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DER KONSTRUKTEUR 7-8/2021

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07-08<br />

19073<br />

Juli / August <strong>2021</strong><br />

€ 13,00<br />

AM PULS <strong>DER</strong> TECHNIK<br />

EXTRA<br />

Supplement: 16 Seiten Innovationen<br />

aus Montage und Handhabung<br />

GAME-CHANGER<br />

BEI DREHGEBERN<br />

Magnetische Multiturn-Encoder mit<br />

Wiegand-Technik – jetzt noch kleiner<br />

DerKonstrukteur.de


Wir bringen Farbe ins Spiel!<br />

Kompakte kapazitive Grenzschalter mit 360°-Statusanzeige<br />

256 Farben<br />

individuell wählbar:<br />

Messvorgang läuft<br />

Sensor schaltet<br />

Störung im Prozess<br />

Kompakte<br />

Bauform<br />

15 cm<br />

Hygiene-<br />

Adaptersystem<br />

Bedienung per<br />

Smartphone<br />

143,- €<br />

VEGAPOINT 21 G½"<br />

www.vega.com/vegapoint


EDITORIAL<br />

BLEIBEN SIE IN<br />

BEWEGUNG<br />

Ganz gleich, ob es um Industrieroboter, Smartphones,<br />

Fitness tracker oder um eine Smart Factory geht: Intelligente<br />

Komponenten und Systeme sind heute in unzähligen Produkten<br />

integriert und ermöglichen verschiedenste Anwendungen.<br />

Und dieser Trend wird sich in Zukunft noch weiter fortsetzen.<br />

Denken wir an das Comeback des individualisierten Produkts<br />

hin zu Losgröße 1, wird die Produktion von morgen nicht nur<br />

intelligent sein. Gefordert sind auch flexible und autonome<br />

Handhabungssysteme, die es erlauben sich schneller an<br />

wechselnde Anforderungen anzupassen. Für Konstrukteure<br />

und Entwickler heißt das, sowohl neue Projekte als auch<br />

Maßnahmen im Rahmen eines Re-Engineering interdisziplinär<br />

und ganzheitlich umzusetzen.<br />

In unserer aktuellen Ausgabe finden Sie daher gelungene<br />

Entwicklungen, die genau diese Trends abbilden. Insbesondere<br />

unser Sonderteil „Montage und Handhabung“ zeigt, wie<br />

beispielsweise eine flexible Montage in Losgröße 1 bei einem<br />

hochspezialisiertem Automobilzulieferer realisiert werden<br />

konnte. Und die optimale Performance? Auch das geht, wenn<br />

das richtige Getriebe zum Einsatz kommt. Welche Technologien<br />

sollten Entwickler und Entscheider also im Blick behalten und<br />

welche Trends zeichnen sich ab, die für Ihr Unternehmen<br />

relevant sind? Antworten dazu finden Sie hier.<br />

Ich wünsche Ihnen eine interessante Lektüre,<br />

Inspiration und weiterhin alles Gute.<br />

Nicole Steinicke<br />

Chefredakteurin<br />

n.steinicke@vfmz.de<br />

Der schnellste<br />

Draht zum<br />

Schaltschrank<br />

Schaltschränke kompakt planen und<br />

schneller fertigstellen mit innovativen<br />

Connectivity-Lösungen von HARTING.<br />

www.HARTING.com/<br />

Schaltschrankbau


INHALT<br />

06<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

03 Editorial: Bleiben Sie in Bewegung<br />

06 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> persönlich:<br />

Jonas Schwab, Vega Grieshaber KG, Schiltach<br />

über die Faszination der Sensorik<br />

08 Konstruktion 2030: Stromversorgung –<br />

Wohin geht die Reise?<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

ELEKTROTECHNIK / INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

10 TITELSTORY<br />

Game-Changer bei Drehgebern<br />

14 Ethernet-Steckverbinder: Power follows Bus<br />

16 Energiespeicherlösung: Sparsamer Riese<br />

10<br />

18 Messwandlerklemmen: Schließen vor Öffnen<br />

22 Lichtwellenleiter-Verkabelungssysteme:<br />

Schnell und solide<br />

24 Kabelverschraubungen: Störern auf der Spur<br />

16<br />

22<br />

24<br />

4 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

26 Multifunktions-Drucksensor: Ein flexibles<br />

Multitalent mit Anpassungsfähigkeit<br />

30<br />

KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

28 Fissler setzt auf Boden haftung – dank perfekt<br />

aufeinander abgestimmter Produktionstechnik<br />

30 INTERVIEW<br />

Der türkische Maschinenbau, Deutschland<br />

und die Welt: Chancen gemeinsam nutzen<br />

EXTRA: SUPPLEMENT<br />

MONTAGE UND HANDHABUNG<br />

S 02 TITELSTORY<br />

Zahnstangengetriebe: Immer perfekt in Position<br />

S 06 KLARTEXT<br />

Cobots – quo vadis?<br />

S 08 Robotik: Flexible Montage von Losgröße 1<br />

S 12 Greifsysteme: Eine Trickkiste für Roboter<br />

S 14 Schwenkeinrichtung: Geschickter Schwenk<br />

zu mehr Produktivität<br />

S 16 Produkte, Technologien, Trends<br />

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TITELBILD SUPPLEMENT<br />

LEANTECHNIK AG,<br />

Oberhausen<br />

SERVICE<br />

34 Impressum<br />

35 Vorschau<br />

TITELBILD<br />

FRABA GmbH,<br />

Köln


JONAS SCHWAB<br />

arbeitete nach seinem<br />

Maschinenbau-Studium<br />

zunächst für einen Hersteller<br />

von Schleifmaschinen. Seit<br />

2019 konstruiert er bei Vega<br />

im Schwarzwald Sensoren.<br />

Von der großen Schleifmaschine zum<br />

kleinen Messfühler – was fasziniert Sie<br />

an der Konstruktion von Sensoren?<br />

Sensoren faszinieren mich aus zwei Blickwinkeln:<br />

Zum einen durch ihre enorme<br />

Vielfalt an Varianten und Einsatzgebieten.<br />

Sie bieten aber auch unzählige Optionen,<br />

die es mir als Konstrukteur ermöglichen,<br />

sie in ihrer Wirkung immer besser und<br />

genauer werden zu lassen. Durch neue<br />

Fertigungsverfahren, Werkstoffe und<br />

spannende technische Raffinessen.<br />

Was war Ihr bislang spannendstes Projekt?<br />

Die Entwicklung eines autarken Füllstandsensors<br />

mit IoT-Schnittstelle. Damit haben<br />

wir bei Vega den Nerv der Zeit getroffen.<br />

Die fortschreitende Digitalisierung der Welt<br />

und die intelligente Vernetzung großer<br />

Industriezweige basieren unter anderem<br />

darauf, dass wir aus riesigen Datenströmen<br />

verwertbare Informationen machen können.<br />

Am richtigen Ort, zur richtigen Zeit. Mit<br />

dem autarken Sensor fügen wir ein entscheidendes<br />

Puzzleteilchen zum gesamten<br />

Lagebild hinzu. Die verschiedensten Industrien<br />

können darauf bessere Entscheidungen<br />

fußen.<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Konstrukteur ist mehr als ein Beruf…,<br />

woran tüfteln Sie in Ihrer Freizeit?<br />

In meiner Freizeit werkel ich viel in meiner<br />

kleinen Werkstatt und lasse meiner Kreativität<br />

u. a. als Hobby-Schreiner freien Lauf.<br />

Gerne lasse ich mich dabei von der Natur<br />

inspirieren. Ebenso wie bei der Konstruktion<br />

mit Holz ist auch mit Hightech-Werkstoffen<br />

der erste Versuch nicht immer der Beste.<br />

Aber er bietet die Ausgangsbasis, um weiter<br />

daran zu feilen. Gerne ohne Einschränkungen<br />

oder feste Zielvorgabe. Das Ergebnis<br />

sind mal Dekoartikel für den Garten, mal<br />

eine neue Sitzgelegenheit für die Terrasse.<br />

Meine privaten „Kunden“ sind allerdings<br />

ziemlich anspruchsvoll; und es ist immer<br />

wieder überraschend, was gut ankommt.<br />

6 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de<br />

ES IST EINE TOLLE<br />

HERAUSFOR<strong>DER</strong>UNG,<br />

SENSOREN IMMER GENAUER<br />

WERDEN ZU LASSEN<br />

JONAS SCHWAB, SENSOR-<strong>KONSTRUKTEUR</strong>,<br />

VEGA GRIESHABER KG, SCHILTACH


MOTEK MIT NEUER PLATTFORM FÜR DIE DIGITALISIERUNG ENTLANG DES PRODUCT-LIFECYCLE<br />

Erstmals zur Motek <strong>2021</strong> (05. bis 08. Oktober in Stuttgart) wird mit<br />

einem neuen Ausstellungsbereich „Software für die Montage“ eine<br />

Plattform für die Digitalisierung von Fertigung und Montage<br />

geschaffen. Die Präsentation gliedert sich entlang des Produkt-<br />

Lebenszyklus‘ und umfasst mehrere Themen: Software für das<br />

Product-Lifecycle-Management, für den Vertrieb, den Service sowie<br />

für Entwicklung und Konstruktion. Großes Augenmerk gilt der<br />

Software für Fertigung und Montage sowie der maschinennahen<br />

Software und Steuerungstechnik. Außerdem wird die „Arena of<br />

Integration“ (AoI) als Show-Highlight vorbereitet: „Die AoI wird zur<br />

Motek <strong>2021</strong> als lebendiges Herzstück des Ausstellungsbereichs<br />

´Software für die Montage´ weiterentwickelt“, sagt Mike Döring<br />

von P.E. Schall. „Hier soll die Vernetzung von Software und Montagetechnik<br />

in Bewegung, die durch Software abgebildeten Geschäftsprozesse<br />

durch Exponate anschaulich sichtbar und erlebbar machen.“<br />

www.schall-messen.de<br />

AGILE ROBOTS BAUT<br />

SEINE EXPERTISE<br />

WEITER AUS<br />

Bearings<br />

for silence<br />

Japanese quality – trusted worldwide since 1921<br />

Sebastian Lars Lange wird<br />

Director Sales & Business<br />

Development beim Münchner<br />

Robotik-Start-up Agile Robots.<br />

Ab dem 1. August <strong>2021</strong><br />

übernimmt er den Aufbau<br />

und die Koordination der<br />

Vertriebsorganisation des<br />

Unternehmens. Lange besitzt<br />

mehr als zwölf Jahre Erfahrung<br />

als Produkt-, Accountund<br />

Sales-Manager im<br />

Technologiesektor. Zuletzt<br />

war er unter anderem als<br />

Strategic und Global Large<br />

Account-Manager bei<br />

Universal Robots sowie als<br />

Sales- und Key-Account-<br />

Manager bei ABB Automation<br />

tätig. „Wir freuen uns,<br />

Sebastian im Team von Agile<br />

Robots begrüßen zu können.<br />

Seine Expertise wird uns<br />

dabei helfen, eine globale<br />

Vertriebsstruktur zu etablieren<br />

und unser starkes<br />

Unternehmenswachstum<br />

damit noch schneller voranzutreiben“,<br />

sagt Dr. Zhaopeng<br />

Chen, Gründer und CEO von<br />

Agile Robots.<br />

www.agile-robots.com<br />

Get to know our bearings at www.koyo.eu


KONSTRUKTION 2030<br />

STROMVERSORGUNG –<br />

WOHIN GEHT<br />

DIE REISE?<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Was verlangt die Industrie der Zukunft<br />

von Stromversorgungen?<br />

Ein ganzes Bündel an Eigenschaften ist gefragt: Stromver -<br />

sor gungen sollen kompakt und trotzdem leistungsstark sein,<br />

energieeffizient und verlustarm, kostengünstig, zuverlässig und<br />

langlebig, kommunikativ und diagnosefähig, anpassungsfähig<br />

und zukunftssicher. Die Erfüllung aller dieser Ansprüche an<br />

eine Stromversorgung stellen Herausforderungen dar, denen<br />

wir uns angenommen haben.<br />

Wie begegnen Sie diesen Herausforderungen,<br />

welche Lösungen bieten Sie?<br />

Mit der neuen Pro 2 bietet Wago schon heute eine Stromversorgung,<br />

die fit für die Zukunft ist. Dank Spitzenwirkungsgraden<br />

von > 96 % spart sie Energie und reduziert den CO 2<br />

-Fußabdruck<br />

unserer Kunden. Die somit reduzierte Verlustleistung erlaubt<br />

einen kompakten Aufbau, spart Platz im Schaltschrank und<br />

ENERGIEEFFIZIENZ UND<br />

KOMMUNIKATIONSFÄHIGKEIT<br />

<strong>DER</strong> STROMVERSORGUNG<br />

WERDEN AN BEDEUTUNG<br />

GEWINNEN<br />

erhöht die Lebensdauer. Die integrierte Kommunikationsschnittstelle<br />

ermöglicht Diagnose, Erfassung von Live-<br />

Verbrauchsdaten und Parametrierung direkt über die<br />

angeschlossene Steuerung oder per Konfigurationssoftware,<br />

die auch eine Simulation bietet, um die optimale Einstellung<br />

vorab zu finden. Sie steht kostenlos auf unserer Website zum<br />

Download zur Verfügung.<br />

Mithilfe steckbarer Kommunikationsmodule für gängige<br />

Protokolle wie IO-Link, Modbus RTU, Modbus TCP, Ethernet/IP<br />

oder MQTT, wird die dauerhafte Feldbuskommunikation unterstützt<br />

zum Zwecke von Datalogging, Predictive Maintenance<br />

oder Optimierungen von Signalisierung, Überlastverhalten,<br />

Spitzenleistung und Ausgangsspannung im laufenden Betrieb.<br />

Was müssen Elektrokonstrukteure künftig<br />

besonders beachten?<br />

Energieeffizienz ist das Top-Thema. Jede Reduzierung von CO 2<br />

spart unseren Kunden heute und in Zukunft noch viel mehr<br />

Kosten und nutzt unserer Umwelt. Außerdem wird der Automatisierungsgrad<br />

weiter steigen, und die Kommunikationsfähigkeit<br />

für die automatisierte Überwachung und Optimierung der<br />

Versorgung mehr und mehr gefordert sein. Vorausschauend<br />

und nachhaltig zu handeln heißt, sich bereits heute darauf<br />

einzu stellen und Stromversorgungen mit bestmöglichem<br />

Wirkungsgrad und Kommunikationsoption zu designen, die<br />

nicht nur die Umwelt, sondern auch das Portemonnaie in<br />

mehrfacher Hinsicht schonen.<br />

Bilder: Hintergrund: sakkmesterke – stock.adobe.com, Sonstige: WAGO<br />

www.wago.com<br />

KLAUS BÖHMER,<br />

Sales Director International<br />

und Head of Business<br />

Unit Interface Electronics,<br />

Wago, Minden<br />

8 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


MICROSTEP EUROPA UND ECKELMANN STARTEN DURCH<br />

Die Microstep Europa GmbH präsentiert ihre neue Faserlaserschneidmaschine<br />

als erstes Ergebnis der Technologie- und Innovationskooperation mit der<br />

Eckelmann AG, Wiesbaden. Die Kooperation besteht seit Januar <strong>2021</strong>.<br />

Gemeinsam möchten beide Unternehmen künftig revolutionäre Industrie<br />

4.0-Konzepte für die Blechbearbeitung voranbringen und engagieren sich dazu<br />

beide im mittelständisch geprägten Industrie Business Network 4.0 e.V. (IBN<br />

4.0). Die neue Baureihe MSE SmartFL ist I4.0-ready zur Nutzung der herstellerübergreifenden,<br />

europäischen IIoT-Vernetzungslösung IndustryFusion. Die<br />

Open-Source-Vernetzungslösung für Smart Factories und Smart Products ist<br />

eine Initiative des IBN 4.0 und erlaubt eine interoperable Verknüpfung von<br />

Maschinen, Fabriken und Cloud-Plattformen. IndustryFusion soll Unternehmen<br />

jeder Größe befähigen, ihre Fertigung zu digitalisieren und Zugang zu einem<br />

breiten Industrie 4.0-Ökosystem schaffen, das von der Pluralität und Vielfalt<br />

mittelständischer Akteure am Markt lebt.<br />

www.eckelmann.de<br />

ROLLON: BLOG RUND<br />

UM LINEARTECHNIK<br />

Rollon, Spezialist für lineare<br />

Bewegungssysteme,<br />

erweitert seinen Internetauftritt:<br />

Auf seinem neuen<br />

Blog „Designing together“<br />

teilt Rollon sein fachliches<br />

Wissen sowie seine langjährige<br />

Expertise und<br />

intensiviert damit seine<br />

Kundennähe.Das Unternehmen<br />

versorgt Interessierte<br />

Die nächste Generation<br />

der Industriegasfeder.<br />

Mit einem Service, der Sie rundum<br />

zufrieden stellen wird.<br />

regelmäßig mit umfassenden<br />

Informationen, spannende<br />

Details, technischen<br />

Hintergründen sowie<br />

hilfreichen Tipps und<br />

unterstützt Anwender<br />

dabei, die richtige Lösung<br />

für ihre individuelle<br />

Aufgabenstellung zu finden.<br />

Der Blog wird sukzessive<br />

erweitert und zu einer<br />

digitalen Wissensplattform<br />

rund um Lineartechnik<br />

ausgebaut. Verschiedene<br />

Kategorien und Filter sowie<br />

eine Schlagwortsuche leiten<br />

den Leser zum passenden<br />

Artikel. Und hier geht es<br />

zum neuen Blog:<br />

blog.rollon.com/de<br />

www.rollon.de<br />

Unsere neue Gasfeder-Familie NEWTONLINE steht für längere Lebensdauer,<br />

bessere Laufeigenschaften und mehr Einsatzmöglichkeiten –<br />

weil die Ausschubkraft sofort bereitsteht. Das haben wir unter anderem<br />

durch neue Kolbentechnologie, neue Ventiltechnik und – vor allem –<br />

durch unser neues Sicken-Design erreicht.<br />

Mehr erfahren Sie hier:<br />

www.newtonline.ace-ace.de<br />

Alles. Immer. Top.<br />

Mehr Info?<br />

T +49 (0)2173 - 9226-10<br />

Fordern Sie den kostenlosen<br />

ACE Katalog an!<br />

www.ace-ace.de


ELEKTROTECHNIK / INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

TITELSTORY<br />

GAME-CHANGER<br />

BEI DREHGEBERN<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Magnetische Encoder sind auf der Überholspur – bei Anbaudrehgebern sowie<br />

Montage-Kits für integriertes Motorfeedback. Mit einer Auflösung von 17 Bit punkten<br />

sie bei Präzisionseinsätzen, die lange als Domäne für hochauflösende optische<br />

Systeme galten. Den Durchbruch brachten aufwändige Filtertechniken, die bei der<br />

Singleturn-Erfassung aus magnetischer Technik das letzte Quäntchen Genauigkeit<br />

herauskitzeln. Game-Changer beim Multiturn-Betrieb ist die energieautarke Wiegand-<br />

Technik, die Backup-Batterien oder Getriebe überflüssig macht. Dem Anwender<br />

beschert moderne Magnetik ein Bündel von Vorteilen: Von mechanischer Robustheit<br />

über kleine Baugröße bis zu geringen Kosten.<br />

Autorin: Isa-Patrizia Kemmner, Posital-Fraba GmbH, Köln<br />

10 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


Evolution Drehgeber von 1973<br />

bis heute: der erste von Fraba<br />

gebaute optische Absolutgeber<br />

(links) bis hin zum kompakten<br />

Elektronikpaket<br />

für Miniantriebe (rechts)<br />

Drehgeber wandeln eine Rotationsbewegung in ein Signal<br />

um. Dabei kommen in der Regel optische oder magnetische<br />

Messprinzipien zum Einsatz. Optische Drehgeber<br />

messen genauer, magnetische sind robuster – so<br />

die landläufige Meinung. Seit den 1970er-Jahren galten optische<br />

Geber als „Benchmark“ für Genauigkeit und Auflösung. Die<br />

Winkelmessung innerhalb einer Umdrehung (Singleturn) erfolgt<br />

hier mittels Codescheibe und eines optischen Chips zur Bewegungserkennung,<br />

während die Anzahl der Umdrehungen (Multiturn)<br />

durch ein optisch abgetastetes Getriebe, vereinzelt auch<br />

durch batteriegepufferte Systeme, erfasst wird.<br />

Erst die Weiterentwicklung der magnetischen Sensorzellen<br />

(Hall-Sensoren) und immer leistungsstärkere Mikrocontroller –<br />

gepaart mit intelligenter Signalverarbeitung – ebneten in den<br />

letzten zehn Jahren den Weg zu magnetischen Absolutgebern,<br />

die auf höchstem Niveau operieren. Problemlos erreichen sie<br />

heute eine Auflösung von 17 Bit bei einer Genauigkeit von<br />

0,09° – und damit Werte, mit denen lange nur optische Geber<br />

aufwarten konnten. Dank ihrer Unempfindlichkeit gegen<br />

Feuchtigkeit, Schmutz und Vibrationen, aber auch aufgrund<br />

der deutlich kompakteren Bauweise haben die hochpräzisen<br />

magnetischen Encoder in immer mehr Anwendungen als kostengünstige<br />

Alternative zu klassischen optischen Drehgebern<br />

die Nase vorn.<br />

MULTITURN – ABER BATTERIELOS<br />

Vorreiter beim Systemwechsel ist der Sensorhersteller Posital,<br />

der bereits vor rund 15 Jahren mit der Suche nach Alternativen<br />

für die absolute Positionserfassung begann. Kostengünstige magnetische<br />

Singleturn-Geber, bei denen ein Hall-Sensor und ein<br />

Permanentmagnet die Winkelposition der Welle messen, waren<br />

schon länger aus der Automobiltechnik bekannt. Allerdings fehlte<br />

diesen magnetischen Gebern noch die Fähigkeit, mehrere Umdrehungen<br />

auch bei Unterbrechung der externen Spannungsversorgung<br />

zu erfassen.<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 11


XXX ELEKTROTECHNIK / INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

02<br />

01<br />

TITELSTORY<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Posital löste dieses Problem mithilfe einer Wiegand-Sensorik,<br />

die als cleveres Energy-Harvesting-System ausgelegt ist. Herzstück<br />

des winzigen Wiegand-Sensors, der auf eine Fingerkuppe<br />

passt, ist ein magnetischer Draht aus einem speziell behandelten<br />

Vicalloy – mit sehr ungewöhnlichen Eigenschaften. Der nur<br />

15 mm lange haarfeine Wiegand-Draht, der sich entlang einer<br />

Richtung magnetisiert, ist eingebettet in eine Kupferspule und<br />

reagiert auf das Magnetfeld des rotierenden Permanentmagnets.<br />

Kommt es hier zu Richtungswechseln erzeugt der Wiegand-<br />

Draht energiereiche Spannungsimpulse – und das direkt und<br />

unabhängig von der Geschwindigkeit einer Drehbewegung. Der<br />

so erzeugte Impuls liefert mit 190 nJ genug Energie, um den Rotationszähler<br />

und die dazu gehörige Elektronik zu aktivieren –<br />

und Bewegungen der nachlaufenden Welle auch im stromlosen<br />

Zustand lückenlos zu erfassen. Dieses bestens bewährte Prinzip<br />

der Wiegand-Sensoren, von denen Posital jährlich rund eine<br />

Million Exemplare als SMD-bestückbare Bauteile fertigt, garantiert<br />

absolute Multiturn-Positionsmessungen – ganz ohne wartungsanfällige<br />

Batterien und sperrige Getriebe.<br />

INNOVATIVE ALGORITHMEN ALS<br />

SCHLÜSSEL ZUM ERFOLG<br />

Der Clou der hochgenauen magnetischen Ixarc-Serie, die Posital<br />

Ende 2013 für den Anbaudrehgeber-Bereich gestartet und zu einem<br />

modularen „Mass Customization“-Baukasten mit mehreren<br />

Hunderttausend einsatzspezifischen Varianten entwickelt hat, ist<br />

die intelligente Verarbeitung der über die Sensorik bereitgestellten<br />

magnetischen Signale. Ausgewertet werden die Singleturn-<br />

Signale der vier Hall-Sensoren sowie die Multiturn-Daten aus<br />

dem Wiegand-System in einem leistungsstarken 32-Bit-Mikroprozessor.<br />

Während die Evolution immer dynamischerer Mikro-<br />

Chips den Weg in diese Richtung ebnete, war es am Ende die auf<br />

der Hardware hinterlegte Software, die den Durchbruch in Sachen<br />

Präzision brachte. „Erst ausgeklü gelte und von unserem<br />

F&E-Team in Eigenregie entwickelte Algorithmen und Filtertechnologien<br />

kitzelten aus den verrauschten Signalen der Hall-Sensoren<br />

die enorm hohe Präzision bzw. Genauigkeit hervor, mit der<br />

wir direkt zu den optischen Systemen aufschließen konnten“,<br />

fasst Jörg Paulus, Europa-Chef von Posital, eine Entwicklung zusammen,<br />

an deren Ende die Datentiefe sowie die präzise Kalibrierung<br />

der magnetischen Ixarc-Serie standen. Mit einer Updaterate<br />

der Position von weniger als 100 µs Zykluszeit arbeiten die<br />

magnetischen Absolut-Drehgeber in Echtzeit – und sind so bestens<br />

für zeitkritische Anwendungen wie hochdynamische Positionieraufgaben<br />

gerüstet.<br />

KITS FÜR INTEGRIERTES MOTORFEEDBACK<br />

Die Resonanz auf die Ixarc-Anbaudrehgeber war so positiv, dass<br />

Posital rasch entschied, das Know-how auch für den boomenden<br />

Motorfeedback-Markt zu nutzen. Ende 2016 fiel der Startschuss<br />

für die magnetischen Kit-Encoder, deren kompaktes<br />

Elektronikpaket auf einer Platine von gerade 36 mm Durchmesser<br />

verbaut ist. Aus dem Stand eröffneten die magnetischen<br />

36‘er-Kits den Herstellern von Servo-Motoren (und später auch<br />

Schrittmotoren) ganz neue Möglichkeiten. Sie schlossen die Lücke<br />

zwischen klassischen Resolvern, die auf Singleturn beschränkt<br />

sind und in der Grundausstattung lediglich analoge<br />

DIE 22-MM-KITS MACHTEN<br />

DEN WEG FREI FÜR MULTITURN-<br />

FEEDBACK IN KLEIN- UND<br />

KLEINSTMOTOREN<br />

Schnittstellen bieten, und den deutlich aufwändigeren und teureren<br />

optischen Systemen – und setzen die technologische<br />

Wachablösung auch in diesem Segment fort. „Wenn man bedenkt,<br />

dass in vielen Servomotoren die optischen Feedback-Systeme<br />

bis zu 50 % der Gesamtkosten ausmachen, erschließt sich<br />

einem schnell der Vorteil der deutlich preiswerteren magnetischen<br />

Kits“, so das Resümee von Paulus.<br />

Als Plus erwies sich auch bei den 36er-Kits die kontaktfreie<br />

Messtechnik der Magnetik. Die Kits verfügen – anders als optische<br />

Systeme mit Codescheiben und Getrieben – über keine beweglichen<br />

Teile, was sie stoß- und vibrationsresistent macht.<br />

Während optische Einbausätze reinraumähnliche Montagebedingungen<br />

erfordern, sind magnetische Kits unempfindlich gegen<br />

Schmutz und Feuchtigkeit. Sie können unter normalen Fabrikbedingungen<br />

und selbst in nicht ESD-geschützten Bereichen<br />

montiert werden. Installation und Inbetriebnahme sind ein Kinderspiel:<br />

Ein paar Schrauben reichen – und das System, bestehend<br />

aus dem Elektronikpaket und einem kleinem am Ende der<br />

12 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


XXX<br />

04<br />

03<br />

05<br />

Motorwelle befestigten Permanentmagnet, ist einsatzbereit.<br />

Stark ist auch die integrierte elektronische Kalibrierfunktion, die<br />

das Feedback-System optimal auf die Performance des jeweiligen<br />

Motors einstellt. Es genügt, die Motorwelle drei Sekunden lang<br />

mit konstanter Geschwindigkeit zu drehen. Dabei werden die für<br />

jedes System individuellen Eigenheiten erfasst und in der Software<br />

hinterlegt.<br />

ES GEHT NOCH KLEINER<br />

„Was wir auf Basis unserer Ixarc-Anbaudrehgeber den Usern von<br />

Servo-Motoren schon länger anbieten können, haben wir jüngst<br />

auch für das wachsende Segment der Miniantriebe adaptiert<br />

und praktisch umgesetzt“, so Paulus. Ende 2020 erfolgte der Start<br />

der 22-mm-Kits, die als laut Anbieter weltweit kleinste Kit Encoder<br />

den Weg frei machten für Multiturn-Feedback in Klein- und<br />

Kleinstmotoren. Da für dieses Segment eine schlankbauende<br />

Technologie zur Überwachung der nachlaufenden Welle im<br />

stromlosen Zustand komplett fehlte, waren Kleinstmotoren bislang<br />

allenfalls mit Inkremental-Systemen ausgestattet. Lästige<br />

und teure Referenzfahrten waren die Folge. Genau hier punkten<br />

die neuen Mini-Kits, die wie ihr großer Bruder, das 36-mm-Kit,<br />

für eine lückenlose und exakte Erfassung der Positionswerte sorgen<br />

– auch ohne externe Power.<br />

Tatsächlich war die Verkleinerung des Einbauraums um zwei<br />

Drittel – bei gleicher Performance – der entscheidende Schlüssel<br />

für den Start der 22-mm-Serie. Um dieses Ziel zu erreichen, waren<br />

Überstunden im Aachner F&E-Zentrum und Anpassungen<br />

an vielen Parametern notwendig. So sorgten etwa die geschickte<br />

Platzierung zentraler Bauteile wie der Hall-Sensoren oder des<br />

32-Bit-Mikroprozessors sowie überarbeitete Stecker-Designs für<br />

ein deutlich kompakteres Elektronikpaket. Die härteste Nuss war,<br />

das detektierbare Magnetfeld für den Wiegand-Sensor auf die re-<br />

01 Größenvergleich optischer vs. magnetischer 16-Bit-<br />

Anbaudrehgeber: Reduktion von Größe und Gewicht um<br />

bis zu 50 % – erzielt vor allem durch Wegfall der bei<br />

optischen Drehgebern notwendigen Getriebesysteme für<br />

Multiturn-Einsätze<br />

02 Elektronikpaket als Herzstück der magnetischen<br />

Präzisionsgeber von Posital<br />

03 Die 36-er-Kit-Encoder lassen sich schnell und einfach<br />

in einem Servomotor montieren<br />

04 Der Wiegand-Sensor, der als cleveres Energy-Harvesting-<br />

System ausgelegt ist<br />

05 Kleiner Bruder: Beim 22-mm-Kit wurde der Einbauraum<br />

um zwei Drittel gegenüber dem 36-mm-Kit reduziert<br />

duzierte Größe des Mini-Kits einzustellen. „Meistern konnten<br />

wir diese Aufgabe nur, weil wir uns schon lange dem Wiegand-<br />

Effekt – von der Forschung bis zur Fertigung verschrieben haben“,<br />

so Paulus. „Als reiner Komponenten-Zukäufer hätten wir<br />

das definitiv nicht geschafft.“<br />

Vor Anlauf der Serienproduktion erhielten die Mini-Kits in Beta-Tests<br />

mit namhaften Motorherstellern den letzten Schliff. „Ich<br />

habe selten eine so rasante Nachfrage erlebt“, so Paulus. „Es ist,<br />

als hätte der Markt buchstäblich auf unsere Minis – als Game-<br />

Changer – gewartet.“<br />

Bilder: Posital<br />

www.posital.com<br />

Unbenannt-2 1 www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 10.12.2020 <strong>2021</strong>/07-08 10:40:33 13


ELEKTROTECHNIK / INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

POWER<br />

FOLLOWS BUS<br />

Die Vernetzung durch Bustechnologien hat die Automatisierung nachhaltig<br />

beeinflusst und den Verdrahtungsaufwand optimiert. Lediglich die<br />

Energieversorgung war lange Zeit vom zentralen Verdrahtungsansatz geprägt.<br />

Neue Standards wie M12-Power erlauben es jedoch mittlerweile, dass auch<br />

die Energieversorgung der Netzwerkverdrahtung folgen kann.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Während früher noch ein Schaltschrank das zentrale<br />

Element der Automatisierung war, wandert die Automatisierungstechnologie<br />

heutzutage immer<br />

mehr dezentral ins Feld. Das heißt, es gibt viele<br />

kleine Automatisierungsinseln, die über die gesamte Anlage verteilt<br />

sind. Hierdurch wird die Verdrahtungsphilosophie entscheidend<br />

verändert: War es früher üblich, dass große Kabelbündel<br />

zentral vom Schaltschrank in die Anlage liefen, wird heute über<br />

die Bustechnologie seriell verdrahtet.<br />

Das Netzwerk bildet das Rückgrat der Automatisierung. Ohne<br />

intelligente Kommunikation sind die aktuellen und zukünftigen<br />

Anforderungen und Technologien nicht umsetzbar. Steigende<br />

Datenvolumina und immer höhere Geschwindigkeiten in der Datenübertragung<br />

sind gegenwärtig schon zu beobachten. Steckverbinder<br />

und Kabel kommt daher eine entscheidende Bedeutung<br />

zu. Während das Kabel öl- und chemikalienbeständig sein,<br />

sowie Störeinflüsse verhindern und gleichzeitig flexibel bewegte<br />

Anwendungen meistern muss, ist es wichtig, dass der Steckverbinder<br />

robust ist und eine hohe Schutzart aufweisen kann. Mit<br />

den stetig steigenden Anforderungen an die Netzwerkperformance<br />

steigen daher auch die Qualitätsanforderungen an Steckverbinder<br />

und Kabel.<br />

Autor: Dipl.-Wirt.-Ing., Thomas Korb, Leitung<br />

Produktmanagement, ESCHA GmbH & Co. KG, Halver<br />

VERDRAHTUNG IST BASIS FÜR INDUSTRIE 4.0<br />

MIT M12-POWER-KOMPONENTEN<br />

KANN DIE POWERVERKABELUNG<br />

<strong>DER</strong> BUSSTRUKTUR FOLGEN<br />

Schnittstellen sind die potenziellen Schwachpunkte in jedem<br />

Verdrahtungskonzept. Erhöht sich die Anzahl der Schnittstellen,<br />

erhöht sich automatisch auch die Anzahl der potenziellen<br />

Schwachpunkte. Durch qualitativ hochwertige Steckverbinder<br />

lassen sich die Schwachpunkte deutlich reduzieren, während<br />

gleichzeitig Performance und Verfügbarkeit des Gesamtnetzwerkes<br />

erhöht werden. Innerhalb eines Steckverbinders haben die<br />

Schirmanbindung, die Schirmübergabe sowie die Litzenkonfektionierung<br />

und die Aderführung jeweils eine große Auswirkung auf<br />

die Performance. Escha hat mit dem patentierten Zwei-Schalen-<br />

Schirmkonzept (2SSK) eine ideale Technologie entwickelt, die<br />

gerade in Grenzbereichen ihre Stärken ausspielt. Der Schirm der<br />

Leitung wird dabei über einen Crimpring direkt auf die Schirmhälften<br />

gecrimpt, ohne das Kabel zu deformieren. Die Adern werden<br />

somit in ihrer ursprünglichen Verseilung bis zum eigentlichen<br />

Anschlusspunkt an den Steckverbinder geführt. Bereits in<br />

der Entwicklungsphase wurden sowohl Steckverbinder, als auch<br />

Kontakt konstruktiv so ausgelegt, dass sie keine Asymmetrien im<br />

Gesamtsystem erzeugen.<br />

14 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


ELEKTROTECHNIK / INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

M12-Power-Steckverbinder<br />

mit S-Codierung für<br />

630V/12A-Anwendungen<br />

als Kupplung und Stecker<br />

sowie in gerader und<br />

gewinkelter Ausführung<br />

Während aktuelle industrielle Kommunikationsnetzwerke<br />

noch einigermaßen fehlertolerant sind, werden sich Produktionsprozesse,<br />

wie sie in Industrie 4.0 angedacht sind, in Zukunft<br />

nur über eine sichere und zuverlässige Verkabelung umsetzen<br />

lassen. Es ist also ratsam, frühzeitig auf qualitativ hochwertige<br />

Steckverbinder zu setzen, um die Netzwerkstruktur schon jetzt<br />

auf die kommenden Anforderungen auszurichten.<br />

SICHERES FUNDAMENT<br />

Wer für die kommende Technik gewappnet sein<br />

will, kann sich mit einer Entscheidung für die<br />

Verdrahtungstechnik von Escha entspannt<br />

zurücklehnen. Denn die Infrastruktur ist auch in<br />

Grenzbereichen der zukünftigen Technologien<br />

leistungsfähig genug, um eine hohe Verfügbarkeit<br />

und Robustheit zu gewährleisten, ohne dass<br />

es zu Netzwerkausfällen oder Performanceeinbußen<br />

kommt. Power und Bus können mit<br />

den aktuell verfügbaren Komponenten in<br />

gleicher Struktur durch die Anlage laufen.<br />

All das bildet einen Aufbau, der Industrie 4.0<br />

auf ein sicheres Fundament stellt.<br />

THOMAS KORB,<br />

Produktmanagement, Escha GmbH & Co. KG<br />

STRUKTURIERTE<br />

POWER-VERTEILUNG<br />

Der Standard namens M12-Power erlaubt es mittlerweile, die<br />

bewährte M12-Anschlusstechnik auch für die Leistungsverteilung<br />

im Feld zu nutzen. Diese strukturierte Netzwerkverkabelung<br />

für Power und Bus lässt sich hervorragend mit „Power follows<br />

Bus“ umschreiben. Die normative Grundlage IEC61076-2-<br />

111 unterscheidet dabei zwischen Gleich- und Wechselspannungsanwendungen<br />

sowie in der Anzahl der Pole.<br />

Neben umspritzten Steckverbindern und konfektionierbaren<br />

Versionen gibt es auch Verteilertechnik, die auf die speziellen<br />

Anforderungen für Poweranwendungen ausgerichtet ist. Erst<br />

durch diese Verteilertechnik ist eine strukturierte Busverkabelung<br />

möglich geworden. Während T-Verteiler im Bereich der<br />

Sensorik schon lange im Einsatz sind, hat Escha für die typischen<br />

Power-Codierungen neben einem T-Verteiler auch einen<br />

H-Verteiler (eine Einspeisung, drei Abgänge) und einen h-Verteiler<br />

(eine Einspeisung, zwei Abgänge) entwickelt. Wesentliche<br />

Alleinstellungsmerkmale dieser M12-Power-Produkte von<br />

Escha sind anschließbare Querschnitte von 1,5 mm² bis zu<br />

2,5 mm². Diese Querschnitte sorgen insbesondere bei Gleichspannungsverteilung<br />

dafür, den Spannungsfall gering zu halten<br />

und ermöglichen demnach eine große Ausdehnung der Powerverteilung.<br />

Bilder: ESCHA GmbH & Co. KG<br />

www.escha.net<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 15


ELEKTROTECHNIK/ INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

SPARSAMER<br />

RIESE<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Riesenräder sind seit der Weltausstellung in<br />

Chicago 1893 ein Hingucker. Die Anziehungskraft<br />

der Giganten ist beim Publikum über die Jahre<br />

unverändert geblieben. Das technische Konzept<br />

hat sich jedoch weiterentwickelt – vor allem<br />

hinsichtlich des Enegiebedarfs.<br />

Ein Riesenrad zu montieren war einst ein kompliziertes<br />

Unterfangen – das erste echte Riesenrad, das US-amerikanische<br />

„Ferris Wheel“ von 1893, musste beim Bau aufwändig<br />

mit Gerüsten gestützt werden und ging mit sieben Wochen<br />

Verspätung in Betrieb. Das transportable Riesenrad RR 40<br />

der Firma Gerstlauer aus dem schwäbischen Münsterhausen<br />

dagegen stellt sich praktisch selbst auf: Hydraulikzylinder fahren<br />

die vier zentralen Stützen von einem Sattelauflieger hoch, und<br />

ein kleiner Kran genügt, um die anderen Komponenten von<br />

weiteren vier Tiefladern aus zu montieren. Das Riesenrad wird<br />

mithilfe von vier Reibrädern gedreht und geht dank LED-<br />

Autor: Gunthart Mau, Referent Fachpresse,<br />

SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG, Bruchsal<br />

Beleuchtung und eines neuartigen Antriebssystems von SEW-<br />

Eurodrive sehr sparsam mit der Energie um.<br />

BREMSENERGIE ZWISCHENSPEICHERN<br />

Die vier Stirnradgetriebemotoren der Baureihe DRN von SEW-<br />

Eurodrive an den Reibrädern haben einen hohen Wirkungsgrad<br />

und beziehen ihren Strom über Frequenzumrichter vom Typ Movidrive<br />

modular. Diese wiederum sind über einen DC-Zwischenkreis<br />

hinter zwei Versorgungsmodulen MDP92A von SEW-Eurodrive<br />

an das örtliche Netz angeschlossen. Wurde früher die<br />

Bremsenergie von Riesenrädern in Wärme umgewandelt und ging<br />

TROTZ GERINGERER ANSCHLUSS-<br />

LEISTUNG STEHT DEN ANTRIEBEN<br />

STETS DIE VOLLE LEISTUNG ZUR<br />

VERFÜGUNG<br />

somit verloren, wird sie mithilfe der „Power and Energy Solutions“<br />

nun zwischengespeichert und bei Bedarf wieder abgerufen: Acht<br />

Doppelschichtkondensatormodule nehmen aus den Versorgern<br />

freiwerdende Energie bis zu 2 650 kWs auf und senken so die Energiekosten<br />

des Riesenrads um 20 bis 30 %. Durch dieses neue Versorgungskonzept<br />

entsteht ein weiterer sehr bedeutender Vorteil.<br />

Während ein vergleichbares Riesenrad einen Anschluss benötigt,<br />

16 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


ELEKTROTECHNIK / INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

01<br />

02<br />

01 Insgesamt acht energieeffiziente Stirnrad-<br />

Getriebemotoren der Baureihe R107 DRN180M4<br />

mit 18,5 kW Nennleistung treiben über Reibradpaare<br />

das Riesenrad an<br />

02 Der Schaltschrank beinhaltet den Movi-C-<br />

Controller power (links oben), darunter sind die<br />

E/A-Module zur Speicherüberwachung angebracht<br />

der deutlich über 250 kW zur Verfügung stellt, reicht für das neue<br />

System bereits ein um 140 kW kleinerer Netzanschluss aus, der<br />

wesentlich kostengünstigerer ist. Das schont die Umwelt und das<br />

Budget des Schaustellerbetriebs. Außerdem kann der Betrieb sein<br />

Fahrgeschäft auch an Plätzen aufstellen, an denen das bisher<br />

wegen fehlender elek-trischer Infrastruktur nicht möglich war.<br />

VOLLE LEISTUNG<br />

Der DC-Zwischenkreis mit seinen Supercaps gleicht auch Spitzenlasten<br />

aus: Sie fallen am Netzanschluss um den Faktor fünf<br />

geringer aus als sonst üblich. Trotz wesentlich geringerer Anschlussleistung<br />

steht den Antrieben stets die volle Leistung zur<br />

Verfügung. Und weil die modernen Versorgungsgeräte beson-<br />

ders dafür ausgelegt sind, wird durch einen Leistungsfaktor von<br />

0,95 das Netz viel weniger mit Oberwellen belastet – gut für<br />

die Netzqualität. Das Zusammenspiel von Energiespeicher, Antriebsregelung<br />

und DC-Zwischenkreis wird durch einen Movi-C-<br />

Controller von SEW-Eurodrive gesteuert. Dort kommt das Softwaremodul<br />

Movikit Power Mode zum Einsatz. Es erfasst die<br />

Leistungs- und Energiedaten, übernimmt das Management des<br />

Zwischenkreises, des AC-Anschlusses und des Energiespeichers<br />

mit Funktionalitäten wie Gerätesteuerung, Energiezähler, Echtzeit-Datenerfassung<br />

usw.<br />

Bilder: SEW-Eurodrive<br />

www.sew-eurodrive.de<br />

PARAMETRIEREN STATT PROGRAMMIEREN<br />

Der modulare Automatisierungsbaukasten Movi-C bietet eine gemeinsame Plattform für Schaltschrank-Controller und<br />

dezentrale Controller mit gleichen Funktionalitäten und gleicher Schnittstellenvielfalt. Die Controller aus dem Automatisierungsbaukasten<br />

Movi-C können für vielfältige Motion-Control- oder Automatisierungsaufgaben eingesetzt werden und sind<br />

ganz klassisch über Feldbus-Slave-Schnittstellen an die übergeordnete Steuerung einer Maschinenzelle bzw. der Anlage<br />

angebunden. Der Controller übernimmt die reibungslose Kommunikation mit den untergeordneten Geräten und deren<br />

taktsynchrone Anbindung an die Bewegung/Applikation. Einen entscheidenden Mehrwert zur Reduzierung der Komplexität<br />

bietet die integrierte Software der zentralen und dezentralen Controller – parametrieren statt programmieren.<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 17


ELEKTROTECHNIK/ INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

SCHLIESSEN VOR ÖFFNEN<br />

Bei der Energieübertragung und -verteilung werden Strom- und<br />

Spannungswandler vor allem für Schutz- und Messfunktionen<br />

eingesetzt. Eine neuartige Verbindungstechnik sorgt für einfache und<br />

sichere Verdrahtung – selbst innerhalb komplexer Schaltungen.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Strom- und Spannungswandler übernehmen wichtige<br />

Schutz- und Messfunktionen innerhalb einer Energieinfrastruktur.<br />

Dabei hat die Vermeidung von Fehlbedienungen<br />

im Betrieb oberste Priorität, denn sie können schwere Folgen<br />

für Personal und Geräte haben. Speziell für den Einsatz in Sekundärkreisen<br />

von Messwandlern sind die von Weidmüller entwickelten<br />

Messwandlerklemmen der TTB-Reihe prädestiniert.<br />

Für die sichere Anwendung beim Abklemmen oder Trennen von<br />

Schutz- und Messgeräten schließt die Klemme den Stromwandler<br />

kurz und verhindert so die Entstehung hoher Spannungen in<br />

der Sekundärwicklung. Dabei ist einer der wichtigsten Vorzüge<br />

der neuen Wandlerklemme der „Schließen-vor-Öffnen“-Kontakt<br />

für bis zu vier Anschlüsse. Er stellt sicher, dass der Stromwandler<br />

innerhalb der Klemme kurzgeschlossen wird, bevor er vom restlichen<br />

Wandlerkreis getrennt wird. Dies verhindert das Hochlaufen<br />

der Spannung am Stromwandler und schützt ihn vor Schäden<br />

oder gar Zerstörung. Nach dem Kurzschließen der Stromwandlerseite<br />

und gleichzeitigem Entkoppeln der Primärseite, kann das<br />

Messgerät einfach und sicher ausgewechselt oder eine Schutzrelaisprüfung<br />

durchgeführt werden.<br />

SICHERE VERGLEICHSMESSUNG<br />

Genauso einfach lässt sich beispielsweise ein Referenzmessgerät<br />

für eine Vergleichsmessung anschließen. Dank der zum Patent<br />

angemeldeten CM-Hebelverbindung (Comparative Measure-<br />

ment) können zwei Reihenklemmen selektiv getrennt werden,<br />

um ein kalibriertes Messgerät zwischenzuschalten. Nach der<br />

Messung wird der unverlierbare Hebel in die ursprüngliche Position<br />

zurückgesetzt, wobei der „Schließen-vor-Öffnen-Kontakt“<br />

aktiv bleibt. Ein einzigartiges Feature der TTB-Reihe, das höchste<br />

Sicherheit für Personal und Geräte garantiert.<br />

GANZHEITLICHES ENGINEERING<br />

In der Planungsphase von Anlagen und Systemen, kommt es auf<br />

ein intelligentes Zusammenspiel von digitalen Artikeldaten und<br />

miteinander vernetzten Engineering-Tools an. Für die einfache<br />

Aufbereitung und Artikelauswahl in der Planungsphase stellt der<br />

Weidmüller Configurator (WMC) alle Datensätze vollständig zur<br />

Verfügung. Die einfache Assistenzfunktion garantiert einen sicheren<br />

Aufbau der Leiste, auch wenn der Anwender weder Produktname<br />

noch Artikelnummer kennt. Der WMC zeichnet sich<br />

zusätzlich durch eine besonders rationelle Produktkonfiguration<br />

sowie die einfache Auswahl sicherheitskritischer Zubehörartikel<br />

aus. Die umfangreiche Datenbasis der Messwandlerklemmen der<br />

TTB-Reihe ist bereits im WMC integriert.<br />

Bilder: Aufmacher: industrieblick – stock.adobe.com,<br />

Einklinker: Weidmüller Interface GmbH & Co. KG<br />

www.weidmueller.com<br />

18 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


ELEKTROTECHNIK / INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

KABELEINFÜHRUNGEN MIT PFIFF –<br />

TEILBAR DURCHDACHT<br />

Der Aufschnapprahmen<br />

KEL-<br />

Snap ist nun<br />

auch als teilbare<br />

Variante<br />

KEL-Snap-S<br />

verfügbar. Mit<br />

ihm lassen sich<br />

die Kabeleinführungen<br />

KEL,<br />

KEL-U, KEL-Quick<br />

und KEL-FG-A<br />

schnell und werkzeuglos montieren. Schaltschränke<br />

können schon vom Steuerungsbauer mit dem Rahmen<br />

ausgestattet werden, um eine spätere Montage beim<br />

Maschinenbauer zu erleichtern. Nicht mehr benötigte<br />

Rahmenausbrüche werden mit der Blindplatte BPK-Snap<br />

verschlossen. Dichtungen sind im Rahmen beidseitig<br />

integriert. Da der Aufschnapprahmen teilbar ist, lässt<br />

er sich auch nachträglich montieren. Sollte ein bereits<br />

montierter KEL-Snap modifiziert werden, lässt er sich<br />

durch einen teilbaren Rahmen ersetzen, ohne alle<br />

bereits durchgeführten Leitungen abklemmen und die<br />

vorhandene KEL demontieren zu müssen. Ein Durchfädeln<br />

der Leitungen durch den teilbaren Rahmen entfällt, da<br />

dieser erst zusammengerastet wird, wenn die Leitungen<br />

durch den Ausbruch durchgeführt wurden. Für die<br />

Ausbruchbreite kann statt 36 auch 46 mm gewählt werden.<br />

www.icotek.com<br />

IIOT IM BLICK: ETHERNET-SWITCHES FÜRS FELD<br />

Ethernet-Switches, die mit ihrer hohen Schutzart auch in rauer<br />

Umgebung eingesetzt werden können, sind die unmanaged<br />

6-Port-Ethernet-Switches von IFM Electronic. Sie sind für TCP/<br />

IP-basierende IIoT-Applikationen geeignet. Sie unterstützen die<br />

Übertragungsstandards 10Base-T und 100Base-TX. Die Ports<br />

sind mit M12-Steckverbindern ausgestattet, die robuster als<br />

RJ45-Steckverbindern sind. Die Spannungsversorgung basiert<br />

ebenfalls auf M12-Verbindern – hier ist auch eine Version mit<br />

Daisy-Chain erhältlich. Die Switches gibt es in den Schutzarten<br />

IP67 oder IP69K. Die Geräte mit der höheren Schutzart sind mit<br />

Edelstahlbuchsen ausgestattet und eignen sich auch für den<br />

Lebensmittelbereich.<br />

Der Betriebstemperaturbereich<br />

von<br />

- 25 bis + 70 °C, die<br />

Spannungsversorgung<br />

von DC 8 V<br />

bis 32 V sowie die<br />

hohe Schock- und<br />

Vibrationsfestigkeit<br />

erleichtern den<br />

Einsatz in mobilen<br />

Arbeitsmaschinen.<br />

Durch die E20-<br />

Zulassung können<br />

sie sogar im<br />

Außenbereich<br />

von Fahrzeugen<br />

eingesetzt werden.<br />

www.ifm.com<br />

DIREKTE MESSUNG MIT KOMPAKTEM<br />

UND FLEXIBLEM MESSRADSYSTEM<br />

ICH PROFITIERE VON MEINER MultiCut:<br />

Weil mit ihr die Bearbeitung<br />

von Kabelkanälen noch<br />

effizienter wird.<br />

Das neue Messradsystem MWE02 von Kübler besteht aus<br />

Federarm, Drehgeber sowie Messrad und ermöglicht<br />

zuverlässige Geschwindigkeits-, Positions- und Distanzmessung<br />

in Anwendungen mit linearen Bewegungen.<br />

Es wird direkt auf der Messoberfläche installiert und<br />

erlaubt so eine direkte und präzise Erfassung der<br />

Messdaten. Das System lässt sich horizontal, vertikal<br />

oder kopfüber schnell und einfach montieren. Der<br />

Drehgeber kann beidseitig in 30°-Schritten am Federarm<br />

befestigt werden. Es sind Messräder für verschiedene<br />

Messoberflächen verfügbar: mit O-Ring NBR70, mit<br />

glatter Polyurethan- oder Kreuzrändel (Aluminium)-<br />

Oberfläche in den Umfängen 200 mm und 6". Der<br />

inkrementale Sendix-KIS40-Drehgeber mit seiner<br />

hohen Auflösung von bis zu 2 500 Impulsen und einer<br />

maximalen Geschwindigkeit von bis zu 4 500 min -1<br />

sorgt für große Präzision und Dynamik.<br />

www.kuebler.com<br />

Egal, ob es um die Bearbeitung des PIK-, Industrie- oder VARiOX-<br />

Kabelkanals geht. Mit der PFLITSCH MultiCut habe ich eine Maschine,<br />

die 100%ig zu meinem Arbeitsprozess und Einsatz passt.<br />

Mehr Infos unter www.pflitsch.de<br />

10% RABATT<br />

auf Komponenten *<br />

*nur bis zum 30.09. und gilt nicht für Antriebe


ELEKTROTECHNIK / INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

UPDATE: 30 V NETZTEIL-GENERATION FÜR ASI-5<br />

Bihl+Wiedemann präsentiert<br />

eine neu entwickelte<br />

30-V-Netzteil-Generation. Sie<br />

ist speziell für die ASi-5<br />

Kommunikation konzipiert<br />

und eignet sich auch für<br />

gemischte ASi-5/ASi-3-<br />

Applikationen. Bei den neuen<br />

Komponenten hat der<br />

Automatisierungs spezialist<br />

Störungen, wie sie bei<br />

Netzteilen typischerweise<br />

vorkommen, in den für ASi-5 und ASi-3 relevanten Bereichen<br />

auf ein Minimum reduziert. Zudem ist die Datenentkopplung in<br />

die ASi-5/ASi-3-Gateways integriert. Dadurch bauen die<br />

Netzteile deutlich kompakter. Sie können aneinandergereiht<br />

werden, wodurch sich wertvoller Platz im Schaltschrank sparen<br />

lässt. In Verbindung mit den ASi-5/ASi-3-Gateways kann der<br />

Anwender auch Ströme und Spannungen der Energieversorgung<br />

von ASi-Installationen dauerhaft im Blick behalten.<br />

www.bihl-wiedemann.de<br />

NEUE WEGE IN <strong>DER</strong> MINIATURISIERUNG<br />

In der neuen PNO Richtlinie Profinet Cabling and Interconnection<br />

Technology – Guideline for Profinet Version 5.0 – ist das<br />

ix-Industrial-Steckgesicht als neuer Standard für Ethernet-<br />

Anwendungen spezifiziert. Die Richtlinie gibt Profinet-Nutzern<br />

ein verlässliches Regelwerk für industrielle Verkabelung. Mit<br />

dem ix Industrial von<br />

Harting erhalten<br />

Anwender eine neue<br />

Schnittstelle für<br />

Ethernet, die deutlich<br />

kleiner und robuster<br />

ist als bisherige<br />

RJ45-Lösungen. Das<br />

Produkt ermöglicht einen zuverlässigen Kontakt bei Schock und<br />

Vibration, ist einfach zu handhaben und eröffnet neue Wege<br />

in der Miniaturisierung. Je nach Anwendungsfall kann der<br />

Anwender zwischen einem geraden oder einem gewinkelten<br />

Kabelabgang wählen. So sind auch enge Platzverhältnisse in<br />

Schaltschränken kein Problem. Für anspruchsvolle Einsatzumgebungen<br />

ist die ix Industrial Schnittstelle ab Herbst auch<br />

in IP65/67 geschützten PushPull-Gehäusen verfügbar.<br />

www.harting.com<br />

AUF NUMMER SICHER: HF-RFID-GESTÜTZTE<br />

ZUSTANDSERFASSUNG IM EX-BEREICH<br />

Turck präsentiert erstmals einen HF-RFID-Schreib-<br />

Lese-Kopf in Zündschutzart Ex-m zur berührungslosen<br />

Identifikation von Schlauch- und Flanschverbindungen in<br />

explosionsgeschützten Bereichen. TN-R42/TC-Ex ist für<br />

den unmittelbaren Einsatz in ATEX-Zone 1/21 zertifiziert.<br />

Aufgrund des kompakten Designs lässt sich das Gerät in<br />

beengten Applikationen montieren. TN-R42/TC-Ex verhält<br />

sich interfaceseitig<br />

wie ein<br />

Standard-<br />

Schreib-Lese-<br />

Kopf für den<br />

sicheren<br />

Bereich. Bei<br />

erhöhten<br />

Anforderungen<br />

an Datensicherheit<br />

und<br />

Zugriffsschutz<br />

stehen auch HF-RFID-Datenträger mit Passwort-Funktion<br />

zur Verfügung. Der Schreib-Lese-Kopf lässt sich an die<br />

RFID-Interface-Serien BL20 oder TBEN anschließen, die bei<br />

Bedarf in Schutzgehäusen in Zone 2/22 installiert werden.<br />

Neben der Schlauchkennung können Informationen zum<br />

Steckplatz, Datum, Uhrzeit oder dem Reinigungszustand<br />

verarbeitet werden. Der Datentransfer an das Leitsystem<br />

erfolgt wahlweise über Profitnet, Ethernet/IP oder<br />

Modbus TCP.<br />

www.turck.com<br />

ENERGIEFÜHRUNGSSYSTEME ERÖFFNEN<br />

DEN BLICK IN DIE STERNE<br />

Tsubaki Kabelschlepp fertigt unter anderem Energieführungssysteme<br />

für Teleskope, die in rauer Umgebung sowie<br />

bei hohen Temperaturen zum Einsatz kommen. Über die<br />

Belastung hinaus sind Vorgaben an eine präzise und<br />

vibrationsarme Führung maßgeblich. Außerdem fallen<br />

große Datenmengen bei Kamerasystemen an. Die langjährige<br />

zyklische Führung der hierfür erforderlichen Lichtwellenbzw.<br />

Glasfaser-Leitungen ist durch das Energieführungssystem<br />

sicherzustellen. Stahl- und Kunststoff-Energieketten<br />

kommen z. B. im chilenischen „Large Synoptic Survey<br />

Telescope“ auf über 2 600 m Höhe zum Einsatz. Beim<br />

Alfred-Jensch-Teleskop der Thüringer Sternwarte obliegt<br />

einem Energiekettensystem<br />

aus Kunststoff<br />

die Versorgung der<br />

Kameras. Für ähnlich<br />

gelagerte Anwendungen<br />

eignen sich neben<br />

Heavy-Duty-Lösungen<br />

auch die Totaltrax-<br />

Energieführungen, die<br />

anwendungsspezifisch<br />

ausgelegt und einbaufertig<br />

geliefert werden.<br />

Auf Wunsch übernimmt<br />

der Hersteller<br />

auch die Leitungsbelegung<br />

sowie die<br />

Montage vor Ort.<br />

www.kabelschlepp.de<br />

20 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de<br />

LIMBACH.indd 1 22.11.2017 08:28:39


ELEKTROTECHNIK / INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

LASERSENSOREN FÜR STRUKTURIERTE<br />

UND METALLISCHE OBERFLÄCHEN<br />

Die Lasersensoren<br />

der Reihe<br />

optoNCDT 1900LL<br />

von Micro-Epsilon<br />

kommen vor<br />

allem in der<br />

Fabrikautomatisierung,<br />

Robotik,<br />

Elektronikfertigung<br />

und im<br />

Automobilsektor<br />

zum Einsatz. Dort lösen sie hochpräzise Messaufgaben<br />

auf metallischen, rauen und strukturierten Oberflächen<br />

in Messbereichen von 10 und 25 mm. Eine spezielle<br />

zylindrische Linse weitet den herkömmlichen Lichtpunkt<br />

zu einem ovalen Lichtfleck auf. Die optische Mittelung<br />

über diesen kompensiert Unebenheiten der Oberfläche.<br />

Zusätzlich optimieren intelligente Software-Algorithmen<br />

das Signal. Den größten Vorteil erzielt die Laserlinie<br />

bei Messaufgaben mit reiner Abstandsänderung in<br />

Z-Richtung. Bei Bewegungen in X- oder Y-Richtung<br />

liefern diese Modelle ebenfalls stabile Messwerte.<br />

Eine weitere Besonderheit bietet die Kombination aus<br />

Größe, Geschwindigkeit und Genauigkeit. Die Lasersensoren<br />

arbeiten dynamisch mit hoher Messrate,<br />

einer sehr guten Fremdlichtbeständigkeit sowie einer<br />

sehr schnellen Belichtungsregelung.<br />

www.micro-epsilon.com<br />

PLATTFORM FÜR HOCHFLEXIBLE<br />

BEDIEN- UND BEOBACHTUNGSLÖSUNGEN<br />

Pepperl+Fuchs stellt mit der modularen HMI-Bedienstation<br />

VisuNet FLX eine Baureihe von Bedien- und Beobachtungssystemen<br />

für ATEX-/IECEx-Zone 2/22, Division 2 und Non-<br />

Ex-Bereiche vor. Sie soll für größtmögliche Flexibilität im Feld<br />

sorgen. Die Plattform ist an den Bedürfnissen der (petro-)<br />

chemischen und pharmazeutischen Industrien ausgerichtet.<br />

Die Geräte können dabei in drei Grundkonfigurationen bezogen<br />

werden. Zum einen als vollständiges HMI-System mit verschiedenen<br />

Display-Optionen in Full HD. Dieses ist mit Thin-Clientbzw.<br />

PC- oder Direct-Monitor-Einheit kombiniert, inklusive<br />

Gehäuse aus rostfreiem Edelstahl in hygienischem Design. Es ist<br />

geeignet zur Stand-Alone-Installation, z. B. auf einem Standfuß<br />

oder Tragarm. Die zweite Option ist ein Panel-PC, ebenfalls mit<br />

Full-HD-Display, für den Schalttafeleinbau. Die dritte Möglichkeit<br />

ist der Box-PC, also ein Stand-Alone-PC bzw. -Thin-Client für den<br />

direkten Einbau in den Schaltschrank.<br />

www.pepperl-fuchs.com<br />

PROZESSZUSTÄNDE KONTROLLIEREN –<br />

ZU JE<strong>DER</strong> ZEIT UND AN JEDEM ORT<br />

ICH SETZ´ AUF MEINE MultiCut:<br />

Weil mir ihre Schneidplatten<br />

volle Flexibilität bieten.<br />

Um die Füllstand- und Druckmessung zu vereinfachen und<br />

übersichtlicher zu gestalten, hat Vega Grieshaber eine<br />

neue Generation an Steuergeräten entwickelt. Diese<br />

können im Schaltschrank, auf der Schalttafel oder direkt<br />

im Feld installiert werden. Alle Funktionen lassen sich<br />

mithilfe eines grafischen Anwendungsassistenten intuitiv<br />

einstellen, sodass das Gerät schnell einsatzbereit ist. Über<br />

das kontraststarke Display stehen sämtliche Optionen für<br />

die Visualisierung der Messdaten zur Verfügung. Dank der<br />

im Verhältnis zur kleinen Bauform großen Diagonale sind<br />

die Informationen auch aus der Ferne und bei hellem<br />

Tageslicht gut erkennbar. Die Geräte lassen sich per<br />

Bluetooth, Smartphone oder Tablet parametrieren und<br />

bedienen. Auch historische Verläufe stehen somit bei<br />

gebotenem Sicherheitsabstand bereit. Zum Einsatz<br />

kommen die Vegamet-Modelle 140, 340 und 800<br />

bei Pumpensteuerungen und Durchflussmessungen,<br />

als Summenzähler, Datenlogger oder bei Differenz-,<br />

Summen- und Mittelwertberechnungen.<br />

www.vega.com<br />

Bei der PFLITSCH MultiCut kann ich die Konturen zum Bearbeiten<br />

des PIK-, Industrie- oder VARiOX-Kabelkanals frei wählen. Es lassen<br />

sich auf einer Schneidplatte sogar Konturen unterschiedlicher<br />

Kabelkanäle platzieren.<br />

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auf Komponenten *<br />

*nur bis zum 30.09. und gilt nicht für Antriebe


ELEKTROTECHNIK / INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

SCHNELL<br />

UND SOLIDE<br />

Durch die Digitalisierung ergeben sich für Konstrukteure bei Neu- und Umbauten<br />

von Anlagen neue Herausforderungen: Hohe Datenmengen sollen sicher und schnell<br />

in oft rauer Umgebung übertragen werden. Lichtwellenleiter-Verkabelungssysteme<br />

mit robusten Steckverbindern und hohen Polzahlen sind zum Aufbau solcher<br />

Infrastrukturen ideal.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Vor dem Hintergrund der Digitalisierung steigt das Datenvolumen<br />

zunehmend – und bringt Kupferkabel an<br />

die Grenzen ihrer Kapazität. Daher setzt die Industrie<br />

vermehrt auf Lichtwellenleiter-Infrastrukturen (LWL).<br />

Die Kabel und Leitungen sind bis zu 90 % leichter und dünner<br />

als Kupferkabel und erlauben dennoch größere Übertragungsstrecken<br />

und Datenraten.<br />

Bei der Planung eines LWL-Verkabelungssystems stellt sich<br />

anfangs zumeist die Frage nach der Art der Anschlusstechnik.<br />

Soll diese durch Fusionsspleißen, Feldkonfektionierung oder<br />

mit einem vorkonfektionierten Plug-and-play-Anschlusssystem<br />

erfolgen? Für das Fusionsspleißen und die Feldkonfektion<br />

benötigt man in der Regel einen Fachbetrieb, wenn man nicht<br />

auf eigenes Fachpersonal zurückgreifen kann. Bevorzugt man<br />

eine einfache Lösung, fällt die Wahl auf das Plug-and-play-<br />

Autor: Frank Kölske, Product Marketing Data Connectors,<br />

Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Blomberg<br />

Die Verteilerfelder der Serie M17 MPO umfassen unterschiedliche<br />

Formate und Bestückungen von Komponenten<br />

22 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


ELEKTROTECHNIK / INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

HOHE DATENRATEN AUF<br />

LANGEN WEGEN<br />

Das LWL-Verkabelungssystem von Phoenix<br />

Contact spielt seine Stärken überall dort aus,<br />

wo hohe Datenraten in rauen Umgebungen<br />

übertragen werden müssen. Als Plug-and-play-<br />

Lösung kann es einfach installiert werden.<br />

Mit einer praxiserprobten Glasfaser für hohe<br />

Datenraten bis zu 1 Gbit/s ist es für den<br />

Aufbau von langen Entfernungen geeignet.<br />

Damit löst das LWL-Verkabelungssystem in<br />

M17-Ausführung viele Probleme bei der<br />

Installation, der Anschlusstechnik und der<br />

Datenübertragung.<br />

FRANK KÖLSKE,<br />

Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Blomberg<br />

Am weitesten verbreitet sind für diese Anwendung 19"-Schränke,<br />

in denen die Verteilerfelder als auch die aktiven Komponenten<br />

installiert sind. Baugruppenträger mit einer Höhe von 3 HE<br />

bieten Platz für bis zu zwölf Module, wobei jedes Modul eine<br />

12-polige M17 MPO-Kupplung und sechs LC-Duplex-Kupplungen<br />

aufnimmt. Für weitere Ausbaustufen stehen unterschiedlich<br />

bestückte 19"-Ausführungen mit 1 HE für 4, 12 und 24 Pole<br />

zur Verfügung.<br />

MEHR FLEXIBILITÄT MIT GLASFASERN<br />

Um Datenraten bis zu 1 Gbit/s über lange Entfernungen bis zu<br />

300 m sicher zu übertragen, wurde das LWL-Verkabelungssystem<br />

in M17 mit einer bewährten Multimode-LWL-Faser ausgestattet.<br />

Zum Einsatz kommt eine Gradientenindexfaser mit einem Kern-/<br />

Mantel-Durchmesser von 62,5/125 µm. Diese erfüllt die Anforderungen<br />

an eine OM1-Faser sowie die der wichtigsten internationalen<br />

Normen. Da die Linklänge auch von der Wellenlänge der<br />

verwendeten Aktivkomponente abhängt, können mit einer höheren<br />

Wellenlänge von 1 300 nm sogar noch höhere Reichweiten bei<br />

gleicher Datenrate erzielt werden.<br />

Bilder: Phoenix Contact GmbH & Co. KG<br />

www.phoenixcontact.com<br />

System: Die Installation kann werkzeuglos mit eigenem<br />

Personal durchgeführt werden.<br />

Ein weiterer wichtiger Aspekt im rauen Umfeld ist die Anforderung<br />

an hohe Schutzarten für die Anschlusskomponenten,<br />

wie etwa IP67. Für diese hohen Anforderungen kommt als<br />

Anschlusslösung ein M17-Rundsteckverbinder in Frage. Da<br />

mit der digitalen Transformation jedoch auch die Anforderungen<br />

an Bandbreiten und Datenraten steigen, stößt man<br />

mit einer kupferbasierten Datenverkabelung schnell an die<br />

Grenzen des Mediums. In diesem Fall bietet es sich an, Datenpakete<br />

über Lichtwellenleiter zu übertragen. Mit dem LWL-<br />

Verkabelungssystem in M17 hat Phoenix Contact eine Lösung<br />

entwickelt, die die Stärken des M17-Rundsteckverbinders mit<br />

denen einer LWL-Infrastruktur vereint.<br />

STECKVERBIN<strong>DER</strong> SPEZIELL<br />

FÜR LICHTWELLENLEITER<br />

Das Herzstück des LWL-Verkabelungssystems bildet der neue<br />

Rundsteckverbinder M17 speziell für Lichtwellenleiter. Dieser<br />

ist in Polzahlen von 4 bis 24 erhältlich. Für die Verkabelung<br />

von Außenstellen untereinander gibt es die 4-polige Variante,<br />

bei der vier Keramik-Ferrulen im M17-Format sicher<br />

verpackt werden. Bei einer Verkabelung von der Zentrale zu<br />

einem Außenverteiler im Feld werden häufig 12 oder 24 Fasern<br />

benötigt. Dank der Integration einer bewährten MT-Ferrule<br />

konnte diese hohe Anzahl an Fasern in der Serie M17<br />

MPO kompakt und sicher verpackt werden.<br />

Die Verteilerfelder der Serie M17 MPO umfassen unterschiedliche<br />

Formate und Bestückungen von Komponenten.<br />

Unterschiedlich große Kabelkanäle mit nur einer Maschine ablängen?<br />

Mit der MultiCut von PFLITSCH kein Problem. Die Schneidplatte der<br />

MultiCut kann mit mehreren Schneidkonturen in unterschiedlichen<br />

Größen konfiguriert werden.<br />

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Weil ich mit einer Schneidplatte<br />

alle meine Kabelkanäle<br />

bearbeiten kann.<br />

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ELEKTROTECHNIK / INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

STÖRERN<br />

AUF <strong>DER</strong><br />

SPUR<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Der beste Schutz gegen Störsignale ist eine gut<br />

abgeschirmte Kabelverbindung, besonders<br />

neuralgische Stellen sind Kabelverschraubungen<br />

und Steckverbinder. Dort sind eine große<br />

Kontaktfläche und ein geringer elektrischer<br />

Widerstand zur Erde wichtig.<br />

Von einem elektromagnetisch verträglichen Gesamtsystem<br />

spricht man, wenn es sich von elektromagnetischen<br />

Feldern anderer Systeme nicht in seiner Funktion stören<br />

lässt und auch diese Systeme nicht stört – so lautet die<br />

Definition in Kürze. In der Praxis ist das aber häufig nicht der Fall,<br />

immer wieder werden schlecht geschirmte Verbindungen zu Einfallstoren<br />

für Störungen, insbesondere im Bereich der Kabelverschraubung<br />

oder im Stecker. Da verwundert es, dass die Kabelund<br />

Verbindungstechnik zwar in vielen Bereichen durch Normen<br />

und gesetzliche Bestimmungen geregelt ist, und dass es<br />

auch eine EMV-Richtlinie gibt, die allerdings nicht die Verkabelung<br />

regelt. Denn Steckverbinder, Kabel und Leitungen sind im<br />

Sinne des EMV-Gesetzes Bauteile ohne direkte Funktion. Das<br />

heißt aber nicht, dass jeder Hersteller die EMV-Eigenschaften<br />

seiner Bauteile nach Gutdünken definieren kann. Vielmehr sind<br />

Autor: Bernd Müller, freier Journalist im Auftrag von LAPP<br />

EMV-relevante Anforderungen für einige geschirmte Leitungstypen<br />

wie beispielsweise die Ölflex 140CY von Lapp Teil der europäischen<br />

oder nationalen Kabel- und Leitungsbauartnormen.<br />

WI<strong>DER</strong>STAND ZWECKLOS<br />

Aus EMV-Sicht muss der elektrische Widerstand zwischen Kabelschirm<br />

und Erdpotential für eine ideale Verbindung von Kabel<br />

und Stecker so gering wie möglich sein. Dafür ist eine möglichst<br />

große Kontaktfläche nötig. Daher sollte am Übergang von der Kabelverschraubung<br />

zum Stecker der Kabelschirm rundherum und<br />

DIE KABELVERSCHRAUBUNGEN<br />

UND STECKVERBIN<strong>DER</strong> VEREINEN<br />

HERVORRAGENDE ELEKTRO-<br />

MAGNETISCHE VERTRÄGLICHKEIT<br />

MIT EINFACHER MONTAGE<br />

ohne Lücken aufliegen. Nur dann kann das Steckergehäuse als<br />

faradayscher Käfig wirken und Störsignale von außen sicher fernhalten.<br />

Außerdem ist es wichtig, dass diese optimale Schirmkontaktierung<br />

an beiden Enden des Kabels stattfindet und mit dem<br />

Erdpotenzial verbunden ist, denn das schwächste Glied bestimmt,<br />

wie gut die Abschirmung ist.<br />

Große metallische Flächen und durchgängige elektrische Verbindungen<br />

mit guter Leitfähigkeit begünstigen die Abschirmung.<br />

Wie beim Rechteckstecker Epic Ultra. Sein Metallgehäuse ist vernickelt,<br />

die Dichtung wurde nach innen verlegt, sodass sich die<br />

24 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


Zum Rechteckstecker<br />

Epic Ultra, passt die<br />

Kabelverschraubung<br />

Skintop MS-M Brush<br />

optimal, denn für ein<br />

gut abgeschirmtes<br />

Gesamtsystem muss<br />

auch der Übergang<br />

vom Steckverbinder<br />

zum Kabel dichthalten<br />

Wenn die Experten von Lapp einen Schaltschrank öffnen, sehen<br />

sie häufig schon auf den ersten Blick, ob es hier EMV-Probleme<br />

geben kann. Wenn beispielsweise die Erdungsbänder<br />

an den Türen fehlen, leidet die Abschirmung. Oder wenn es<br />

im Schaltschrank eng zugeht, werden die empfohlenen Biegeradien<br />

der Kabel schnell unterschritten, die Kabel sind dann<br />

direkt hinter dem Kabelabgang geknickt. Führen dann direkt<br />

daneben Powerleitungen mit hohen Strömen vorbei, können<br />

die starken elektromagnetischen Impulse in die schlecht abgeschirmte<br />

Leitung streuen und zu Störungen in der gesamten<br />

Anlage führen. Für solche kritischen Anwendungen ist die<br />

Skintop MS-M Brush die Lösung. Wie man Stecker und Kabel<br />

auch dreht oder biegt, die Kontaktfläche zwischen Abschirmgeflecht<br />

der Leitung und Bürsteneinsatz der Kabelverschraubung<br />

bleibt unverändert gut. Das ist sowohl nützlich bei der festen Montage am Gehäuse<br />

als auch bei bewegten Anwendungen, etwa vorne an einem Roboterarm, wo auf engstem<br />

Raum mehrere Power- und Datenleitungen verlaufen.<br />

HEILUNG FÜR DEN SCHIRM<br />

Lapp hat seine Kabelverschraubungen so entwickelt, dass das Gesamtsystem möglichst<br />

elektromagnetisch verträglich und funktionsfähig ist. Eine letzte Unsicherheit bleibt allerdings.<br />

Ein Klassiker ist, dass der Monteur beim Abmanteln aus Versehen zu tief schneidet<br />

und die Schirmung verletzt, wodurch die Abschirmwirkung leidet. Das ist auch beim automatischen<br />

Abmanteln nicht ganz ausgeschlossen, denn die verwendeten Werkzeuge haben<br />

gewisse Fertigungstoleranzen. Wenn die Installateure darüber Bescheid wissen, können<br />

sie Fehler weitgehend ausschließen. Dazu hat Lapp ein eigenes Webinar zum Thema<br />

EMV und Kabelverschraubungen produziert sowie Schulungsvideos.<br />

Bilder: U.I. Lapp GmbH<br />

www.lappkabel.de<br />

beiden metallischen Gehäuseteile großflächig berühren. Dazu<br />

passt die Kabelverschraubung Skintop MS-M Brush, denn<br />

für ein gut abgeschirmtes Gesamtsystem muss auch der Übergang<br />

vom Steckverbinder zum Kabel dichthalten. Während<br />

üblicherweise für die Fixierung des Schirmes eine Feder sorgt,<br />

übernehmen dies bei der Skintop Brush tausende von ringförmig<br />

angeordneten Bürstenhärchen. Der Vorteil: Der große variable<br />

Klemmbereich macht die Montage, Demontage und<br />

Zuordnung einfacher und schneller. In einem einzigen Arbeitsgang<br />

wird das Kabel zentriert, fixiert, zugentlastet und<br />

hermetisch abgedichtet. Ströme, die durch Störsignale von<br />

außen induziert werden, fließen über die hoch leitfähige und<br />

360° umlaufende Bürstenschirmung effizient ab. Das ist besonders<br />

für die Übertragung empfindlicher Signale wichtig.<br />

SÜNDEN IM SCHALTSCHRANK<br />

Mit individualisierbaren Schneidplatten, unterschiedlichen Antrieben<br />

und nützlichem Zubehör lässt sich die PFLITSCH MultiCut exakt so<br />

konfigurieren, wie ich sie für meine tägliche Arbeit brauche.<br />

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ICH SCHWÖR‘ AUF MEINE MultiCut:<br />

Weil ich sie genau an meine<br />

Ansprüche anpassen kann.<br />

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AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

FLEXIBLES<br />

MULTITALENT<br />

Messumformer, Schalter, Display, Logik und<br />

Industrie-4.0-Konnektivität in einem Gerät – das alles<br />

vereint ein neuer Multifunktions-Drucksensor<br />

zur Überwachung hydraulischer und<br />

pneumatischer Systeme.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Der wartungsfreie und diagnosefähige Multifunktions-<br />

Drucksensor PBS plus von Sick bietet durch eine<br />

smarte Gestaltung der Prozessanschlusstechnik sowie<br />

umschaltbare Analog- und Digitalausgänge ein<br />

Höchstmaß an Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Einsatzszenarien.<br />

Gleichzeitig minimiert seine Vielseitigkeit die<br />

Typenvielfalt – und gewährleistet eine schnelle Verfügbarkeit<br />

und vereinfachte Bevorratung.<br />

Eingesetzt wird der PBS plus überall dort, wo Drücke in hydraulischen<br />

oder pneumatischen Systemen und diversen Produktionsprozessen<br />

gemessen, gesteuert oder überwacht werden sollen.<br />

So ist er z. B. im Maschinenbau zur Überwachung von Hydraulikkräften<br />

in Pressen und umformenden Maschinen sowie generell<br />

des Systemdrucks in hydraulischen Antriebs- und<br />

Steuerungssystemen, aber auch in CNC-Werkzeugmaschinen, in<br />

der Verpackungstechnik und in der prozessnahen Automatisierungstechnik<br />

zu finden.<br />

Autor: Ralf Kühnemund, Produktmanager Druck- und Temperatursensoren,<br />

Business Unit Industrial Instrumentation, SICK AG, Waldkirch<br />

VERGRÖSSERUNG <strong>DER</strong> MESSBEREICHE<br />

STANDARDMÄSSIG HABEN<br />

ALLE DRUCKSENSOREN <strong>DER</strong><br />

PRODUKTFAMILIE PBS PLUS<br />

IO-LINK AN BORD<br />

Verglichen mit seinem Vorgänger – dem Drucksensor PBS – hat<br />

sich der neue PBS plus in allen messtechnischen Disziplinen<br />

deutlich verbessert. So decken die verschiedenen Versionen des<br />

Drucksensor größere Messbereiche von 0 bar bis 1000 bar ab –<br />

wobei die Verfügbarkeit kleinerer Messbereiche unterhalb von<br />

1 bar jetzt auch den Einsatz in der hydrostatischen Füllstandsmessung<br />

ermöglicht. In den voll verschweißten, korrosionssicheren<br />

Edelstahl-Messzellen kommen für die niedrigen Messbereiche<br />

bis 6 bar piezoresistive Sensorzellen zum Einsatz – die Versionen<br />

für höhere Prozessdrücke ab 10 bar nutzen Metall-Dünnfilm-Sensoren.<br />

Unabhängig von ihrer jeweiligen Technologie<br />

erreichen alle PBS plus entsprechend der IEC 61298-2 eine signifikante<br />

Genauigkeit von ≤ ± 0,5 % sowie eine Nicht-Linearität von<br />

≤ ± 0,25 % der Spanne. Auch hat sich die Antwortzeit des neuen<br />

Drucksensors im Vergleich zum Vorgänger auf ≤ 5 ms halbiert.<br />

Zudem lässt sich der Analogausgang skalieren: nicht der sensortechnisch<br />

mögliche, sondern der in der Applikation tatsächlich<br />

26 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

Einen großen Schritt nach vorne macht der PBS plus durch seine vielfache Flexibilität.<br />

So konzentriert sich die Produktfamilie auf vier Standard-Prozessanschlüsse<br />

– dafür aber stehen ein halbes Dutzend<br />

Adapter zur Verfügung, die flexibel mit der jeweiligen<br />

Anschlusstechnik der Sensoren kombiniert<br />

werden können. Für Messungen mit pastösen<br />

Medien, stehen z. B. Varianten mit frontbündiger<br />

Membran zur Verfügung. Darüber hinaus überzeugt<br />

der PBS plus durch seine Umschaltfunktionen:<br />

am Gerät kann der Anwender beim optionalen<br />

Analogausgang zwischen Strom- und<br />

Spannungssignal wählen. Auch die zwei Schaltausgänge<br />

sind einstellbar. Das multifunktionale<br />

Konzept der neuen Drucksensoren von Sick hat<br />

einen weiteren Vorteil: die schnellere Verfügbarkeit<br />

bei gleichzeitig vereinfachter Beschaffung<br />

und Bevorratung. Grund hierfür ist, dass sich vor<br />

allem durch die Konzentration auf wenige wichtige<br />

Prozessanschlüsse, die verschiedenen Umschaltfunktionen<br />

sowie die durchgängig integrierte<br />

IO-Link-Kommunikation die Anzahl möglicher<br />

Sensorausführungen um etwa zwei Drittel<br />

reduziert hat. Dadurch erreicht der PBS plus eine<br />

ausgezeichnete Verfügbarkeit – selbst Ausführungen<br />

für ungewöhnliche Randbedingungen<br />

können ab Lager schnell geliefert und vor Ort<br />

mechanisch und messtechnisch konfiguriert<br />

werden.<br />

relevante Messbereich kann auf die volle Spanne von 0 V bis 10 V oder von 4 mA<br />

bis 20 mA abgebildet werden. Diese komplette Ausnutzung des Signalausgangs<br />

versetzt den Anwender in die Lage, Prozesswerte und Schaltschwellen noch individueller<br />

einstellen zu können. Standardmäßig haben alle Drucksensoren zudem<br />

IO-Link – und damit Industrie 4.0-Konnektivität – an Bord. Abgesehen von der<br />

möglichen direkten Datenübertragung in ERP- oder Cloudapplikationen über<br />

dieses Kommunikationsprotokoll werden die Prozessdaten der PBS plus jetzt als<br />

direkte Messwerte in Bar übertragen – das Umrechnen in einer Steuerung entfällt.<br />

Die Einstellung der Sensoren kann ebenfalls über IO-Link erfolgen – oder aber<br />

über die drei großen Tasten und das in der Ablesefreudlichkeit verbesserte Display<br />

an den Geräten.<br />

MULTIFUNKTIONALES KONZEPT<br />

Eingesetzt wird der PBS plus<br />

überall dort, wo Drücke<br />

in hydraulischen oder<br />

pneumatischen Systemen und<br />

diversen Produktionsprozessen<br />

gemessen, gesteuert oder<br />

überwacht werden sollen<br />

INTEGRIERTE<br />

DIAGNOSEFUNKTIONEN<br />

Im Betrieb benötigt der Sensor keinerlei Wartung,<br />

denn er enthält keine beweglichen Teile,<br />

die ermüden könnten. Die Schutzart des PBS<br />

plus ist mit IP65 und IP67 spezifiziert – Staub<br />

und Spritzwasser aus dem Einsatzumfeld können<br />

also nicht in den Sensor eindringen. Zudem<br />

widersteht die hermetisch dichte Edelstahl-<br />

Messzelle auch dem Kontakt mit aggressiven<br />

Medien. Bei unerwarteten Druckschlägen ist der<br />

Sensor durch eine hohe Überlastsicherheit – bis<br />

Faktor 2 des Messbereichsendwertes – wirkungsvoll<br />

vor Beschädigungen geschützt. Für die Maschinen-<br />

oder Anlageninstandhaltung liefert der<br />

Drucksensor über IO-Link eine Reihe von Diagnosedaten.<br />

So überwacht er kontinuierlich die<br />

Temperatur der Elektronik – die integrierte Logik<br />

meldet das Erreichen parametrierter Minimaloder<br />

Maximalwerte. Gleichzeitig kontrolliert der<br />

PBS plus die hydraulischen und pneumatischen<br />

Systeme auf mögliche Druckspitzen. Auch die<br />

Spannungsversorgung des Sensors wird unterbrechungsfrei<br />

aufgezeichnet. Erkannte Fehler<br />

und Zustände werden eigenständig an eine Steuerung<br />

oder eine ERP-Applikation gesendet, um<br />

die Daten zeitnah für eine vorausschauende<br />

Wartung zu nutzen.<br />

Bilder: SICK AG<br />

www.sick.com<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 27


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

FISSLER SETZT AUF SICHERE<br />

BODENHAFTUNG<br />

Die optimale Funktion eines Kochtopfs hängt von seinem Aufbau und dem<br />

Herstellungsprozess ab. Beides sollte daher perfekt aufeinander abgestimmt sein.<br />

Der Boden eines Kochtopfs ist jedoch vielschichtig und damit sich im Herstellungsprozess<br />

Boden, Kern und Topf nicht verschieben, heftet eine Schweißanlage die<br />

einzelnen Komponenten passgenau zusammen. Welche Rolle hierbei eine<br />

elektromechanische Servopresse spielt und worauf es dabei ankommt, lesen Sie hier.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Wärme leiten, verteilen, halten. Ein Topf muss diese<br />

drei Aufgaben optimal erfüllen, um sich in der<br />

Amateur- und Profiliga zu bewähren. Wie ein Kochgeschirrhersteller<br />

das erreicht, weiß Fissler. Vor<br />

175 Jahren von Blechschmied Carl Philipp Fissler in Idar-Oberstein<br />

gegründet, steht das heute international tätige Unternehmen<br />

Fissler GmbH für Kochgeschirr „Made in Germany“. Dass<br />

die Premium-Töpfe halten, was Fissler verspricht, bestätigt wiederholt<br />

die Stiftung Warentest. Das Geheimnis eines guten Topfs<br />

liegt in seinem Aufbau und dem Herstellungsprozess. Geht hier<br />

etwas schief, ist der Boden nicht eben. Und wenn er nicht plan<br />

auf der Herdplatte aufliegt, kann der Topf mindestens eine der<br />

drei gestellten Aufgaben nicht erfüllen.<br />

Ebenso hinderlich für die optimale Wärmeverteilung sind<br />

Hohlräume im Sandwichboden. Eine optimale Verbindung des<br />

Aluminiumkerns mit dem Edelstahlboden und -topf schafft ein<br />

Hammerschlag. Dieser schlägt mit 2 000 t auf die erhitzten Komponenten<br />

– Topf, Boden und Aluminiumkern. Lägen die einzelnen<br />

Teile einfach nur aufeinander, könnten sich schon beim<br />

Erhitzen Boden und Topf verschieben. „Das Ergebnis würde später<br />

den Energieverbrauch in die Höhe treiben und den Spaß am<br />

Kochen verderben“, sagt Gerd Maurer. Er ist Verkaufsleiter bei der<br />

Walter Heller GmbH in Dierburg, deren Sondermaschine Topf<br />

und Boden vor dem Erhitzen sicher und genau fixiert. „So bleibt<br />

alles an Ort und Stelle.“<br />

RUND 800 000 ARBEITSZYKLEN PRO JAHR<br />

Walter Heller ist Wiederholungstäter – im positiven Sinn. Vor drei<br />

Jahren konstruierte der Spezialist für Schweißtechnik bereits eine<br />

Maschine, die Topf, Boden und Kern mit einem Schweißpunkt<br />

heftet. Ende 2019 folgte der Auftrag für eine zweite. Deren wichtigste<br />

Komponenten: ein Rundtisch mit vier Bauteilaufnahmen –<br />

Nester genannt –, eine Schweißzange und deren Antrieb. Für die<br />

Sicherheit verbaut Heller einen Lichtvorhang und konstruierte<br />

den Rundtisch geschlossen. Sobald der Werker zwei Nester mit<br />

dem Edelstahlboden – er macht den Topf induktionsfähig und<br />

schützt das Aluminium vor Korrosion – sowie der besonders<br />

wärmeleitfähigen Aluminiumronde und dem tiefgezogenen Topf<br />

bestückt hat, gibt er den Prozess frei. Der Tisch dreht, die<br />

Schweißzange senkt sich Richtung Topfboden.<br />

Für das Absenken setzt Walter Heller auf einen elektromechanischen<br />

Servoantrieb aus der Tox-ElectricDrive-Reihe von Tox<br />

Pressotechnik. „Der Vorteil des Servoantriebs ist sein maximaler<br />

28 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

Der Servoantrieb<br />

Tox-ElectricDrive passt den<br />

Hub der Schweißelektrode<br />

individuell auf die jeweilige<br />

Topfgröße an; konstuiert<br />

wurde die Sondermaschine<br />

von Schweißspezialist<br />

Walter Heller<br />

Hub von 450 mm sowie die Option, diesen stufenlos anfahren<br />

zu können“, erklärt Gerd Maurer. So kann der Schweißspezialist<br />

unterschiedliche Topf- und Pfannengrößen mit Höhen von<br />

80 bis 320 mm anfahren. „Würden wir einen pneumatischen<br />

Zylinder einsetzen, müsste die Schweißzange jedes Mal den<br />

kompletten Weg fahren – dabei reichen für einen 150 mm<br />

hohen Topf auch 170 mm Hub“, verdeutlicht Maurer. „Bei rund<br />

800 000 Arbeitszyklen pro Jahr spart dies in Summe deutlich<br />

Zeit und Luft und relativiert damit den höheren Anschaffungspreis<br />

des Servoantriebs.“<br />

WAS ES MIT EINER SCHWIMMENDEN<br />

SCHWEISSZANGE AUF SICH HAT<br />

Doch was hat das mit einem ebenen Boden zu tun? „Bei dem<br />

Fissler-Projekt handelt es sich nicht um eine herkömmliche Widerstandspunktschweißanlage“,<br />

verrät der Verkaufsleiter. Zylinder<br />

und Zange sind so schwer, dass sie den noch nicht mal zehn<br />

Millimeter dicken Topfboden einfach verbiegen würden. Eine<br />

mögliche Lösung wäre eine feste Schweißzange. „Das war aber<br />

nicht möglich, da der Rundtisch aus Sicherheitsgründen geschlossen<br />

konstruiert ist“, erklärt Maurer. „Wir setzen daher auf<br />

eine schwimmende C-Schweißzange.“ Sobald der elektrische<br />

Servoantrieb die obere Elektrode absenkt, aktiviert sich ein<br />

Pneumatikzylinder. „Wir heben dadurch jedes Mal die Unterelektrode<br />

in den Tisch hinein und schließen so den Stromkreis.<br />

Das nimmt den Druck auf den Boden, und wir riskieren keine<br />

Verformung“, erläutert Maurer die durchdachte Mimik. Nach<br />

dem Schweißen sackt die Zange nach unten ab und gibt den<br />

Tisch wieder frei.<br />

Der ElectricDrive-Antrieb arbeitet mit bis zu 220 mm pro<br />

Sekunde. Nach rund acht Sekunden ist die Schweißanlage fertig,<br />

und der Tisch rotiert die nächsten Topfkomponenten unter<br />

die Zange. Während des Schweißvorgangs nimmt der Werker<br />

die fertigen Töpfe aus den beiden vorderen Bauteilaufnahmen<br />

und bestückt sie neu.<br />

THE ENGINEER’S CHOICE<br />

Hochpräzise Wellenfedern<br />

mit einer Bauraumeinsparung von bis zu 50%<br />

50%<br />

EINE ANLAGE FÜR VERSCHIEDENE GRÖSSEN<br />

„Dank des Servoantriebs fertigt Fissler verschiedene Topfgrößen<br />

effizient auf einer Anlage. Es ist ein System, das sich<br />

durchweg bewährt hat“, lobt Gerd Maurer. Die Entscheidung für<br />

einen Antriebszylinder der Tox Pressotechnik hatte neben dem<br />

stufenlos einstellbaren Hub noch einen weiteren Grund. Fissler<br />

hat mehrere Pressenantriebe der Tox Pressotechnik in seiner<br />

Produktion im Einsatz. „Die Entscheidung für einen Tox-<br />

Electric-Drive-Antrieb erleichtert Fissler die Planung von Serviceeinsätzen<br />

zum Beispiel zur Instandhaltung“, ergänzt Gerd<br />

Maurer abschließend.<br />

Bilder: TOX PRESSOTECHNIK<br />

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KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

Kutlu Karavelioglu,<br />

Präsident Turkish Machinery<br />

INTERVIEW<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

CHANCEN<br />

GEMEINSAM NUTZEN<br />

Der türkische Maschinenbau hat technisch ein hohes Niveau erreicht<br />

und ist in der Lage, sich schnell an internationale Standards anzupassen.<br />

Er zählt daher mit einer Exportquote von rund 55 % zu Europas sechstgrößtem<br />

Maschinen- und Zubehörhersteller. Es liegt also nahe, mit einem starken Partner<br />

an der Seite Synergien zu nutzen und gemeinsam das Potenzial auszuschöpfen.<br />

Welche Vorteile sich dadurch für den deutschen Maschinenbau ergeben,<br />

darüber sprachen wir mit Kutlu Karavelioglu.<br />

30 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

Die Türkei ist der sechstgrößte Maschinenhersteller in<br />

Europa und belegt im internationalen Maschinenhandel<br />

Rang 27 (2020). 55 % der Exporte gehen an die EU.<br />

Mehr als 200 Länder in aller Welt setzen Maschinen<br />

und Anlagen aus der Türkei ein. Dennoch hinterlassen die Auswirkungen<br />

der Corona-Pandemie ihre Spuren. „Wir lassen ein<br />

turbulentes Jahr hinter uns und das aktuelle Jahr hält viele Herausforderungen<br />

für uns bereit. Zum einen befinden wir uns weiterhin<br />

in der Impfphase und es wird noch eine Weile dauern,<br />

bis wir zur Normalität zurückkehren können. Zum anderen ist<br />

es gerade jetzt wichtiger denn je, die Ziele für <strong>2021</strong> und 2022 abzustecken.<br />

Denn die sich stark verändernden Rahmenbedingungen,<br />

die wir gerade in vielerlei Hinsicht spüren, wirken sich<br />

auf Weltwirtschaft, Welthandel und die türkische Maschinenbauindustrie<br />

aus. Hinzu kommen weiter steigende protektionistische<br />

Maßnahmen einiger Länder. Für uns Maschinenbauer<br />

heißt es deshalb, jetzt die richtigen Strategien, Konzepte und<br />

Geschäftsmodelle auszuarbeiten, um die Negativbilanz aus<br />

2020 zu glätten und uns für die Zukunft wettbewerbsfähig aufzustellen“,<br />

sagt Kutlu Karavelioglu, Präsident Turkish Machinery<br />

(Vereinigung der Maschinenexporteure türkischer Maschinenbau).<br />

Doch wie lässt sich diese Herausforderung gemeinsam<br />

und partnerschaftlich meistern?<br />

NICOLE STEINICKE: Herr Karavelioglu, wie ist die aktuelle<br />

Lage des Maschinenbaus in der Türkei?<br />

KUTLU KARAVELIOGLU: Die Produktion läuft erfreulicherweise<br />

kontinuierlich weiter, sodass wir in der Lage sind, unsere Maschinen<br />

und Anlagen weiterhin ohne Einschnitte zu exportieren.<br />

Und das trotz der Corona-Pandemie. Denn die Auswirkungen<br />

sind nicht unbeachtlich: Strenge hygienische Maßnahmen in der<br />

Produktion und deutlich höhere Rohmaterialkosten wirken sich<br />

eher belastend aus. Wir freuen uns also, dass der türkische Maschinenbau<br />

wirtschaftlich gut dasteht. Auch im Bereich der Investitionen<br />

haben wir Positives zu berichten. Während die Investitionen<br />

im Maschinenbau im Jahr 2020 weltweit um 8 % zurückgegangen<br />

sind, verzeichnet die Türkei einen Anstieg von<br />

über 21 %. Ein Grund dafür ist der erhöhte Bedarf der Europäischen<br />

Union, den wir mit 55 % unserer Maschinenexporte decken.<br />

Maschinen bauer in der Türkei mussten also investieren,<br />

um ihre Produktionskapazitäten entsprechend zu erhöhen.<br />

Auch die ausländischen Direktinvestitionen (FDI) in der Türkei<br />

wurden im Rahmen von Modernisierungsmaßnahmen erhöht.<br />

Während die EU im Jahr 2020 einen Rückgang von 12 bis 14 %<br />

verzeichnete, steigerte die Türkei ihr Produktionsvolumen im<br />

gleichen Zeitraum um starke 9 %.<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 31


INTERVIEW<br />

INTERVIEW<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

NICOLE STEINICKE: Was zeichnet den türkischen<br />

Maschinenbau aus? Wo liegen seine Stärken?<br />

KUTLU KARAVELIOGLU: Die Maschinenbauindustrie in der Türkei<br />

ist geprägt von überwiegend kleinen, aber auch mittelständischen<br />

Unternehmen (KMU). Das liegt daran, dass unsere Industrie<br />

beispielsweise im Vergleich zu Deutschland noch recht jung<br />

ist. Bis zur Corona- Pandemie war dies zu unserem Nachteil.<br />

Denn um ein Global Player zu sein, ist es häufig Voraussetzung,<br />

auf eine lange Unternehmenshistorie zurückblicken zu können.<br />

Mittlerweile sieht die Lage anders aus. Denn junge Unternehmen<br />

sind oft flexibler und können schneller auf sich ändernde<br />

Marktbedingungen und Bedürfnisse ihrer Kunden reagieren.<br />

Maschinenbauunternehmer in der Türkei sind offen gegenüber<br />

neuen Technologien und warten sogar ungeduldig darauf, ihre<br />

Entwicklungen zum Einsatz bringen zu können. Und genau das<br />

ist ein Vorteil im weltweiten Wettbewerb: Neugier, Interesse und<br />

Tatendrang. Die Dynamik in der jungen Generation ermöglicht es<br />

ihnen, sich international beweisen zu können. Türkische Maschinenbauer<br />

produzieren in 23 Wirtschaftszweigen, können auf ein<br />

hervorragendes Zulieferer-Netzwerk zurückgreifen und leisten<br />

branchenübergreifenden Support. Damit bedienen sie ein breites<br />

Spektrum im Ökosystem der Fertigungsindustrie weltweit.<br />

NICOLE STEINICKE: Wie sieht die Entwicklung auf dem<br />

türkischen Maschinenmarkt im Vergleich zu den weltweiten<br />

Entwicklungen anderer Länder wie China, USA und Europa aus?<br />

KUTLU KARAVELIOGLU: Hierzu kann ich keine pauschale Antwort<br />

geben, versuche aber gerne auf die einzelnen Länder und<br />

Ländergruppen einzugehen. In China beispielsweise gibt es<br />

enorme staatliche Unterstützungen und es herrscht großer<br />

Protektionismus. Im Low-Technology- Segment ist China daher<br />

unschlagbar. Dies hat zur Folge, dass die Türkei kaum Waren<br />

nach China exportiert. Denn wir würden insbesondere im Low-<br />

Technology-Bereich mit unseren chinesischen Mitbewerbern<br />

konkurrieren. Nur durch eine Liberalisierung des chinesischen<br />

Marktes könnte ein fairer Wettbewerb für die Türkei und Europa<br />

entstehen.<br />

Betrachten wir die USA, konnten wir bis zur Corona-Pandemie<br />

mit unserer Exportquote zufrieden sein. Mit der Pandemie ist<br />

der Bedarf an Maschinen und Anlagen für den US-Luftfahrtsektor<br />

jedoch zurückgegangen und die Arbeitslosigkeit angestiegen.<br />

Der US-Markt spielt für die Türkei eine wichtige Rolle.<br />

Denn die in die USA exportierten Maschinen haben einen hohen<br />

Wert schöpfungsanteil und unsere Exportpreise pro Einheit<br />

sind auf einem guten Niveau. Zudem werden gegenseitige Investitionen<br />

getätigt.<br />

Europa müssen wir detaillierter betrachten. Der für uns<br />

wichtigste Markt in Europa ist Deutschland, und zwar nicht<br />

nur als Absatzmarkt, sondern auch als wichtiger Partner und<br />

Leistungsträger. Die Maschinenexporte nach Deutschland sind<br />

in den vergangenen Jahren stetig gestiegen. Gleichzeitig sind<br />

unsere Importe aus Deutschland relativ hoch. Wir erwarten,<br />

dass sich die Handelsbilanz in naher Zukunft einpendeln wird.<br />

Denn das ist nicht nur für nachhaltige Beziehungen wichtig,<br />

sondern auch für die bilaterale Partizipation der gegenseitigen<br />

Stärken. Länder wie Italien, Frankreich und die Niederlande<br />

sind ebenfalls wichtige Handelspartner für uns.<br />

Zusammenfassend würde ich sagen, dass China im fairen Wettbewerb<br />

nicht als Gefahr eingestuft werden sollte; Deutschland<br />

ist und bleibt in Sachen Technologie unser Vorbild, von dem wir<br />

viel lernen können.<br />

NICOLE STEINICKE: Worin sehen Sie aktuell die größten<br />

Herausforderungen, einerseits bedingt durch die Schwierigkeiten<br />

der Corona-Pandemie, andererseits durch den<br />

internationalen Wettbewerb?<br />

KUTLU KARAVELIOGLU: Das Corona-Virus hat uns gezeigt, wie<br />

sensibel und zerbrechlich die Welt ist, in der wir leben. Kategorisierungen<br />

zwischen Industrie, Natur, Gesellschaft und Mensch<br />

wurden überflüssig und wir haben erkannt, dass es um das große<br />

Ganze geht und wir eine umfassende Herangehensweise und<br />

Umgangsart mit Umwelteinflüssen wie der aktuellen Pandemie<br />

benötigen. Wir haben feststellen müssen, dass die Menschheit in<br />

keiner Weise auf eine derartige Pandemie vorbereitet ist.<br />

Beim Thema Wettbewerb sind alle internationalen Wirtschaftsakteure<br />

sehr routiniert. Aufgrund der Globalisierung wissen wir,<br />

wie klein die Welt doch ist, was, wo und wie produziert werden<br />

muss. Auf der anderen Seite hat die Pandemie uns Maschinenbauer<br />

gelehrt, dass Produkte nicht über den Preis, sondern über<br />

ausgezeichnete Technologie und Zuverlässigkeit vermarktet<br />

werden: „Erhöhe deine Preise, aber nicht das Risiko“. Die Zeiten,<br />

in denen immer mehr Kompromisse in Bezug auf Qualität,<br />

sprachliche Barrieren oder Zeitzonen gemacht wurden, sind<br />

32 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

vorbei. Die Beziehungen gen Osten sind auf dem Abwärtstrend<br />

und Europa konzentriert sich wieder auf den eigenen Beschaffungsmarkt.<br />

Wir müssen die Probleme, die sich durch uns Menschen,<br />

durch die Natur und durch unsere Gesellschaft entwickelt<br />

haben, nun aus einer anderen Perspektive betrachten. Der<br />

europäische Green Deal und die Digitalisierungsstrategien Europas<br />

geben uns hier Anhaltspunkte.<br />

NICOLE STEINICKE: Was erwartet uns in <strong>2021</strong>?<br />

KUTLU KARAVELIOGLU: Während wir 2020 noch die Covid-<br />

Fallzahlen beobachteten, verfolgen wir dieses Jahr die Zahl der<br />

geimpften Personen – das bringt Hoffnung und gleichzeitig Ungeduld.<br />

Experten erwarten ein globales Wirtschaftswachstum<br />

von 4 %. Der Handel von Waren und Maschinen soll um etwa<br />

8 % steigen. Dennoch erreichen wir noch nicht das Niveau von<br />

2019. Der Vergleich Q1-2019 vs. Q1-<strong>2021</strong> zeigt, dass wir die Exporte<br />

um 750 Mio. USD steigern und die Pandemie hinter uns<br />

lassen konnten. Zum Jahresende wird ein Anstieg der Exporte<br />

um 13 % erwartet, sodass wir ein Exportvolumen von 21 Mrd.<br />

USD erreichen sollten. Der Anteil Deutschlands wird hier 15 %<br />

sein. Gleichzeitig werden wir aus Deutschland Waren im Wert<br />

von 4,5 Mrd. USD importieren.<br />

NICOLE STEINICKE: Sie sprechen davon, jetzt die richtigen<br />

Strategien, Konzepte und Business-Modelle auszuarbeiten.<br />

Wie möchten Sie hier vorgehen?<br />

KUTLU KARAVELIOGLU: Es gibt keine pauschal anwendbare<br />

globale Strategie. Was ich aber sagen kann ist, dass die kommenden<br />

Maßnahmen aktuelle Faktoren wie Klimawandel, Digitalisierung,<br />

Naturkatastrophen, Energieressourcen sowie Migrationsbewegungen<br />

und die damit verbundenen Erschwernisse für die<br />

Branche mitberücksichtigt werden müssen. Auf der anderen<br />

Seite müssen Herausforderungen wie die Marktwirtschaft China<br />

und Handelskriege mit einfließen. Wir leben in einem schwierigen<br />

Zeitalter und müssen in unseren Lösungsstrategien neu<br />

denken. Dabei steht beispielweise der Ausbau von Kooperationen<br />

ganz weit oben auf der Agenda. Denn nur gemeinsam sind<br />

wir stark.<br />

NICOLE STEINICKE: Besorgniserregend sind die steigenden<br />

Importe aus China. Im Verhältnis zu 2019 sind diese im Jahr<br />

2020 um 49,9 % gestiegen. Man geht davon aus, dass China<br />

die offensiven Exportstrategien fortsetzen wird. Wie kann<br />

man sich dagegen behaupten?<br />

KUTLU KARAVELIOGLU: Ich hoffe, dass die hohe Importquote<br />

aus China pandemiebedingt ist. Denn wie wir wissen, ist China<br />

am schnellsten zur Normalität zurückgekehrt, während viele<br />

Länder noch im Shutdown waren und nicht produzieren konnten.<br />

China hat diese schwierige Lage für sich genutzt und ist voll<br />

durchgestartet. Dennoch gehe ich davon aus, dass diese Entwicklung<br />

nicht nachhaltig sein wird. In einem ausgeglichenen<br />

Wettbewerb unter selbigen Voraussetzungen wäre China mit<br />

seinen Exporten sicher nicht so durch die Decke gegangen. China<br />

muss die Grenzen öffnen sowie indirekte Staatshilfen und<br />

Finanzierungen stoppen. Kurzum: China den Rücken zu kehren,<br />

wäre der falsche Weg, situationsbedingt ist es aber die logische<br />

Konsequenz. Wir müssen also dafür sorgen, dass China seine<br />

Türen öffnet und ein Miteinander in einem fairen Wettbewerbsrahmen<br />

möglich wird.<br />

NICOLE STEINICKE: Neben den Herausforderungen der<br />

Globalisierung müssen sich gerade auch kleine und mittelständische<br />

Unternehmen mit dem Thema Digitalisierung<br />

auseinandersetzen. Was bedeutet das für die Unternehmen?<br />

KUTLU KARAVELIOGLU: Natürlich beschäftigen sich unsere<br />

Unternehmen aktiv mit dem Thema Digitalisierung. Aber wir sind<br />

noch am Anfang, auch wenn der Begriff Industrie 4.0 dieses Jahr<br />

sein 10-jähriges Jubiläum feiert. Die Nase vorn haben hier die<br />

Branchen Konsum güter und Finanzwesen, gefolgt von der Produktionsgüterindustrie.<br />

Das ist nicht nur bei uns in der Türkei so.<br />

Bis auf wenige Ausnahmen der EU-Mitgliedsstaaten ist die Situation<br />

ähnlich. Aus meiner Sicht ist es wichtig, die Basis und Infrastruktur<br />

zu schaffen, auf der die Digitalisierung der Unternehmen<br />

aufsetzen kann. Was müssen Unternehmen tun, wie müssen sie<br />

die digitale Transformation angehen? Wichtig ist, ein „digitales<br />

Verständnis“ zu entwickeln und dazu haben wir ein „Glossar“ in<br />

Türkisch, Englisch und Deutsch herausgebracht. Schauen Sie<br />

einfach einmal unter folgendem Link und stöbern Sie ein wenig:<br />

www.digital-glossary.com. Als nächstes folgt ein „Digitalisierungs-Guide“,<br />

der die unterschiedlichen Branchen beleuchtet.<br />

NICOLE STEINICKE: Wie weit ist der Maschinenmarkt im<br />

Bereich der Digitalisierung, beispielsweise mit „Machine<br />

Learning“? Diese Technologie gilt als wegweisend für<br />

Maschinen und Anlagen der Zukunft.<br />

KUTLU KARAVELIOGLU: Machine Learning und Deep Learning<br />

sind für unsere Branche sehr wichtig. Um diese Technologien<br />

sinnvoll nutzen und weiterentwickeln zu können, benötigen<br />

wir eine stabile Infrastruktur. Der Bedarf an 5G-Technologie<br />

ist in diesem Zusammenhang hoch! Solange 5G nicht<br />

flächendeckend verfügbar ist, können wir diesen Wandel aus<br />

meiner Sicht nicht effizient umsetzen. Bisher sind wir sehr gut<br />

DIE MASCHINENEXPORTE AUS<br />

<strong>DER</strong> TÜRKEI HABEN SICH IN<br />

DEN VERGANGENEN 19 JAHREN<br />

VERZEHNFACHT<br />

aufgestellt im Bereich digitaler Service-Dienstleistungen, Predictive<br />

Maintenance und Condition Monitoring mit IIoT. Unser<br />

Ziel ist jedoch, Maschinen und Anlagen mit Intelligenz<br />

auszustatten und Entwicklungen z. B. in der kollaborativen<br />

Robotik voranzutreiben. Wir fordern daher technische Open-<br />

Source-Software-Lösungen, damit auch KMU hiervon partizipieren<br />

können.<br />

NICOLE STEINICKE: Wo können sich Unternehmen über den<br />

türkischen Maschinenbau informieren und wie kommen Sie<br />

an konkrete Hilfestellung?<br />

Wie bereits eingangs erwähnt, ist Deutschland in jeder Hinsicht<br />

ein attraktives Partnerland für türkische Maschinenbauer.<br />

Damit wir die Aktivitäten und Entwicklungen unmittelbar<br />

verfolgen können, haben wir seit vielen Jahren in Braunschweig<br />

eine Niederlassung. Herr Ahmet Yilmaz ist als Deutschland<br />

Repräsentant mit seinem Team vor Ort und steht in stetigem<br />

Austausch mit Unternehmen, Organisationen, Institutionen<br />

und diversen Partnern von Turkish Machinery. Sie unterstützen<br />

gerne bei allen Vorhaben und Fragen rund um den türkischen<br />

Maschinenbau und sind erreichbar unter folgender E-Mail-<br />

Adresse: deutschland@turkishmachinery.org<br />

Bilder: Aufmacher muratart – stock.adobe.com & Onidji – stock.adobe.com;<br />

01: Turkish Machinery, 02: czdistagon@rambler.ru<br />

Das Interview führte Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke, Chefredakteurin,<br />

Der Konstrukteur<br />

http://turkishmachinery.org/de<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 33


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

LASTEN SICHER FIXIEREN UND MASSEN<br />

WIRKSAM ABBREMSEN<br />

MEHR EFFIZIENZ IN <strong>DER</strong> PRODUKTION<br />

Das neue Drylin W-Linearlager von Igus besteht komplett aus<br />

Kunststoff und ist damit schnell und einfach und im Spritzguss<br />

herstellbar. Die Linearlagerfolie und das Lineargehäuse sind<br />

in einem Bauteil kombiniert, wodurch sich das Handling von<br />

der Lagerung bis zur Montage vereinfacht. Im Gegensatz zu<br />

klassischen Linearlagern, die ein metallisches Gehäuse<br />

besitzen, lassen sich mit dem Vollkunststofflager jetzt bis<br />

zu 84 % Gewicht einsparen. So muss weniger Masse bewegt<br />

werden, was Kraft, Motorleistung und den Energieverbrauch<br />

senkt. Vor allem für Einsteiger in die Lineartechnik, die eine<br />

Mit DiskClamp hat Hema ein projektierbares Sicherheitsklemmsystem<br />

mit Notbremsfunktion entwickelt. Als<br />

passive pneumatische Sicherheitseinrichtung erreicht es<br />

axiale Klemmkräfte von etwa 8 000 N, die sich im Booster-<br />

Modus auf bis zu 17 000 N steigern lassen. Die DiskClamp<br />

wird für vier bis zehn bar mit Druckluft betrieben und<br />

gegenüber hydraulischen Lösungen eine aus dem Prinzip<br />

des Federspeichers resultierende schnellere Reaktionszeit.<br />

Zudem ist nur ein Druckluftanschluss erforderlich. Die<br />

Klemm-und Bremskraft entsteht durch Reibschluss<br />

zwischen den Belägen und der integrierten Bremsscheibe.<br />

DiskClamp wird in den Ausführungen DC 50, DC 100 und<br />

DC 120 angeboten, mit Außendurchmessern von 145 mm,<br />

230 mm und 250 mm sowie 60 mm und 70 mm Höhe.<br />

Das Brems- bzw. Haltemoment liegt bei 40 Nm (Pn = 4 bar)<br />

oder bei 60 Nm (Pn = 6 bar), 160 bzw. 240 Nm sowie<br />

175 Nm/275 Nm. Wird der Axialkolben zusätzlich zum<br />

Federspeicher mit Druckluft beaufschlagt, lässt sich die<br />

Leistung weiter erhöhen.<br />

www.hema-group.com<br />

einfache Linearführung benötigen, um beispielsweise Tischgeräte,<br />

Kameras, Sensoren oder Monitore zu verstellen, bietet<br />

das 10 g leichte Lager Vorteile. Es besteht aus dem tribologisch<br />

optimierten Hochleistungskunststoff Iglidur JB, was es<br />

schmiermittel- und wartungsfrei, staub- und schmutzresistent<br />

sowie langlebig macht.<br />

www.igus.de<br />

IMPRESSUM<br />

erscheint <strong>2021</strong> im 52. Jahrgang,<br />

ISSN 0344-4570 / ISSN E-Paper: 2747-7215<br />

REDAKTION<br />

Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke (ni),<br />

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

(verantwortlich i.S.d. § 18 Abs. 2 MStV)<br />

Redakteurinnen: Dipl.-Geogr. (FH) Martina Laun (ml),<br />

Tel.: 06131/992-233, E-Mail: m.laun@vfmz.de<br />

Dipl.-Ing. (FH) Inga Ronsdorf (iro),<br />

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

Redaktionsassistenz:<br />

Melanie Lerch, Tel.: 06131/992-261,<br />

Petra Weidt, Tel.: 06131/992-371,<br />

Ulla Winter, Tel.: 06131/992-347,<br />

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(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />

GESTALTUNG<br />

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SALES<br />

Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262,<br />

E-Mail: o.jennen@vfmz.de<br />

Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206,<br />

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

Anzeigenpreisliste Nr. 33: gültig ab 1. Oktober 2020<br />

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weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />

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34 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


VORSCHAU<br />

IM NÄCHSTEN HEFT: 09/<strong>2021</strong><br />

ERSCHEINUNGSTERMIN: 20.09. <strong>2021</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 03.09. <strong>2021</strong><br />

01<br />

03<br />

02<br />

04<br />

01 Wie flinke Kugelgewindetriebe das Tor zu den Sternen öffnen,<br />

hier im Observatorium auf der Kanarischen Insel La Palma<br />

Bild: Eichenberger Gewinde<br />

02 Das Konstruktionsprinzip sog. Glockenanker-Motoren bringt<br />

für die Praxis viele Vorteile, beeinflusst aber auch die Auswahl des<br />

Motion Controllers – also Augen auf bei der Partnersuche<br />

Bild: Fritz Faulhaber<br />

<strong>DER</strong> DIREKTE WEG<br />

INTERNET:<br />

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03 Aus Industrieanwendungen lernen: schmiermittelfreie<br />

Linearführung und Gleitlager sorgen für Sicherheit in der Forstarbeit<br />

Bild: igus<br />

04 Der Wandel weg vom Verbrenner hin zur Elektromobilität<br />

zwingt auch den Werkzeugmaschinenbau zum Kurswechsel<br />

Bild: Nabtesco Precision Europe<br />

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 35


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36 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


MONTAGE UND HANDHABUNG


Das Drei-Achs-<br />

Positioniersystem von<br />

Leantechnik passt sich<br />

automatisch an<br />

unterschiedliche<br />

Karosserie-Größen an<br />

IMMER PERFEKT IN POSITION<br />

MONTAGE UND HANDHABUNG<br />

Nur wenn Positionier- und Handlingsysteme exakt an ihr jeweiliges Einsatzgebiet<br />

angepasst sind, lässt sich mit ihnen eine optimale Performance erzielen. Möglich<br />

wird dies mit maßgeschneiderten Systemen, wie sie Leantechnik anbietet.<br />

Unternehmen aus den unterschiedlichsten Branchen konnten damit bereits<br />

die Effizienz von Produktions- und Intralogistikprozessen deutlich steigern.<br />

Seit 1993 entwickelt und fertigt Leantechnik Zahnstangenhubgetriebe<br />

für Anwendungen, in denen Lasten schnell<br />

und präzise positioniert werden müssen. Kern des<br />

Produktportfolios sind die Getriebe-Baureihen lifgo und<br />

lean SL, die stetig erweitert werden. Die maßgeschneiderten<br />

leanSYSTEMS-Anlagen von Leantechnik basieren auf diesen<br />

hochgenauen Zahnstangengetrieben, die sich sehr vielseitig<br />

einsetzen lassen.<br />

Autor: Sven Schürmann, Marketing, LEANTECHNIK AG, Oberhausen<br />

FÜR JEDE POSITIONIERAUFGABE<br />

DAS PASSENDE GETRIEBE<br />

Mit ihrer vierfach-rollengeführten linearen Zahnstange eignen<br />

sich die lifgo-Getriebe sehr gut für Anwendungen, in denen<br />

schnelle und präzise Hubbewegungen ausgeführt werden müssen.<br />

Die Getriebe können hohe Quer- und Hubkräfte von bis zu<br />

25 000 N aufnehmen (lifgo 5.4) und verfahren äußerst geräuscharm.<br />

Lifgo-Zahnstangengetriebe gibt es in vier Baugrößen und in<br />

fünf verschiedenen Ausführungen. Das Modell mit einfacher<br />

Zahnstange lässt sich mit wenigen Handgriffen zum lifgo linear<br />

umbauen und kann dann in Anwendungen mit besonders<br />

langen Verfahrwegen eingesetzt werden. Die Variante lifgo doppel<br />

verfügt über zwei parallellaufende Zahnstangen und ist für<br />

Handling-Aufgaben konzipiert, die mithilfe von Zentrier- oder<br />

S 2 SUPPLEMENT <strong>2021</strong>


01<br />

02<br />

01 Leantechnik fertigt ein breites Sortiment an Zahnstangengetrieben in unterschiedlichen Baugrößen<br />

und Ausführungen; auf dieser Basis lassen sich zahlreiche Anlagentypen realisieren<br />

02 Mit den AFP-/NC-Lokatoren können Unternehmen verschiedenster Branchen zahlreiche<br />

Produktvarianten auf einer Linie produzieren<br />

Greiferbewegungen ausgeführt werden. Mit dem lifgo linear doppel wiederum können Greifund<br />

Zentrierbewegungen in Anwendungen mit langen Verfahrwegen bewältigt werden. Das<br />

lifgo SVZ ist mit einer schrägen Verzahnung ausgestattet, was einen geräuscharmen Betrieb<br />

ermöglicht. In der Ausführung lifgo Excenter kann zusätzlich das Zahnflankenspiel individuell<br />

eingestellt werden.<br />

HOHE BIEGESTEIFIGKEIT DANK SPEZIELL<br />

GEFORMTER ZAHNSTANGE<br />

Lean SL-Zahnstangengetriebe wurden für einfache synchrone Hubaufgaben ohne Querkraftaufnahme<br />

entwickelt. Sie besitzen eine rundgeführte Zahnstange mit großem Durchmesser sowie<br />

einer breiten Verzahnung und sind deshalb besonders biegesteif. Lean SL-Getriebe gibt es in<br />

fünf Baugrößen und zwei verschiedenen Ausführungen. Für Anwendungen mit besonders engen<br />

Bauräumen ist die Größe lean SL 5.m erhältlich, für sehr schwere Lasten hat Leantechnik<br />

das lean SL 5.5 mit Hubkräften bis 25 000 N im Programm. Sämtliche lifgo- und lean SL-Zahnstangengetriebe<br />

werden nach dem Baukastensystem gefertigt, sodass sie sich beliebig miteinander<br />

kombinieren lassen.<br />

ZAHLREICHE ANLAGENTYPEN REALISIERBAR<br />

Von einfachen Hubsystemen bis hin zu komplexen Transfer- und Shuttleanlagen gibt es kaum<br />

eine Anwendung, die nicht mit den Zahnstangengetrieben realisierbar ist. Leantechnik fertigt<br />

unter anderem Hubtische, Hubsäulen und Portalanlagen für Kunden aus den unterschiedlichs-<br />

Damit<br />

Ihre Ideen<br />

funktionieren!<br />

Systemlösungen,<br />

Sondermaschinen<br />

und<br />

Werkzeuge<br />

für Ihre Blechbearbeitung.<br />

Ottemeier Werkzeug- und<br />

Maschinentechnik GmbH<br />

Kapellenweg 45<br />

33415 Verl-Kaunitz<br />

Fon 05246 9214-0<br />

Fax 05246 9214-99<br />

m.esken@ottemeier.com<br />

www.ottemeier.com<br />

SUPPLEMENT <strong>2021</strong> S 3<br />

Ottemeier.indd 1 11.01.2018 13:54:10


POSITIONIERSYSTEME FÜR (FAST)<br />

JEDEN BEDARF<br />

Die unter dem Namen leanSYSTEMS vertriebenen<br />

Anlagen werden individuell für die jeweilige Anwendung<br />

ausgelegt und können vom Kunden mit wenigen Handgriffen<br />

installiert werden. Zu den leanSYSTEMS-Anlagen<br />

gehören Hubsäulen, Portalsysteme, Hubtische, Pick-and-<br />

Place-Anlagen sowie zahlreiche andere Handling- bzw.<br />

Positioniersysteme. Dank des Baukasten-Prinzips der<br />

Zahnstangengetriebe kann Leantechnik Lösungen für fast<br />

alle Handling- und Positionieraufgaben anbieten.<br />

Flaschen-Hersteller hat sich deshalb für ein kompaktes 3-Achs-<br />

Handling-System „Made in Oberhausen“ entschieden, denn für<br />

die Entnahme der Flaschen vom Förderband und ihre Platzierung<br />

in einem Blister am Ende der Produktionsstraße bleibt<br />

wenig Zeit.<br />

Das Leantechnik-Portal wurde für den einseitigen Zugriff konzipiert<br />

und verfügt über einen ausfahrbaren Tragarm. Dieser<br />

greift die Flaschen vom Förderband und setzt sie in Blister ein, in<br />

denen sie anschließend verpackt werden. Mit den im Portal<br />

verbauten lifgo-Zahnstangengetrieben sind Hubgeschwindigkeiten<br />

von bis zu 50 m/s2 möglich.<br />

MONTAGE UND HANDHABUNG<br />

ten Branchen. Zu den leanSYSTEMS-Positioniersystemen zählen<br />

auch Anlagen, die unter anderem für die Automobil-Industrie<br />

konzipiert wurden – z.B. das Drei-Achs-Positionierungssystem<br />

DAP, der Hub-Senk-Förderer HSF oder die AFP-/NC-Lokatoren.<br />

Da jede Lösung in enger Abstimmung mit dem Anwender entwickelt<br />

wird, sind viele Anlagen Unikate.<br />

HUBSÄULEN – VIELSEITIG IM EINSATZ<br />

Diese Art von leanSYSTEMS-Anlagen kommt in sehr unterschiedlichen<br />

Branchen und Anwendungen zum Einsatz. An<br />

einem Flughafen transportieren Hubsäulen beispielsweise Chassis<br />

mit verdächtigen Koffern in einen Bunker. Dort werden Druckverhältnisse<br />

wie in einem Flugzeug in etwa 10 000 m Höhe simuliert.<br />

Druckempfindliche Bomben können so kontrolliert zur<br />

Explosion gebracht werden. Die Chassis mit den Koffern werden<br />

mithilfe eines lifgo linear 5.3-Zahnstangengetriebes, das Hubkräfte<br />

bis 15 900 N erreicht und Lasten mit einem Gewicht von<br />

bis zu 1 t heben kann, in den Bunker befördert.<br />

Auch in der Automobil-Industrie sind Anwendungen mit Hubsäulen<br />

zu finden. Hier positionieren die leanSYSTEMS-Anlagen<br />

Gitterboxen mit aufgestapelten Motorhauben und anderen Bauteilen<br />

so am Montageband, dass Roboter sie blitzschnell greifen<br />

und weiterverarbeiten können. Die Doppelhubsäulen fahren<br />

einen vertikalen Hub von 175 mm und positionieren mit einer<br />

Genauigkeit von 0,01 mm. Um sicherzustellen, dass beide Säulen<br />

gleiche Hübe ausführen, synchronisiert eine Profilwelle die<br />

gegenüberliegenden Getriebe miteinander. Als Antrieb für die<br />

Getriebe dient ein Servogetriebe-Motor.<br />

2-ACHS-PORTAL PLATZIERT ALU-PROFILE<br />

IM MASCHINENBAU<br />

Bei der Fertigung von Be- und Entladesystemen für CNC-Drehmaschinen<br />

spielen Leantechnik-Positioniersysteme ebenfalls<br />

eine wichtige Rolle. Ein 2-Achs-Portal hebt z.B. Alu-Profile in die<br />

passende Position für die Weiterverarbeitung. Das Portal besteht<br />

aus zwei lifgo linear-Zahnstangenhubgetrieben und einer zusätzlichen<br />

lifgo-Führung, die für die nötige Präzision des Positioniervorgangs<br />

sorgt. Darauf aufgebaut sind zwei lifgo-Getriebe für die<br />

Z-Achse. An den Zahnstangenenden befinden sich Zusatzvorrichtungen<br />

wie z.B. Saugnäpfe oder Greifer, die ein optimales<br />

Handling von Lasten erlauben.<br />

BLITZSCHNELLES HANDLING IN<br />

<strong>DER</strong> FLASCHEN-PRODUKTION<br />

Zwei wesentliche Eigenschaften der Positioniersysteme von<br />

Leantechnik sind Schnelligkeit und Präzision. Ein namhafter<br />

WIRTSCHAFTLICHE FERTIGUNG<br />

VON KAROSSERIE-VARIANTEN<br />

Ein Drei-Achs-Positioniersystem wurde speziell für die Produktionslinien<br />

der Automobil-Industrie entwickelt. Die Branche steht<br />

vor der Herausforderung, immer mehr Karosserie-Varianten in<br />

immer kleineren Stückzahlen fertigen zu müssen. Eine Möglichkeit,<br />

dies wirtschaftlich abzubilden, ist die Produktion einer<br />

geringen Anzahl an Karosserie-Modulen, aus denen sich viele<br />

verschiedene Modellvarianten ableiten lassen.<br />

Mit dem DAP von Leantechnik ist dies kein Problem: Das System<br />

passt sich an die unterschiedlichsten Karosserietypen an<br />

und ist mit seiner flexiblen Bewegung im Raum optimal für den<br />

Einsatz in der Linienfertigungen geeignet. Das DAP besteht aus<br />

HOCHGENAUE ZAHNSTANGEN-<br />

GETRIEBE SIND DIE BASIS FÜR<br />

MASSGESCHNEI<strong>DER</strong>TE ANLAGEN<br />

drei Achsen, an denen jeweils lifgo-Getriebe verbaut sind. Am<br />

oberen Ende der Z-Achse werden Bauteile aufgenommen und<br />

festgespannt. Dies ist möglich, da die Anlage Quer- und Prozesskräfte<br />

aufnehmen kann. Da die Abstände zwischen den Aufnahmepunkten<br />

für jede Karosserie automatisch angepasst werden,<br />

lassen sich mit dem DAP Karosserien verschiedener Größen und<br />

Formen auf derselben Fertigungsstraße herstellen.<br />

KÜRZERE UMRÜSTZEITEN IN <strong>DER</strong> PRODUKTION<br />

Mit den AFP-/NC-Lokatoren können Unternehmen verschiedenster<br />

Branchen zahlreiche Produktvarianten auf einer Linie<br />

produzieren. Jede Achse und jeder Antrieb werden separat definiert<br />

und nach den Anforderungen des Kunden konfiguriert. Das<br />

AFP-System basiert auf lifgo-linear-Getrieben und setzt sich aus<br />

einer Längs-, einer Quer- und einer Hubachse zusammen. Angetrieben<br />

werden die Achsen von einem bürstenlosen 24 VDC-Servoantrieb<br />

mit integriertem Controller, als Befestigungsmittel<br />

stehen eine Haltebremse sowie eine Klemmkupplung zur Verfügung.<br />

Der Controller ist frei programmierbar und besitzt eine<br />

CAN--Bus-Schnittstelle (CANopen Drives-Profil DSP402).<br />

Mit den AFP-/NC-Lokatoren sparen Anwender nicht nur<br />

Umrüstzeiten, sie steigern dank des geringen Platzbedarfs der<br />

Anlagen auch die Flächenproduktivität ihrer Fertigung. Das Positioniersystem<br />

ist also eine ideale Lösung für die hochflexible<br />

Fabrik der Zukunft.<br />

Bilder: LEANTECHNIK AG<br />

www.leantechnik.com<br />

S 4 SUPPLEMENT <strong>2021</strong>


Weiter<br />

SERVOPOSITIONIERER FÜR SCHNELLE<br />

TAKTANWENDUNGEN MIT MEHREREN STOPPS<br />

Destaco präsentiert<br />

mit dem<br />

Servopositionierer<br />

der Serie<br />

PGM40 eine<br />

Neuheit in<br />

seinem Programm<br />

an leistungsstarken Rotationseinheiten. Ideale<br />

Einsatzbereiche sind kleine, mittelgroße und relativ schnelle<br />

Positionieranwendungen. Außerdem ist der PGM40 mit<br />

größeren Servopositionieranlagen kombinierbar. Das<br />

Hauptmerkmal des PGM40 ist seine präzisionsgefertigte<br />

Parallelkurve, die eine hohe Taktgenauigkeit in Verbindung<br />

mit einer stabilen Leistung ermöglicht. Ein weiterer, die<br />

Arbeitsgenauigkeit steigernder Vorzug ist seine geringe<br />

Eingangsträgheit. Sie senkt sowohl das erforderliche Anfahrmoment<br />

als auch das vom Servomotor bereitzustellende<br />

Gesamtmoment. Trotz kompakter Bauweise kann der<br />

Servopositionierer dank seines hohen Leistungsgewichts<br />

hohe Lasten handhaben. Zudem macht die integrierte<br />

Motorhalterung den PGM40 mit allen standardisierten<br />

Motorkupplungen von Drittanbietern kompatibel. Die<br />

große Mittenbohrung ermöglicht das Durchführen einer<br />

Vielzahl an Kabeln und Leitungen. Die Lebensdauerschmierung<br />

senkt die Wartungskosten erheblich und macht den<br />

PGM40 zu einem Produkt, das einmal aufgestellt für<br />

immer läuft.<br />

www.destaco.com<br />

Pick, Pick, Hurra!<br />

Kartons, Kisten oder Säcke: Der JumboFlex Picker packt sie alle:<br />

Das mobile Hebesystem mit 360°-Knickarm-Ausleger ist der<br />

ideale Helfer beim Kommissionieren, Stapeln und Verteilen.<br />

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INTELLIGENTE SCHRAUBTECHNIK<br />

FÜR MAXIMALE MONTAGE-AGILITÄT<br />

Die Fertigung in<br />

einer Smart Factory<br />

ist ohne den<br />

Austausch von<br />

Montagedaten nicht<br />

mehr denkbar. Aber<br />

der Hardwareaufwand<br />

hierfür ist<br />

insbesondere bei den<br />

Werkzeugen enorm.<br />

Damit macht Atlas<br />

Copco jetzt Schluss und hat die bislang benötigten externen<br />

Steuerungen in die Schrauber selbst „verpflanzt“. Die smarten<br />

Tools der neuen IxB-Plattform versprechen laut Hersteller eine<br />

Revolution für die intelligent vernetzte Montage. „Mit der<br />

Tensor-IxB-Serie stellen wir eine völlig neue Baureihe intelligenter<br />

Akku-Schraubwerkzeuge vor, die sich eine integrierte<br />

Controller-Plattform teilen“, sagt Olaf Sommer, Geschäftsführer<br />

für den Automobilbereich bei der Atlas Copco Tools Central<br />

Europe GmbH. Die Verlagerung der Steuerung in die Schrauber<br />

selbst schaffe Platz an den Arbeitsplätzen, der zuvor von<br />

Steuerungsgeräten und Kabeln beansprucht wurde. Noch<br />

wichtiger aber sei, dass die innovativen Akkuschrauber<br />

inzwischen sogar das Drehmoment- und Leistungsniveau<br />

kabelgebundener Werkzeuge erreicht hätten, so der Manager:<br />

„Diese revolutionäre Werkzeugfamilie erfüllt die aktuellen und<br />

künftigen Anforderungen der Industrie 4.0 und fügt sich<br />

nahtlos in eine intelligent vernetzte Montage ein“, unterstreicht<br />

Olaf Sommer.<br />

www.atlascopco.de<br />

Eine Tüte aus dem linken<br />

Fach nehmen.<br />

Die Tüte auf den Tisch legen.<br />

Die vier Schrauben in die<br />

Tüte stecken.<br />

Dann den Knopf weiter<br />

„Weiter“ drücken.<br />

Schnelleres Einlernen, höhere Produktivität,<br />

weniger Fehler – nur einige Effekte von MiniTec-<br />

Montagearbeitsplätzen mit Assistenzsystem.<br />

Besonders zu empfehlen für Variantenfertiger.<br />

Gerade in Zeiten von Fachkräﬞemangel. Wann<br />

entdecken Sie die Kunst der Einfachheit?<br />

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Einfacher montieren:<br />

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Mehr Infos am Stand<br />

Arbeitsplatzsysteme:<br />

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SUPPLEMENT <strong>2021</strong> S 5


KLARTEXT<br />

COBOTS –<br />

QUO VADIS?<br />

SEBASTIAN HÖPFL<br />

Director Product & Portfolio Management Gripping Systems,<br />

Schunk GmbH & Co. KG, Lauffen/Neckar<br />

Cobots haben sich in der automatisierten Fertigung erfolgreich etabliert.<br />

Den Trend zur anwenderfreundlichen Leichtbaurobotik durften wir bei Schunk<br />

vom Start weg begleiten. Mit passenden Komponenten für den Einsatz in der<br />

Mensch-Roboter-Kollaboration, smarten Greifern oder kompletten Plug &<br />

Work-Baukästen haben wir schnell auf die neuen Kundenbedürfnisse reagiert.<br />

Mittlerweile bietet Schunk für viele Cobot-Hersteller, neuerdings auch für<br />

Omron und Fanuc, perfekt abgestimmte Standardportfolios, die dem Anwender<br />

die Implementierung so einfach wie möglich machen. Darüber hinaus nutzen wir<br />

unsere Erfahrung rund um Automatisierungsprozesse, indem wir intelligente<br />

Applikationskits anbieten, wie das SGC, eine Komplettlösung zum Erkennen,<br />

Greifen und Vereinzeln von chaotisch bereitgestellten Bauteilen. Im neuen<br />

Roboter-Applikationszentrum CoLab können unsere Kunden zudem konkrete<br />

Automatisierungsaufgaben schon vor der Anschaffung validieren lassen.<br />

Cobots haben die Mensch-<br />

Roboter-Kollaboration in<br />

der industriellen Produktion<br />

innerhalb weniger Jahre auf<br />

ein völlig neues Niveau<br />

gebracht. Noch vor zehn<br />

Jahren mit Skepsis beäugt,<br />

sind Cobots heute etabliert<br />

und weiter auf dem<br />

Vormarsch. Dabei werden<br />

die künstlichen Kollegen<br />

stetig weiterentwickelt.<br />

Was bedeutet das für die<br />

Anwender und wie geht<br />

es weiter?<br />

SOFTWARETOOLS<br />

ERLEICHTERN<br />

DIE PLANUNG<br />

VON COBOT-<br />

ARBEITSPLÄTZEN<br />

AUS<br />

KOMPONENTEN<br />

WERDEN<br />

APPLIKATIONSKITS<br />

MONTAGE UND HANDHABUNG<br />

DR. WERNER KRAUS<br />

Leiter der Abteilung Roboter- und Assistenzsysteme, Fraunhofer IPA, Stuttgart<br />

Cobots mischen den Robotermarkt auf. Ihr Einsatz mag hinter den zunächst<br />

hohen Erwartungen zurückgeblieben sein. Und doch gibt es praktisch keinen<br />

namhaften Roboterhersteller mehr, der nicht auch eine Cobot-Variante im<br />

Portfolio hat. Hinzu kommen neue Firmen mit reinem Cobot-Fokus. Die<br />

Sparte wächst – zwar noch auf niedrigem Niveau, aber kontinuierlich. Dem<br />

Menschen in Größe und Leistungsmerkmalen recht ähnlich, sehe ich das<br />

größte Potenzial der Cobots darin, dass sie Werkerinnen und Werker<br />

unterstützen, ihnen monotone, lästige Aufgaben abnehmen und Raum für<br />

die Aufgaben geben, die der Mensch auch in (teil-)automatisierten<br />

Umfeldern noch immer am besten kann. Der Cobot ist für mich das, was das<br />

elektrische Lastenrad für die Liefer- und Zustelldienste ist: ein Assistenzsystem,<br />

das die Arbeit erleichtert und das oft noch eine attraktivere Lösung<br />

gegenüber einer Vollautomatisierung ist. Verbunden mit Softwaretools<br />

beispielsweise vom Fraunhofer IPA wird es zudem zunehmend leichter, einen<br />

Cobot-Arbeitsplatz sinnvoll zu planen und normenkonform umzusetzen.


KLARTEXT<br />

PETER PÜHRINGER<br />

Geschäftsführer, Stäubli Robotics, Bayreuth<br />

Die Cobots schlagen ein neues Kapitel in der Geschichte der Automation auf. Noch sind<br />

längst nicht alle denkbaren Aufgabenbereiche für diese Roboterspezies erschlossen, aber<br />

Cobots sind in nahezu allen Branchen auf dem Vormarsch. Sie sind perfekt geeignet, um<br />

Mitarbeiter von monotonen, körperlich anstrengenden Arbeiten zu entlasten. Aber: Der<br />

Cobot-Einsatz reduziert die Dynamik des Roboters weitgehend auf das Niveau des<br />

menschlichen Parts. Deshalb hat Stäubli die Power-Cobots entwickelt. Diese basieren auf<br />

unseren klassischen Industrierobotern, die durch ein hohes Maß an Safetyfeatures für alle<br />

Stufen der Mensch-Roboter-Kollaboration qualifiziert wurden. Sie sind deutlich präziser als<br />

Standardcobots und in Prozessschritten ohne menschlichen Arbeitsanteil auch extrem<br />

schnell. Neben besserer Dynamik und Präzision zeichnen sich die Power-Cobots im Vergleich<br />

zu Leichtbaurobotern auch durch eine höhere Traglast und Verfügbarkeit aus. Mit diesen<br />

Power-Cobots lässt sich auch bei MRK-Prozessen die Produktivität hochhalten.<br />

INDUSTRIEROBOTER<br />

SIND BASIS FÜR<br />

POWER-COBOTS<br />

COBOTS WERDEN<br />

IMMER FLEXIBLER<br />

ANDREA ALBONI<br />

General Manager Western Europe, Universal Robots, München<br />

Cobots werden immer flexibler, die Zahl der realisierbaren Anwendungen wächst täglich. Für die<br />

Unternehmen bedeutet das mehr Wege, ihre Produktivität mit MRK zu steigern, aber auch mehr<br />

Komplexität. Was ist alles umsetzbar? Wieviel Fachwissen ist nötig? Für uns bei Universal Robots<br />

stehen neben technischen Neuerungen, wie einer höheren Traglast oder der Erweiterung unseres<br />

UR+ Ökosystems daher die individuellen Bedürfnisse unserer Kunden im Fokus. So haben wir seit<br />

unserem Markteintritt im Jahr 2008 nicht nur über 50 000 Cobots verkauft, sondern auch ein<br />

flächendeckendes Partnernetzwerk aufgebaut. Das macht es uns möglich, jedem Interessenten – egal<br />

wo – einen erfahrenen Ansprechpartner in seiner Nähe zu bieten. Ob das klassische Beschicken von<br />

Maschinen oder eine anspruchsvolle Qualitätskontrolle mithilfe von KI – je nach Herausforderung<br />

können wir ihm so in der persönlichen Beratung ein maßgeschneidertes Paket schnüren. Denn trotz<br />

aller Weiterentwicklungen ist für uns auch in Zukunft das Entscheidende, Automatisierung für<br />

jedermann zu realisieren – einfach, flexibel, sicher, platzsparend und kostengünstig.<br />

SUPPLEMENT <strong>2021</strong> S 7


MONTAGE UND HANDHABUNG<br />

FLEXIBLE MONTAGE VON<br />

LOSGRÖSSE 1<br />

Wenn sich kleinere Unternehmen erstmals für eine Automatisierung einzelner<br />

Montageschritte entscheiden, wählen sie dafür normalerweise eher<br />

Standardaufgaben. Ein hochspezialisierter Automobilzulieferer ging erfolgreich<br />

einen anderen Weg – und realisierte seinen Einstieg in die Robotik mit einer<br />

komplexen Handlingaufgabe. Zwei Motoman-Roboter montieren dort nun<br />

Gummi-Metall-Lager für unterschiedliche Fahrwerkskomponenten.<br />

Autor: Uwe Braasch, Area Sales Manager/Office Leipzig, YASKAWA Europe<br />

GmbH – Robotics Division, Allershausen<br />

S 8 SUPPLEMENT <strong>2021</strong>


So waren die Experten von Kleinig engineering auch gut gerüstet,<br />

als sie 2019 die Anfrage eines Kunden aus der Automotive-Branche<br />

erreichte: Ein bestehender Montageprozess sollte automatisiert<br />

werden, um auf diesem Weg zum einen Stückzahlen und<br />

Durchsätze zu erhöhen und zum anderen die Anzahl der erforderlichen<br />

Werker zu reduzieren. Konkret ging es dabei um die<br />

Montage von Gummi-Metall-Lagern für Querlenker und<br />

Schwenklager. Und damit um eine sehr anspruchsvolle Automatisierungsaufgabe,<br />

denn bei diesen Fahrwerkskomponenten<br />

handelt es sich um Schmiedeteile mit teilweise großen Fertigungstoleranzen.<br />

Diese Spielräume schließen sich konstruktionsbedingt<br />

erst im weiteren Fertigungsprozess und erfordern bis<br />

dahin eine hohe Flexibilität im Handling. Darüber hinaus liegt<br />

die Greifposition auf unbearbeiteten Flächen, was zusätzliche<br />

Anforderungen an die Effektoren stellt.<br />

Zur Umsetzung dieser sehr speziellen Aufgabenstellung<br />

wurden verschiedene Konzepte diskutiert, wobei die Konstrukteure<br />

von Kleinig engineering eine roboterbasierte Lösung favorisierten.<br />

„Allerdings hatte der Kunde anfangs Bauchschmerzen<br />

beim Thema Robotik“, wie sich Prokurist und Vertriebsleiter<br />

Tobias Franz erinnert. Diese Skepsis war nicht nur in der Komplexität<br />

des Montageprozesses begründet, sondern auch darin,<br />

dass das Unternehmen bisher noch keine Roboter eingesetzt<br />

DIE ROBOTER SIND ÜBER SPS-<br />

FUNKTIONSBAUSTEINE IN EIN<br />

ÜBERGEORDNETES STEUERUNGS-<br />

KONZEPT EINGEBUNDEN<br />

hatte und dementsprechend nicht auf eigene Kompetenzen und<br />

Erfahrungen in diesem Bereich zurückgreifen konnte.<br />

Dass sich der Kunde letztlich doch für die roboterbasierte<br />

Option – und damit für einen Einstieg in die Robotik insgesamt –<br />

entschied, lag an dem überzeugenden, SPS-basierten Anlagenkonzept.<br />

Dieses hat sich inzwischen bewährt als flexible Montagelösung<br />

zur Produktion von Losgröße 1 ohne Rüstaufwand.<br />

Ob Automobil- und Zulieferindustrie, Maschinenbau,<br />

Elektronikfertigung oder Feinmechanik – Montageund<br />

Automatisierungstechnik des sächsischen Sondermaschinenbauers<br />

Kleinig engineering GmbH & Co. KG<br />

kommt in vielen Branchen zum Einsatz. Ein Grund für diesen<br />

Markterfolg: Das seit 1998 aktive Unternehmen deckt den Anlagenbau<br />

in seiner ganzen Breite ab und vereint Entwicklung,<br />

Konstruktion, Elektroplanung, Programmierung, Fertigung und<br />

Service unter einem Dach.<br />

KOMPLEXE AUFGABENSTELLUNG<br />

MONTAGEZELLE ALS KOMPLETTLÖSUNG<br />

Die Komplettlösung kombiniert zwei Montagestationen, eine für<br />

das Gummi-Metall-Lager und eine für die Buchse. In jeder arbeitet<br />

ein Industrieroboter. Beide Bearbeitungsschritte können parallel<br />

durchgeführt werden. Verkettet sind die beiden Stationen<br />

durch ein Umlaufsystem, auf dem für alle Bauteilvarianten geeignete<br />

Universalwerkstückträger durch die Zelle transportiert werden.<br />

Je nach Bauteil beträgt die Bearbeitungszeit rund eine Minute.<br />

Für die Bedienung der kompletten Zelle reicht ein einziger<br />

Mitarbeiter aus.<br />

Die Zuführung bzw. Einschleusung der zu montierenden Einzelteile<br />

in die Montagezelle erfolgt an einer Werkerstation, wo sie<br />

manuell auf den Werkstückträger aufgelegt werden. Anschließend<br />

übernehmen die beiden Roboter automatisch das komplette<br />

Bauteilhandling und sämtliche Bearbeitungsschritte. Diese<br />

umfassen im Einzelnen:<br />

■ in der Montagestation für Gummi-Metall-Lager das Einlegen<br />

des Querlenker-Bauteils in die Montagevorrichtung,<br />

■ den Ausgleich von Bauteiltoleranzen,<br />

■ die aktive Ausrichtung der Fügeachse im Bauteil,<br />

■ das Handling von zwei Gummi-Metall-Lagern zur Benetzung<br />

mit Gleitmittel und die Platzierung auf dem Fügewerkzeug,<br />

■ die Montage der Gummi-Metall-Lager auf Einbaumaß des<br />

Querlenkers durch zwei servomotorische Fügeeinheiten von<br />

Kistler,<br />

■ die optische Abschlussprüfung mit Sensoren der Firma Keyence<br />

sowie<br />

■ die Ablage der montierten Querlenker für den Weitertransport<br />

auf dem Werkstückträger.<br />

In der anschließenden Montagestation für die Buchse kommt der<br />

Roboter für folgende Arbeitsschritte zum Einsatz:<br />

■ die Platzierung der Buchse auf dem Einpresswerkzeug,<br />

■ die Positionierung des Querlenkers bzw. Schwenklagers in die<br />

Montagevorrichtung,<br />

SUPPLEMENT <strong>2021</strong> S 9


01<br />

01 In jeder der beiden Montagestationen arbeitet ein<br />

Industrieroboter Motoman GP25<br />

02 Über SPS-Funktionsbausteine sind die Roboter<br />

direkt in das übergeordnete Steuerungskonzept<br />

eingebunden; bedient wird die Anlage zentral auf einem<br />

Mobile-Panel (HMI)<br />

02<br />

Montageaufgaben geeignet. Bei schwierigen Einlegesituationen<br />

ermöglicht es die sogenannte Servofloat-Option, die Roboterachsen<br />

weich zu schalten, um Bauteiltoleranzen auszugleichen.<br />

Wie alle Modelle der Motoman GP-Serie ist auch der GP25 in<br />

der hohen Schutzklasse IP67 ausgeführt und damit besonders geschützt<br />

gegen Eindringen von Flüssigkeiten und Stäuben. Er lässt<br />

sich also auch unter rauen Arbeitsbedingungen einsetzen und<br />

sehr leicht reinigen. Der Roboter kann zudem ohne Einschränkungen<br />

in beliebiger Einbaulage arbeiten. Roboterkabel lassen<br />

sich entweder seitlich oder durch den Sockel hindurch einführen.<br />

Die integrierte Medienversorgung in den Achsen optimiert<br />

den Aufbau von Greifern und sorgt für höchste Zuverlässigkeit im<br />

späteren Betrieb.<br />

Nicht zuletzt sorgt die kompakte Hochleistungssteuerung<br />

YRC1000 für eine einfache Bedienung und Programmierung. Dafür<br />

kann entweder das klassische Programmierhandgerät oder<br />

das innovative Smart Pendant verwendet werden.<br />

MONTAGE UND HANDHABUNG<br />

n die Montage der Buchse durch eine Fügeachse ohne Öffnen des<br />

Greifsystems,<br />

n das Handling des Bauteils zur Beschriftung mittels Klebe-Label,<br />

Gut-/Schlechtteil-Ablage auf Werkstückträger oder NIO-Box<br />

sowie<br />

n den Weitertransport des Werkstückträgers zur Entnahme des<br />

fertig montierten Bauteils außerhalb der Montageanlage.<br />

An beiden Robotern ermöglichen Doppelgreifer das Handling<br />

der unterschiedlichen Komponenten ohne Greiferwechsel,<br />

was höhere Taktzeiten erlaubt. Auch die Umrüstung bei einem<br />

Bauteilwechsel von Querlenker auf Schwenklager bzw. umgekehrt<br />

erfolgt sehr zeitsparend durch den Einsatz eines<br />

Schnellwechselsystems (Schunk Typ SWK) zum automatischen<br />

Greiferwechsel.<br />

ZWEI HANDLINGROBOTER<br />

MIT JE 25 KG TRAGLAST<br />

Bei der Auswahl der geeigneten Roboter stand für die Konstrukteure<br />

bei Kleinig engineering die Entscheidung für ein<br />

Motoman-Modell von Anfang an fest: „Wir haben uns schon seit<br />

Jahren auf Yaskawa festgelegt und sind sehr zufrieden mit dieser<br />

Entscheidung“, betont David Kleinig, Prokurist und Leiter Steuerungstechnik,<br />

und nennt zum Beispiel die komfortable Inbetriebnahme<br />

und den schnellen Telefonsupport als Gründe.<br />

Aufgrund ihrer spezifischen Reichweite und Leistungsdaten<br />

boten zwei Motoman GP25 mit je 25 kg Tragkraft die optimale<br />

Lösung für die aktuelle Aufgabenstellung: „GP“ steht für „General<br />

Purpose“ und damit für vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Die<br />

6-Achser sind damit auch ideal für das Bauteilhandling und<br />

ÜBERZEUGENDES STEUERUNGSKONZEPT<br />

Als Besonderheit der aktuellen Anlage sind die beiden Roboter<br />

direkt über SPS-Funktionsbausteine in ein übergeordnetes Steuerungskonzept<br />

eingebunden. Dieses umfasst zwei Maschinensteuerungen:<br />

eine SPS zur Steuerung der Gesamtanlage und eine<br />

weitere SPS zur Integration der komplexen Roboterbewegungen.<br />

Bedient wird die Anlage zentral auf einem Mobile-Panel (HMI).<br />

Die eigentliche Anbindung der Robotersteuerungen an die SPS<br />

erfolgt über die Softwareschnittstelle MotoLogix. Damit lassen<br />

sich Motoman-Roboter von Yaskawa im gängigen IEC-61131-Umfeld<br />

schnell und unkompliziert über die SPS programmieren und<br />

steuern. Das Spektrum unterstützter Plattformen umfasst alle<br />

gängigen Standards. Die Konstrukteure von Kleinig engineering<br />

nutzen Controller von Siemens und dementsprechend Profinet.<br />

Durch die Integration in die SPS bleiben alle genuinen Vorteile<br />

der Robotersteuerung erhalten. So berechnet sie die Bewegungskinematik<br />

und garantiert eine hohe Bewegungsqualität. Das<br />

heißt: Das Yaskawa Know-how in Sachen exakte Bewegungsabläufe<br />

der Manipulatoren bleibt weiterhin garantiert. Vor allem bei<br />

jeder Art von Handling, wie Maschinenbestückung, Picking,<br />

Packaging, Placing, Palletizing oder auch Messen, Prüfen und<br />

Sortieren können diese Roboter sowie die dazugehörige Steuerung<br />

ihre vollen Stärken ausspielen.<br />

Die einfache Integration der Robotersteuerung in die SPS zahlt<br />

sich nicht nur beim Betrieb komplexer Produktionsanlagen aus.<br />

Mit MotoLogix genügen SPS-Kenntnisse zur Steuerung von<br />

Robotern. Somit entfällt die Suche nach robotergeschultem Personal<br />

bzw. der Aufwand, das Personal darauf umzuschulen.<br />

Das bestätigt auch David Kleinig, der das Steuerungskonzept<br />

maßgeblich realisiert hat: „MotoLogix macht es für den Endanwender<br />

definitiv einfacher, in die Robotik einzusteigen. Anders<br />

gesagt: Es senkt die Hemmschwelle deutlich, wenn er sich auch<br />

bei der Bedienung und Programmierung des Roboters mit der<br />

Software weiter in der SPS-Welt bewegen kann, in der er sich<br />

schon auskennt.“<br />

Bilder: KLEINIG engineering<br />

www.yaskawa.de<br />

www.kleinig.gmbh<br />

S 10 SUPPLEMENT <strong>2021</strong>


LINEARSCHLITTEN: MEHR LAST AUF VERGLEICHBAREM BAURAUM<br />

Friedemann Wagner GmbH Handhabungstechnik ist seit 1979 Hersteller hochpräziser<br />

und langlebiger pneumatischer Handhabungsmodule. Im Produktbereich Lineareinheiten<br />

sind diverse Modelle, Varianten und Hübe verfügbar. Darunter die kompakten<br />

Linearschlitten des Typs LSK-6 und LSK-4, deren Kreuzrollenführungen für hohe Steifigkeit<br />

sorgen. Trotz großer Momente kann so hohe Wiederholgenauigkeit (+/- 0,01 mm)<br />

erzielt werden. Wie schwäbischer Tüftlergeist zum Kundennutzen führt, zeigen die<br />

eigenentwickelten Kreuzrollenführungen: Sie wirken sich so raumsparend aus, dass im<br />

Inneren des Moduls größere Lagerrollen Platz finden. Ergebnis sind höhere Kräfte auf<br />

demselben Bauraum. Die aus hochfestem Alu (eloxiert) gefrästen Linearschlitten verfügen<br />

über ein externes, gehärtetes Anschlagsystem. Es befindet sich an der Längsseite,<br />

kann aber auch auf die gegenüberliegende Seite montiert werden. Per Anschlagschraube (spätere Klemmung) ist der Hub beidseitig<br />

stufenlos einstellbar. Induktive Näherungsschalter werden smart in der hohlen Anschlagschraube aufgenommen. Sie quittieren<br />

die reale Endlage. Störkanten ergeben sich somit nur auf einer Seite. Die flachen LSK-Lineareinheiten sind in zwei Baugrößen in<br />

Hublängen von 20 bis 200 mm ab Lager – für massekritische Applikationen auch mit montierten Stoßdämpfern – bestellbar. Das<br />

passgenaue Zentriersystem ermöglicht das Verbinden verschiedener Module über ein Rastermaß mit Zentrierringen.<br />

www.wagnerautomation.de<br />

BEWÄHRTER COBOT<br />

MIT ERHÖHTER<br />

TRAGLAST<br />

168 Neuheiten<br />

... auf der ausgezeichneten ...<br />

Spiel<br />

= Virtuell-realer Messestand<br />

Universal Robots (UR) hat eine<br />

neue Ausführung des UR10e<br />

herausgebracht, die über eine<br />

erhöhte Traglast von 12,5 kg<br />

verfügt. Somit werden neue<br />

Möglichkeiten für Anwendungen<br />

wie Palettieren, Maschinenbeschickung<br />

und Verpacken<br />

geschaffen. Der verbesserte<br />

UR10e behält seine<br />

entscheidenden Vorteile bei.<br />

Er benötigt nur eine kleine<br />

Stellfläche, lässt sich intuitiv<br />

programmieren, arbeitet<br />

wiederholgenau präzise und<br />

garantiert jederzeit hohe<br />

Qualität in Kombination mit<br />

zuverlässiger Leistung.<br />

Darüber hinaus ist der UR10e<br />

per Plug-and-Play kompatibel<br />

mit den Hardware- und<br />

Software-Peripherieprodukten<br />

aus dem UR+ Ökosystem von<br />

Universal Robots.<br />

Der Nutzen: Anwender<br />

können schnell und einfach<br />

mit kollaborativen Anwendungen<br />

beginnen.<br />

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SUPPLEMENT <strong>2021</strong> S 11


Kameragestützter<br />

Griff in die Kiste:<br />

Schmalz Bin-Picking-<br />

Greifsystem SBPG<br />

TRICKKISTE FÜR ROBOTER<br />

MONTAGE UND HANDHABUNG<br />

Flexible Greiferkonzepte vervielfachen die<br />

Einsatzmöglichkeiten von Robotern und<br />

machen sie dadurch erst recht lukrativ. Dabei<br />

erfreut diese Form der Automatisierung nicht<br />

nur die Controller im Betrieb – effizientere<br />

Abläufe und kürzere Lieferketten reduzieren<br />

auch den CO 2<br />

-Fußabdruck.<br />

Roboter sind die Macher der Automation. Und sie sind immer<br />

häufiger im Einsatz: Laut einer Erhebung des Statistischen<br />

Bundesamtes nutzte im vergangenen Jahr in<br />

Deutschland fast jedes fünfte Unternehmen im verarbeitenden<br />

Gewerbe mit mehr als zehn Beschäftigten Industrie- oder<br />

Serviceroboter. Die einarmigen Helfer werden immer erschwinglicher,<br />

sind leichter zu programmieren und daher schneller in neue<br />

Arbeitsumgebungen integriert. Hinzu kommen die Ereignisse des<br />

vergangenen Jahres: Der plötzliche Stillstand zeigte, wie fragil lange<br />

Lieferketten sind. Die Hemmschwelle sinkt, in Roboterautomation<br />

zu investieren – die Aussicht auf kürzere Lieferketten, die Entlastung<br />

der Mitarbeiter und eine relativ kurze Amortisationszeit<br />

überzeugen auch Skeptiker von dem technologischen Fortschritt.<br />

Möglich machen das allerdings nicht allein die Roboterhersteller.<br />

Damit sich Roboter auch bei kleinen Serien lohnen oder<br />

Aufgaben übernehmen können, die bisher eine besondere<br />

Auge-Hand-Koordination erforderten, müssen sie besonders<br />

flexibel und clever sein. Der Schlüssel ist das End-of-Arm-Tool.<br />

Die J. Schmalz GmbH entwickelt und fertigt Vakuum-Greifer<br />

und -Erzeuger, die besonders vielseitig sind, die ebenso einfach<br />

implementiert werden können und Prozesse effizienter<br />

machen. Auch für schwierige Aufgaben wie den Griff in die Kiste<br />

hält der Vakuum-Experte Lösungen parat. Zudem erweitert<br />

Schmalz etablierte Produkte um digitale Services. Mithilfe der<br />

Schmalz ControlRoom-App sind Greifer und Vakuum-Erzeuger<br />

schnell installiert und parametriert. Anwender verwalten und<br />

überwachen mit dem Tool ihre intelligenten Devices – ohne<br />

den laufenden Prozess zu unterbrechen.<br />

AUTOMATISIERTER GRIFF IN DIE KISTE<br />

Das Vereinzeln chaotisch angeordneter Werkstücke ist für den<br />

Menschen einfach – und monoton. Damit ein Leichtbauroboter<br />

diesen Job übernehmen kann, braucht er einen Greifer, der tief in<br />

jede Kiste langt und sicher zupackt. Schmalz hat daher seinem Bin-<br />

Picking-Greifer SBPG ein langes, 3-D-gedrucktes Gehäuse verpasst,<br />

das gleichermaßen leicht und kompakt ist. Schmal und ohne Störkonturen<br />

bannt der SBPG die Gefahr, beim Eintauchen im Chaos<br />

hängen zu bleiben. Der Traglast des Roboters luchst er lediglich 500<br />

bis 700 Gramm ab – je nach Ausführung. Ein integrierter Kompaktejektor<br />

erzeugt das Vakuum direkt dort, wo es gebraucht wird. Das<br />

macht den Greifer nicht nur unabhängig von jeder Druckluftleitung,<br />

sondern dank Luftsparfunktion auch besonders effizient.<br />

Die dünne und flexible Dichtlippe des Saugers SVE greift auch<br />

Ecken, Kanten und Freiformteile mit komplexen Geometrien zuverlässig.<br />

Damit der Roboter jedoch weiß, wohin er greifen muss,<br />

braucht es ein 3D-Kamerasystem. Ein projiziertes Gitter hilft der<br />

Software, das Kamerabild zu interpretieren und den Arm an die<br />

richtige Stelle zu dirigieren. Schmalz bietet mit dem Vision-&-<br />

Handling-Set 3D ein Komplettpaket an, das alle für den automatisierten<br />

Griff in die Kiste notwendigen Komponenten beinhaltet,<br />

inklusive geeignetem Anschlusszubehör für den Roboter.<br />

MIT SANFTEN FINGERN UND<br />

FÜR SELBERMACHER<br />

Ist nicht der Handhabungsprozess die eigentliche Herausforderung,<br />

sondern stehen die zu greifenden Objekte einer Automatisierung<br />

im Weg, weiß Schmalz diese Hürde zu überwinden. Es<br />

braucht flexible Greifer, die mit nahezu jeder Geometrie zurechtkommen,<br />

die individuell konfiguriert, schnell verfügbar und kostengünstig<br />

sind oder die der Anwender vor Ort variabel anpassen<br />

kann. Ein besonders sanfter Vertreter ist der Fingergreifer OFG.<br />

Er greift sachte formschlüssig zu und ermöglicht die Automatisierung<br />

auch in der lebensmittelverarbeitenden Industrie. So<br />

S 12 SUPPLEMENT <strong>2021</strong>


01 Zugriff mit Fingerspitzengefühl: Fingergreifer OFG für direkten<br />

Lebensmittelkontakt und Pick-and-Place-Anwendungen<br />

02 Greifer-Baukasten PXT: modulares System für verschiedenste<br />

Handling-Prozesse mit Leichtbaurobotern<br />

01<br />

03 End-of-Arm-Ecosystem Match von Schmalz und Zimmer Group<br />

04 Mobiles Vakuum für Cobots: elektrischer Vakuum-Erzeuger ECBPMi<br />

kommen Schokoküsse und Hähnchenschenkel unbeschadet und<br />

hygienisch in ihre Verpackung.<br />

Das Prinzip „individuell konfigurieren“ setzt Schmalz sowohl<br />

online mit dem additiv gefertigten Leichtbaugreifer SLG um als<br />

auch vor Ort mit dem Vakuum-Endeffektoren-Set VEE. Der neue<br />

Greiferbaukasten PXT übernimmt diese Idee für das Handhaben<br />

schwererer Werkstücke. Aus nur wenigen Standard-Komponenten<br />

können Anwender ihren Greifer schnell und einfach zusammenstellen.<br />

Während die maximale Traglast des VEE bei zwei<br />

Kilogramm liegt, handhabt der PXT bis zu 25 Kilogramm schwere<br />

Werkstücke. Die Option, die einzelnen Komponenten immer wieder<br />

neu zu kombinieren oder zu justieren, bringt genau die Flexibilität<br />

mit sich, die eine lukrative Automatisierung auch kleinerer<br />

Serien braucht.<br />

02<br />

GREIFERWELTEN MITEINAN<strong>DER</strong> VERBUNDEN<br />

Dass es nicht immer die Ein-Greifer-für-alles-Lösung sein kann,<br />

weiß auch Schmalz. Zusammen mit der Zimmer Group hat der<br />

Vakuum-Experte eine multifunktionale End-of-Arm-Plattform<br />

entwickelt. „Match“ ermöglicht einen schnellen und automatisierten<br />

Wechsel zwischen pneumatischen und mechanischen<br />

Greifern. Ein Steuerungsmodul kann mit beiden Lastaufnehmern<br />

sowie dem Vakuum-Erzeuger und dem Roboter kommunizieren.<br />

Schnellwechseladapter und Einrichtungsassistent vereinfachen<br />

die mechanische sowie steuerungsseitige Anbindung. Match<br />

lohnt unter anderem beim Pick-&-Place, dem Be- und Entladen<br />

von Maschinen oder dem Kommissionieren und Verpacken. Das<br />

03<br />

END-OF-ARM-TOOLS SIND <strong>DER</strong><br />

SCHLÜSSEL ZU CLEVERER ROBOTIK<br />

System ist so vielseitig, dass der Anwender es an neue Anforderungen<br />

schnell und einfach anpassen kann.<br />

Damit der Roboter auch unabhängig von einer Druckluftversorgung<br />

einsatzbereit ist, entwickelt Schmalz elektrische Vakuum-Erzeuger<br />

wie die Cobot-Pumps ECBPi und ECBPMi. Bei der<br />

Match-Plattform ermöglichen sie erst die Koexistenz von mechanischem<br />

und vakuumbasiertem Greifen, da sie direkt am Schnellwechseladapter<br />

angeflanscht werden und dort das Vakuum erzeugen,<br />

wo es gebraucht wird. Doch manchmal kommen die<br />

elektronischen Pumpen an ihre Grenzen. Die Handhabung poröser<br />

Werkstücke oder Lasten, die über zehn Kilogramm wiegen,<br />

brauchen eine höhere Saugleistung. Diese stellen pneumatische<br />

Vakuum-Erzeuger wie die RECB zur Verfügung. Ihr Saugvermögen<br />

ist fast fünfmal so hoch wie das der ECBPi, ohne viel Platz<br />

in Anspruch zu nehmen. Mit ihr erreichen Anwender kurze Taktund<br />

Evakuierungszeiten in vollautomatisierten Prozessen und<br />

können sich einer hohen Leckagekompensation sicher sein.<br />

GEWINNBRINGEND IN<br />

VERSCHIEDENSTER HINSICHT<br />

Die richtigen Komponenten bringen gleichermaßen Flexibilität<br />

und Effizienz in die Produktion. Das stärkt den Standort sowie<br />

04<br />

die Nachhaltigkeitsbilanz: Ist eine Automatisierung wirtschaftlich<br />

sinnvoll, lohnt es sich, die Produktion vor Ort zu belassen<br />

oder wieder zurück zu holen. Durch die Rückverlagerung der<br />

Produktion verkürzen sich die Lieferketten. Gleichzeitig<br />

schonen die effizienten Systeme die Ressourcen im Herstellungsprozess.<br />

Beide Aspekte haben einen unmittelbaren Einfluss<br />

auf den CO 2<br />

-Fußabdruck der produzierten Waren. Neben<br />

dem ökonomischen Nutzen gewinnt der Unternehmer somit<br />

auch auf der ökologischen Seite.<br />

Bilder: Schmalz<br />

www.schmalz.com<br />

SUPPLEMENT <strong>2021</strong> S 13


GESCHICKTER SCHWENK<br />

ZU MEHR PRODUKTIVITÄT<br />

MONTAGE UND HANDHABUNG<br />

Bei der Serienfertigung hoher Stückzahlen<br />

steht die Wirtschaftlichkeit im Vordergrund.<br />

So auch bei einem Lohnfertiger, der u.a. spezielle<br />

Halterungen für Antriebe von Cabrioverdecken<br />

mechanisch bearbeitet. Welche Rolle eine<br />

modifizierte Schwenkeinrichtung in diesem<br />

Zusammenhang spielt, erfahren Sie<br />

nachfolgend.<br />

Das auf Metallbearbeitung spezialisierte Lohnfertigungs-<br />

Unternehmen AVCI in Solingen ist überwiegend im Automotive-Bereich<br />

aktiv. Hier geht es um möglichst kostengünstige<br />

Serienfertigung mit hohen Stückzahlen. So<br />

auch bei der mechanischen Bearbeitung von speziellen Halterungen<br />

für Antriebe von Cabrioverdecken. Bislang nutzte AVCI<br />

dafür eine 5-Achs-Maschine, um zum Beispiel erforderliche<br />

Bohrungen in verschiedenen Winkeln, Nachfräsarbeiten von<br />

Auflageflächen und das Fräsen von Gewinden durchzuführen.<br />

„Da diese aber nur eine Bearbeitungsstation und somit kein<br />

hauptzeitparalleles Rüsten bot, kam die Überlegung auf, alternativ<br />

eine 3-Achs-Maschine mit Werkstückwechseltisch um zusätzliche<br />

Zweiachs-Schwenkeinrichtungen aufzurüsten“, berichtet<br />

Lutz Wassem, Fertigungsleiter bei AVCI. Damit wäre die Maschine<br />

hauptzeitparallel rüstbar und so gut wie ständig am Arbeiten.<br />

Die Nebenzeiten würden nur noch Sekunden während des Werkstückwechsels<br />

betragen.<br />

VERGRÖSSERTER STÖRKREIS<br />

ALS HERAUSFOR<strong>DER</strong>UNG<br />

Eine wesentliche Herausforderung bei der Umsetzung dieser<br />

Idee war die Anforderung von AVCI, für die Fertigung von<br />

hohen Stückzahlen auf jeder Seite eine Mehrfachspannvorrichtung<br />

mit entsprechend dimensionierten Störkreisen auf der<br />

C-Achse montieren zu können. Die auf dem Markt angebotenen<br />

Schwenkbrücken kamen wegen ihres asymmetrischen Aufbaus<br />

dafür jedoch nicht in Frage. Insofern galt es, einen Anbieter zu<br />

finden, der die Planscheibe nicht seitlich, sondern mittig unter<br />

Beibehaltung der Stabilität positioniert und damit einen genügend<br />

großen Störkreis bietet. Mit diesem Wunsch wandte sich<br />

AVCI an das Bielefelder Unternehmen ARO-tec, das im Kernge-<br />

S 14 SUPPLEMENT <strong>2021</strong>


schäft Werkzeugmaschinen von Hyundai WIA vertreibt, die der<br />

Lohnfertiger dort auch schon erworben und damit gute Erfahrungen<br />

gemacht hat. Sowohl Hyundai WIA als auch ARO-tec<br />

zeigten großes Interesse an einer Kooperation in diesem Projekt.<br />

Schwieriger gestaltete sich zunächst die gemeinsame Suche<br />

nach einem Anbieter von Schwenkeinrichtungen, der offen war<br />

für die angestrebte Sonderlösung. „Wir haben mehrere Firmen<br />

angefragt, aber alle boten lediglich ihre standardisierten Baukästen<br />

an, die für uns keine Lösung darstellten“, erzählt<br />

Wassem. Keiner sei bereit gewesen, eine passende Ergänzung<br />

zu entwickeln.<br />

Dann aber gingen ARO-tec und AVCI auf Peiseler zu, einen<br />

der führenden Hersteller von Wendern, Drehtischen, Zweiachs-<br />

Schwenkeinrichtungen, Schwenkköpfen und Werkzeugwechseltischen,<br />

der zugleich bekannt ist für die Entwicklung von<br />

komplexen Sonderkonstruktionen. Das Remscheider Unternehmen<br />

zeigte sich ausgesprochen offen für das Finden einer passenden<br />

Lösung.<br />

INNOVATIVE LÖSUNG ERMÖGLICHT<br />

HÖHERE STÜCKZAHLEN<br />

Da eine Zusatzachse immer viel Platz benötigt, galt die Prämisse,<br />

diese so klein und schlank wie möglich zu bauen, ohne aber Stabilitätseinbußen<br />

zu haben. Und das als Plug-and-Play-Lösung.<br />

Denn die vierte und fünfte Achse, die das Wenden des Werkstücks<br />

ermöglicht, sollte in kurzer Zeit leicht entfernt werden<br />

können, um die Werkzeugmaschine bei einem anderen Einsatz<br />

auch als normale 3-Achs-Maschine einsetzen zu können. „Das<br />

alles hat Peiseler hervorragend umgesetzt“, hebt Wassem hervor.<br />

Die Konstrukteure in Remscheid haben für den angestrebten<br />

größeren Störkreis das Wiegengehäuse mit zwei veränderten<br />

Gusshauben rechts und links verlängert. Statt einem ursprünglich<br />

maximalen Durchmesser von 180 mm kann dieser nun bei<br />

einem Werkstück bis zu 650 mm betragen. Zwar ist für AVCI nicht<br />

die Größe des Werkstücks relevant, doch erlaubt diese bauliche<br />

Veränderung die Einrichtung einer hydraulischen Vorrichtung<br />

mit mehreren Spannnestern. Damit ist die Möglichkeit geschaffen,<br />

mehrere kleinere Werkstücke nebeneinander zu bearbeiten.<br />

Dies und der Einsatz eines Palettenwechslers ermöglichen eine<br />

deutlich höhere Stückzahl bei einer zugleich erheblich reduzierten<br />

Fertigungszeit.<br />

„Dass Peiseler in Kooperation mit AVCI und uns eine derart<br />

passende Lösung entwickelt hat, ist wirklich absolut außergewöhnlich“,<br />

hebt Michael Kesterke, Sales Engineer bei ARO-tec,<br />

hervor. Zumal es dabei um eine Werkstückwechsel-Maschine gehe.<br />

„Die Entwicklung einer Schwenkeinrichtung mit vergrößertem<br />

Störkreis und die erstmalige Umsetzung einer solchen Variantenkonstruktion<br />

aus bestehenden Baukastenkomponenten<br />

war auch für uns etwas völlig Neues“, stellt Markus Kocherscheid<br />

ergänzend fest, der bei Peiseler im Vertrieb den Kunden ARO-tec<br />

betreut. Neben den mechanischen Veränderungen sei die nahtlose<br />

Anpassung an die Steuerung der Hyundai WIA F 600 D eine<br />

gewisse Herausforderung gewesen. „Diese Anbindung an die<br />

Werkzeugmaschine und deren elektrische Schnittstellen hat Peiseler<br />

indes exzellent hinbekommen“, unterstreicht Kesterke. Das<br />

sei schließlich keine Selbstverständlichkeit, aber eben extrem<br />

wichtig. Die Maschine mit der Peiseler-Schwenkeinrichtung läuft<br />

inklusive aller Versuche inzwischen seit gut einem Jahr im Drei-<br />

Schicht-Betrieb mit wechselnden Bauteilen für Automotive-Kunden.<br />

„Dank der außergewöhnlichen Technik profitieren wir von<br />

dieser hohen Verfügbarkeit im Dauerbetrieb und den damit möglichen<br />

deutlich höheren Stückzahlen“, freut sich AVCI-Fertigungsleiter<br />

Wassem. Insofern hätten ARO-tec und Peiseler die<br />

Erwartungen voll und ganz erfüllt. Insgesamt habe man die Ausbringung<br />

dadurch um 20 Prozent steigern können. „Und zugleich<br />

vermeiden wir die kostenintensiven Nebenzeiten fast vollständig.<br />

Das wiederum steigert unsere Wettbewerbsfähigkeit.“<br />

KOOPERATION UND ENGAGEMENT<br />

ALS ERFOLGSFAKTOREN<br />

Die Zusammenarbeit aller drei Unternehmen sei absolut reibungslos<br />

gelaufen und sehr produktiv gewesen. Peiseler habe<br />

sich während des gesamten Prozesses massiv eingebracht. „Wir<br />

hatten unsere Vorstellungen und Peiseler hat sie realisiert“, betont<br />

Wassem. Wichtig sei dabei sicher auch die technologische<br />

Performance und die hohe Präzision gewesen. Gerade wenn es<br />

um Dreh- und Schwenkachsen gehe, sei diese besonders wichtig;<br />

da zähle jede Bogensekunde. Entscheidend sei daneben die<br />

Offenheit und ausgeprägte Bereitschaft zu außergewöhnlichen<br />

Sonderlösungen, damit verbunden die überdurchschnittliche<br />

Kundenorientierung sowie die gebotene Technologie, Qualität<br />

und Leistungsstärke. Dass Peiseler in diesem Sinne ein ausgezeichneter<br />

Partner ist, darin sind sich insofern sowohl AVCI-<br />

Fertigungsleiter Wassem als auch ARO-tec-Vertriebsmann<br />

Kesterke einig.<br />

Bilder: Peiseler<br />

www.peiseler.de<br />

20 PROZENT MEHR OUTPUT<br />

Mit der modifizierten Schwenkeinrichtung<br />

konnten wir die Ausbringung um 20 Prozent<br />

steigern. Und zugleich vermeiden wir die kostenintensiven<br />

Nebenzeiten fast vollständig. Das<br />

wiederum steigert unsere Wettbewerbsfähigkeit.“<br />

LUTZ WASSEM, Fertigungsleiter bei AVCI<br />

SUPPLEMENT <strong>2021</strong> S 15


SCHWERE<br />

LASTEN SICHER<br />

BEWEGEN<br />

item hat neue Komponenten<br />

für den<br />

einfachen Bau von<br />

Schwerlasttischen<br />

entwickelt. Mit<br />

diesen lassen sich<br />

schwere Lasten einfach elektrisch auf und ab bewegen. Dazu<br />

bietet der Tischsäulensatz 4 E HD ESD 230V mit vier Säulen eine<br />

stabile Unterkonstruktion. Der Schwerlasttisch ist für eine<br />

Gesamtbelastung bis zu 1 t ausgelegt. Der Tischsäulensatz 2 E<br />

HD ESD 230 V bildet die Basis für den Bau von Tischen mit zwei<br />

Beinen bis zu einer maximalen Belastung von 600 kg. Der<br />

maximale Hub für beide Ausführungen beträgt 400 mm bei<br />

einer Geschwindigkeit von 9 mm/s. Das neue Hubmodul 8<br />

120x120 HF hebt Behälter und Werkstücke bis 100 kg. Die<br />

Höhenverstellung erfolgt hydraulisch per Fußpedal, ohne<br />

Strom. Dabei kann die Säule bis zu 400 mm ausgefahren und<br />

kontrolliert wieder abgesenkt werden. Durch die Verwendung<br />

der Systemnut 8 lassen sich alle Komponenten des item MB<br />

Systembaukastens kombinieren.<br />

www.item24.com<br />

VAKUUM-GREIFER<br />

FÜR KOLLABORATIVE<br />

ROBOTER<br />

SMC, der Spezialist für<br />

pneumatische und elektrische<br />

Automatisierung, bietet mit<br />

der Vakuum-Greifereinheit der<br />

Serie ZXP-X1 eine neue<br />

Lösung, von der Anwender<br />

umfangreich profitieren: Sie bietet Zeitersparnis bei Installation<br />

und Wartung, mehr Flexibilität dank einer variierbaren<br />

Anzahl an Vakuumsaugern und individueller Befestigungsmöglichkeiten<br />

sowie Platzersparnis durch eine All-in-One-Einheit<br />

mit u.a. integriertem Vakuumerzeuger und Drucksensor. Der<br />

Anschluss des Vakuum-Greifers gelingt schnell und leicht nach<br />

dem Plug-and-Play-Prinzip. Mittels Montageflansch gemäß<br />

Normierung ISO9409-1-50-5-M6 ist auch das Anbringen des<br />

Greifers mit wenig Aufwand verbunden. Je nach Anwendungsfall<br />

lassen sich nicht nur 1, 2 oder 4 Vakuum-Sauger am Greifer<br />

anbringen, sondern auch diverse Saugervarianten. Außerdem<br />

können die Sauger dank Befestigungsflansch zum einen mit<br />

unterschiedlichen Abständen befestigt und zum anderen bei<br />

externer Vakuumquelle separat verwendet werden.<br />

www.smc.de<br />

NEUE ENERGIEFÜHRUNG SPART PLATZ AM ROBOTER<br />

Die dreidimensionalen triflex R-Energieketten von igus sind in der Industrie weit<br />

verbreitet, wenn es darum geht, Leitungen und Schläuche am Roboter ausfallsicher zu<br />

führen. Damit bei der Bewegung des Energiekettensystems keine Schlaufen entstehen,<br />

die den Roboter behindern könnten, kommen bisher Rückzugsysteme auf der dritten<br />

Achse zum Einsatz. „Die Achsen an den Robotern bieten jedoch immer weniger Platz,<br />

daher musste eine neue Lösung her“, so Jörg Ottersbach, Leiter des Geschäftsbereichs<br />

e-ketten bei igus. Gesagt, getan, wurde auf Basis der triflex R-Energiekette das triflex<br />

TRX-System entwickelt. Hierbei handelt es sich um eine vierdimensionale Energiekette,<br />

in der das Rückzugsystem bereits integriert ist. „Mit TRX schaffen wir eine platzsparende<br />

Kette, die direkt kompakt auf der dritten Achse fixiert werden kann. Die Energieführung<br />

tordiert in sich, verlängert und verkürzt sich spiralförmig wie bei einem Teleskopauszug um bis zu 40 %“, so Ottersbach.<br />

www.igus.de<br />

MONTAGE UND HANDHABUNG<br />

ROBOTERSTEUERUNG: KOMPAKTER CONTROLLER MIT UMFANGREICHEN FUNKTIONEN<br />

Mit der neuen Robotersteuerung FD-19 präsentiert OTC Daihen Europe eine technische Weiterentwicklung<br />

des Vorgängermodells FD-11. Das neue Gerät ist um etwa 25 % kleiner, Funktionalität und Bedienkomfort<br />

wurden umfangreich erweitert. Die Steuerung ist für Schweißroboter genauso klein wie für Handlingroboter,<br />

die für 210 kg Traglast ausgelegt sind. Das neue ergonomische Programmierhandgerät ist um 15 % leichter<br />

und bietet gleichzeitig ein neues Touch-Display mit verbesserter Lesbarkeit und erhöhtem Spritzwasserschutz.<br />

Außerdem hat der Hersteller die generelle Haptik und den Druckpunkt der Tasten des Bedienerfelds<br />

auf eine intuitive Handhabung hin verbessert. Die Menüführung wurde in Anlehnung an die Arbeit mit<br />

üblichen Tablet-Anwendungen modernisiert und bietet neben der Erkennung von Wisch-Bewegungen ein<br />

übersichtliches Icon-Menü sowie die Möglichkeit zur Darstellung von Programmen im Vollbildmodus. Das<br />

neue Teach Panel wird wahlweise mit 8 m oder alternativ 15 m Kabel geliefert. Optional bietet OTC das<br />

Panel auch drahtlos an (WiTP).<br />

www.otc-daihen.de<br />

Qualität, die seit 1979 bewegt !<br />

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S 16 SUPPLEMENT <strong>2021</strong>

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