen<br />

sowie einbaufertigen Linearachsen.<br />

Das Auswahl- und Auslegungstool<br />

Lin Select führt den Nutzer auf Basis<br />

anwendungsrelevanter Daten und Kriterien<br />

wie Branche und Applikation zielgerichtet<br />

durch die Dimensionierung von<br />

Linearmodulen. Anwender müssen lediglich<br />

Hub und Zeit definieren, um genau<br />

28 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


auf ihre Anforderungen abgestimmte Ergebnisse<br />

zu erhalten. Diese Daten übertragen<br />

sie per Mausklick in den Konfigurator.<br />

Mit dem Berechnungsprogramm<br />

Linear Motion Designer (LMD) legen Ingenieure<br />

Profilschienenführungen, Kugelbüchsenführungen<br />

und Gewindetriebe<br />

schnell und sicher aus. Eine moderne<br />

Oberfläche mit erweiterten Hilfs- und<br />

Sicherheitsfunktionen erleichtert die<br />

Bedienung und führt schnell zum passenden<br />

Ergebnis unter Berücksichtigung aller<br />

Sicherheitsaspekte. Die digitale Engineering-<br />

und Beschaffungskette vereinfacht<br />

und beschleunigt den gesamten Prozess,<br />

von der Auswahl der Komponenten über<br />

die Konfiguration bis zu individuellen<br />

CAD-Files und der Bestellung im eShop.<br />

Nicole Dahlen, Geschäftsführerin Vertrieb,<br />

Marketing und Organisation bei Rodriguez<br />

»Aktuell haben wir unser<br />

Sortiment um eine<br />

hochwertige Miniatur-<br />

Profilschienenführung<br />

erweitert.«<br />

Schäfer (Hiwin): Die eigentlich Auswahl<br />

und Auslegung erfolgt inzwischen überwiegend<br />

digital. In unserem Online-Portal<br />

stehen neben den ausführlichen Onlinekatalogen<br />

komplexe, aber intuitiv bedien -<br />

bare Produktkonfiguratoren zur Verfügung.<br />

Mit wenigen Klicks wird die Linearführung<br />

definiert – in Echtzeit stehen<br />

CAD-Modell, Datenblatt, Preis und Liefer-<br />

Bild: Rodriguez<br />

zeit zur Verfügung. Kennt der Anwender<br />

nur seine Anforderungen, aber noch nicht<br />

das konkrete Produkt, erfolgt die Auslegung<br />

in unseren Auslegungstools. Ein<br />

Auslegungstool für Profilschienenführungen<br />

steht bald online zur Verfügung.<br />

Lillpopp (Rollon): Der Download von<br />

3D-Daten gehört längst zum digitalen<br />

Standard. Aber auch Produktsuche und<br />

-auswahl finden heutzutage verstärkt im<br />

Internet statt. Hier möchten wir unsere<br />

Kunden künftig noch besser unterstützen<br />

und arbeiten an entsprechenden Hilfsmitteln,<br />

die in Kürze an den Start gehen werden.<br />

Wer dennoch nicht auf die persönliche<br />

Beratung verzichten möchte, kann<br />

weiterhin auf unser Support- und Service-Netzwerk<br />

zugreifen. Und wir beobachten<br />

einen massiven Wandel des<br />

Anforderungsprofils. Purer Katalogstandard<br />

war gestern. Heute geht es darum,<br />

von modularen Plattformen oder aus<br />

Baukästen heraus kunden- und anwendungsspezifische<br />

Lösungen zu schaffen.<br />

Dabei sind statt Einzelkomponenten<br />

zunehmend Komplettlösungen oder Baugruppen<br />

gefordert. Daher arbeiten wir<br />

eng mit ausgewählten Systemintegratoren<br />

und Partnern zusammen und realisieren<br />

so maßgeschneiderte Konzepte linearer<br />

Bewegungstechnik, die hohen Ansprüchen<br />

an Effizienz, Zuverlässigkeit und<br />

Wirtschaftlichkeit gerecht werden.<br />

Hoffmann (RK Rose+Krieger): Über<br />

unsere Website und über Part Community<br />

können sich Interessenten die CAD-Daten<br />

laden beziehungsweise eine Vorauswahl<br />

treffen. Ansonsten sind unsere Produktspezialisten<br />

gerne bereit, eine für den<br />

Kunden spezifische Empfehlung kurzfristig<br />

zu erstellen.<br />

Dahlen (Rodriguez): Wir setzen diverse<br />

<strong>Konstruktion</strong>s- beziehungsweise Berechnungsprogramme<br />

und Auslegungstools<br />

unterschiedlicher Hersteller ein – zum Teil<br />

sind diese aber auch selbst entwickelt.<br />

Individuelle, auf die jeweilige Anwendung<br />

zugeschnittene Linearsysteme entwickelt<br />

Rodriguez im Rahmen der sogenannten<br />

Value Added Products (VAP). Die kundenspezifischen<br />

Systemlösungen helfen den<br />

Bild: Rodriguez<br />

Die Miniatur-Linearführung von Rodriguez<br />

zeichnet sich durch eine geringe Reibung<br />

und einen geräuscharmen Lauf bei geringem<br />

Wartungsaufwand aus<br />

Kunden, wertvolle Ressourcen zu sparen<br />

und sich ganz auf ihre Kernkompetenzen<br />

zu konzentrieren. Bei den Systemlösungen<br />

übernimmt Rodriguez die Auswahl<br />

der geeigneten Lineartechnik-Komponenten<br />

sowie die Entwicklung und <strong>Konstruktion</strong><br />

der Baugruppe. Somit ist gewährleistet,<br />

dass die Lösungen auch wirklich<br />

sämtliche Anforderungen erfüllen – bei<br />

gleichzeitiger Entlastung der Kunden.<br />

Denn individuelle Systemlösungen sind in<br />

der Entwicklung oft mit einem zeit- und<br />

kostenintensiven Trial-and-Error-Prozess<br />

verbunden. Summiert man die Kosten für<br />

Zeitaufwand und Manpower, lohnt sich<br />

der Einkauf einer maßgeschneiderten<br />

Lösung. <strong>Konstruktion</strong>sseitig lassen sich<br />

Schnittstellen reduzieren und die Anwender<br />

profitieren von kleineren Toleranzen.<br />

www.ewellix.com<br />

www.boschrexroth.com<br />

www.hiwin.de<br />

www.rollon.com<br />

www.rk-rose-krieger.com<br />

www.rodriguez.de<br />

INFO<br />

Teil 1 des Trendinterviews<br />

geht speziell auf Linear -<br />

führungen mit Condition<br />

Monitoring ein.<br />

hier.pro/4Yj8E<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 29


ANTRIEBSTECHNIK » Elektrische Antriebe<br />

IE3-Motor von WEG sorgt für Energieeinsparungen von über 60%<br />

Plug-and-Play-Lösung<br />

Bei der Entwicklung seiner neuen Spannwellensiebmaschine setzte sich Binder + Co das Ziel, eine<br />

wirtschaftliche Lösung hinsichtlich Investitions- und Betriebskosten zu realisieren. Einen wichtigen Beitrag<br />

leistet die Antriebstechnik für das Spannwellensieb, die sich aus einem dezentralen Frequenzumrichter im<br />

Zusammenspiel mit einem IE3-Motor von WEG zusammensetzt. Der Maschinenbauer kann seinen Kunden<br />

damit Energieeinsparungen von über 60% ermöglichen.<br />

»Thomas Listmayr, Head of Field-Sales, Watt Drive Antriebstechnik GmbH, Markt Piesting, Österreich<br />

Der WEG-Antrieb der<br />

Spannwellensieb -<br />

maschine besteht aus<br />

dem dezentralen<br />

Frequenzumrichter<br />

MW500 und dem<br />

EUSAS-Motor, der<br />

direkt über einen<br />

Keilriemen die<br />

Siebwelle antreibt<br />

Bild: WEG<br />

Das österreichische Unternehmen Binder + Co<br />

gehört zu den Weltmarktführern in der Aufbereitungstechnik<br />

von Roh- und Wertstoffen. Das Unternehmen<br />

ist in der Lage, seinen Kunden sechs Prozessschritte<br />

aus einer Hand zu bieten: zerkleinern,<br />

sieben, nass aufbereiten, thermisch aufbereiten, sortieren,<br />

verpacken und palettieren. Mit Siebtechnik<br />

beschäftigt sich das Unternehmen seit rund 65 Jahren<br />

und liefert seit Jahrzehnten die Spannwellensiebmaschine<br />

der Serie Bivitec. Im Rahmen der Produktreihenerweiterung<br />

hatte sich das Unternehmen<br />

das Ziel gesetzt, für den Kunden eine noch wirtschaftlichere<br />

Lösung hinsichtlich Investitions- und<br />

Betriebskosten zu entwickeln. Dabei soll die Maschine<br />

vielseitige Anwendungen bedienen: Sand, Kies,<br />

Schotter, Salz und Erze sieben, unterschiedlichste<br />

Aufgabenstellungen im Recycling übernehmen und<br />

bei der Sortierung von Elektroaltgeräten, Kunststoffabfällen,<br />

Glasscherben und Kompost oder auch der<br />

Klassierung von Holz unterstützen. Dafür haben die<br />

Aufbereitungsspezialisten das Konzept ihrer Resonanzsiebmaschine,<br />

bei der niedrige dynamische Lasten<br />

durch Massenausgleich eine leichte Bauweise erlauben,<br />

mit dem Spannwellensystem vereint. Die<br />

Spannwellensiebmaschine Bivitec e+ erfordert auch<br />

eine entsprechende Antriebslösung, die den Maschinenbauer<br />

bei der Umsetzung seiner Ziele unterstützt.<br />

Hier entschied sich das österreichische Unternehmen<br />

als Partner für das WEG-Tochterunternehmen Watt<br />

Drive.<br />

Dezentraler Ansatz bringt Vorteile<br />

Zum Einsatz kommen vierpolige WEG-Drehstrommotoren<br />

der Energieeffizienzklasse IE3, die über einen<br />

Keilriemen den Exzenterantrieb der Spannwellensiebmaschine<br />

antreiben. Mit Hilfe eines dezentralen<br />

Frequenzumrichters, der direkt auf dem Motor aufgebaut<br />

ist, lässt sich die Drehzahl dieser Motoren<br />

stufenlos regeln und ein gutes Anlaufverhalten erzielen.<br />

Dieser Systemansatz bringt verschiedene Vorteile<br />

mit sich. Zum einen lässt sich die für den Siebwellenantrieb<br />

benötigte Motorleistung bei Einsatz eines<br />

Frequenzumrichters merklich reduzieren. Anstelle eines<br />

11-kW-Motors in einer vergleichbaren konventionellen<br />

Maschine der Baureihe kommt hier beispielsweise<br />

nun ein 4-kW-Motor zum Einsatz. Damit<br />

können Anwender Energieeinsparungen von über<br />

60% im Betrieb erzielen. Zum anderen ermöglicht<br />

der Frequenzumrichter es dem Bediener, die<br />

Schwingcharakteristik leicht an seine jeweilige Aufgabe<br />

anzupassen. Dies ist wichtig, wenn sich zum<br />

Beispiel das zu siebende Gut oder die Zusammensetzung<br />

des Aufgabeguts in Bezug auf Feuchtigkeit oder<br />

Siebwilligkeit ändert. Quasi auf Knopfdruck ist es<br />

möglich, je nach Aufgabenstellung die Rütteldynamik<br />

der Siebmaschine von schonend bis hin zu hochdynamisch<br />

zu variieren. Dafür wird einfach die Drehzahl<br />

des Motors erhöht.<br />

Externer Schaltschrank kann entfallen<br />

Der dezentrale Antrieb erlaubt es Binder + Co zudem,<br />

Kunden eine Plug-and-Play-Lösung zur Verfügung zu<br />

stellen. Ein externer Schaltschrank mit Motorzulei-<br />

30 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


Industrie<br />

IM ÜBERBLICK<br />

Schüttgut-Spezialist<br />

tungen entfällt. Die Maschine<br />

lässt sich zudem<br />

Binder + Co vertraut für<br />

neue Spannwellensieb -<br />

leicht in bestehende Anlagen<br />

des Endkunden inte-<br />

maschine auf<br />

Antriebslösung von WEG<br />

grieren. Hinsichtlich des Motors<br />

entschied sich der Spezialist<br />

für Aufbereitungstechnik für die<br />

spannungsumschaltbaren EUSAS-Motoren (Europe,<br />

USA and Asia) von WEG. Diese verfügen über eine<br />

Weitbereichswicklung, sodass die Möglichkeit besteht,<br />

auf bis zu vier unterschiedliche Spannungsniveaus<br />

(Stern, Dreieck, Doppelstern und Doppeldreieck)<br />

umzuschalten. Mit Zertifizierungen gemäß CE,<br />

CSA, UL und EAC ist der Motor somit für den weltweiten<br />

Einsatz ausgelegt. Die Motoren eignen sich<br />

gut für den Betrieb mit elektronischer Drehzahlregelung.<br />

Durch die 87/100/120 Hz-Spannungs-/Frequenz-Kennlinie<br />

können sie im Frequenzumrichterbetrieb<br />

auch ohne Sonderwicklung betrieben werden.<br />

Auf diese Weise lässt sich die Nennleistung verdoppeln,<br />

ohne den Motor thermisch zu überlasten.<br />

Im Standard wird über den Bimetallschalter und den<br />

Kaltleitertemperaturfühler PTC der thermische<br />

Schutz gewährleistet. Im Zuge des abgeschlossenen<br />

Rahmenvertrages mit Watt Drive ruft der Maschinenbauer<br />

je nach Bedarf für seine Siebmaschinen<br />

Motoren mit unterschiedlichen Leistungen von 2,2<br />

bis 7,5 kW ab. Bei dem Frequenzumrichter handelt es<br />

sich um den MW500 von WEG, der für Motorleistungen<br />

von 0,37 bis 7,5 kW zur Verfügung steht. Die robuste<br />

Gehäuseausführung in Schutzart IP66 bzw.<br />

Nema 4X erlaubt die Anbringung direkt auf dem Motorklemmkastenrahmen.<br />

Der Frequenzumrichter verfügt<br />

über eine integrierte SPS (SoftSPS), womit sich<br />

Platz und Kosten für eine externe SPS einsparen lassen.<br />

Im Gerät ist bereits ein EMV-Filter gemäß EN<br />

61800-3 integriert. Der Frequenzumrichter kann eine<br />

hohe Überlast von 150% für 60 s alle 10 min tragen<br />

und bei Motormontage in Umgebungstemperaturen<br />

bis 50 °C eingesetzt werden. Für die einfache Bedienung<br />

des Frequenzumrichters nutzt der Maschinenbauer<br />

das Fernbedienteil CFW500.<br />

(jg)<br />

www.weg.net<br />

www.wattdrive.com<br />

Das<br />

Kompetenz-<br />

Netzwerk<br />

der Industrie<br />

17 Medienmarken für alle wichtigen<br />

Branchen der Industrie<br />

Information, Inspiration und Vernetzung<br />

für Fach- und Führungskräfte in der Industrie<br />

Praxiswissen über alle Kanäle:<br />

Fachzeitschriften, Websites, Events,<br />

Newsletter, Whitepaper, Webinare<br />

INFO<br />

Details zu den EUSAS-<br />

Getriebeanbaumotoren von WEG<br />

hier.pro/D7g6W<br />

Die passenden Medien für Sie<br />

und Ihre Branche:<br />

konradin.de/industrie<br />

media.industrie.de<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 31


ANTRIEBSTECHNIK » News<br />

Ringspann erweitert Angebot im Web – 22 Modelle online<br />

Wachsende Auswahl an Wellenkupplungen<br />

gig um weitere Klauenkupplungen, Zahnkupplungen,<br />

Bolzenkupplungen und<br />

Flanschkupplungen – allesamt also solche<br />

Wellenkupplungen, die als Standardlösungen<br />

ein großes Spektrum antriebstechnischer<br />

Anwendungen abdecken. Die<br />

neu im Webshop erscheinenden Tru-Line-<br />

Flanschkupplungen der Baureihe<br />

RFK…TBO zählen zur Gruppe der starren<br />

Wellenkupplungen und eignen sich zur<br />

Herstellung spielfreier Konus-Spannverbindungen.<br />

Sie haben ein kompaktes De-<br />

Ringspann erweitert sein Programm an<br />

online bestellbaren Wellenkupplungen.<br />

Die One-Stop-Shop-Strategie des Unternehmens<br />

bietet eine wachsende Auswahl<br />

an kurzfristig lieferbaren Standardkupplungen,<br />

die über den Webshop erhältlich<br />

sind. Konstrukteure und Beschaffer finden<br />

hier inzwischen ein großes Sortiment von<br />

starren, drehstarren und drehelastischen<br />

Wellenkupplungen für die Realisierung<br />

leistungsfähiger Antriebsstränge. Bei den<br />

Online-Neuheiten handelt es sich vorransign<br />

und punkten mit kurzen axialen Ausrückwegen.<br />

www.ringspann.de<br />

Bild: Ringspann GmbH<br />

Bremsen von Kendrion für kleine Motoren<br />

Deutlich vergrößerter Reibradius<br />

Bild: Kendrion Intorq GmbH<br />

Die Intorq Federkraftbremse BFK551 von Kendrion Intorq ist dank dem platzsparenden<br />

Aufbau mit Rotor und Flansch schwerpunktmäßig für kleine Motoranwendungen<br />

konzipiert. Die Bremse lässt sich als Betriebs- oder Haltebremse<br />

mit Notstoppfunktion nutzen. Durch die besondere Gehäusekonstruktion<br />

wird der Reibradius deutlich vergrößert. Aussparungen am Gehäuse<br />

machen es möglich, dass die Anschlussleitungen raumsparend an der<br />

Bremse vorbeigeführt werden können. Vorteile bringt auch die <strong>Konstruktion</strong><br />

des Kabelaustritts: Unabhängig von der Montagerichtung bleibt der Bremsenhüllkreis<br />

gleich. Die Bremse ist in den Baugrößen 01 bis 05 mit Drehmomenten<br />

von 0.24 bis 4 Nm erhältlich, kundenspezifische Anpassungen sind<br />

möglich.<br />

www.kendrion.com<br />

Servoverstärker von Sieb & Meyer als Hochstromversion erhältlich<br />

NRTL-Zulassung erleichtert Zugang zum US-Markt<br />

Der SD2B plus von Sieb & Meyer ist mit<br />

NRTL-Zulassung und als Hochstromversion<br />

erhältlich. Zum einen erleichtert die<br />

Zulassung den Zugang zum US-amerikanischen<br />

Markt, zum anderen erreicht das<br />

Gerät so einen 30 % höheren Nenn- und<br />

Spitzenstrom bei unverändertem Bauvolumen.<br />

Der Servoverstärker eignet sich als hochdynamischer<br />

Servoverstärker für rotative<br />

und lineare Niedervolt-Servomotoren,<br />

aber auch für den optimierten Betrieb von<br />

hochdrehenden Niedervolt-Synchronund<br />

Asynchronmotoren. Die Standardversion<br />

bietet ein Optimum aus maximaler<br />

Betriebsspannung und Nenn-/Spitzenstrom<br />

(80 VDC/10 A), um möglichst vielen<br />

Applikationen gerecht zu werden.<br />

Bei dem Hochstrommodell hat der Hersteller<br />

die Betriebsspannung auf 50 VDC<br />

reduziert, was den Einsatz von Leistungshalbleitern<br />

erlaubt. Der höhere Ausgangsstrom<br />

von 13 A erweitert das Einsatzfeld<br />

des Geräts. Zudem besteht die Möglichkeit,<br />

BiSS-C Absolutwert-Encoder auszuwerten.<br />

So kann der Servoverstärker jetzt<br />

auch für den Betrieb von Niedervolt-Linearmotoren<br />

eingesetzt werden, etwa für<br />

die Z-Achsen-Verstellung im Bereich von<br />

Maschinen zur Direktbelichtung bezie-<br />

hungsweise dem 3D-Druck. Die Notwendigkeit<br />

einer Setz-/Referenzfahrt entfällt.<br />

www.sieb-meyer.de<br />

Bild: Sieb & Meyer AG<br />

32 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


Bild: R+W Antriebselemente GmbH<br />

R+W bietet robuste Komponenten für Windkraftanlagen<br />

Kraftübertragung von bis zu 500.000 Nm<br />

füllen noch eine zweite Vorgabe bei diesen<br />

Anwendungsgebieten: ein geringer<br />

Bauraum, der eine kompakte und einfache<br />

Bauweise der Komponenten zwingend<br />

fordert. Durch diese Eigenschaften<br />

eignen sich die industrielle Sicherheitskupplungen<br />

des Herstellers für alle Anwendungsbereiche,<br />

die ein Maximum an<br />

Sicherheit und Leistungsfähigkeit trotz<br />

R+W Antriebselemente bietet robuste<br />

und kompakte Komponenten für Windkraftanlagen,<br />

Schaufelbagger, Stahlwerke,<br />

Schredderanlagen, Tunnelbohrmaschinen<br />

und vieles mehr. Bei diesen Anlagen<br />

und Maschinen geht es meistens um die<br />

Übertragung von enormen Drehmomenten.<br />

Nicht selten fallen hier Werte von bis<br />

zu 500.000 Nm an. Die Komponenten erstetiger<br />

und extremer Belastung verlangen.<br />

Verbindungselemente sind daher so<br />

anspruchsvoll wie ihre Einsatzgebiete. Industriekupplungen<br />

müssen selbst höchste<br />

Drehmomente mit minimalen Leistungsverlusten<br />

übertragen, auch unter extremster<br />

Belastung verschleißfrei sein<br />

und Anlagen absichern.<br />

www.rw-kupplungen.de<br />

Doppelführungszylinder von Tünkers für Zustellbewegungen<br />

Lineare Bewegung mit präziser Führung<br />

Bild: Tünkers Maschinenbau GmbH<br />

Der Doppelführungszylinder (DFZ) von Tünkers verbindet<br />

lineare Bewegung mit präziser Führung bei<br />

flexiblen Anbindungsmöglichkeiten. Damit stelle das<br />

Produkt laut Hersteller eine optimale Lösung für Zustellbewegungen<br />

in der Automation dar. Der Doppelführungszylinder<br />

hat einen Pneumatikzylinder im Inneren<br />

des Gehäuses, wird aber durch zwei zusätzliche<br />

Führungsstangen unterstützt. Das hat den Vorteil,<br />

dass höhere Querbelastungen kompensiert werden.<br />

Daher kann er nicht nur für vertikale, sondern<br />

auch für horizontale Bewegungen eingesetzt werden.<br />

Gegenüber herkömmlichen Zylindern wird ein<br />

Abstreifer an der Kolbenstange und den Führungsstangen<br />

eingesetzt, so dass der DFZ auch für den Einsatz<br />

in Schweißzellen geeignet ist. Parat stehen zwei<br />

Baugrößen, basierend auf 50er- und 32er-Zylinder.<br />

www.tuenkers.de<br />

Miniaturkupplungen von Jakob – wartungsfrei und langlebig<br />

Ausgleich für Versatz- und Axialverschiebungen<br />

Die Miniaturkupplungen von Jakob sind<br />

als Servo-Ausgleichskupplungen für den<br />

Versatz oder die Axialverschiebung zweier<br />

Achsen konzipiert. Für die unterschiedlichen<br />

Einsatzfälle wie etwa Tachos, NC-<br />

Achsen, Schrittmotoren, Potentiometer,<br />

Roboterantriebe, Lineareinheiten, Handhabungseinrichtungen,<br />

Winkelkodierer<br />

oder Servoantriebe stehen verschiedene<br />

Ausführungen zur Verfügung. Die Wellenbefestigung<br />

erfolgt durch Klemmring oder<br />

Gewindestifte. Im Normalbetrieb sind die<br />

Kupplungen wartungsfrei und erreichen<br />

bei ordnungsgemäßem Einbau eine fast<br />

unbegrenzte Lebensdauer.<br />

Die Miniaturkupplungen sind als Balg-,<br />

Elastomer- oder Kreuzschieberkupplungen<br />

erhältlich. Als Balgkupplungen sind<br />

Bild: Jakob Antriebstechnik GmbH<br />

sie absolut spiel- und wartungsfrei und<br />

für die Übertragung hoher Drehzahlen<br />

ausgelegt. Sie zeichnen sich durch eine<br />

hohe Torsionssteife und ein geringes<br />

Massenträgheitsmoment aus. Damit wird<br />

die winkelgetreue, spielfreie Übertragung<br />

der Drehbewegung möglich.<br />

www.jakobantriebstechnik.de<br />

Richtig gute<br />

Verbindungen<br />

Distribution und Fertigung von Spezial- & Standardkabel-Lösungen.<br />

Kundenspezifi sche Sonderkonstruktionen<br />

auch in kleinen Chargen.<br />

Gerne erreichen Sie uns unter:<br />

info @ kabeltronik.de | www.kabeltronik.de<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 33


ANTRIEBSTECHNIK » News<br />

Mini-Druckregler von SMC mit platzsparendem Maschinendesign<br />

Kompakt, modular und mit hoher Leistung<br />

Mit der Serie Arm5 bietet SMC einen modularen<br />

Druckregler, der mit nur 14 mm<br />

Breite über einen äußerst kleinen Montageabstand<br />

verfügt. Zudem profitieren Anwender<br />

neben hohen Leistungskennziffern<br />

von einer schnellen Lieferung innerhalb<br />

von zwei Tagen. Der kompakte modulare<br />

Druckregler kann einzeln oder über<br />

Mehrfachanschlussplatte verwendet werden<br />

lässt sich direkt oder über DIN-Schiene<br />

montieren. Er kann optional sogar mit<br />

einem Manometer gleicher Breite ausgestattet<br />

werden. Damit schaffen Prozessingenieure<br />

ein besonders platzsparendes<br />

Maschinendesign.<br />

Je nach Bedarf können die Druckregler<br />

einzeln oder mit bis zu zehn Stationen<br />

auf einer Mehrfachanschlussplatte verwendet<br />

werden und lassen sich in beiden<br />

Fällen sowohl individuell als auch gemeinsam<br />

versorgen. Für den Ein- und<br />

Ausgang der Druckluft stehen Steckverbindungen<br />

in gerader oder in Winkelausführung<br />

und in unterschiedlichen Größen<br />

zur Verfügung: beim Einzelgerät beziehungsweise<br />

individueller Versorgung jeweils<br />

ein Schlauch-Æ für Ein- und Ausgang<br />

von 4 oder 6 mm beziehungsweise<br />

5/32“ oder 1/4“; bei gemeinsamer Versorgung<br />

ein Schlauch-Æ von 6 oder 8 mm<br />

Bild: SMC Deutschland GmbH<br />

beziehungsweise 1/4“ oder 5/16“ (Eingang)<br />

und 4 oder 6 mm beziehungsweise<br />

5/32“ oder 1/4“ (Ausgang).<br />

www.smc.de<br />

Elektromotoren von Siemens – neue Softwarelösung<br />

Antriebsverhalten schnell und einfach simulieren<br />

Bild: Siemens AG<br />

Sinamics Drivesim Basic von Siemens ist eine neue Softwarelösung,<br />

mit der sich Antriebskonstellationen und deren Verhalten in Maschinen<br />

und Anlagen simulieren, anpassen und optimieren lassen. Sie<br />

überbrückt hierbei die Lücke zwischen logischer und mechanischer<br />

Simulationswelt. Der Anwendungsschwerpunkt liegt auf der Simulationsunterstützung<br />

der Kundenapplikation, also der Komponenten,<br />

die mit dem Antrieb interagieren. Die Simulation beantwortet Antriebsfragestellungen,<br />

noch bevor eine konkrete Produktauswahl erfolgt<br />

ist. Für die virtuelle Inbetriebnahme der PLC-Steuerung mit bekannten<br />

Profidrive-Telegrammen oder einer komplexen Mechanik an<br />

der virtuellen Antriebswelle bietet das Modell ein verlässliches Abbild<br />

des Antriebssystems im erforderlichen Detailgrad.<br />

www.siemens.com<br />

Kegelstirnradgetriebe von Getriebebau Nord für hohe Leistungen<br />

Sieben Baugrößen mit thermisch optimiertem Design<br />

Nord Drivesystems bietet mit der Baureihe<br />

Maxxdrive XT neue Kegelstirnradgetriebe<br />

mit thermisch optimiertem Design<br />

in sieben Baugrößen. Der Leistungs- und<br />

Drehzahlbereich der zweistufigen Kegelstirnradgetriebe<br />

wurde speziell auf Anwendungen<br />

abgestimmt, in denen niedrige<br />

Übersetzungen in Kombination mit hohen<br />

Leistungen gefragt sind. Die Abtriebsdrehmomente<br />

der neuen Baureihe<br />

liegen zwischen 15 und 75 kNm bei ei-<br />

nem Übersetzungsbereich von 6,3 bis<br />

22,4 für Leistungen von 50 bis 1500 kW.<br />

Eine weitere typische Anwendung für das<br />

starke Industriegetriebeportfolio des Herstellers<br />

sind Antriebe für die Misch- und<br />

Rührtechnik. Durch Ausstattung mit verstärkten<br />

Lager- und Flanschausführungen<br />

(VL2/KL2 – VL6/KL6) lässt sich der Antrieb<br />

auf applikationsseitige Lasten abstimmen.<br />

Durch den Einsatz von dichtungslosen<br />

IEC/NEMA-Adaptern (SAFOMI) und einer<br />

Dichtung an der Abtriebswelle soll<br />

höchstmögliche Betriebssicherheit erzielt<br />

werden.<br />

www.nord.com<br />

Bild: Getriebebau<br />

Nord GmbH & Co. KG<br />

34 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


News « AUTOMATISIERUNG<br />

Rafi erweitert Sortiment um zwei neue Produktfamilien<br />

Signalleuchten und Tasterbox mit IO-Link<br />

Mit neuen Varianten seiner E-Box-Befehlseinheiten und Tilted Diamond+<br />

Signalleuchten bietet Rafi zwei neue Produktfamilien für die IO-<br />

Link-Schnittstelle an. Als Tasterbox eröffnet E-Box IO-Link die Möglichkeit,<br />

einzelne Schalter und Taster für einfache Steuerungsaufgaben in<br />

beliebige Feldbusse zu integrieren. Durch ihren M12-Anschluss lassen<br />

sich die robusten Einheiten mit IP65 auch von ungeschultem Personal<br />

rasch montieren und in Betrieb nehmen. Die IO-Link-Geräteidentifikation<br />

beugt Fehlinstallationen vor, da falsch verbaute Geräte an die Steuerung<br />

gemeldet werden. Für eine weitere Vereinfachung sorgt die automatische<br />

Übertragung von gespeicherten Parametern auf Austauschgeräte<br />

über den IO-Link Master. Die Leuchtdrucktaster der E-Box verfügen<br />

dank integrierter Kurzhubtaster der Serie Micon 5 über ein taktiles<br />

Feedback und lassen sich anwendungsspezifisch individualisieren. Zudem<br />

lassen sich die Taster mit vier Blinkmodi konfigurieren.<br />

www.rafi.de<br />

Bild: Rafi GmbH & Co. KG<br />

Kabelschellen von Panduit – kurzschlussfest nach IEC-Norm 61914:2015<br />

Mehr Sicherheit und Ausfallschutz<br />

Bild: Panduit GmbH<br />

Als strukturmechanische Lösung schützen<br />

die neuen Kabelschellen von Panduit bei<br />

Kurzschlüssen. Dabei spielt die IEC-Norm<br />

61914:2015 eine besondere Rolle. Der<br />

Standard mit dem Zusatz „2015“ bildet<br />

die aktuelle, umfassendste und weltweit<br />

anerkannte Anforderung zum Testen von<br />

Kabelschellen. Die Kabelschellen von Panduit<br />

halten im Kurzschlussfall auch enormen<br />

mechanischen Kräfte stand. Die<br />

größte Belastung bei Kurzschlüssen tritt<br />

bis zu 0,006 s vor dem Auslösen von Leistungsschaltern<br />

und anderen Schutzvorrichtungen<br />

auf. Die neuen Kabelschellen<br />

fixieren Kabelbündel und sorgen dafür,<br />

dass Kabel bei einem Kurzschluss weiterhin<br />

sicher befestigt und an Ort und Stelle<br />

bleiben. Dadurch wird das Arbeitsumfeld<br />

inklusive der Ausrüstung und der Mitarbeiter<br />

geschützt sowie Ausfallzeiten verhindert.<br />

Die Kabelschellen variieren in<br />

Größe, Design und Materialien und eignen<br />

sich für unterschiedlichste Applikationen<br />

in prozesstechnischen Anlagen, in<br />

der Informationstechnologie oder industriellen<br />

Fertigung. An Werkstoffen stehen<br />

zur Auswahl Aluminium, Kunststoff sowie<br />

der korrosionsbeständige, dual zertifizierte<br />

Edelstahl 316/316L.<br />

www.panduit.de<br />

Passgenaue Hochleistungskühlkörper von CTX Thermal Solutions<br />

Leistungselektronik effizient vor Wärme schützen<br />

Um Verlustwärme abzuführen und die<br />

einwandfreie Funktion der Leistungselektronik<br />

sicherzustellen, bietet CTX Thermal<br />

Solutions passgenaue Hochleistungskühlkörper<br />

an. Je nach Geräte- beziehungsweise<br />

Elektronikdesign kommen die unterschiedlichsten<br />

Kühlkörpertypen, Materialien<br />

und Herstellungsmethoden zum<br />

Einsatz. Fertigungstechnologien wie Extrudieren,<br />

Kaltfließpressen, Crimpen, Bonden,<br />

Reibrührschweißen, Hartlöten oder<br />

das Schaben von Lamellen aus dem Block<br />

sorgen für eine extrem große wärmeleitende<br />

Oberfläche auf kleinstem Raum sowie<br />

für einen minimalem Wärmewiderstand<br />

zwischen Kühlkörperbasis und<br />

Kühlrippen. Auch Druckgusskühlkörper<br />

und Flüssigkeitskühlkörper, die Königsklasse<br />

unter den Kühllösungen, werden<br />

zur Kühlung der Leistungselektronik eingesetzt.<br />

www.ctx.eu<br />

Bild: CTX Thermal Solutions GmbH<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 35


AUTOMATISIERUNG » Messtechnik & Sensoren<br />

Miniaturisierte 6-achsige Kraft-Drehmoment-Sensoren von Wittenstein<br />

„Fingerspitzengefühl“ für Maschinen<br />

Bildverarbeitung und automatische Spracherkennung ermöglichen Maschinen das Sehen und Hören.<br />

Insbesondere in den Zukunftsbranchen der Medizinrobotik und der industriellen Mensch-Roboter-Kollaboration<br />

gewinnt zudem der maschinelle Tastsinn an Bedeutung. Maschinen mit „Fingerspitzengefühl“ sollen ihre<br />

Umgebung haptisch wahrnehmen können. Aus diesem Grund hat Wittenstein miniaturisierte Mehrachssensoren<br />

entwickelt, die die hochpräzise Messung von Kräften und Drehmomenten in beengten Räumen ermöglichen.<br />

Mit dem HEX12 ist dabei der laut Hersteller kleinste, sechsachsige Kraft-Drehmomentsensor der Welt entstanden.<br />

»Timo Markert, Business Development Lead, Zentralfunktion Innovation, Wittenstein SE, Igersheim<br />

Der Tastsinn ist einer der fünf klassischen Sinne<br />

des Menschen. Mit ihm nehmen wir taktile Reize<br />

unserer Umgebung wahr. So entscheidend der<br />

menschliche Tastsinn auch ist, so wenig wird er bisher<br />

in Maschinen umgesetzt. Zusätzlich zum visuellen<br />

Sinneskanal kann haptisches Feedback den Chirurgen<br />

bei bildschirmgeführten Operationen unterstützen.<br />

Es kann Robotern helfen, Objekte unterschiedlicher<br />

Größe, Form, Ausrichtung oder Beschaffenheit<br />

sicher zu greifen. In der Mensch-Roboter-<br />

Kollaboration bietet ein messbares, haptisches Feedback<br />

elektromechanischer Finger und Manipulatoren<br />

sowie von industriellen Greifsystemen ein großes Potenzial<br />

für neue Lösungen, aber auch für mehr Sicherheit<br />

in der Interaktion von Werker und Maschine.<br />

Wittenstein hat deshalb die Kraft-Drehmomentsensoren<br />

der Baureihe HEX entwickelt.<br />

Kräfte und Drehmomente in sechs<br />

Freiheitsgraden präzise erfassen<br />

Die sechsachsigen Kraft-Drehmomentaufnehmer<br />

HEX12 und HEX21 messen in den drei translatorischen<br />

und rotatorischen Raumrichtungen. Dabei<br />

liegt ihnen ein resistives Messprinzip mittels Dehnungsmessstreifen<br />

zugrunde. Die mit einer Messfrequenz<br />

von einem Kilohertz aufgenommenen analogen<br />

Spannungssignale werden über einen Flexleiter<br />

an die Elektronikeinheit transportiert und dort mithilfe<br />

der Kalibriermatrix in Kräfte und Drehmomente<br />

umgerechnet. Die Messauflösung liegt bei weniger<br />

als 1 g – ein auf einer Roboterhand landender Nachtfalter<br />

würde zuverlässig detektiert werden. Die Sensordaten<br />

können mit Hilfe des F/T-Explorers als<br />

Desktop-Applikation in Echtzeit visualisiert, aufgezeichnet<br />

und als Messwerte in eine Steuerung oder<br />

eine Anwendung exportiert werden. Aufnehmer und<br />

Elektronik sind als Plug-and-Measure-Sensor-Kit<br />

verfügbar – wodurch eine schnelle Inbetriebnahme<br />

gewährleistet ist. Für die optimale Integration ist<br />

nicht allein die besondere Miniaturbaugröße ausschlaggebend,<br />

sondern auch die Möglichkeit, Kabel<br />

oder mechanische Elemente durch die Hohlwelle der<br />

Kraft-Drehmomentaufnehmer zu führen. Hinzu<br />

kommt, dass der Hersteller die Sensoren mit kundenindividuellen<br />

Lochbildern fertigen und auch verschiedene<br />

Kabeloptionen anbieten kann.<br />

Wittenstein hat miniaturisierte Mehrachssensoren entwickelt, die die<br />

hochpräzise Messung von Kräften und Drehmomenten in beengten Räumen<br />

ermöglichen: der HEX12 ist der kleinste, sechsachsige Kraft-Drehmomentsensor<br />

der Welt<br />

Bild: Wittenstein<br />

Den Kraft-Drehmomentsensoren der Baureihe HEX eröffnen sich vielfältige<br />

Einsatzmöglichkeiten. Hierzu gehören im Bereich der Forschung beispielsweise<br />

Operationsroboter, interaktive Telemanipulationssysteme, Gliedmaßenprothesen,<br />

künstliche Hände und Exoskelette sowie haptische Eingabegeräte<br />

Bild: Wittenstein<br />

36 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


Der HEX12 von Wittenstein ist<br />

der kleinste, sechsachsige<br />

Kraft- Drehmomentsensor der Welt<br />

Extreme Miniaturisierung durch<br />

disruptives Fertigungskonzept<br />

Die Einsatzgebiete, für die die Sensoren entwickelt<br />

wurden, erfordern für die optimale Maschinenintegration<br />

ein Höchstmaß an Miniaturisierung. Diese<br />

bedeutet in der Regel eine filigrane Fertigung, die<br />

oftmals mit diffizilen Prozessen und besonderen Kosten<br />

verbunden ist und sich nicht ohne weiteres skalieren<br />

und automatisieren lässt. Gleichzeitig darf die<br />

Wirtschaftlichkeit der Sensorlösung nicht außer Acht<br />

gelassen werden – ihr Preis muss in einem wirtschaftlich<br />

sinnvollen Verhältnis zum Endprodukt,<br />

beispielsweise einer Roboterhand oder einem Backengreifer,<br />

stehen. Wittenstein hat daher für die<br />

HEX-Sensoren ein besonderes, disruptives Fertigungskonzept<br />

umgesetzt. Hierbei werden die 4 mm²<br />

großen Dehnungsmessstreifen planar auf einen<br />

mehrteiligen Grundkörper aus Titan aufgeklebt und<br />

Bild: Wittenstein<br />

mittels Flexleiter kontaktiert. Der Grundkörper wird<br />

dann zu einer Hexapodstruktur aufgerollt. Dadurch<br />

ist es möglich, Außendurchmesser zwischen 6 und 30<br />

mm bei gleichzeitiger Hohlwelle zu erreichen – und<br />

mit dem HEX12 und seinen nur 12,5 mm Außendurchmesser<br />

den kleinsten, sechsachsigen Kraft-<br />

Drehmomentsensor der Welt herzustellen. Gleichzeitig<br />

bietet dieses Verfahren die Möglichkeit, größere<br />

Stückzahlen und auch andere Baugrößen effizient<br />

und wirtschaftlich zu fertigen. Den Kraft-Drehmomentsensoren<br />

eröffnen sich vielfältige Einsatzmöglichkeiten.<br />

Hierzu gehören im Bereich der Forschung<br />

etwa Operationsroboter, Exoskelette sowie haptische<br />

Eingabegeräte. Zudem bieten die industrielle Robotik<br />

und Automatisierung sowie Handhabungssysteme<br />

zahlreiche Anwendungsfelder, beispielsweise bei herausfordernden<br />

Bin-Picking- oder Peg-in-Hole-<br />

Greifaufgaben. Ebenfalls sicherheits- und leistungssteigernd<br />

sind die neuartigen Sensoren bei kraftgeregelten<br />

Mikromontageprozessen in der Elektronik-,<br />

Halbleiter- und Uhrenindustrie.<br />

(jg)<br />

www.wittenstein.de<br />

INFO<br />

Details zu den miniaturisierten 6-achsigen<br />

Kraft-Drehmoment- Sensoren von Wittenstein:<br />

hier.pro/QUH1a<br />

SENSOREN<br />

FÜR MOBILE MASCHINEN<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Positionssensoren für Hydraulikzylinder – kein Bohren<br />

des Kolbens notwendig<br />

Seilzuggeber zur linearen Wegmessung mit robuster<br />

Seilzugtechnik<br />

Robuste Drehgeber für Winkel-, Wege- und Drehzahlmessung<br />

Neigungssensoren zur berührungslosen Erfassung von<br />

absoluten Winkelpositionen<br />

SIKO GmbH, <strong>KEM</strong> www.siko-global.com<br />

<strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 37


KOMPONENTEN » Maschinenelemente<br />

Erhebliche Bauraumreduzierungen<br />

und die Umsetzung zahlreicher<br />

kinematisch funktioneller<br />

Verbesserungen ermöglichen die<br />

Wellenfedern und Sicherungsringe<br />

von Smalley/TFC bei der<br />

<strong>Konstruktion</strong> von Getrieben<br />

Bild: TFC/Smalley<br />

Wellenfedern und Sicherungsringe bieten Potenzial für Getriebebau-Innovationen<br />

Toleranzen ausgleichen<br />

und Drehzahlen steigern<br />

IM ÜBERBLICK<br />

Die Wellenfedern und<br />

Sicherungsringe ebnen in<br />

Getrieben den Weg für<br />

erhebliche konstruktive<br />

Vereinfachungen und<br />

Bauraumreduzierungen.<br />

Bei der <strong>Konstruktion</strong> von Getrieben ermöglichen die Wellenfedern und Sicherungsringe von<br />

Smalley nicht nur erhebliche Bauraumreduzierungen, sondern auch die Umsetzung zahlreicher<br />

kinematisch-funktioneller Verbesserungen. Immer mehr Hersteller und Systemzulieferer der<br />

Antriebstechnik entscheiden sich daher für die Flachdrahtprodukte des US-amerikanischen<br />

Herstellers, die hierzulande von TFC angeboten werden. Lesen Sie, an welchen Stellen sie<br />

im Getriebebau derzeitig vorrangig zum Einsatz kommen.<br />

» Julius Moselweiß, freier Fachjournalist, Darmstadt, i. A. der TFC Ltd. Bochum, Bochum<br />

Sie gleichen Toleranzen aus, erlauben die Drehzahlerhöhung<br />

von Wellen, setzen Wälzlager unter<br />

Vorspannung, halten Zahnräder in Position oder<br />

reduzieren Unwuchten – diese und viele weitere<br />

Aufgaben erfüllen die Wellenfedern und Sicherungsringe<br />

von Smalley, Lake Zurich, Illinois/USA, heute im<br />

internationalen Getriebebau.<br />

Über diese Vorteile auf funktionell-kinematischem<br />

Gebiet hinaus aber punkten die beiden C-Teile-Produkte<br />

des US-amerikanischen Multi-Tier-Zulieferers<br />

vor allem mit einem ganz entscheidenden Pluspunkt:<br />

Da sie aus gewalztem Flachdraht bestehen und außerdem<br />

über einige sehr typische Designmerkmale<br />

verfügen, ebnen sie den Weg für erhebliche konstruktive<br />

Vereinfachungen und Bauraumreduzierungen.<br />

Sie bieten den Ingenieuren und Konstrukteuren im<br />

Getriebebau also die Chance, sich mit relativ ein -<br />

fachen Mitteln ein großes Optimierungspotenzial zu<br />

erschließen. Das gilt sowohl für die Entwicklung<br />

mächtiger Aggregate für den Maschinen- und Anlagenbau<br />

als auch für die Realisierung mittelgroßer<br />

Automobil- und kompakter E-Bike-Getriebe.<br />

Kleiner, leichter, effizienter<br />

Die Wellenfedern und Sicherungsringe von Smalley<br />

gehören zum Lieferprogramm des weltweit tätigen<br />

und auch in Deutschland präsenten Unternehmens<br />

TFC Ltd. Technisches Zentrum Bochum, einem der<br />

führenden Zulieferer von C-Teilen und Federele -<br />

menten. Dabei ist es im Bereich der Wellenfedern<br />

insbesondere die Crest-to-Crest-Serie, die für die<br />

Getriebebauer von wachsendem Interesse ist.<br />

Die mehrlagigen Wellenfedern dieses Typs zeichnen<br />

sich durch ein spezielles Design aus, bei dem sich die<br />

38 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


Hoch- und Tiefpunkte der gewellten Flachdrahtspi -<br />

rale mit hoher geometrischer Präzision an ihren Maxima<br />

berühren. Daraus ergibt sich ein enormer Vorteil:<br />

Im direkten Vergleich mit konventionellen Runddrahtfedern<br />

und bei gleichem Federweg und gleicher<br />

Belastbarkeit beanspruchen die Crest-to-Crest-Wellenfedern<br />

bis zu 50 % weniger axialen Bauraum.<br />

Das ermöglicht den Getriebebauern beispielsweise<br />

die Realisierung kompakter Vorspannungslösungen<br />

mit kleinen Hubwegen und platzsparenden <strong>Konstruktion</strong>en<br />

für den axialen Ausgleich von Toleranzen bzw.<br />

Toleranzketten. Da solche Bauraumreduzierungen in<br />

der Regel einhergehen mit einem geringeren Materialeinsatz,<br />

sinkt auch das Gewicht der Getriebe, was<br />

in letzter Konsequenz der Umsetzung ressourcenschonender<br />

Leichtbaukonstruktionen zugute kommt.<br />

Weitere Beispiele für den Einsatz von Wellenfedern<br />

in Getriebebau und Antriebstechnik sind der<br />

Schutz für<br />

Mensch und<br />

Maschine<br />

Individuelle Faltenbälge, Abdeckungen, Unfallschutz:<br />

• Faltenbälge<br />

• Gleitbahnschützer<br />

• Kastenbälge<br />

• Jalousien<br />

• Gummiformteile<br />

• Rollbandabdeckungen<br />

• Spiralfedern<br />

• Schürzen<br />

• Kompensatoren<br />

• Manschetten<br />

www.faltenbalg.net<br />

info@faltenbalg.net<br />

Tel. +49 (0) 202 / 8 45 82<br />

Fax +49 (0) 202 / 8 28 85<br />

Einsatz einer mehrlagigen<br />

Crest-to-Crest-Wellenfeder<br />

zur Zahnkranzlagerung<br />

Bild: TFC/Smalley<br />

Die gewalzte Alternative<br />

TFC ist weltweit bekannt für seine Produkte aus dem Portfolio<br />

des US-amerikanischen Herstellers Smalley und gilt<br />

als einer der führenden Zulieferer von Sicherungsringen<br />

und Wellenfedern aus gewalztem Flachdraht. Im direkten<br />

Vergleich mit konventionellen Runddrahtfedern bieten<br />

Wellenfedern die Möglichkeit, geringere Lasthöhen bei<br />

gleichem Federweg und gleicher Last zu realisieren.<br />

Die Wellenfedern werden innen (Bohrung) oder außen<br />

(Welle) geführt, um ein Überspringen einzelner Windungen<br />

auszuschließen. Da die berührungslose Federführung bei<br />

unterschiedlichen Lasthöhen stets gewährleistet wird, ist<br />

der Kontakt der Feder mit Welle oder Wandung ausgeschlossen.<br />

Flachdraht-Wellenfedern sind auch eine Alter -<br />

native zu Federstützblechen und Schraubendruckfedern.<br />

Werkstoffmäßig bietet das TFC-Katalogprogramm die<br />

Auswahl zwischen Federstahl, rostfreiem Edelstahl und<br />

Superlegierungen.<br />

Erste Hilfe.<br />

Selbsthilfe.<br />

Wer sich selbst ernähren kann,<br />

führt ein Leben in Würde.<br />

brot-fuer-die-welt.de/selbsthilfe<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 39


KOMPONENTEN » Maschinenelemente<br />

Einlagige Wellenfeder<br />

von Smalley/TFC zur<br />

Lagefixierung eines<br />

Wälzlagers zum Einsatz<br />

im Getriebebau<br />

Bild: TFC/Smalley<br />

INFO<br />

Detaillierte Informationen<br />

zu den Wellenfedern und<br />

Sicherungsringen:<br />

hier.pro/PrxHY<br />

Zweilagiger Lamellendichtring<br />

von Smalley/TFC<br />

in einer Baugruppe für ein<br />

Planetengetriebe<br />

Bild: TFC/Smalley<br />

Ausgleich von temperaturbedingten Ausdehnungen,<br />

die Realisierung von schwimmenden <strong>Konstruktion</strong>en<br />

sowie Kolbenventileinstellungen und mechanischen<br />

Gegendrucksystemen (Schalthebel u. a.). Dabei sind<br />

es neben den Crest-to-Crest-Federn häufig auch die<br />

einlagigen Wellenfedern oder – wenn höhere Kräfte<br />

gefragt sind – die Spirawave-Wellenfedern, bei denen<br />

die Flachdrahtspirale aus mehreren parallelen<br />

und direkt aufeinander liegenden Lagen besteht.<br />

Auf dem Weg zum idealen Kreis<br />

Sämtliche Smalley-Wellenfedern im Portfolio von<br />

TFC werden in einer Technik hergestellt, die in Fachkreisen<br />

als No-Tooling-Cost- oder Circulair-Grain-<br />

Verfahren bekannt ist. Mit dem Ziel, einen nahezu<br />

idealen Kreis zu fertigen, wird bei dieser Kanten -<br />

windungstechnologie ein gewalzter Flachdraht über<br />

eine hohe Kante geführt. Smalley hat diese Methode<br />

über Jahrzehnte weiterentwickelt,<br />

sodass sich damit inzwischen<br />

Federn aus verschiedenen<br />

Werkstoffen und mit winzigen<br />

Durchmessern herstellen lassen.<br />

Crest-to-Crest-Wellenfedern etwa<br />

sind mittlerweile in vielen<br />

Größen lieferbar – in metrischen<br />

und Inch-Maßen. Als Sonder -<br />

lösung gibt es sie sogar mit<br />

nur 4,0 mm Durchmesser. Davon<br />

profitieren insbesondere jene Getriebebauer oder<br />

Systemzulieferer, die auf sehr kompakte Aggregate<br />

spezialisiert sind – etwa für E-Mobility-Anwen -<br />

dungen. Das No-Tooling-Cost- bzw. Circular-Grain-<br />

Verfahren nutzt Smalley auch für die Produktion<br />

seiner Spirolox-Sicherungsringe, die sich ebenfalls in<br />

vielen <strong>Konstruktion</strong>en des Getriebebaus finden. Diese<br />

Flachdrahtringe werden aus gewalzten Edelstahl-,<br />

Federstahl-, Titan- oder Sonderlegierungswerkstoffen<br />

gefertigt, liegen in ein- oder mehrlagigen Varianten<br />

vor und zeichnen sich im Vergleich zu gestanzten<br />

Sicherungsringen (DIN 471/472) durch einen wesentlichen<br />

Vorteil aus: Sie haben keine vorstehenden<br />

Nasen oder Ösen, keine Bohrungen und – je nach<br />

Ausführung – auch keinen Spalt. Daher schließen sie<br />

rundum bündig ab und eignen sich bestens für das<br />

Design raumoptimierter <strong>Konstruktion</strong>en, bei denen es<br />

auf jedes Zehntel weniger ankommt.<br />

Sicher bis 17.000 min -1<br />

Ab Lager stehen die Spirolox-Sicherungsringe in<br />

6000 Ausführungen mit Durchmessern von 6 bis<br />

400 mm (1/4“ bis 16“) zur Verfügung. Dabei haben<br />

die Anwender die Wahl zwischen Schnapp-, Hoop -<br />

ster- und Flachdraht-Wellenringen mit Ein- und<br />

Mehrfach-Windungen. Alle Varianten lassen sich mit<br />

konventionellen Schraubendrehern setzen und entfernen.<br />

Für den Einsatz dieser Sicherungsringe in<br />

Getriebe und Antriebstechnik gibt es eine Vielzahl<br />

aktueller Beispiele. Sie dienen u. a. zur Lagerfixierung<br />

auf Wellen, als Sicherungselemente in Zahnradgruppen<br />

oder als Rutschkupplungen. Wenn der radiale<br />

»Mit Elementen aus<br />

gewalztem Flachdraht<br />

Getriebekonstruktionen<br />

optimieren.«<br />

Bauraum stark begrenzt ist oder wenn rotierende<br />

Komponenten nur minimale Unwuchten aufweisen<br />

dürfen, greifen viele Getriebebauer ebenfalls zu den<br />

Sicherungsringen von Smalley und TFC.<br />

In der ösenfreien Ausführung werden sie zudem zur<br />

Sicherung von langsamen und schnelldrehenden<br />

Antriebswellen verwendet. Dabei eignen sie sich – je<br />

nach Typ und Variante – serienmäßig für Umdre -<br />

hungen von bis zu 8000 min -1 . Im Rahmen der Neuentwicklung<br />

von E-Drive-Lösungen wurden allerdings<br />

inzwischen auch Spirolox-Sicherungsringe für<br />

bis zu 17.000 min -1 realisiert.<br />

(bec)<br />

www.tfcdeutschland.com<br />

www.smalley.com<br />

40 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


News « KOMPONENTEN<br />

Wälzlager von NSK – Schulungen sparen Geld<br />

Nie mehr Lagerausfälle im Drahtwalzwerk<br />

ren Käfigwerkstoffen zur Verfügung, etwa<br />

für API-Pumpen (Messing) und Schraubenkompressoren<br />

(L-PPS). Durch den Einbau<br />

der NSKHPS-Schrägkugellager und<br />

die Anpassung der Arbeitsanweisung zur<br />

Lagermontage kann ein NSK-Kunde – ein<br />

Drahtwalzwerk – nun 46.190 € pro Jahr<br />

sparen. Die wesentlichen Einsparfaktoren<br />

sind verringerte Produktionsausfälle, kürzere<br />

Wartungszeiten und niedrigere<br />

Wälzlagerkosten. Dazu führten NSK-<br />

Techniker Schulungen zur korrekten Lagermontage<br />

durch. Denn die regelmäßi-<br />

Die Schrägkugellager von NSK erfüllen<br />

den NSKHPS-Standard und bieten gerade<br />

in anspruchsvolleren Anwendungen, zum<br />

Beispiel in Stahlwerken und in der Metallverarbeitung,<br />

deutliche Vorteile. Denn<br />

diese Lager zeichnen sich durch lange Lebensdauer<br />

und hohe Laufruhe aus, ebenso<br />

durch eine hohe Belastbarkeit bei hohen<br />

Drehzahlen sowie eine hohe Maß- und<br />

Laufgenauigkeit. Die Lager werden standardmäßig<br />

mit Käfigen aus Polyamid geliefert.<br />

Für bestimmte Anwendungen stehen<br />

NSKHPS-Schrägkugellager mit andegen<br />

Ausfälle von Wälzlagern in den Anlagen<br />

resultierten unter anderem daraus,<br />

dass unwissentlich falsch dimensionierte<br />

Zwischenringe zum Einsatz kamen.<br />

www.nskeurope.de<br />

www.nsk.com<br />

Bild: NSK Deutschland GmbH<br />

Igus erweitert Angebot im Onlineshop um Rollen aus Hochleistungspolymeren<br />

FDA- und EU-konforme Messerkantenrollen<br />

Bild: Igus GmbH<br />

Damit Anwender jetzt noch schneller ihre verschleißfeste Messerkantenrolle<br />

erhalten, hat Igus seinen Onlineshop um das Sortiment<br />

an Iglidur-Rollen aus Hochleistungspolymeren weiter ausgebaut.<br />

Mit dabei sind unter anderem Messerkantenrollen aus dem blauen<br />

Werkstoff Iglidur A250. Das neue Tribopolymer zeichnet sich besonders<br />

durch seine Verschleißfestigkeit bei hohen Bandgeschwindigkeiten<br />

aus und erfüllt gleichzeitig die Anforderungen der FDAund<br />

EU-Konformität. Die Rollen müssen auch die Anforderungen<br />

an Hygiene und Sauberkeit erfüllen. Daher hat der Hersteller für<br />

unterschiedliche Einsatzszenarien fünf Werkstoffe für Messerkantenrollen<br />

entwickelt. Einer davon ist Iglidur A250. Er erfüllt die Anforderungen<br />

nach Hygiene der FDA- und EU10/2011-Verordnung.<br />

www.igus.de/iglidur/messerkantenrollen<br />

Transportriemen von Brecoroll aus Polyurethan<br />

Rollen in die Zähne des Riemens integriert<br />

Brecoroll ist ein neu entwickelter Poly -<br />

urethan-Zahnriemen von Mulco-Mitglied<br />

Breco Antriebstechnik. Bei diesem PU-<br />

Transportriemen sind die Rollen in die<br />

Zähne des Riemens integriert. Dadurch<br />

wird in Material-Transportsystemen die<br />

Gleitreibung zwischen Zahnriemen und<br />

Auflageschiene reduziert und der Wirkungsgrad<br />

des Antriebs sowie die Lebensdauer<br />

des Zahnriemens deutlich erhöht.<br />

Die Rollen in den Riemenzähnen bewirken,<br />

dass die Gleitreibung (μ>0,5) durch<br />

eine kleinere Rollreibung (μ


KOMPONENTEN » News<br />

Industriestoßdämpfer – Energieaufnahmen bis 126.500 Nm/Hub<br />

Große Lasten ohne Rückprall stoppen<br />

Bei den schweren Industriestoßdämpfern<br />

von ACE wird die Kolbenstange beim Abbremsvorgang<br />

in den zylinderförmigen<br />

Dämpferkorpus eingeschoben und das<br />

sich vor dem Kolben befindende Hydrauliköl<br />

gleichzeitig durch alle Drosselöffnungen<br />

verdrängt. Durch die proportional<br />

zum verfahrenen Hub abnehmende Anzahl<br />

der wirksamen Drosselbohrungen<br />

verringert sich nicht nur die Einfahrgeschwindigkeit<br />

konstant, es bleiben auch<br />

der vor dem Kolben entstehende Staudruck<br />

und die Gegenkraft gleich. Dies ist<br />

neben den hohen abzubremsenden effektiven<br />

Massen ein entscheidender Vorteil<br />

zu anderen Dämpferlösungen.<br />

Während der Abbremsvorgang sich bei<br />

Kleinstoßdämpfern von ACE in Sekundenbruchteilen<br />

vollzieht, benötigen die Hydraulik-Schwergewichte<br />

bis zu 2,3 s, um<br />

Hübe von über 400 mm zurückzulegen.<br />

Auf diese Weise ist es möglich, auch gro-<br />

ße Lasten vollkommen ohne Rückpralleffekte<br />

punktgenau und sanft zu stoppen.<br />

www.ace-ace.de<br />

Bild: ACE Stoßdämpfer GmbH<br />

Hochtemperaturlager von Findling – resistent bis 1000 °C<br />

Zuverlässig auch bei extremen Temperaturen<br />

Bild: Kontakt GmbH<br />

Für industrielle Anwendungen von 160 °C bis 1000 °C hat Findling Wälzlager<br />

neue Hochtemperaturlager entwickelt – darunter die Rillenkugellager<br />

der Xtemp-Serie. Abeg-Wälzlager der Xtemp-Serie sind in verschiedenen<br />

Ausführungen von -54 °C bis über >1000 °C einsetzbar. Die Hochtemperaturlager<br />

bestehen aus wärmebehandelten Stahl oder Edelstahl und sind<br />

zum Beispiel mit widerstandsfähigem FKM/FPM-Material gedichtet. Eine<br />

Befettung mit besonders hitzebeständigen, mit Addivitven versetzten<br />

Schmierstoffen gewährleistet einen optimalen Lauf. Eine Alternative in höheren<br />

Temperaturbereichen sind Festschmierstoffe wie zum Beispiel Graphit.<br />

Konstruktiv wird auch eine größere Lagerluft (C4 und deutlich mehr)<br />

vorgesehen. Ein Wälzlager besteht jedoch aus weiteren Komponenten, die<br />

den extremen Temperaturen trotzen müssen – etwa spezielle Dichtungsmaterialien<br />

aus verschiedenen Elastomeren.<br />

www.findling.com<br />

Zimmer Group erweitert Strukturdämpfer Baureihe<br />

Sortiment mit drei neuen Größen<br />

Die Zimmer Group hat ihre Basicstop-<br />

Strukturdämpfer um drei Modelle erweitert.<br />

Bisher ist die Baureihe in axialer und<br />

radialer Ausführung sowie in zwei Härtegraden<br />

mit Shore 40D und Shore 55D erhältlich.<br />

In beiden Härtegraden sind die<br />

Dämpfer, die der Serie Axial Standard zugeordnet<br />

sind, in 49 Baugrößen verfügbar,<br />

die zwischen 0,4 und 2951 J an mechanischer<br />

Energie aufnehmen.<br />

Die drei neuen Größen wurden für niedrige<br />

Energieaufnahmen (0,3 bis 0,9 J) entwickelt.<br />

So eröffnen sie kosteneffiziente<br />

und vielfältige Einsatzmöglichkeiten, um<br />

Stöße und Schwingungen auch unter<br />

widrigsten Bedingungen zuverlässig und<br />

dauerhaft zu dämpfen. Das Einsatzspek-<br />

Bild: Zimmer Group<br />

trum reicht von der Stoßdämpfung in Miniatur-Achsen<br />

bis hin zu kleinen Handling-Modulen.<br />

Die Dämpfer sind leicht und beanspruchen<br />

nur ein geringes Bauraumvolumen.<br />

Beispielsweise entspricht die axiale Baugröße<br />

in Härte Shore 55D mit einem<br />

Durchmesser von 39 mm und einer Höhe<br />

von 35 mm in ihrer Energieaufnahme ungefähr<br />

einem hydraulischen Dämpfer der<br />

Baugröße M20, der bei einem Durchmesser<br />

von 20 mm rund 95 mm lang ist.<br />

www.zimmer-group.de<br />

42 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


News « WERKSTOFFE & VERFAHREN<br />

Verbindungstechnik – mit allen Schrauben kompatibel<br />

Sicherungsmutter hält Vibrationen stand<br />

Die PEM S-RT Einpress-Sicherungsmutter<br />

von KVT-Fastening/Bossard bietet maximale<br />

Prozesssicherheit. Dank einem speziellen,<br />

selbstsichernden Innengewindeprofil<br />

hält sie auch den stärksten Vibrationen<br />

stand. In der Blechverarbeitung<br />

oder bei Systemanbietern kommt diese<br />

Sicherungsmutter zum Einsatz, wenn maximale<br />

Prozesssicherheit unter schwierigsten<br />

Rahmenbedingungen gefragt ist –<br />

selbst nach mehrmaligem Öffnen.<br />

Die Einpress-Sicherungsmutter ist nicht<br />

nur mit allen gängigen Standardschrauben<br />

kompatibel, sondern zudem mit der<br />

Hand frei drehend, bis die Klemmkraft<br />

aufgebaut wird. Die Technik dahinter: Im<br />

Gegensatz zu traditionellen Sicherungsmuttern,<br />

deren erste Gewindegänge radial<br />

oder axial deformiert sind, enthält die<br />

PEM S-RT Einpress-Sicherungsmutter für<br />

Dünnbleche eine besondere 30°-Keilrampe<br />

am Fuß des Gewindes. Diese unidirek-<br />

tionale Innengewindeform namens Ramp<br />

Thread (S-RT) passt auf alle Standard-60°-Gewindebefestigungsteile.<br />

www.kvt-fastening.de<br />

Bild: KVT-Fastening GmbH<br />

Werkstoffe – Festigkeit von 20 MPa bei 180 °C<br />

Magneten in Elektromotoren langzeitstabil verkleben<br />

Bild: DELO Industrie Klebstoffe GmbH & Co. KGaA<br />

Delo hat einen Klebstoff mit einer außergewöhnlich hohen Temperaturfestigkeit<br />

auf den Markt gebracht. Delo Monopox HT2999 erzielt<br />

bei 180 °C Festigkeiten von 20 MPa – viermal so viel wie die Vorgängergeneration.<br />

Diese Werte werden selbst nach 10.000 Stunden Lagerung<br />

erreicht. Die Verbindung ist thermisch langzeitstabil. Besonders<br />

optimiert ist sein Leistungsprofil für das Verkleben von Magneten in<br />

Elektromotoren (NdFeB). Bei Elektromotoren beträgt die maximale<br />

Betriebstemperatur oft 180 °C. Falls in einer Anwendung Beständigkeit<br />

bei höheren Temperaturen gefordert ist, kann der Klebstoff sogar<br />

bis 220 °C eingesetzt werden. Die elektrische Isolierung ist eine weitere<br />

wichtige Eigenschaft des Klebstoffs. Sie minimiert Wirbelströme<br />

in Elektromotoren, reduziert damit die Wärmeentwicklung und sorgt<br />

für höhere Motorleistungen.<br />

www.delo.de<br />

RCT Reichelt Chemietechnik zum Thema Reversible Klebstoffe<br />

Industrieklebstoffe für die Verbindungs- und Befestigungstechnik<br />

Polymer-Klebstoffe sind in der Verbindungstechnik<br />

für ihre besonders hohe<br />

Festigkeit bekannt. Voraussetzung für<br />

eine feste Klebeverbindung sind die richtige<br />

Behandlung der Kontaktoberflächen<br />

sowie die Auswahl des passenden Klebstoffes.<br />

Doch was, wenn eine Verklebung<br />

wieder gelöst werden soll? Für viele<br />

Anwendungen ist das Lösen von ausgehärteten<br />

Klebeverbindungen, das sogenannte<br />

„debonding on demand“ oder<br />

„Lösen bei Bedarf“, genauso wichtig wie<br />

das Verkleben selbst.<br />

Dass Klebeverbindungen auch reversibel<br />

sein können, zeigt uns die Natur. So besitzen<br />

Schnecken und Geckos die Fähigkeit,<br />

sich plötzlich von Unterlagen, auf denen<br />

sie fest zu kleben scheinen, abzulösen.<br />

Doch wie lässt sich dieses Phänomen<br />

erklären? Und lassen sich die zugrunde -<br />

liegenden Vorgänge auf industrielle<br />

Klebstoffe übertragen? Was wir in diesem<br />

Zusammenhang noch von der Natur<br />

lernen können, wie reversible Klebeverbindungen<br />

funktionieren und welche<br />

Metall- und Kunststoffkleber heute am<br />

Markt erhältlich sind, erfahren Sie unter<br />

hier.pro/QOocP im Artikel „Reversible<br />

Klebstoffe für die Verbindungs- und Befestigungstechnik“.<br />

www.rct-online.de<br />

Bild: RCT Reichelt Chemietechnik<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 43


TRENDS » Sonderteil Connected mobile Machines & Mobility (CMM)<br />

Halter aus Post-Consumer-Rezyklat für Soundgeneratoren von E-Fahrzeugen<br />

Aus Salatbecher wird Automobilbauteil<br />

Echte Kreislaufkonzepte – jetzt auch für die Automobilindustrie: Die Pöppelmann-Gruppe setzt auf<br />

Eco-Design, um Produkte zu entwickeln, die ökonomische und ökologische Aspekte in Einklang bringen<br />

und Kunden einen größtmöglichen Mehrwert bieten. Ein innovatives Projekt der Division Pöppelmann<br />

K-Tech zeigt jetzt, dass dies auch für streng regulierte Branchen möglich ist: Mit einem technischen<br />

Kunststoffbauteil aus Post-Consumer-Rezyklat, einem Halter für Soundgeneratoren von E-Fahrzeugen,<br />

ebnet der Kunststoffspezialist den Weg für mehr Ressourcenschonung in der Automobilbranche.<br />

» Sabrina Zerhusen, Marketingbeauftragte K-Tech, Pöppelmann GmbH & Co. KG, Lohne<br />

Mit Eco-Design zu mehr Nachhaltigkeit<br />

Bild: Pöppelmann<br />

Bauteile aus Kunststoff für<br />

E-Fahrzeuge: langlebig,<br />

kostengünstig, leichter als<br />

Produkte aus Metall, flexibel<br />

gestaltbar – und jetzt noch<br />

ressourcenschonender<br />

In der Fahrzeugkonstruktion ist Kunststoff ein unverzichtbarer<br />

Werkstoff: Die Bauteile sind lang -<br />

lebig, kostengünstig, leichter als Produkte aus Metall<br />

und bieten hohe Flexibilität in der Gestaltung. Doch<br />

auch in der Automobilindustrie mit ihren hohen<br />

Qualitätsvorgaben stellt man sich die Frage, wie sich<br />

in der Verwendung von Kunststoffen mehr Ressourcenschonung<br />

erreichen lässt, ohne die Sicherheit und<br />

Langlebigkeit der Produkte einzubüßen.<br />

Pöppelmann K-Tech ist jetzt ein echter<br />

Durchbruch gelungen: Die Division für<br />

hochpräzise technische Bauteile aus<br />

Kunststoff der Pöppelmann GmbH &<br />

Co. KG, Lohne, fertigt neuerdings<br />

Produkte aus Post-Consumer-Rezyklaten<br />

(PCR) für einen namhaften<br />

Fahrzeughersteller. Das Material für<br />

die Artikel aus PCR stammt aus<br />

den haushaltsnahen Wertstoffsamm -<br />

lungen Gelber Sack und Gelbe Tonne.<br />

Den Rahmen für eine verantwortungsvolle Produktentwicklung<br />

setzt die Pöppelmann-Gruppe mit Eco-<br />

Design. Der Kunststoffspezialist erstellt für seine<br />

Kunden ressourcenschonende Artikelkonzepte, die<br />

die ökonomischen und ökologischen Aspekte eines<br />

Produkts, beispielsweise eines technischen Präzi -<br />

sionsbauteils der Division K-Tech, entlang seines<br />

gesamten Lebenszyklus berücksichtigen.<br />

Die drei Ansätze „Reduce“, „Reuse“ und „Recycle“<br />

unterstützen dabei: „Reduce“ bedeutet, den Materialeinsatz<br />

durch ressourcenschonende Artikelkonzepte<br />

und effiziente Produktionsverfahren zu reduzieren.<br />

„Reuse“ beinhaltet die Entwicklung von mehrfach<br />

verwendbaren Produkten. Und unter dem Stichwort<br />

„Recycle“ erarbeitet der Kunststoffspezialist zukunftsweisende<br />

Konzepte, um Wertstoffkreisläufe zu<br />

schließen.<br />

Hierfür wurde die unternehmensweite Initiative<br />

Pöppelmann blue ins Leben gerufen, die alle Aktivi -<br />

täten der Gruppe bündelt, die einen geschlossenen<br />

Materialkreislauf forcieren. Schon heute kann die<br />

Unternehmensgruppe eine Reihe erfolgreicher Projekte<br />

präsentieren, die für Circular Economy stehen,<br />

unter anderem das aktuelle Projekt von Pöppelmann<br />

K-Tech.<br />

IM ÜBERBLICK<br />

Pöppelmann K-Tech fertigt<br />

für einen namhaften Fahrzeughersteller<br />

Produkte wie<br />

einen Halter für Soundgeneratoren<br />

aus Post-Consumer-<br />

Rezyklaten.<br />

Entwicklung eines<br />

Sound generator-Halters<br />

aus PCR<br />

Bei diesem Beispiel aus der<br />

Automobilindustrie handelt es<br />

sich um einen Halter aus PCR<br />

für einen Soundgenerator, der<br />

bei Elektrofahrzeugen eingesetzt<br />

wird. Der Soundgenerator befindet<br />

sich am Unterboden des Fahrzeugs<br />

und gibt simulierte Motoren -<br />

Bild: Pöppelmann/sergray und iaremenko/stock.adobe.com<br />

44 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


Echte Kreislaufkonzepte für die<br />

Automobilbranche: Pöppelmann<br />

K-Tech startet mit der Serienfertigung<br />

von technischen<br />

Präzisionsbauteilen aus<br />

Post-Consumer-Recycling-<br />

Material für einen namhaften<br />

Fahrzeughersteller<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 45


TRENDS » Sonderteil Connected mobile Machines & Mobility (CMM)<br />

Bild: Pöppelmann<br />

Vom Salatbecher zum Fahrzeugbauteil:<br />

Das von Pöppelmann<br />

K-Tech verwendete Polymer für<br />

den Halter stammt aus<br />

gebrauchten Kunststoffver -<br />

packungen der haushaltsnahen<br />

Wertstoffsammlungen<br />

geräusche ab, damit das Auto im Straßenverkehr<br />

vor allem von Radfahrern und Fußgängern wahrgenommen<br />

wird. Er sorgt damit für mehr Sicherheit im<br />

Straßenverkehr.<br />

„Hinter der Entwicklung<br />

des Bauteils stand der<br />

Grundgedanke, Material zu<br />

verwenden, das aus Verpackungsabfällen<br />

der Dualen<br />

Systeme, also Gelber Sack<br />

und Gelbe Tonne, gewonnen<br />

wird“, erläutert Stefan<br />

Bröring, Projektmanager<br />

»Das serientaugliche PP GF30<br />

lässt sich hervorragend für<br />

technische Kunststoffteile<br />

einsetzen.«<br />

bei Pöppelmann K-Tech.<br />

Und so tat sich der Kunststoffspezialist Anfang des<br />

Jahres 2020 mit einem Materiallieferanten zusammen<br />

und entwickelte ein geeignetes Kunststoff -<br />

granulat.<br />

Bei der Nutzung von Rezyklaten legt die Pöppelmann-Gruppe<br />

Wert auf eine klare Differenzierung<br />

von Post-Industrial-Rezyklat (PIR) und Post-Consumer-Rezyklat<br />

(PCR). Sie empfiehlt Kunden, PCR-Materialien<br />

vorzuziehen, wenn dies technisch möglich<br />

ist. Unter PIR versteht man recycelte Produktionsabfälle,<br />

wie z. B. Angüsse und Material von Produkten,<br />

die noch nicht im Einsatz waren.<br />

PCR gewinnt man hingegen durch die Wiederver -<br />

wertung des Materials eines Produkts nach dessen<br />

Nutzung – wie in diesem Fall aus den Wertstoffen,<br />

die aus den Dualen Systemen stammen. Denn nur<br />

die Verwendung von PCR reduziert die Menge an<br />

Rohstoffen (z. B. Erdöl), die neu gewonnen werden<br />

müssen, und trägt damit zu einem echten Kreislaufsystem<br />

bei.<br />

Das für den Soundgenerator-Halter verwendete<br />

Polymer stammt aus gebrauchten Kunststoffverpackungen<br />

der haushaltsnahen Wertstoffsammlungen.<br />

Der Ausgangsstoff wird sortiert, gereinigt und aufbereitet.<br />

Während der Compoundierung, also des Veredelungsprozesses<br />

des Kunststoffs zur gezielten Optimierung<br />

der Eigenschaftsprofile, wird das Material<br />

mit Additiven und Glasfasern angereichert.<br />

Herausgekommen ist ein serientaugliches PP GF30,<br />

das sich für technische Kunststoffteile hervorragend<br />

einsetzen lässt. Bröring erklärt: „Die Herausforderung<br />

bei diesem Prozess ist, dass die Materialeigenschaften<br />

denen einer Neuware entsprechen müssen. Andernfalls<br />

erhalten wir keine Freigabe des Kunden. Um<br />

die Leistungsfähigkeit des Materials nachzuweisen,<br />

haben wir die Kennwerte anhand von Probekörpern<br />

validiert.“<br />

Im nächsten Schritt wurde das Material in Spritzgusswerkzeugen<br />

von Pöppelmann K-Tech erprobt.<br />

Schließlich fanden Laborprüfungen statt, die die<br />

Serienbauteile mit hervorragenden Ergebnissen abschlossen.<br />

Das überzeugte den Kunden, einen namhaften Hersteller<br />

von E-Fahrzeugen: Nach Bemusterung der<br />

Bauteile gab er grünes Licht.<br />

Und so stand einer Materialumstellung<br />

für das Serienbauteil<br />

„Halter Soundgenerator“<br />

nichts mehr im Wege.<br />

Seit Dezember 2020 darf<br />

Pöppelmann K-Tech die Artikel<br />

aus PCR-Material liefern<br />

– und ist damit ein echter<br />

Vorreiter der Branche.<br />

„Wir sind sehr stolz darauf, mit dem Halter für den<br />

Soundgenerator das erste PCR-Bauteil im Automo -<br />

tive-Segment in Serie zu bringen. Denn aufgrund der<br />

strengen Vorgaben der Branche ist hier noch präziser<br />

Um nachzuweisen, dass die Materialeigenschaften des Halters<br />

aus PCR denen von Neuware entsprechen, wurden die<br />

Kennwerte, u. a. auch Geruchs- und Emissionsanforderungen,<br />

anhand von Probekörpern validiert<br />

Bild: Pöppelmann<br />

46 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


TECHNOLOGY<br />

MACHINES<br />

SYSTEMS<br />

Mehr Ressourcenschonung<br />

in der Automobilbranche<br />

Pöppelmann K-Tech gelingt ein echtes Meisterstück: Der Spezialist<br />

für technische Präzisionsbauteile aus Kunststoff startet mit der<br />

Serienfertigung von Haltern für Soundgeneratoren aus PCR für<br />

einen namhaften Fahrzeughersteller. Das verwendete Polymer<br />

stammt aus gebrauchten Kunststoffverpackungen der haushalts -<br />

nahen Wertstoffsammlungen Gelber Sack und Gelbe Tonne. Nach<br />

erfolgreicher Bemusterung wurden die ersten Serienbauteile im<br />

Dezember 2020 ausgeliefert. Das soll erst der Auftakt sein für<br />

weitere Produkte aus Post-Consumer-Recycling-Material für die<br />

Automobilbranche – und damit ein wertvoller Beitrag zu mehr<br />

Ressourcenschonung durch echte Kreislaufwirtschaft.<br />

auf Reinheit und Zusatzstoffe zu achten als bei anderen<br />

Produkten. Vom Salatbecher zum Automobilbauteil<br />

– dieses Konzept lässt sich weiter ausbauen.<br />

In gemeinsamer Anstrengung mit unseren Kunden<br />

werden wir noch mehr echte Kreislaufkonzepte für<br />

die Automobilbranche realisieren, die sowohl öko -<br />

logisch und ökonomisch einen Mehrwert bieten“, ist<br />

Bröring überzeugt.<br />

Demnächst stellt Pöppelmann K-Tech weitere Serienbauteile<br />

auf das für den Soundgenerator-Halter<br />

verwendete PCR-Material um. Auch Funktionsbauteile<br />

sollen in naher Zukunft aus diesem Post-Consumer-Recycling-Material<br />

gefertigt werden. Außerdem<br />

wird sich der Kunststoffspezialist mit der Wieder -<br />

verwertung von Kunststoffteilen aus Altfahrzeugen<br />

beschäftigen.<br />

(bec)<br />

www.poeppelmann.com<br />

Bild: Pöppelmann<br />

INFO<br />

Mehr zu individuellen<br />

Kunststofflösungen für die Automobil-<br />

und Industriebranche:<br />

hier.pro/gZCra<br />

Eco-Design für<br />

mehr Nachhaltigkeit:<br />

Soundgenerator-Halter aus PCR,<br />

entwickelt nach ressourcenschonendem<br />

Konzept, das die ökonomischen<br />

und ökologischen Aspekte entlang<br />

seines gesamten Lebenszyklus<br />

berücksichtigt<br />

be protected. be SW<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 47


TRENDS » Sonderteil Connected mobile Machines & Mobility (CMM)<br />

Messgerät von Carmedialab misst in allen Entwicklungsphasen<br />

Messtechnik für morgen<br />

Vor dem Serienstart eines Fahrzeugs müssen Entwickler die Funktionen der Steuergeräte absichern.<br />

Für die steigenden Messanforderungen hat die Carmedialab GmbH ihr Messgerät Flea 4 weiterentwickelt.<br />

Es bietet mehr Leistung, einige neue Funktionen und kann vom Büro aus ferngesteuert werden.<br />

»Hartmut Hammer, freier Mitarbeiter der <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />

»Flea 4 bildet zusammen<br />

mit dem DCC und dem<br />

individuellen<br />

Kundensystem ein<br />

nahtloses Ende-zu-Ende-<br />

System, das wir unseren<br />

Kunden als umfassenden<br />

Service anbieten.«<br />

Sandro Anders<br />

Schon mit den Vorgängermodellen<br />

Flea 2 und Flea 3 unterstützt die<br />

Carmedialab GmbH – ein Unternehmen<br />

der INIT-Gruppe – seit mehr als 15 Jahren<br />

Fahrzeugentwickler. Waren diese Geräte<br />

hauptsächlich für Diagnoseanwendungen<br />

konzipiert, stehen bei der neuen Produktgeneration<br />

das Messen und Fahrzeugtests<br />

während aller Entwicklungsphasen im Fokus.<br />

Diese Anwendungsfälle werden seit<br />

Jahren immer wichtiger, etwa wegen der<br />

immer intensiveren Elektrifizierung samt<br />

ihren rechtlichen Implikationen. „Darüber<br />

hinaus bildet die Flea 4 zusammen mit<br />

dem Data Clearing Center (DCC) und dem<br />

individuellen Kundensystem ein nahtloses<br />

Ende-zu-Ende-System, das wir unseren<br />

Kunden als umfassenden Service anbieten“,<br />

ergänzt Sandro Anders, Head of Research<br />

and Development bei Carmedialab.<br />

„Die Flea 4 sendet Daten automatisch an<br />

das DCC, dort werden sie je nach Kundenvorgaben<br />

abgelegt, konfiguriert und weiterverarbeitet.<br />

Jeder Anwender kann vom<br />

Schreibtisch aus durch einen sicheren Zugang<br />

auf seine Daten zugreifen und über<br />

das DCC die Geräte im Fahrzeug mit neuen<br />

Konfigurationen versorgen.“ Die Server<br />

des DCC stehen in ISO-27001-zertifizierten<br />

Datencentern innerhalb der EU. Zusätzlich<br />

bietet die gesamte Toolkette<br />

nach Angaben von Anders eine sichere<br />

Ende-zu-Ende-Verschlüsselung.<br />

Erweiterter Funktionsumfang<br />

im neuen Automotive-<br />

Telematics-System<br />

Wenn die Kunden, in der Regel Automobilhersteller<br />

und Tier1-Zulieferer, zusätzlich<br />

Bedarf an Flottenmanagement-Funktionalität<br />

haben, ist das Automotive-Telematics-System<br />

auch dafür gerüstet. Das<br />

Messgerät zeigt den Betreibern beispielsweise,<br />

wo sich ihre Fahrzeuge aktuell befinden,<br />

und in welchem Zustand sie sind.<br />

Das schließt Auslastungsanalysen der<br />

Fahrzeuge und die Auswirkungen des<br />

Fahrbetriebs auf bestimmte Fahrzeugund<br />

Verschleißparameter mit ein. Herzstück<br />

des Geräts ist ein neuer Prozessor<br />

mit etwa 15-fach höherer Leistungsfähigkeit<br />

im Vergleich zum Vorgängermodell.<br />

Hinzu kommen aktualisierte Schnittstellen<br />

wie DoIP-Ethernet, Automotive Ethernet,<br />

Flexray und CAN FD zum Fahrzeugnetzwerk.<br />

Transport- und Kalibrierproto-<br />

Das Messen und Fahrzeugtests während aller Entwicklungsphasen werden seit Jahren<br />

immer wichtiger, etwa wegen der immer intensiveren Elektrifizierung samt ihren<br />

rechtlichen Implikationen<br />

Bild: LVDESIGN/stock.adobe.com<br />

Die Anwender des Automotive-Telematics-Systems Flea4<br />

schätzen insbesondere den Fernzugriff vom Büro aus<br />

Bild: Carmedialab<br />

48 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


Carmedialab bietet<br />

mit Flea 4 und dem<br />

Data-Clearing-Center<br />

(DCC) ein Ende-zu-<br />

Ende-System<br />

Bild: Carmedialab<br />

kolle wie CCP, XCP on CAN/CAN FD, XCP<br />

on Flexray, Some/IP und Video gestatten<br />

das Tracken, Messen und Auslesen von<br />

Fahrzeugdaten. Zusätzlich kann per UDS,<br />

KWP, ISO-TP, DoIP in Kombination mit<br />

DiagRA X-DRA Skripting auf Fahrzeugdaten<br />

zugegriffen werden. Die Verbindung<br />

zur Außenwelt stellen 4G LTE, Bluetooth<br />

und WiFi sicher. Ein Beschleunigungssensor,<br />

ein Gyroskop, ein Kompass sowie GPS<br />

sorgen für die Umfeld- und Positionsbestimmung.<br />

Anders: „Mit ihrem Funktionsumfang<br />

ist die Flea 4 derzeit praktisch<br />

konkurrenzlos im Aufgabenbereich Remote<br />

Vehicle Testing. Ob Aktualisierung der<br />

Messsoftware, Datenabgriff, Fehleranalyse<br />

oder eine systematische Dokumentation<br />

des Bauzustandes samt Fehlerspeicherbetrachtung:<br />

Der Anwender kann seine<br />

Entwicklungsarbeiten mit dem Gerät<br />

am Schreibtisch erledigen, zeitlich unabhängig<br />

und praktisch in Echtzeit.“ Das<br />

spare viel Koordinationsaufwand, Zeit und<br />

Geld und sorge nicht nur in Pandemiezeiten<br />

für sicheres Arbeiten.<br />

Einfache Handhabung des<br />

Automotive-Telematics-Systems<br />

Carmedialab bietet neben der Flea-<br />

4-Hardware und dem Backend-Service per<br />

DCC auch den geeigneten Kabelsatz für<br />

das Andocken im Fahrzeug an. Wenn der<br />

Kunde gemeinsam mit dem Hersteller den<br />

Anschlussort im Fahrzeug und den Funktionsumfang<br />

des Automotive-Telematics-<br />

Systems definiert, kann er später das gelieferte<br />

Gesamtsystem mit wenig Aufwand<br />

im Fahrzeug anschließen. Das System<br />

meldet sich nach Angaben von Anders<br />

selbständig am Backend an, holt die<br />

vorher definierten und vom Anwender<br />

selbst erstellten Konfigurationen ab und<br />

ist dann bereit, seine Aufgaben zu erfüllen.<br />

„Das System muss praktisch nur dieses<br />

eine Mal für den Einbau in die Hand<br />

genommen werden; die Funktionen rund<br />

um alle Mess- und Diagnose-Aufgaben<br />

werden anschließend vom Schreibtisch<br />

aus gesteuert.“ Über den erweiterten<br />

Funktionsumfang hinaus hat das Unternehmen<br />

das Messgerät auch für die Zukunft<br />

konzipiert. Ihr Linux-Betriebssystem<br />

und die standardisierte Systemarchitektur<br />

bieten den Anwendern Flexibilität, ebenso<br />

wie die jederzeit möglichen Updates über<br />

die 4G-Schnittstelle. Künftig sind weitere<br />

(Komfort-)Funktionen wie zum Beispiel<br />

eine Vorauswertung auf Metadaten, verschiedene<br />

Arten der Konvertierung und<br />

mehr Services im Backendbereich denkbar.<br />

Sollten die Messanforderungen schnell<br />

wachsen (wie etwa bei Bordnetzarchitekturen<br />

mit wenigen großen Zentralrechnern<br />

und umfangreichem Datenverkehr),<br />

wäre auch die Implementierung eines<br />

5G-Moduls nachträglich möglich. (jg)<br />

www.carmedialab.com<br />

INFO<br />

Details zum Automotive-<br />

Telematics-System Flea 4<br />

von Carmedialab:<br />

hier.pro/MietW<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 49


TRENDS » Sonderteil Connected mobile Machines & Mobility (CMM)<br />

Prozessormodule von Kontron für das Autonome Fahren<br />

Sicheres Datenmanagement<br />

IM ÜBERBLICK<br />

Beim autonomen Fahren<br />

steht die Sicherheit beim<br />

Datenmanagement<br />

im Vordergrund<br />

Beim Trendthema autonomes Fahren und Fahrassistenzsysteme setzt der<br />

Automotive-Electronics- Spezialist b-plus auf Prozessormodule von Kontron. Im Fokus<br />

standen neben der Robustheit der Bauteile und der Option, die Rechenpower künftig<br />

weiter zu erhöhen, auch spezifische Anpassungen und Services durch den<br />

Systemlieferanten: Kontinuierlich sollen neue Funktionen erschlossen werden,<br />

um die Datenanalyse zu beschleunigen. Mehr noch als in anderen Feldern steht beim<br />

autonomen Fahren die Sicherheit beim Datenmanagement klar im Vordergrund.<br />

Neben dem Datenrekorder entwickelt b-plus auch weitere Lösungen, die das<br />

aufwendige Rechnen für KI-Algorithmen rund um das Autonome Fahren übernehmen<br />

sollen. Beim Brick2 ist man derzeit bei einer Sechs-Kern-CPU<br />

Bild: b-plus<br />

Technologie muss erhebliche Hürden<br />

nehmen<br />

„Die größte technische Herausforderung beim autonomen<br />

Fahren liegt in der Absicherung: Es entstehen<br />

sehr viele Daten, die live bewertet werden müssen.<br />

Das ist nötig, damit das Fahrzeug in Echtzeit Entscheidungen<br />

treffen kann, zum Beispiel zu bremsen<br />

oder nach links zu lenken“, erklärt Vogl. Das Vertrauen<br />

in die Sicherheit der Technologie ist neben der<br />

Klärung rechtlicher Fragen entscheidend für die gesellschaftliche<br />

Akzeptanz des Themas. „Die funktionale<br />

Sicherheit ist sehr wichtig, weil hier Haftungsfragen<br />

mit hinein spielen. Speziell in der aktuellen<br />

Testphase für solche Fahrzeuge ist das Datenaufkommen<br />

noch höher. Die Brick-Technologie hilft dabei,<br />

die eingefahrenen Daten zu managen, sorgt aber<br />

auch dafür, dass deren Qualität stimmt.<br />

Das Technologie-Unternehmen b-plus arbeitet an<br />

der Zukunft des autonomen Fahrens. Der Weg<br />

dorthin führt über die Erfassung und Analyse riesiger<br />

Datenmengen. Das Fahrzeug muss in der Lage sein,<br />

selbständig seine Umgebung zu erkennen und Situationen<br />

einzuschätzen und zu antizipieren. Auch viele<br />

Fahrassistenzsysteme bauen auf diesen Daten auf.<br />

Hier kommt das Unternehmen mit seiner Recordingund<br />

Analyse-Technologie Brick ins Spiel. Der Hersteller<br />

von Automotive-Electronics beschäftigt über 230<br />

Mitarbeiter in drei Business Units und arbeitet mit<br />

Hochdruck an Tools, die das autonome Fahren zur<br />

Serienreife führen sollen. „Als Tool-Hersteller für das<br />

autonome Fahren sind wir in einem hochdynamischen<br />

Umfeld rund um Kamera, Radar und Sensorik<br />

unterwegs. Bis zu 10 TB an Daten müssen dabei pro<br />

Stunde ausgewertet werden“, sagt Georg Vogl, Technischer<br />

Produktmanager Brick bei b-plus. Zu den<br />

Kunden gehören unter anderem Tier-One-Automobilzulieferer<br />

wie Bosch, Hella oder Continental.<br />

Brick-Technologie bietet eine offene,<br />

flexible Plattform<br />

Anders als andere Produkte am Markt bietet die<br />

Brick-Technologie eine offene, flexible Plattform, die<br />

auf X86-PC-Architektur basiert und ein vertrautes<br />

Look-and-Feel mitbringt. Im Rahmen der Architekturentscheidung<br />

war klar: Ein eigenes CPU-Design<br />

würde zu viel neues Know-how erfordern, das nicht<br />

zum Kerngeschäft gehört – der Messtechnik und dem<br />

schnellen Aufzeichnen. Deshalb entschied man sich<br />

für einen Weg, der eigene Anpassungen bei gleichzeitiger<br />

Standardisierung ermöglicht und wählte das<br />

COM-Express-Modul bSL6 von Kontron. Schon in<br />

früheren Embedded-Projekten hatte man über die<br />

Jahre erfolgreich mit dem Spezialisten zusammengearbeitet.<br />

Das Trägerboard für das COM-Express-Modul<br />

einschließlich der benötigten Stecker entwickelt<br />

b-plus selbst, dazu gehören auch die Peripheriethemen<br />

und die Speicherkonfiguration. Die Messdaten-<br />

Erfassungsgeräte befinden sich im Kofferraum der<br />

Fahrzeuge, mit denen autonomes Fahren getestet<br />

50 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


Das Prozessormodul bSL6 basiert<br />

auf der Intel Skylake Platform.<br />

Diese wurde ausgewählt, weil sie<br />

sowohl Windows 7 unterstützt als<br />

auch Windows 10<br />

Bild: Kontron<br />

wird. Dort sammeln sie die Daten aus sämtlichen<br />

Sensoren zusammen. Über die firmeneigene Software<br />

als Zwischen-Layer können die Autohersteller<br />

ihre Anwendungen dann individuell konfigurieren.<br />

Insbesondere lag den Deggendorfern am Herzen,<br />

spezifische Wünsche einbringen zu können. Dazu gehörte<br />

eine Anpassung des BIOS, die von Kontron umgesetzt<br />

wurde.<br />

Gemeinsam wird kontinuierlich daran gearbeitet, alle<br />

aktuell machbaren Features in neue Gerätegenerationen<br />

zu integrieren. Dabei legen die Deggendorfer<br />

besonderen Wert darauf, dass sich auch Kontron als<br />

Partner auf der Roadmap von Intel oder AMD bewegt.<br />

„Die BIOS-Technologie ändert sich sehr<br />

schnell. Für uns ist es wichtig, immer wieder zu<br />

schauen, was wir von den angebotenen Plattform-<br />

Features nutzen können und immer tiefer in das BIOS<br />

eingreifen zu können, um neue Funktionen zu realisieren“,<br />

erläutert der Produktmanager. Auch in Zukunft<br />

müssen deshalb Änderungen möglich sein. Das<br />

Prozessormodul bSL6 basiert auf der Intel Skylake<br />

Platform. Diese wurde bei Entwicklungsbeginn ausgewählt,<br />

weil sie sowohl Microsoft Windows 7 unterstützt<br />

als auch Windows 10. Auch Linux ist zunehmend<br />

ein großes Thema. „Der COM-Express-<br />

Standard Typ 6, auf dem das Modul basiert, ist für<br />

uns die flexibelste Plattform mit der besten Bandbreite<br />

und der benötigten Grafik“, bestätigt Vogl und<br />

ergänzt: „Wir sind mit dem Modul sehr nah am Standard<br />

– das ist immer ein wichtiges Bestreben für<br />

uns“.<br />

Spagat zwischen Abmessung und<br />

Rechenleistung<br />

Ziel der Rekorder-Technologie ist naturgemäß die<br />

maximal mögliche Rechenperformance bei kleinen<br />

Abmessungen und der gleichzeitig nötigen thermischen<br />

und elektrischen Leistung. Neben dem Datenrekorder<br />

entwickelt das Unternehmen auch weitere<br />

Lösungen, die das aufwendige Rechnen für KI-Algorithmen<br />

(Künstliche Intelligenz) rund um das Autonome<br />

Fahren übernehmen sollen. Beim Brick2 ist<br />

man derzeit bei einer Sechs-Kern-CPU. Der Datenrekorder<br />

muss über Jahre bei allen denkbaren Temperaturen<br />

und Wettereinflüssen im Auto mitfahren. Zu<br />

den größten Herausforderungen bei der Entwicklung<br />

gehörte es daher, die Technologie entsprechend für<br />

einen breiten Temperaturbereich mit Shocking-Vibrations-Anforderungen<br />

zu verpacken und die Kühlanbindungen<br />

zu realisieren: Schließlich erzeugen die<br />

Netzwerkschnittstellen Abwärme und müssen gekühlt<br />

werden.<br />

Die Perspektive: High Performance<br />

Computing<br />

Statt den gesamten Datenstrom permanent aufzunehmen,<br />

setzt die neue Generation der Rekorder-<br />

Technologie darauf, Daten zu analysieren und zu filtern.<br />

Meldet der Datenmanager beim OEM zum Beispiel,<br />

dass es Probleme mit Kreisverkehren gibt, dann<br />

wird diese Info über die Cloud an den Datenrekorder<br />

weitergegeben. Dieser selektiert dann vor allem im<br />

Kreisverkehr aufgenommene Daten. Die Datenströme<br />

umfassen bis zu 24 Gb aus sechs Kameras gleichzeitig,<br />

aus denen Daten herausgefiltert werden müssen.<br />

Rechenintensive Datenanalyse ist also einer der<br />

wichtigsten Trends. Aus Sicht von Vogl geht die Entwicklung<br />

deshalb in Richtung Computer on Module<br />

High Performance Computing als Standard. Auch in<br />

dieser Hinsicht habe man sich mit COM Express für<br />

die richtige Strategie entschieden, ist sich der Experte<br />

sicher.<br />

(jg)<br />

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INFO<br />

Details zu den COM-Express-<br />

Modulen von Kontron:<br />

hier.pro/n7F1q<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 51


Das Batteriekonzept des Konsortiums hinter Vestaro setzt sich aus einer flachen Aluminiumbodenplatte mit Querträgern (zum Befestigen der Batteriemodule) und einer<br />

Trägerplatte für das Batteriemanagementsystem zusammen. Hinzu kommt ein dreidimensional geformter Gehäusedeckel aus Glasfaser-verstärktem Epoxid-SMC.<br />

Bild: Vestaro<br />

Vollmetall-Lösungen sind out<br />

Hybrider Leichtbau bei Batteriegehäusen<br />

ÜBERBLICK<br />

Mit hybriden Material -<br />

konzepten können Batteriegehäuse<br />

bis zu<br />

40 % leichter als eine<br />

Aluminiumversion werden.<br />

Die Wende in den Fahrzeug-Antriebssystemen steht bevor. Sie erfordert<br />

innovative Leichtbau-Konzepte für Batteriegehäuse und Wasserstoff-<br />

Hochdrucktanks. Fast alle sind hybride: Traditionelle Vollmetall-<br />

Bauweisen scheiden zunehmend aus Gewichts- und Kostengründen<br />

aus und werden durch neue Lösungen in Multimaterial-Bauweise<br />

ersetzt. Einige Einblicke.<br />

» David Vink, freier Fachjournalist in Mettmann<br />

Es gibt bereits eine Vielzahl neuer Multimaterial-<br />

Ansätze für Batteriegehäuse. Denis Schmitz ist<br />

Entwicklungsingenieur Lightweight Design bei<br />

Forward Engineering. Im Juli 2020 zählte er in einem<br />

Vortrag für das Netzwerk Composites United e. V.<br />

einige dieser Beispiele auf. Er bezog sich dabei auf<br />

Informationen aus der Konferenz EuroCarBody 2019,<br />

die als eine der letzten real stattfinden konnte:<br />

Während der Tesla 3 noch Aluminium und Stahl verwendet,<br />

kombiniert der BMW 2 Active Tourer PHEV<br />

bereits Aluminium mit Glasfaser-verstärktem Kunststoff<br />

(GFK). Der als US-Pickup gestaltete Rivian<br />

epickup setzt auf einen Aluminium-Rahmen und<br />

nutzt Faser-verstärkte Kunststoffe (FVK) – sowohl<br />

GFK als auch CFK (Carbonfaser-verstärkte Kunststoffe)<br />

für den Ober- und Unterdeckel. Das Batterie -<br />

gehäuse den Porsche Taycan besteht aus einer Stahl-<br />

Bodenplatte mit Aluminium-Hauptstruktur. Und der<br />

Chevrolet Bolt nutzt eine Stahlwanne mit Deckel aus<br />

Glasfaser- verstärktem Sheet Moulding Compound<br />

(GF-SMC).<br />

Schmitz selbst präsentiert ein Gehäusekonzept, das<br />

ein Konsortium aus Forward Engineering, Evonik,<br />

Lion Smart, Lorenz Kunststofftechnik und Vestaro<br />

erarbeitete (wobei Vestaro ein Joint Venture von<br />

Forward Engineering und Evonik ist). Zusammen mit<br />

den Batterien von Lion Smart mit Speicherkapazitäten<br />

von 65 kWh, 85 kWh und 120 kWh kommen die<br />

Gehäuse auf Gesamtgewichte von 412,1 kg, 527,3 kg<br />

und 789,2 kg (800 V).<br />

52 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


Sonderteil Connected mobile Machines & Mobility (CMM) « TRENDS<br />

Die Gehäuse besitzen eine Bodenplatte und Crash-<br />

Verformungselemente aus Aluminium. Die Trägerplatte<br />

für das Batteriemanagementsystem besteht<br />

ebenfalls aus Aluminium. Die Batteriemodule werden<br />

an Querträgern befestigt. Hinzu kommt ein durch<br />

Fließpressen (WCM: Wet Compression Moulding)<br />

hergestellter Deckel aus GF-SMC, der durch Rippen<br />

aus unidirektionalen Carbonfasertapes (UD-CF) auf<br />

der Innenseite versteift wird. Für dieses GF-SMC hat<br />

Lorenz Kunststofftechnik eigens ein spezielles Epo -<br />

xidharz mit dem Härter Vestalite S entwickelt, das<br />

das übliche Polyesterharz ersetzt. Vestalite S ist ein<br />

neuer Amin-basierender Härter von Evonik.<br />

Diese Multimaterial-Bauweise macht die Konstruk -<br />

tion durchaus komplex. Zur elektromagne tischen<br />

Abschirmung fügt Lorenz noch eine Schicht ins SMC<br />

ein, die leitfähigen Füllstoff enthält. Lion Smart<br />

spricht von „mehreren komplexen HardwareDemonstratoren“<br />

bei Lorenz.<br />

Die Gewichte purzeln mit solchen <strong>Konstruktion</strong>en.<br />

Der Batteriepack des Konsortiums wurde um rund<br />

10 % leichter mit „gleichen Leistungswerten wie bei<br />

bisherigen, metallbasierten Batteriegehäusen“, wie<br />

Evonik mitteilt. Das Gewicht sei deutlich niedriger als<br />

bei Gehäusen, die mit den üblichen teureren SMC-<br />

Materialien gefertigt werden.<br />

Jan Bochinger, Projektleiter bei Vestaro, ging noch<br />

vor Projektstart 2019 davon aus, dass hybride<br />

Gehäuse aus Aluminium und Epoxid-GF-SMC mit<br />

Vestalite S das Mehrgewicht herkömmlicher SMC<br />

kompensieren, die Funktionsintegration ermöglichen.<br />

Tatsächlich ist das Gesamtgewicht laut Evonik dank<br />

des Vestalite-S-Systems nun sogar gesunken.<br />

Denis Schmitz von Forward Engineering spricht von<br />

einer „Toolbox“, die im Projekt entstanden sei. Sie<br />

mache verschiedene Materialkombinationen möglich<br />

und münde in die Vision, Batteriegehäuse künftig in<br />

die Rohkarosseriestruktur selbst zu integrieren. So<br />

ließen sich noch mehr Gewicht und Kosten sparen,<br />

die Steifigkeit erhöhen und das Crashverhalten optimieren.<br />

Ob Aluminium weiterhin beibehalten wird,<br />

ist unklar: Das hängt offensichtlich auch von mög -<br />

licherweise noch schärfer werdenden Brandschutz -<br />

anforderungen ab.<br />

CSP Continental Structural Plastics stellte im<br />

Dezember 2020 ein neues Multimaterial-Batterie -<br />

gehäuse vor – das Ergebnis des ersten Forschungsprojekts<br />

nach Übernahme durch Materialhersteller<br />

Teijin. Der Deckel und die Wanne bestehen aus einem<br />

Wabenkern. Der Kern ist verkleidet mit einer Haut<br />

aus Natur-, Glas- oder Carbonfasern, die mit<br />

PUR-Harz getränkt werden. Aluminium- und Stahlelemente<br />

sorgen für zusätzliche Verstärkung. Laut<br />

CSP spart das Gehäuse 15 % gegenüber einer Vollstahl-Version<br />

ein, ist aber genauso schwer wie ein<br />

Vollaluminiumgehäuse. Sein Plus: Hinsichtlich Hitzebeständigkeit<br />

und Fertigungskosten sei das Phenol -<br />

harz system überlegen.<br />

Das Fraunhofer LBF hat ebenfalls ein Leichtbau-Gehäuse<br />

für einen Battery Pack entwickelt. Der<br />

Demonstrator wiegt 40 % weniger als ein Alumi -<br />

niumgehäuse. Das Gehäuse setzt sich aus Endlos -<br />

faser-verstärkten Thermoplasten mit einem Kern aus<br />

Strukturschaum zusammen und lässt sich in nur<br />

2 min Zykluszeit produzieren, ohne Nacharbeit. Sein<br />

eigenwilliges optisches Aussehen mit Schachbrettmuster<br />

(Foto) rührt von der Herstellung her: Zunächst<br />

werden UD-Tapes von Sabic verwoben und<br />

konsolidiert, wodurch das Muster entsteht. Dieses<br />

Laminat wird vorgeformt, in ein spezielles Spritzgießwerkzeug<br />

eingelegt und per Strukturschaum-<br />

Spritzguss mit Integralschaum verfüllt.<br />

Sabic hat auch ein eigenes, Kunststoff-intensives<br />

Batteriegehäuse vorgestellt. Der spritzgegossene<br />

Deckel aus selbstlöschendem Kunststoff ist gekennzeichnet<br />

durch eine hohe Funktionsintegration. Er<br />

wird seitlich auf einem Rahmen aus extrudierten Alu-<br />

Bilder: Fraunhofer LBF<br />

Das vom Fraunhofer LBF konzipierte<br />

Faserverbund-Batteriegehäuse ist<br />

um 40 % leichter als Aluminium<br />

und sehr kosteneffizient herstellbar.<br />

Es dauert nur 2 min: Preforms aus<br />

verwobenen UD-Tapes werden in das<br />

dafür entwickelte Spritzgusswerkzeug<br />

eingelegt und der Schaumkern<br />

injiziert – das Gehäuse ist fertig,<br />

ohne Nacharbeit.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 53


TRENDS » Sonderteil Connected mobile Machines & Mobility (CMM)<br />

Die Open Hybrid LabFactory und das<br />

Fraunhofer IWU arbeiteten zusammen<br />

für ein hybrides Batterie gehäuse mit<br />

Aluminium-Schaumkern. Der Clou ist<br />

seine gute Wärme-Ableitung: Ein<br />

Phase-Change-Material in den Poren<br />

des Schaums kann zusätzlich<br />

Wärmespitzen abfangen.<br />

Bild: OHLF<br />

miniumprofilen angebracht, die ihrerseits eine Kunststoff-Wabenstruktur<br />

integrieren. Die Kunststoff-<br />

Bodenwanne wird mit einer Metallplatte verklebt.<br />

„FunTrog“ nennt sich ein Projekt, in dem das Fraunhofer<br />

IWU mit der TU Braunschweig, Volks wagen und<br />

Havel Metal Foam zusammenarbeitete. Im Projekt<br />

entstand das Unterteil eines Batterie gehäuses aus<br />

FVK und Aluminiumschaum in einem „integrierten<br />

Herstellungsprozess“. Im August 2018 kam es zum<br />

Abschluss, Einzelheiten machte das IWU 2020<br />

bekannt.<br />

Die Besonderheit des hybriden Ansatzes: Die Formgebung<br />

des frisch geschäumten Aluminiumkerns und<br />

der FVK-Deckschichten geschieht simultan in nur<br />

einem Prozessschritt. Für die hybride Verbindung<br />

Leichtbau ohne Wahl<br />

Bisher schon konnten hybride Bauweisen bei<br />

einigen Fahrzeugtypen zeigen, welches Potenzial<br />

in ihnen steckt. Doch in der E-Mobilität ist<br />

alles anders – dort etablieren sie sich von<br />

Anfang an in vielerlei Ausprägungen. Denn<br />

angesichts schwerer Batteriepacks gibt es<br />

keine Wahl: Die effizientesten – hybriden –<br />

Leichtbautechnologien müssen an Kilos<br />

herausholen, was drin ist.<br />

braucht es kein Kleben oder andere zusätzliche Fügetechnologien.<br />

Der Prozess läuft so ab: Sogenannte<br />

Organobleche aus Glasfaser- oder Carbonfaserverstärktem<br />

Thermoplast werden mit Infrarotlicht<br />

vorgeheizt und zusammen mit dem noch heißen<br />

Alu-Schaum in einer Hydraulikpresse umgeformt. Die<br />

Restwärme aus dem Schäumprozess trägt zur<br />

Temperierung des Organoblechs bei. Für die Boden -<br />

lage untersuchte das Fraunhofer WKI auch den<br />

Einsatz von Naturfasern im Hinblick auf Dämpfungseigenschaften<br />

und Nachhaltigkeit.<br />

Nicht weniger interessant ist die metallische Variante<br />

dieses Sandwich-Ansatzes mit Aluminium-Deckblechen<br />

und Alu-Schaumkern. Sie bietet den zusätzlichen Vorteil,<br />

Wärme im Sinne einer passiven Kühlung abzuleiten.<br />

In den Schaum infiltriertes Phase-Change-Material<br />

(PCM) wie Paraffin könnte überschüssige Wärme durch<br />

Schmilzen puffern und so Temperaturspitzen glätten.<br />

Soll jedoch aktiv gekühlt werden, ließen sich Edelstahlrohre<br />

laut Havel Metal Foam ohne zusätzlichen<br />

Schweißprozess direkt im Aluminiumschaum anbinden.<br />

Die Ergebnisse der Gewichtseinsparung: Das IWU beziffert<br />

die Massereduktion gegenüber Stahl auf 29 %<br />

und auf 12 %, wenn zusätzlich PCM zur passiven<br />

Temperierung eingesetzt wird.<br />

Die Open Hybrid LabFactory in Wolfsburg unterstützte<br />

FunTrog und stellte außerdem im Oktober 2020 im<br />

Rahmen des Projekts ProVorPlus eine Batterie-<br />

Wanne vor, die in vergleichbarer FVK-Metall-<br />

Hybridbauweise 20 % weniger Gewicht gegenüber<br />

Aluminium-Druckguss aufweist.<br />

54 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


Hybride Bauweisen sind inzwischen Stand der Tech -<br />

nik für Batteriegehäuse. Die Industrie investiert kräftig<br />

in neue Fertigungen. Das britische Unternehmen<br />

TRB Lightweight Solutions will ab diesem Frühjahr<br />

‘21 neu entwickelte Batteriegehäuse für Busse in der<br />

dafür errichteten Produktionsstätte in Richmond<br />

(US-Staat Kentucky) produzieren und ausliefern.<br />

»Im Konsortiumsprojekt<br />

ist eine Toolbox entstanden,<br />

die verschiedene Material -<br />

konzepte möglich macht.«<br />

Das Gehäuse mit Ausmaßen von 2 m x 1 m kombiniert<br />

einen 2 mm dicken Deckel und eine 4,5 mm<br />

dicke Bodenplatte in CF-EP-SMC-Technik mit einem<br />

Metallzwischenrahmen. Gefertigt wird es vollautomatisch<br />

im „Fast Press Cure“-Verfahren (FPC) in nur<br />

11 min Zykluszeit. Die Hybridkonstruktion wiegt<br />

15 kg gegenüber den 64 kg einer Vollaluminium-<br />

Version. Es trägt und schützt sechs 74-kWh-Batterien<br />

mit 550 kg Gesamtgewicht.<br />

Magna Electric Vehicle Structures errichtete im Februar<br />

2021 ein Werk in St. Clair (US-Bundestaat<br />

Michigan), wo Batteriegehäuse in Multimaterial-<br />

Bauweise für das 2022er-Modelljahr des Hummer EV<br />

von GM produziert werden. Der Batteriebehälter für<br />

den „ersten vollelektrischen Super-Geländewagen<br />

der Welt“ fasst 24 Batteriemodule „Ultium“. Brian<br />

Krull, Direktor von Magna Global Innovation, hob<br />

Kostenvorteile hervor: „Multimaterial-Batterie -<br />

gehäuse bieten die Möglichkeit, große Teile mit<br />

GM kündigte das 2022er-Modell<br />

des Hummer E-Vehicles als den<br />

„ersten vollelektrischen Super-<br />

Geländewagen der Welt“ an. Er<br />

fasst 24 Batteriemodule „Ultium“.<br />

Entdecke die Welt<br />

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Bild: GMC<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 55


TRENDS » Sonderteil Connected mobile Machines & Mobility (CMM)<br />

Bild: GMC<br />

Magna Electric Vehicle Structures produziert das Multimaterial-<br />

Batteriegehäuse des GMC Hummer E-Vehicles in einem eigens<br />

dafür errichteten Werk in St. Clair/Michigan.<br />

Auch Wasserstofftanks von Brennstoffzellenfahrzeugen müssen leicht sein. Das Bild zeigt,<br />

wie BMW die zwei CFK-Tanks im „BMW i Hydrogen Next“ anordnen will, den der<br />

Autobauer als Kleinserie für 2022 angekündigt hat.<br />

Bild: BMW<br />

komplexer Geometrie in einteiligen Lösungen herzustellen.“<br />

Die Investitionen in Werkzeuge fielen zum<br />

Beispiel um 30 % niedriger aus.<br />

Wasserstoff-Tanks ebenfalls hybride<br />

Aus heutiger Sicht wird sich die hybride Bauweise<br />

auch bei Wasserstoff-Tanks für Brennstoffzellen-<br />

Fahrzeuge durchsetzen. Der 2018 im Markt eingeführte<br />

Pkw Hyundai Nexo TVEV ist zum Beispiel mit<br />

drei H2-Tanks ausgestattet, die einem Druck von<br />

700 bar standhalten. Sie bestehen aus einem Thermoplast-Liner<br />

aus PA 6 und zwei duroplastischen<br />

FVK-Schichten mit gewickelten Fasern: innen mit<br />

Standard-Carbonfasern T700 und außen mit Glas -<br />

fasern als schlagzähere Schützhülle.<br />

Aktuell verfolgen zwei Projekte das Ziel, Gewicht und<br />

Kosten der H2-Tanks zu reduzieren. Das EU- Projekt<br />

Light Vehicle 2025 versucht einerseits, das Gewicht<br />

mit stärkeren Carbonfasern um 15 % zu senken, und<br />

andererseits die Kosten um 20 % zu drücken. Dies<br />

soll mit mehr Filamenten in den Fasern gelingen (30K<br />

statt 18K).<br />

Auch das Projekt Tahya (Tank Hydrogen Automotive)<br />

zielt darauf ab, H2-Tanks durch Fasern mit höherer<br />

Zugfestigkeit leichter und kostengünstiger zu<br />

fertigen. Zum Einsatz kommen sollen T720– statt<br />

T700-Carbonfasern. Da das Projekt am 30. Juni 2021<br />

endet, liegen bereits belastbare Ergebnisse vor.<br />

Im Kern geht es um die Frage, wie teuer die<br />

Herstellung leichter Tankbehältern wird, die 1 kg<br />

Wasserstoff unter 700 bar Druck speichern können.<br />

Basierend auf 20.000 Tanks/Jahr als Produktionsmenge<br />

gehen die Tahya-Projektpartner davon aus,<br />

dass sich die Kosten signifikant senken lassen. Und<br />

zwar von heute 500 Euro pro Kilogramm H2 auf 400<br />

Euro im Jahr 2024 und 300 Euro im Jahr 2030.<br />

Entscheidend dafür wird die Menge an Carbonfasern<br />

sein, die im Tank verbaut werden müssen. Doch auch<br />

wenn sie von heute 11,4 kg auf 10 kg in 2030 fällt,<br />

wie prognostiziert, wird Carbon doch der Hauptkostenanteil<br />

bei den H2-Tanks bleiben.<br />

Die Werkzeugkosten sind relativ hoch beim Blas -<br />

formen, auch wenn die Tanks eine einigermaßen<br />

konstante Wandstärke haben. Daher wird in beiden<br />

Projekten versucht, Kostenvorteile durch Rotationsformen<br />

zu erzielen. Olivier Perrier, General Manager<br />

beim Tahya-Partner Raigi in Frankreich, betont, dass<br />

das Unternehmen bereits über 4 Mio. LPG-Tanks<br />

durch Rotationsformen hergestellt habe und nun<br />

auch H2-Hochdrucktanks so produzieren werde. Der<br />

belgische Drucktankhersteller Optimum CPV, ein<br />

weiterer Tahya-Partner, will seinerseits auf Basis der<br />

Projektergebnisse einen Marktanteil von 30 % bis<br />

50 % bei H2-Tanks in Europa erobern.<br />

Dabei ist noch nicht einmal klar, ob es bei der runden<br />

Tankform bleibt. Das Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik<br />

(ILK) der TU Dresden forscht zurzeit im<br />

Projekt Bryson mit BMW und weiteren Partnern an<br />

flachen, quaderförmigen Formen. Solche Tanks auf<br />

Basis thermoplastischer Composites könnten mit<br />

inneren Zugverstrebungen stabilisiert werden, um<br />

700-bar-Drücken standzuhalten. Sie würden es BMW<br />

ermöglichen, Brennstoffzellentechnik auch in kleinere<br />

Modelle einzubauen – und darüber hinaus „universelle<br />

Fahrzeugarchitekturen“ über verschiedene Antriebs -<br />

arten hinweg zu realisieren, wie es bei BMW heißt.<br />

56 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


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Firmenprofile.<br />

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www.kem.de/firmenverzeichnis<br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

FEDERN<br />

FLUIDTECH<br />

Bauer Gear Motor GmbH<br />

www.bauergears.com<br />

Innovation seit 1927<br />

Die Ingenieure von Bauer Gear Motor entwickeln seit<br />

über 90 Jahren hochwertige, extrem zuverlässige und<br />

energieeffiziente Getriebemotoren welche über ein<br />

weltweites Vertriebsnetz angeboten werden.<br />

Unsere Produkte<br />

• Stirnrad- und Flachgetriebemotoren<br />

• Kegelrad- und Schneckengetriebemotoren<br />

• Hängebahngetriebemotoren und Aseptikantriebe<br />

• Kundenspezifische Lösungen für alle Applikationen<br />

Die Antriebslösungen von Bauer kommen weitläufig in<br />

allen bedeutenden Märkten in einer Vielzahl von Anwendungen<br />

zum Einsatz, wie z.B. Nahrungsmittel und Getränke,<br />

Energie, Abwasser, Beton, Metalle und Fördertechnik.<br />

Schweizer GmbH & Co. KG<br />

www.schweizer-federn.de<br />

Die Schweizer GmbH & Co. KG aus Reutlingen bietet<br />

bereits seit 1986 technische Federn in allen Variationen.<br />

Am Rande der schwäbischen Alb fertigen ca. 120 Mitarbeiter<br />

hochwertige Drahtfedern und Stanzbiegeteile<br />

aus allen gängigen Federmaterialien in Klein- und Großserien.<br />

Das umfangreiche Produktportfolio der Schweizer<br />

GmbH & Co. KG umfasst:<br />

• Druck-, Zug- und Schenkelfedern<br />

• Draht- und Stanzbiegeteile<br />

• Mikrofedern und Laserschneidteile<br />

RCT® Reichelt Chemietechnik GmbH + Co.<br />

www.rct-online.de<br />

Reichelt Chemietechnik steht für das Prinzip<br />

„Angebot und Vertrieb der kleinen Quantität“ gepaart<br />

mit einer viele Bereiche umfassenden Produktvielfalt<br />

und einem hohen technischen Beratungsservice.<br />

Das Angebot von Reichelt Chemietechnik umfasst<br />

ca. 80 000 Artikel, die aus den Bereichen Schlauchtechnik,<br />

Verbindungselemente, Durchflusstechnik,<br />

Labortechnik, Halbzeuge, Befestigungselemente,<br />

Filtration und Antriebstechnik stammen.<br />

Reichelt Chemietechnik GmbH + Co.<br />

Englerstraße 18, 69126 Heidelberg<br />

Tel. 0 62 21/3 12 50, info@rct-online.de<br />

MASCHINENELEMENTE<br />

ROBOTIK<br />

VERBINDUNGSTECHNIK<br />

Smalley Europa<br />

www. smalley.com/de<br />

Das vor mehr als 50 Jahren gegründete Unternehmen<br />

Smalley Steel Ring Company ist zum Weltmarktführer<br />

bei der Fertigung und Entwicklung von Spirolox<br />

Sicherungsringen, Schnappringen mit einheitlichem<br />

Querschnitt und Wellenfedern geworden. Smalley hat<br />

mit der Einführung modernster Produkte die Messlatte<br />

vorgegeben und wird alles dafür tun, dass seine<br />

Innovationen den Weg in die Zukunft auch weiterhin<br />

aufzeigen.<br />

Franke GmbH<br />

www.franke-gmbh.de<br />

Auf der Suche nach einer besonders raumsparenden<br />

<strong>Konstruktion</strong> erfand Erich Franke im Jahre 1936 einen<br />

neuen Lagertyp: das Drahtwälzlager. Sein Prinzip der<br />

vier Laufringe haben wir im Laufe der Jahre kontinuierlich<br />

weiterentwickelt. Heute ist Franke als Spezialist für<br />

Wälzlager und Linearsysteme weltweit bekannt. An<br />

unserem Stammsitz in Aalen beschäftigen wir 280 Mitarbeiter.<br />

Darüber hinaus sind wir mit zahlreichen Vertretungen<br />

weltweit präsent. Die von Erich Franke entwickelte<br />

Vier-Punkt-Geometrie bildet die ideale<br />

Voraussetzung für individuelle Produktlösungen, denn<br />

sie erlaubt größtmögliche Variabilität. Unsere Kunden<br />

haben die freie Wahl bezüglich Werkstoff, Geometrie,<br />

Größe, Bohrbild, Verzahnungen oder Abdichtungen.<br />

Ferdinand Gross GmbH & Co. KG<br />

www.schrauben-gross.de<br />

Ferdinand Gross ist Spezialist für Verbindungstechnik<br />

und C-Teile-Management und bietet Kunden und<br />

Partnern aus der Industrie maßgeschneiderte Dienstleistungen.<br />

Unser Sortiment reicht von Verbindungselementen<br />

über Werkzeuge bis zu Sonder anfertigungen.<br />

Wir sorgen für schnellste Verfügbarkeit von über<br />

107 000 Artikeln. Im Bereich C-Teile-Management<br />

bietet Ferdinand Gross kunden spezifische Lösungen<br />

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<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 57


INSERENTENVERZEICHNIS<br />

IMPRESSUM<br />

Bauer Gear Motor GmbH, Esslingen 57<br />

Beckhoff Automation GmbH & Co. KG,<br />

Verl 60<br />

R + W Antriebselemente GmbH, Wörth 7<br />

RCT Reichelt Chemietechnik GmbH + Co.,<br />

Heidelberg 17, 57<br />

Bild: Phoenix Contact<br />

Dörken Coatings GmbH & Co. KG,<br />

Herdecke 9<br />

EJOT GmbH & Co.KG Geschäftsbereich<br />

Verbindungstechnik, Bad Berleburg 25<br />

Franke GmbH, Aalen 2,57<br />

Ferdinand Gross GmbH & Co KG,<br />

Leinfelden-Echterdingen 57<br />

HIWIN GmbH, Offenburg 12-13<br />

Höhl & Westhoff GmbH, Wuppertal 39<br />

INNEO Solutions GmbH, Ellwangen 55<br />

Kabeltronik Arthur Volland GmbH,<br />

Denkendorf 33<br />

LINAK GmbH, Nidda 49<br />

MICRO-EPSILON-MESS-<br />

TECHNIK GmbH & Co. KG, Ortenburg 3<br />

VORSCHAU<br />

<strong>KEM</strong> PERSPEKTIVEN<br />

Die Achema Pulse als digitale Veranstaltung<br />

bietet der Prozesstechnik am 15./16. Juni<br />

2021 eine Plattform. Wir beleuchten speziell<br />

die Fortschritte bei Sensorik und Messtechnik<br />

in prozesstechnischen Anwendungen.<br />

Schweizer GmbH & Co.KG, Reutlingen 57<br />

SIKO GmbH, Buchenbach 37<br />

Smalley Steel Ring Company,<br />

US-Lake Zurich, IL 21, 57<br />

Stäubli Electrical Connectors GmbH,<br />

Weil am Rhein 5<br />

Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH,<br />

Schramberg 47<br />

Tünkers Maschinenbau GmbH, Ratingen 27<br />

Weidmüller GmbH & Co. KG, Detmold 11<br />

<strong>KEM</strong> PORTRÄT<br />

Einer Teilauflage dieser Ausgabe liegen<br />

Prospekte folgender Firmen bei:<br />

Hoppe Unternehmensberatung,<br />

Heusenstamm<br />

inpotron Schaltnetzteile GmbH,<br />

Hilzingen<br />

Wir bitten unsere Leser um<br />

freundliche Beachtung.<br />

Als Chief Digital Officer (CDO)<br />

verantwortet Dr. Frank Possel-<br />

Dölken das Thema Digitalisierung<br />

bei dem Automatisierungsspezialisten<br />

Phoenix Contact.<br />

Wir sprachen mit ihm über den<br />

Stand der Digitalisierung und<br />

werfen dabei einen Blick auch<br />

auf die Prozesstechnik.<br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

Sieb & Meyer entwickelt mit der SD4x-Serie<br />

seine Frequenzumrichter weiter. Im Gespräch<br />

mit <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> erklärt Technik-<br />

Vorstand Torsten Blankenburg, welchen<br />

Entwicklungsplan sein Unternehmen verfolgt.<br />

ISSN 1612–7226<br />

Herausgeberin: Katja Kohlhammer<br />

Verlag:<br />

Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH,<br />

Ernst-Mey-Straße 8,<br />

70771 Leinfelden-Echterdingen, Germany<br />

Geschäftsführer: Peter Dilger<br />

Verlagsleiter: Peter Dilger<br />

Redaktion:<br />

Chefredakteur:<br />

Dipl.-Ing. Michael Corban (co), Phone + 49 711 7594–417<br />

Stellvertretende Chefredakteure:<br />

Dipl.-Ing. Andreas Gees (ge), Phone +49 711 7594–293;<br />

Johannes Gillar (jg), Phone + 49 711 7594–431<br />

Korrespondent:<br />

Nico Schröder M.A. (sc), Phone +49 170 6401879<br />

Redakteure:<br />

Dr.-Ing. Ralf Beck (bec), Phone +49 711 7594–424;<br />

Evelin Eitelmann (eve), Phone +49 711 7594–4653;<br />

Bettina Tomppert (bt), Phone +49 711 7594–286<br />

Redaktionsassistenz:<br />

Carmelina Weber<br />

Phone +49 711 7594–257, Fax: –1257<br />

carmelina.weber@konradin.de<br />

Layout:<br />

Helga Nass, Phone +49 711 7594–278<br />

Gestaltungskonzept:<br />

Katrin Apel<br />

Gesamtanzeigenleiter:<br />

Andreas Hugel, Phone +49 711 7594–472<br />

Zurzeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 56 vom 1.10.2020<br />

Auftragsmanagement:<br />

Annemarie Olender, Phone +49 711 7594–319<br />

Leserservice:<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>,<br />

Phone +49 711 7252–209<br />

E-Mail: konradinversand@zenit-presse.de<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> erscheint monatlich und wird kostenlos<br />

nur an qualifizierte Empfänger geliefert.<br />

Bezugspreise: Inland 84,90 € inkl. Versandkosten und MwSt.;<br />

Ausland: 84,90 € inkl. Versandkosten.<br />

Einzelverkaufspreis: 8,60 € inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten.<br />

Bezugszeit: Das Abonnement kann erstmals vier<br />

Wochen zum Ende des ersten Bezugsjahres gekündigt<br />

werden. Nach Ablauf des ersten Jahres gilt eine<br />

Kündigungsfrist von jeweils vier Wochen zum Quartalsende.<br />

Auslandsvertretungen:<br />

Großbritannien: Jens Smith Partner ship, The Court, Long<br />

Sutton, GB-Hook, Hampshire RG29 1TA, Phone 01256<br />

862589, Fax 01256 862182, E-Mail: jsp@trademedia.info<br />

USA: TD.A. Fox Advertising Sales, Inc., Detlef Fox, 5 Penn Plaza,<br />

19th Floor, New York, NY 10001, Phone +1 212 8963881,<br />

Fax +1 212 6293988, detleffox@comcast.net<br />

Gekennzeichnete Artikel stellen die Meinung des Autors,<br />

nicht unbedingt die der Redaktion dar. Für unverlangt<br />

eingesandte Manuskripte keine Gewähr. Alle in <strong>KEM</strong><br />

<strong>Konstruktion</strong> erscheinenden Beiträge sind urheberrechtlich<br />

geschützt. Alle Rechte, auch Übersetzungen, vorbehalten.<br />

Reproduktionen gleich welcher Art, nur mit schriftlicher<br />

Genehmigung des Verlages.<br />

Erfüllungsort und Gerichtsstand ist Stuttgart.<br />

Druck: Konradin Druck GmbH, Leinfelden-Echterdingen.<br />

Printed in Germany.<br />

© 2021 by Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH,<br />

Leinfelden-Echterdingen.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> 06/2021 erscheint am 09.06.2021<br />

EDA<br />

58 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021


Industrie<br />

Das Kompetenznetzwerk der Industrie<br />

24. Anwenderforum<br />

Additive<br />

Produktionstechnologie<br />

10. Juni 2021,<br />

DIGITAL EDITION<br />

Digital-<br />

Event!<br />

Der steigende Reifegrad der<br />

additiven Fertigung ermöglicht<br />

den immer stärkeren<br />

Einsatz dieser Technologie in der industriellen Fertigung.<br />

Freuen Sie sich auf spannende Vorträge von<br />

Herstellern und Anwendern sowie auf hochkarätige<br />

Keynote-Speaker! Die Veranstaltung beleuchtet die<br />

additve Fertigung sowohl metall- als auch kunststoffseitig.<br />

Additive Fertigung<br />

mit Metall als<br />

Innovationstreiber<br />

10. Juni 2021 |<br />

09:30 – 12:45 Uhr<br />

Wie additive Kunststoffverfahren<br />

den<br />

Markt erobern<br />

10. Juni 2021 |<br />

13:30 – 16:25 Uhr<br />

Sichern Sie sich jetzt ihren kostenfreie Teilnahmeplatz<br />

unter additive.industrie.de/anwenderforum-2021.<br />

Auf Austausch müssen Sie dabei nicht<br />

verzichten: Beteiligen Sie sich gerne mit Ihren<br />

Fragen an die Referenten via Chat.<br />

Wir freuen uns auf Sie!<br />

Bild: Fraunhofer IPA<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021 59


| AT11-20G |<br />

: Schwebend,<br />

kontaktlos, intelligent!<br />

Freie 2D-Produktbewegung mit bis zu 6 Freiheitsgraden<br />

kg<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 />

www.beckhoff.com/xplanar<br />

XPlanar eröffnet neue Freiheitsgrade im Produkthandling: Frei schwebende Planarmover bewegen<br />

sich über individuell angeordneten Planarkacheln 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, Machine Learning, Vision, Communication, HMI)<br />

Branchenübergreifend einsetzbar: Montage, Lebensmittel, Pharma, Labor, Entertainment, …<br />

60 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 05|2021

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