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DER KONSTRUKTEUR 9/2021

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09<br />

19073<br />

September <strong>2021</strong><br />

€ 13,00<br />

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

FÄLLEN<br />

PER FUNK<br />

Schmiermittelfreie Linearführungen und<br />

Gleitlager sorgen für sichere Forstarbeit<br />

DerKonstrukteur.de


Bereit für ein neues Steuerungslevel<br />

Premiere auf der EMO<br />

Die Zukunft beginnt hier und jetzt. Wie? Das erfahren Sie<br />

im Oktober – auf der EMO in Mailand und bei unserer<br />

virtuellen Messe. Experten an der Maschine eröffnen<br />

sich so völlig neue Möglichkeiten: Von der ersten Idee<br />

bis zum Finish des Werkstücks. Vom Einzelstück bis zur<br />

Serie. Von der einfachen Nut bis zur komplexen Kontur.<br />

Vom Einrichten bis zum Abarbeiten. Diese Innovation<br />

bringt Ihre Produktion nach vorne. Steigert die Prozesssicherheit.<br />

Hebt Ihre Fertigung auf ein neues Level.<br />

Erleben Sie die neue Steuerung!<br />

EMO MILANO<br />

4.10. – 9.10.21 Halle 7 F05<br />

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Virtuelle Messe, 11.10. – 29.10.21<br />

live.heidenhain.de


EDITORIAL<br />

TRENDWENDE?<br />

Entwickelte sich in den Sommermonaten doch alles so positiv:<br />

Die 7-Tage-Inzidenz lag im einstelligen Bereich, und der Impffortschritt<br />

stimmte zuversichtlich. Die Wirtschaft erholte sich,<br />

und die Industriekonjunktur zeigte sich vergleichsweise robust.<br />

Die Stimmung war so gut wie lange nicht mehr. Doch nun<br />

scheint sich das Blatt zu wenden und auch ich frage mich, wie<br />

werden die Herbstmonate verlaufen, finden die lang ersehnten<br />

Begegnungen auf den Messen statt und wie stelle ich mich auf<br />

das Unplanbare ein? Dennoch: ich bleibe optimistisch und bin<br />

überzeugt, dass deutlich mehr möglich sein wird als vor einem<br />

Jahr. Und genau dieser Wandel gepaart mit Beständigkeit und<br />

Robustheit spiegelt sich auch in den Themen der aktuellen<br />

Ausgabe wider. In unserem SPECIAL beleuchten wir den Wandel<br />

der Werkzeugmaschinenindustrie. Wir haben dazu u.a. mit<br />

Professor Denkena, Leiter des IFW der Leibniz Universität<br />

gesprochen und gefragt, ob wir uns inmitten einer Trendwende<br />

befinden (S. 74) und welchen Einfluss die Digitalisierung auf die<br />

Branche nimmt. Auch berichten wir über Industrie-4.0-fähige<br />

Komponenten (S. 80) und zeigen, warum der Wandel weg vom<br />

Verbrennungsmotor hin zur Elektromobilität auch für den<br />

Werkzeugmaschinenbau einen Kurswechsel bedeutet (S. 72).<br />

Weiteres Top-Thema in dieser Ausgabe sind die Herausforderungen<br />

in der Kunststoffindustrie. Auch wenn dieser Werkstoff<br />

aus dem modernen Leben nicht mehr wegzudenken ist, haftet<br />

ihm ein negatives Image an. Grund sind die weltweiten Einträge<br />

von Abfällen in die Umwelt. Hier heißt es also „Design for<br />

Recycling“. Mehr dazu ab Seite 36.<br />

Eine inspirierende Lektüre, Mut zur Trendwende und weiterhin<br />

alles Gute wünscht Ihnen<br />

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Geschwindigkeit und Genauigkeit<br />

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zur schnellen Messung auf<br />

wechselnden Oberflächen<br />

• Einfache Montage & Inbetriebnahme<br />

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Nicole Steinicke<br />

Chefredakteurin<br />

n.steinicke@vfmz.de<br />

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Elektronik-Produktion<br />

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Applikationsingenieure:<br />

Tel. +49 8542 1680<br />

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INHALT<br />

06<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

03 Editorial: Trendwende?<br />

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

Jan Schröder, Konstruktionsleiter,<br />

Deutsche van Rietschoten &<br />

Houwens GmbH, Hannover<br />

08 Konstruktion 2030: Magischer Draht<br />

10 Motek <strong>2021</strong>: Live und in Farbe<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

12 TITELSTORY<br />

Gleitlager und Linearführungen:<br />

Die beste Erfindung seit der Motorsäge<br />

16 Lineartechnik: Die Robotik bewegt sich<br />

20 Schaltschranküberwachung 4.0<br />

24 Sind Unternehmen bereit für die nächste<br />

Revolutionsphase hybrider Arbeitsmodelle?<br />

26 Verdrahtungstechnik:<br />

Schaltschrankbau mit Fingerspitzengefühl<br />

16<br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

30 DC-Kleinstmotoren: Auf die richtige<br />

Partnerwahl kommt es an<br />

32 Antriebssystem: Freiheitsgrade in<br />

jede Richtung<br />

WERKSTOFF- UND VERBINDUNGSTECHNIK<br />

36 Infrarot-Strahler: Kleben im Takt<br />

der Produktion<br />

38 Pressensystem: Sicheres Nieten mit Kühlung<br />

40 Fakuma <strong>2021</strong>: Kreislaufwirtschaft ist das<br />

Thema der Zukunft<br />

30<br />

KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

56 Schnellverbinder: Clevere Federmechanik<br />

senkt Montageaufwand<br />

58 Schwingungselemente bringen Nachhaltigkeit<br />

in Fahrt<br />

62 Kugelsperrbolzen: Mit Vielfalt punkten<br />

4 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


SPECIAL<br />

WERKZEUGMASCHINEN<br />

64 Rückwandsysteme für Produktions- und Fräsprozesse:<br />

Schutz nach Maß<br />

70 KLARTEXT<br />

Werkzeugmaschinenindustrie im Wandel<br />

72 Zykloidgetriebe: Technologiewandel auf ganzer Linie<br />

74 INTERVIEW<br />

Quo vadis Werkzeugmaschinenbau? Professor Denkena, Leiter<br />

des IFW der Leibniz Universität Hannover hat die Branche im Blick<br />

76 Lineartechnik in Bearbeitungszentren: Präzise und gut geführt<br />

80 Sicherheitsbremsen 4.0 – zukunftsorientiert planen<br />

SERVICE<br />

82 Impressum<br />

83 Vorschau<br />

74<br />

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HEMA GmbH, Seligenstadt<br />

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igus GmbH, Köln<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 5


JAN SCHRÖ<strong>DER</strong><br />

ist Konstruktionsleiter bei<br />

dem Bremsen-Spezialisten<br />

Deutsche van Rietschoten<br />

& Houwens GmbH. In seiner<br />

Freizeit interessiert er sich für<br />

den Boots- und Flugzeugbau.<br />

Was hat Sie in die Welt der<br />

Konstruktion gezogen?<br />

Das Interesse an der Technik hatte ich<br />

schon von Kindesbeinen an. Lego Technik<br />

war hier ein willkommenes Werkzeug für<br />

die Umsetzung meiner Ideen. Die Grundlagen<br />

des Getriebebaues habe ich mir<br />

autodidaktisch erschlossen. Technik fasziniert<br />

mich heute noch mehr als damals.<br />

Der Weg in die Konstruktion stand für<br />

mich schon mit 10 Jahren fest.<br />

Sie haben langjährige Erfahrung in<br />

3D-Design. Wo geht hier die Reise hin?<br />

Wir arbeiten jetzt schon viel mit „intelligenten“<br />

Modellen und Baugruppen.<br />

Das ermöglicht uns, einen sehr hohen<br />

Qualitätsstandard in der Konstruktion zu<br />

halten und auszubauen. Ich könnte mir<br />

vorstellen, dass es hier zukünftig Erweiterungen<br />

geben wird, die es ermöglichen,<br />

einen Teil der Konstruktionsarbeit zu<br />

automatisieren. Der Wegfall der klassischen<br />

Fertigungszeichnung ist ein Schritt,<br />

der diesen Weg begleiten wird.<br />

Was fasziniert Sie an Bremsen?<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Eine Welt ohne Bremsen ist nicht möglich.<br />

Alles was sich bewegt muss auch gebremst<br />

werden. Je schneller unser Leben wird,<br />

desto größer werden die Herausforderungen,<br />

auch im Bereich der Bremsen. Wie<br />

kann man davon nicht fasziniert sein?<br />

Konstruieren Sie auch in Ihrer Freizeit oder<br />

brauchen sie da eher einen Ausgleich?<br />

Selbstverständlich! In der Freizeit erschließe<br />

ich mir die Gebiete der Technik mit denen<br />

ich im Beruf nichts zu schaffen habe. Da<br />

wären der Boots- und Flugzeugbau, genauso<br />

wie die konstruktiven Eigenheiten<br />

von Verbrennungskraftmaschinen und die<br />

Verdrängung dieser durch die Elektromobilität.<br />

Das Sammeln von entsprechenden<br />

Büchern, vorrangig alten, rundet dieses ab.<br />

6 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de<br />

ALLES WAS SICH<br />

BEWEGT, MUSS AUCH<br />

GEBREMST WERDEN<br />

JAN SCHRÖ<strong>DER</strong>, KONSTRUKTIONSLEITER,<br />

DEUTSCHE VAN RIETSCHOTEN & HOUWENS<br />

GMBH, HANNOVER


BALLUFF: UMSATZ STEIGT WIE<strong>DER</strong> STARK<br />

Der Gesamtumsatz der Balluff Gruppe ist im 1. Quartal <strong>2021</strong> auf 127 Mio.<br />

EUR gestiegen. Damit erreichte das Unternehmen wieder das Umsatzniveau<br />

vom 1. Quartal 2018, dem bisher stärksten Quartal. Die Auftragslage des<br />

Unternehmens aus Neuhausen verbesserte sich seit Ende des letzten Jahres:<br />

Im 1. Quartal <strong>2021</strong> verzeichnet Balluff ein Plus von 17 % im Auftragseingang<br />

verglichen mit dem Vorjahr. Damit ist die Auftragslage noch besser (+ 11 %)<br />

als im 1. Quartal des Rekordjahrs 2018. Wachstumsimpulse kommen vor<br />

allem aus den Regionen Asia Pacific und Nordamerika. Der wichtige<br />

europä ische Markt nimmt dagegen – pandemiebedingt – erst langsam<br />

wieder Fahrt auf. Im Jahr 2020 erzielte die Gruppe einen Umsatz von<br />

410 Mio. EUR (- 13 %). Mit einem Umsatzrückgang von 19 % war der deutschsprachige<br />

Raum am stärksten betroffen. Ein Meilenstein in diesem Jahr wird<br />

der Baubeginn des Neubaus in Neuhausen sein. Die Bauarbeiten werden<br />

voraussichtlich in der zweiten Jahreshälfte beginnen.<br />

www.balluff.com<br />

ESCHA-GESCHÄFTS-<br />

LEITUNG ERWEITERT<br />

Der Anschlusstechnikspezialist<br />

Escha erweitert seine<br />

Geschäftsleitung. Das Unternehmen<br />

hat zum 1. August<br />

<strong>2021</strong> Dipl.-Ing. Guido Lange<br />

zum Geschäftsleiter Marketing<br />

& Vertrieb berufen.<br />

Guido Lange war vorher bei<br />

Wieland Electric tätig, wo er<br />

für das Global Key Account<br />

Management verantwortlich<br />

zeichnete. Zuvor hatte er<br />

WELLE-NABE-VERBINDUNGEN<br />

Schrumpfscheiben • Konus-Spannelemente • Spannsysteme<br />

4 225 000 Nm<br />

bereits ähnliche Funktionen<br />

bei anderen namhaften<br />

Unternehmen der Automatisierungsbranche<br />

inne. Bei<br />

Escha verantwortet Guido<br />

Lange ab sofort die Bereiche<br />

Marketing, Vertrieb, Produktmanagement,<br />

Technische<br />

Beratung sowie Zoll und<br />

Außenwirtschaft. „Ich freue<br />

mich, dass wir mit Guido Lange<br />

einen international erfahrenen<br />

Branchenexperten für diese bei<br />

Escha neue Position gewinnen<br />

konnten. Er wird das bestehende<br />

Geschäftsleitungsteam<br />

ergänzen und für neue Impulse<br />

sorgen“, sagt Dipl.-Wirt.-<br />

Ing. Marco Heck, Geschäftsführer<br />

der Escha Gruppe.<br />

www.escha.net<br />

www.ringspann.de


KONSTRUKTION 2030<br />

MAGISCHER DRAHT<br />

Wiegand-<br />

Sensoren mit<br />

Puls-Waves<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Was hat Posital als Drehgeberhersteller mit dem<br />

Trendthema Energy Harvesting zu tun?<br />

Wir haben uns vor gut 15 Jahren dem Energy Harvesting per<br />

Wiegand-Effekt verschrieben. Mit einem nach einem Patent des<br />

Erfinders John Wiegand speziell konditionierten Draht aus<br />

Vicalloy ist es uns gelungen, Multiturn-Encoder zu bauen, die<br />

auch im stromlosen Zustand die Bewegungen der drehenden<br />

Welle ohne Batterien oder Getriebe erfassen. Der in eine Kupferspule<br />

eingebettete haarfeine Wiegand-Draht reagiert auf das<br />

sich veränderte Feld eines externen Permanentmagneten. Jede<br />

Rotation quittiert unser Wiegand-Sensor, den wir zur millionenfach<br />

gefertigten SMD-bestückbaren Energy-Harvesting-Komponente<br />

weiterentwickelt haben, mit einem durch Ummagnetisierung<br />

erzeugten elektrischen Puls. Mit 200 nJ liefert er genügend<br />

DIE WIEGAND-TECHNIK BIETET<br />

JEDE MENGE POTENZIAL<br />

Energie, sodass die Zählelektronik auch ohne externe Power auf<br />

dem Posten bleibt. Anfang 2014 ging in unserem F&E-Zentrum<br />

das Wiegand Technology Center ans Netz. Hier fertigen wir den<br />

speziellen Draht auf Original-Maschinen und nach Rezepturen<br />

des US-Erfinders – und entwickeln die Technik weiter. Neben<br />

Drehgebern sind Wiegand-Sensoren längst auch in Gas- und<br />

Wasser-Durchflussmessern eine feste Größe.<br />

Was steckt hinter der „Wiegand-2.0“-Initiative,<br />

die Sie gestartet haben?<br />

Wir wollen die Wiegand-Technik noch stärker im Pool der<br />

klassischen Energy-Harvesting-Systeme wie Solar, Piezo oder<br />

Thermoelektronik etablieren. Im Juli haben wir mit Ubito ein<br />

Start-Up ins Rennen geschickt, das komplett neue Applikationen<br />

für den ‚magischen’ Draht aufspüren soll. Neben Energiegewinnung<br />

stehen auch Signalerzeugung sowie drahtlose Übertragung<br />

elektrischer Energie im Fokus. Getragen wird unser Engagement<br />

von zwei richtungsweisenden Forschungsinitiativen – beide mit je<br />

einer Mio. Euro vom Bundesministerium für<br />

Bildung und Forschung gefördert. Ziel des ersten Projektes ist<br />

u. a., die Wiegand-Sensoren noch robuster und kostengünstiger<br />

8 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de<br />

zu machen. Beim zweiten Projekt steht die signifikante<br />

Erhöhung der Energieausbeute im Mittelpunkt. Es geht darum,<br />

genügend Energie für die drahtlose Kommunikation von<br />

Sensoren zu erzeugen. Ziel ist, konkrete Prototypen von autark<br />

funkenden IoT-Sensoren zu präsentieren.<br />

Wo geht die Reise hin? Welche Anwendungen<br />

haben Sie auf dem Schirm?<br />

Schon jetzt haben wir mit eigensicheren Näherungsschaltern<br />

ein neues Feld für Wiegand-Sensoren gefunden. Bei künftigen<br />

vielversprechenden Applikationen reicht das Spektrum neben<br />

IoT vom niederfrequenten drahtlosen Laden bis zu transkutaner<br />

Energieversorgung für implantierbare medizinische Geräte,<br />

etwa bei Herzschrittmachern. Pioniergeist ist gefragt – wie<br />

schon bei unserem Start in das spannende Wiegand-Thema.<br />

Bilder: Posital-Fraba<br />

www.posital.com<br />

DR. MICHEAL LÖKEN,<br />

Leiter des F&E-Zentrums von POSITAL-FRABA, Aachen


ZUGANG ZU BREITEM INDUSTRIE-4.0-ÖKOSYSTEM<br />

MicroStep Europa und Eckelmann wollen gemeinsam Industrie-4.0-<br />

Konzepte für die Blechbearbeitung voranbringen. Erstes Ergebnis<br />

der Technologie- und Innovationskooperation ist eine Faserlaserschneidmaschine.<br />

Die Baureihe MSE SmartFL ist bereit zur Nutzung<br />

der herstellerübergreifenden europäischen IIoT-Vernetzungslösung<br />

IndustryFusion. Die Open-Source-Vernetzungslösung für Smart Factories<br />

und Smart Products erlaubt eine Verknüpfung von Maschinen, Fabriken<br />

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

ihre Fertigung zu digitalisieren und Zugang zu einem breiten Industrie-<br />

4.0-Ökosystem schaffen, das von der Vielfalt mittelständischer Akteure<br />

lebt. In diesem Sinne ist auch eine Nutzung mit FactoryWare MMS<br />

möglich. Das hersteller- und technologie-unabhängige Machine<br />

Management System von Eckelmann bietet mittelständischen Blechbearbeitern<br />

einen einfachen Einstieg in die Digitalisierung und<br />

Vernetzung von Maschinen.<br />

www.eckelmann.de<br />

SCHAEFFLER HEBT<br />

PROGNOSE AN<br />

Der Automobil- und Industriezulieferer<br />

Schaeffler hat seine<br />

Zwischenmitteilung für die<br />

ersten drei Monate des Jahres<br />

<strong>2021</strong> vorgelegt. Im Berichtszeitraum<br />

lag der Umsatz der<br />

Schaeffler Gruppe bei 3,56<br />

Milliarden EUR (Vorjahr: 3,281<br />

Milliarden EUR). Der währungsbereinigte<br />

Anstieg um 11,2 %<br />

ist vor allem auf die deutliche<br />

Erholung der Sparte Automotive<br />

Japanese quality – trusted worldwide since 1921<br />

Bearings<br />

for productivity<br />

Technologies zurückzuführen,<br />

nachdem die Umsatzentwicklung<br />

in der Vorjahresperiode<br />

aufgrund der Coronavirus-<br />

Pandemie durch eine stark<br />

rückläufige Automobilproduktion<br />

belastet war. Die Umsatzerlöse<br />

der Sparten Automotive<br />

Aftermarket und Industrial<br />

stiegen währungsbereinigt im<br />

Vergleich zum Vorjahresquartal<br />

um 4 beziehungsweise 3,9 %<br />

an. Klaus Rosenfeld, Vorsitzender<br />

des Vorstands der Schaeffler<br />

AG: „Das starke erste Quartal<br />

<strong>2021</strong> versetzt uns in die Lage,<br />

unsere Prognose für das<br />

laufende Jahr <strong>2021</strong> trotz der<br />

bestehenden Unwägbarkeiten<br />

nach oben anzupassen.”<br />

www.schaeffler.com<br />

Get to know our bearings at www.koyo.eu<br />

Automotive components Bearings Machine Tools / Mechatronics


MOTEK <strong>2021</strong><br />

LIVE UND IN FARBE<br />

Es wird Zeit, dass sich Unternehmen der industriellen Produktion und<br />

Automatisierung wieder fachlich austauschen können. Genau das sollen die<br />

Messen Motek und Bondexpo vom 5. bis 8. Oktober <strong>2021</strong> in Form einer<br />

Präsenzveranstaltung ermöglichen – live, real und persönlich. Lesen Sie, was Sie<br />

in Stuttgart erwartet und warum Sie diesen Termin nicht verpassen sollten.<br />

<strong>2021</strong><br />

Der Messeveranstalter Schall lehnt<br />

sich in vollem Umfang an das Hygienekonzept<br />

der Messe Stuttgart an, das<br />

komplett behördlich abgestimmt und<br />

auf der Basis der allgemeingültigen<br />

Corona-Verordnung des Landes<br />

Baden-Württemberg ausgeführt ist.<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Für die Branche der Produktions- und Montageautomatisierung<br />

sowie Füge- und Klebtechnologie ist die Motek samt<br />

der komplementären, vollständig eingebundenen Bondexpo<br />

eine der wichtigsten Fachveranstaltungen, weil sie als Leitmesse<br />

für die Welt der Automation das geeignete Produkt- und<br />

Leistungsportfolio up to date zeigt – Komponenten, Baugruppen,<br />

Subsysteme und Komplettanlagen samt Robotik. „Live, persönlich<br />

und ganz echt werden sich unsere Aussteller und Fachbesucher<br />

austauschen können“, freut sich Bettina Schall, Geschäftsführerin<br />

des Messeveranstalters Schall. Darüber hinaus bestätigen<br />

viele Aussteller, dass nichts über einen persönlichen Austausch<br />

hinaus geht und es wichtig ist, im Sinne des Standortes Europa<br />

den Dialog mit Kunden und Partnern wieder in Gang zu setzen.<br />

VON SOFTWARE…<br />

Mit Sonderschauen setzt der Veranstalter den Fokus auf neue<br />

Technologien und deren praktische Umsetzbarkeit im modernen<br />

industriellen Produktionsalltag. Beispielsweise zeigt die „Arena<br />

of Integration“ (AoI) in Halle 1 wie Vernetzung von Software und<br />

Montagetechnik funktioniert und welche tragende Rolle dies im<br />

Rahmen der Digitalisierung von Fertigung und Montage spielt.<br />

So wird der Fachbesucher und Interessent bei der Umsetzung<br />

der Digitalisierung im eigenen Unternehmen unterstützt und<br />

inspiriert.<br />

…BIS HIN ZU 3D-DRUCK<br />

Ebenfalls ein Themenhighlight in Halle 1 wird die „Sonderfläche<br />

3D-Druck“ sein, wo Anbieter von 3D-Druckern für den industriellen<br />

Einsatz, Material-Anbieter für den 3D-Druck sowie Auftragsfertiger<br />

für 3D-Druck-Teile und -Baugruppen ihre Lösungen<br />

und Services präsentieren. Besonders jene Branchen profitieren<br />

von der Technologie, die Kleinserien oder Sonderbauteile/Ersatzteile<br />

herstellen. Im industriellen Alltag sind Produkte der additiven<br />

Fertigung zwar längst angekommen, doch das Feld der neuen<br />

Möglichkeiten ist schier unendlich: absolute Konstruktionsfreiheit,<br />

freies Produktdesign, bionische Strukturen, Hinterschneidungen,<br />

Überhänge, Leichtbaustrukturen. Auf der Motek werden<br />

Highlights gezeigt – nicht nur Konstrukteure werden sich freuen.<br />

Bilder: P. E. Schall<br />

www.motek-messe.de<br />

10 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


MOTEK <strong>2021</strong><br />

PROZESS-MONITORING UND QUALITÄTSSICHERUNG AUS EINEM GUSS<br />

Tox Pressotechnik präsentiert Lösungen für die vernetzte Fertigung,<br />

darunter das neue Servopressen-System Tox-Electric Drive Core.<br />

Dahinter verbirgt sich eine Kombination aus Antrieb, Controller und<br />

Software. Das Plug-and-play-fähige System ist dank Feldbus<br />

schneller als sein Vorgänger integriert, sammelt Daten und erfüllt<br />

damit die Voraussetzungen für Predictive Maintenance. Herzstück<br />

ist das Tox-Power Module Core. Es ist Servoumrichter und zentrale<br />

Intelligenz der Antriebssteuerung in einem und mit einer Feldbusschnittstelle<br />

ausgestattet, über die es mit der übergeordneten<br />

Steuerung kommuniziert. Die Bedienung erfolgt über die neu<br />

aufgesetzte Tox-Software HMI 3.1. Sie vereint die Parametrierung, Bedienung, Prozessüberwachung, Diagnose und Auswertung sowie<br />

das Qualitätsdatenmanagement. Der Anwender entscheidet, ob er sie auf dem eigenen PC oder auf einem der Tox-HMI-Panels installiert.<br />

Das Tox-Power Module Core tauscht Daten mit der Tox-Edge Unit aus – einer kleinen Box, die direkt auf dem Servoantrieb montiert<br />

ist. Sie sammelt alle Sensordaten und gibt diese gebündelt an das Modul weiter.<br />

www.tox-pressotechnik.com<br />

SPERRBOLZEN-SCHNELLVERSCHLÜSSE<br />

IM BRANCHENCHECK<br />

Schnelles Arretieren<br />

und Lösen auf<br />

Knopfdruck, ohne<br />

Werkzeug und stetig<br />

wiederholbar: Dafür<br />

bietet das Unternehmen<br />

Erwin Halder<br />

ein Schnellverschluss-<br />

Sortiment an, die<br />

„Halder Pins“. Um<br />

über die Luftfahrt<br />

und Veranstaltungstechnik<br />

hinaus weitere Zielbranchen zu erschließen, wurde<br />

Anfang <strong>2021</strong> eine crossmediale Kampagne unter dem Claim<br />

„Think Unlimited“ initiiert. In deren Zentrum steht die Micro-<br />

Site www.halder-pins.de. Statt technischer Spezifikationen<br />

werden dort Quick Facts aus der Produktwelt und Praxisbeispiele,<br />

etwa aus dem Motorsport und der Bauindustrie,<br />

präsentiert. „Überall, wo es darum geht, Bauteile schnell<br />

zu verbinden oder Lasten einfach zu transportieren, sind<br />

unsere rund 2 500 Pin-Varianten smarte Problemlöser“, so<br />

Geschäftsführer Stefan Halder. Erhältlich ist unter anderem<br />

ein Kugelsperrbolzen, über den sich Bauteile schnell<br />

verbinden lassen. Neu sind eine Klemmbolzen-Variante für<br />

Sacklöcher sowie ein Tragbolzen mit integriertem Gewinde<br />

und drehbarem Schäkel.<br />

www.halder.de<br />

FÜR DIE SCHNELLE MONTAGE<br />

Den Aufschnapprahmen KEL-Snap bietet Icotek nun auch als<br />

neue, teilbare Variante KEL-Snap-S an. Die Rahmen ermöglichen<br />

eine schnelle und werkzeuglose Montage der KEL/KEL-U/<br />

KEL-Quick/KEL-FG-A Kabeleinführungen von Icotek. Schaltschränke<br />

können vom Steuerungsbauer im Vorfeld mit der<br />

KEL-Snap Rahmen ausgestattet werden, um eine spätere<br />

Montage beim Maschinenbauer zu erleichtern. Dichtungen<br />

sind im Snap-S-Rahmen beidseitig integriert. Durch die<br />

Teilbarkeit des Aufschnapprahmens lässt sich dieser auch<br />

nachträglich problemlos montieren. Sollte ein montierter<br />

KEL-Snap modifiziert werden, so lässt sich dieser durch einen<br />

teilbaren<br />

Rahmen<br />

ersetzen, ohne<br />

alle durchgeführten<br />

Leitungen<br />

abklemmen<br />

und die<br />

vorhandene<br />

KEL demontieren<br />

zu müssen.<br />

Ein Durchfädeln<br />

der<br />

Leitungen durch die KEL-Snap-S entfällt, da der teilbare Rahmen<br />

erst zusammengerastet wird, wenn die Leitungen durch den<br />

Ausbruch durchgeführt wurden.<br />

www.icotek.com<br />

Heute schon ausgerastet?<br />

EAS ® -High-Torque Sicherheitskupplungen:<br />

Der präzise, zerstörungsfreie Überlastschutz<br />

für Schwermaschinen<br />

www.mayr.com<br />

Ihr zuverlässiger Partner<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 11


TITELSTORY<br />

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

DIE BESTE ERFINDUNG SEIT<br />

<strong>DER</strong> MOTORSÄGE<br />

Schmiermittelfreie Linearführungen und Gleitlager in funkgesteuertem<br />

Fällkeil sorgen für eine sichere Forstarbeit. Eine Erfindung, die sowohl<br />

Forstarbeiter als auch die Jury des 10. Manus Award überzeugt.<br />

Tobias Vogel, Geschäftsführer Gleitlager und<br />

Lineartechnik, igus GmbH, Köln<br />

12 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

Es ist keine triviale Aufgabe, Bäume mit Hammer<br />

und Keil zu fällen – hier lauern große Gefahren.<br />

Die Forstreich GmbH aus Freiburg hat deshalb<br />

einen funkgesteuerten, akkubetriebenen Fällkeil<br />

entwickelt. Für dessen Linearbewegung setzt der Erfinder<br />

auf Doppelschienen und Gehäuselager vom Typ<br />

Drylin W. Zudem kommen Gleitlager der Serie Iglidur<br />

G zum Einsatz. Diese Komponenten ermöglichen die<br />

Aufnahme hoher Radialkräfte über eine lange Lebensdauer<br />

hinweg – auch in Gegenwart von Dreck, Sand<br />

und Sägespänen.<br />

Die vergangenen Jahre haben ihre Spuren in den<br />

Wäldern hinterlassen. Die Bäume sind trockener geworden,<br />

durch Schädlinge geschwächt und müssen vielfach<br />

gefällt werden. Doch das Fällen mit Hammer und Keil<br />

wird immer gefährlicher. Denn abgestorbene Äste können<br />

<strong>DER</strong> EINSATZ DES FÄLLKEILS<br />

ENTLASTET DEN KÖRPER UND<br />

ERHÖHT DIE SICHERHEIT BEI<br />

<strong>DER</strong> FÄLLUNG<br />

SILBER FÜR<br />

DEN FÄLLKEIL<br />

Der Fällkeil begeistert auch das<br />

Kuratorium des 10. Manus Award.<br />

Der Preis wird alle zwei Jahre an<br />

einzigartige und nachhaltige<br />

Projekte mit Gleitlagern verliehen.<br />

Die Jury, bestehend aus Experten<br />

der Forschung, Industrie und<br />

Fachpresse, bewertet die Einreichungen<br />

und kürt die Gewinner.<br />

Insgesamt 582 Einsendungen aus<br />

41 Ländern sind in diesem Jahr<br />

eingegangen. Der funkbetriebene<br />

Fällkeil gewann den silbernen<br />

Manus Award.<br />

bei der kleinsten Erschütterung durch die Werkzeuge abbrechen<br />

und herunterfallen. Mehr als 30 Todesopfer sind<br />

jährlich bei Baumfällarbeiten zu beklagen, hinzu kommen<br />

hunderte von Verletzungen. Der ferngesteuerte Fällkeil<br />

der Firma Forstreich aus Freiburg schafft hier Abhilfe:<br />

Nach dem Anlegen des Fallkerbs und des Sägeschnitts<br />

wird der ferngesteuerte Fällkeil in den Sägeschnitt gesetzt.<br />

Nun kann sich der Forstwirt in die Rückweiche begeben<br />

und mittels Funksender sich die Fällung aus sicherer<br />

Entfernung starten.<br />

DIE IDEE: SICHERHEIT UND<br />

UNFALLVERMEIDUNG<br />

Bereits seit 20 Jahren hilft Stefan Reichenbach bei der<br />

Forstarbeit im gemeinsamen Familienwald mit. Das<br />

Fällen eines Baums birgt nicht nur Unfallgefahren, sondern<br />

auch hohe körperliche Anstrengungen durch das<br />

Klopfen des klassischen Fällkeils oder des Fällhebels in<br />

den Baum. Zwei gute Gründe also für den Maschinenbauingenieur<br />

Stefan Reichenbach, hierfür eine Lösung<br />

zu entwickeln, die sowohl den Körper entlastet als auch<br />

die Sicherheit der Arbeit erhöht. Nach eineinhalb Jahren<br />

Entwicklungszeit und mehreren Prototypen entstand<br />

schließlich der ferngesteuerte Fällkeil. Sein Vorgänger,<br />

der Ratschenkeil, war ausschlaggebend für die Gründung<br />

seiner Firma „Forstreich“ im Jahr 2014; der Name<br />

ist eine Kombination aus dem Einsatzgebiet und dem<br />

Nachnamen des jungen Erfinders.<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 13


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

01 02<br />

TITELSTORY<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

01 Fällen auf Knopfdruck mit dem akkubetriebenen Fällkeil<br />

des Unternehmens Forstreich<br />

02 Nach dem Sägeschnitt wird der Keil in den Baum eingesetzt,<br />

anschließend kann sich der Forstwirt auf eine sichere Distanz<br />

begeben und über Funk den Fällkeil starten<br />

03 In den Gehäuselagern kommt das Hochleistungspolymer<br />

Iglidur J200 zum Einsatz: es ist reibungsarm, schmiermittelfrei<br />

und vermeidet eine Kontamination des Waldbodens<br />

04 Philipp Köbele (li.), technischer Verkaufsberater bei der Igus<br />

GmbH, half dem Geschäftsführer der Forstreich GmbH Stefan<br />

Reichenbach bei der Auslegung der Linearführung<br />

HERAUSFOR<strong>DER</strong>UNGEN IN<br />

<strong>DER</strong> ENTWICKLUNG<br />

DIE LAGER KÖNNEN HOHE RADIAL-<br />

KRÄFTE UND DREHMOMENTE<br />

AUFNEHMEN UND WEITERLEITEN<br />

Die Funktionsweise des Keils ist praktisch, komfortabel und einfach.<br />

Nach dem Sägeschnitt wird der Keil in den Baum eingesetzt.<br />

Anschließend kann sich der Forstwirt auf eine sichere Distanz –<br />

mindestens zehn Meter – begeben und über Funk den Fällkeil<br />

starten. Durch ein Vorschieben werden die Platten des Fällkeils<br />

gespreizt, der Keil fährt nach vorn aus und öffnet so den Sägeschnitt.<br />

Der Baum gerät ins Kippen und fällt. „Eine große Herausforderung<br />

war die Elektronikentwicklung und die Zusammenarbeit<br />

von Funk und dem akkubetriebenen 1 600 Nm starken<br />

Motor“, erinnert sich Stefan Reichenbach. „Die andere Herausforderung<br />

war die Mechanik: Wir benötigten eine Art Stütze für<br />

das Drehmoment des Motors und für die gleichzeitige Ausführung<br />

einer Linearbewegung.“ Auf der Suche nach den passenden<br />

mechanischen Elementen nahm der Entwickler den Kontakt<br />

zum Kunststoffspezialisten Igus auf. „Durch meine vorherigen<br />

Berufserfahrungen hatte ich immer wieder Berührungspunkte<br />

mit den Gleitlagern und Linearführungen von Igus, daher war<br />

auch bei diesem Projekt klar, dass ich meine Entwicklung<br />

mithilfe von Igus lösen wollte“, konstatiert Reichenbach. Fündig<br />

wurde er mit einer Drylin WS-Doppelschiene aus Aluminium<br />

mit Drylin W-Gehäuselagern. Die Gleitelemente in den Lagern<br />

bestehen aus dem reibungsarmen Hochleistungspolymer<br />

Iglidur J200. Als Radiallager der Spindel dienen zwei Iglidur G-<br />

Gleitlager.<br />

Bereits zum zehnten Mal suchte<br />

die Jury des Manus Awards nach<br />

einzigartigen und kreativen<br />

Gleitlager-Anwendungen<br />

14 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

03 04<br />

WIDRIGSTE BEDINGUNGEN FÜR<br />

DIE LINEARFÜHRUNG<br />

Die Linearführung und die Lager halten im Fällkeil extremen<br />

Umgebungsbedingungen stand. „Erde, Sand, Sägespäne,<br />

Feuchtigkeit und Harz durften in unserer Anwendung nicht<br />

zum Versagen oder Fressen der Lagerung führen. Mit den<br />

Igus-Polymerprodukten haben wir genau das Richtige gefunden.<br />

Metallische Lager mit Schmiermittel hätten in Kombination<br />

mit Schmutz das Lager blockiert“, so Stefan Reichenbach.<br />

Wir verzichten in unseren Lagern komplett auf Schmiermittel,<br />

das macht unsere Lösungen leicht, gleichzeitig robust<br />

sowie schmiermittel- und wartungsfrei. Das gilt auch<br />

für unsere Schienen aus gehärtetem und eloxiertem Aluminium“,<br />

erläutert Philipp Köbele, technischer Verkaufsberater<br />

bei Igus. Ein weiterer wichtiger Punkt: Durch den<br />

Verzicht von externen Schmierstoffen gelangt kein Öl in<br />

den Waldboden. Die Lager sind kostengünstig und können<br />

dennoch hohe Radialkräfte und Drehmomente aufnehmen<br />

und weiterleiten – und das mit hoher Lebensdauer.<br />

NEUE IDEEN FÜR DIE<br />

FORSTWIRTSCHAFT<br />

Bereits mehrere hundert ferngesteuerte Fällkeile hat das<br />

drei Mann starke Unternehmen in Deutschland, Österreich<br />

und der Schweiz verkauft. Gefertigt werden alle Fällkeile per<br />

Hand im neuen Büro- und Werkstatt-Gebäude in Freiburg,<br />

auch vom Erfinder Stefan Reichenbach persönlich. Seine<br />

Zielgruppe sind vor allem Forstverbände und Forstdienstleister.<br />

Das Feedback sei durchweg positiv. „Es ist großartig,<br />

wenn die Kunden sagen, dass es die beste Erfindung der<br />

Forstwirtschaft in den letzten 30 Jahren sei oder die beste<br />

Erfindung seit der Motorsäge“, freut sich Reichenbach. „Viele<br />

meiner Kunden sind Anfang 50 und damit körperlich nicht<br />

mehr ganz so fit und fragen mich: Warum hast du das nicht<br />

schon früher entwickelt? Solche Rückmeldungen bestärken<br />

mich, weiterzumachen und neue Ideen für die Forstwirtschaft<br />

in Kürze auf den Markt zu bringen.“<br />

Bilder: 01, 02 Forstreich GmbH, Sonstige igus GmbH<br />

www.igus.de<br />

COG SETZT ZEICHEN:<br />

Werkstoffkompetenz<br />

zum Quadrat.<br />

Präzisions-O-Ringe<br />

aus eigener Entwicklung und Fertigung.<br />

www.COG.de


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

Auf der siebten Achse kann<br />

ein sechsachsiger Knickarm-<br />

Roboter parallel zu einer<br />

Produktionsstraße mitlaufen<br />

und Aufgaben an mehreren<br />

Stellen erledigen<br />

DIE ROBOTIK<br />

BEWEGT SICH<br />

Lineartechnik eröffnet neue Möglichkeiten<br />

in der Robotik und unterstützt die<br />

Performance – von der siebten Achse<br />

bis hin zu Linear- und Portalrobotern.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Lineartechnik ist in der Robotik unter anderem bei Zu- und<br />

Abführungsvorgängen im Einsatz. Wer dabei die Werkzeugführung<br />

übernimmt und wer das Teilehandling – Roboter<br />

oder Lineartechnik – ist je nach Applikation unterschiedlich.<br />

„So stellen beispielsweise biegesteife Rollon-Teleskope in<br />

automatisierten Materialpuffern sicher, dass es selbst bei großen<br />

Gewichten der Rohlinge und bearbeiteten Werkstücken zu keiner<br />

Durchbiegung der Aufnahmen kommt. Damit kann der Roboter<br />

die Position sicher finden“, erklärt Andreas Kaiser, Business Development<br />

Director bei Rollon. Erfordern die Anwendungen dagegen<br />

ein Höchstmaß an Präzision, ist eine umgedrehte Aufgabenverteilung<br />

angebracht: In dem Fall würde der Roboter das Teilhandling<br />

übernehmen, während das Werkzeug, zum Beispiel ein<br />

Schweißlaser, präziser als mit einem Roboter von einer Rollon-<br />

Kugelrollspindel-Achse bewegt werden kann.<br />

Jörg Lillpopp, Leiter Vertrieb & Technik, Rollon GmbH, Düsseldorf<br />

BAUKASTEN WIRD DIVERSEN<br />

ANFOR<strong>DER</strong>UNGEN GERECHT<br />

MIT EINER LINEARACHSE LÄSST<br />

SICH <strong>DER</strong> AKTIONSRADIUS<br />

ALLER ROBOTER ERWEITERN,<br />

UNABHÄNGIG VOM HERSTELLER<br />

O<strong>DER</strong> ROBOTERTYP<br />

Der Rollon-Linearachsbaukasten wird nahezu allen Anforderungen<br />

und Umgebungsbedingungen gerecht – von dynamisch und<br />

flexibel über besonders sauber und hygienisch bis hin zu extrem<br />

robust. Das Portfolio umfasst unter anderem Linearachsen mit<br />

Kugel- oder Rollenlager, Riemen-, Zahnstangen- und Kugelgewindeantriebe,<br />

hochbelastbare Teleskopschienen, Reinraumlösungen<br />

sowie schmierstofffreie, abgedeckte und offene Varianten.<br />

„Unsere Linearachssysteme auf Aluminiumbasis sind sehr<br />

leistungsfähig im Nutzlastbereich bis 400 kg – entweder als Portal<br />

16 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


mit reiner Lineartechnik oder, wenn ein Sechs-Arm-Roboter bevorzugt<br />

wird, als Arbeitstraumergänzung in Form einer siebten<br />

Achse“, hebt Andreas Kaiser hervor. Aluminium sorgt für geringes<br />

Gewicht, schnelle Montage, Flexibilität sowie Energieeffizienz.<br />

Gleichzeitig sind die stranggepressten Profile belastbar, steif, präzise<br />

und zuverlässig – bei kompakter Bauweise.<br />

FLEXIBEL UND WIRTSCHAFTLICH<br />

MIT SIEBTER ACHSE<br />

Die Trends in der Robotik gehen in Richtung Leichtbau, Modularität<br />

und Einfachheit. Gefragt sind wandlungsfähige und unkomplizierte<br />

Lösungen. Die Roboterhersteller versuchen die Integration<br />

von Peripherie wie Greifer, Schlauchpakete oder Linearachsen<br />

zu vereinfachen. Neuen Nutzergruppen, die bisher nicht die<br />

typischen Anwender von Robotik waren, etwa kleinere Montagebetriebe,<br />

soll dies den Automatisierungseinstieg erleichtern. Ob<br />

flexibler Roboterarm, intuitiv bedienbarer Cobot oder klassischer<br />

Sechs-Achs-Knickarmroboter: Wenn es um lange Verfahrwege,<br />

hohe Lasten oder große Arbeitsräume geht, kommen die stählernen<br />

Arbeitskollegen schnell an ihre Grenzen. Dann hilft eine<br />

siebte Achse, denn sie vergrößert den Arbeitsbereich. Der Roboter<br />

verfährt auf einer Linearachse und erledigt Aufgaben an verschiedenen<br />

Stellen. Das modulare Shuttle-System von Rollon ist<br />

in mehreren Baugrößen erhältlich und in jede Anwendung integrierbar.<br />

Die Aluminium-Profile können kleinere und mittlere<br />

Unbenannt-2 1 www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 10.12.2020 <strong>2021</strong>/09 10:40:33 17


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

01<br />

01 Linearachsen sind die Basis für den Aufbau<br />

hocheffizienter Mehrachssysteme<br />

02 Die Linearachsen der Actuator Line sind belastbar,<br />

präzise und kompakt ausgelegt<br />

03 Die Teleskopschienen verfügen über besonders<br />

biegesteife Profile und weisen auch bei maximaler<br />

Belastung nur eine minimale Durchbiegung auf<br />

02<br />

Roboter mit einem Gewicht bis 1 500 kg und einer Nutzlast bis<br />

rund 300 kg automatisiert tragen und bewegen.<br />

VARIANTENVIELFALT GESTATTET<br />

INDIVIDUELLE LÖSUNGEN<br />

Die Variantenvielfalt des Portfolios ermöglicht eine bedarfsgerechte<br />

Dimensionierung der Achse. Durch Verbinden mehrerer<br />

Profile lässt sich die Verfahrachse verlängern und erhöht die<br />

Reichweite des Roboters. Je größer die benötigte Reichweite für<br />

den Prozess, desto mehr spart der Anwender durch die Kombination<br />

aus Roboter und Linearachse im Vergleich zu zwei oder<br />

mehreren Einzelrobotern. Der Roboter ist flexibel einsetzbar, die<br />

03<br />

DIE ALUMINIUM-PROFILE<br />

KÖNNEN ROBOTER BIS 1 500 KG<br />

UND EINER NUTZLAST BIS RUND<br />

300 KG TRAGEN UND BEWEGEN<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Linearachse schneller und günstiger als ein Roboter. Kombiniert<br />

der Anwender beides, hat er die Vielfalt des Roboters zur Verfügung<br />

und kann ihm mehrere Arbeitsstationen zuweisen. Das<br />

Konzept der siebten Achse bietet höhere Flexibilität als eine reine<br />

Roboterlösung und ist bei kleineren und mittleren Robotern eine<br />

wirtschaftliche Alternative.<br />

Während sich Roboter-Linearachs-Kombinationen für komplexe<br />

Handlingaufgaben anbieten, eignen sich bei höheren<br />

Anforderungen hinsichtlich Dynamik, Reichweite oder Tragfähigkeit<br />

Portalroboter oder Mehrachssysteme. Maßgeschneiderte<br />

Systemlösungen passen sich dem vorhandenen Bauraum und<br />

bestehenden Produktionslayouts an und lassen sich dynamisch<br />

betreiben. Basis sind Linearachsen der Rollon-Actuator-Line:<br />

Tragkraft, Verfahrgeschwindigkeit, Wiederholgenauigkeit, Taktzahlen,<br />

Verfahrwege und Spannweiten sind hoch, Eigengewicht<br />

und Durchbiegung nur gering. Auch ein Dauereinsatz sowie<br />

Umgebungen mit abrasiven Stäuben sind realisierbar.<br />

Bilder: Rollon GmbH<br />

www.rollon.de<br />

18 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

REINRAUMTAUGLICHE LINEARANTRIEBE<br />

Die IEF-Werner<br />

GmbH hat ihr<br />

Standardprogramm<br />

um<br />

Linearantriebe<br />

mit Metallbandabdeckung<br />

erweitert. Damit<br />

eignen sich die<br />

Antriebe für<br />

Reinräume nach<br />

ISO 14644-1 von<br />

Klasse 1 bis 8. Das Metallband schützt einerseits vor dem<br />

Eindringen von Schmutz oder Partikeln und verhindert<br />

andererseits die Partikelabgabe an die Umgebung der<br />

Lineareinheit. Bei den ausgewählten Lineareinheiten handelt<br />

es sich um den Spindelantrieb der Baureihe Profiline 70 MB,<br />

die Zahnriemenantriebe Modul 65/15 MB und 115/42 MB<br />

sowie die Direktantriebe Euroline 140 und 200. Die Metallbandabdeckung<br />

besteht aus korrosionsbeständigem Stahl<br />

mit glatter, leicht zu reinigender Oberfläche. Mittels Magnetleiste<br />

wird sie auf Position gehalten und an der Endplatte<br />

oder an die Umlenkköpfe geklemmt. Das Metallband lässt<br />

sich einfach tauschen, ohne funktionsrelevante Bauteile<br />

demontieren zu müssen. Die Lineareinheiten führt der<br />

Automatisierungsspezialist je nach Applikation optional<br />

auch mit einer Absaugung aus. Diese lässt sich einfach<br />

handhaben, erfordert nur wenig Leistung und kann auch<br />

für Dreiachs-Systeme eingesetzt werden.<br />

www.ief.de<br />

INDUSTRIE-ROBOTER ALS REINRAUMVARIANTE<br />

SOWIE FÜR RAUE UMGEBUNGEN VERFÜGBAR<br />

Mit der Schutzart IP67 als Foundry Plus 2 sowie mit Reinraumzertifizierung<br />

nach ISO-Klasse 4 ist der ursprünglich im<br />

Jahr 2020 eingeführte IRB 1 300 nun in weiteren Ausführungen<br />

verfügbar. Dank Versiegelung sämtlicher elektrischer Komponenten<br />

können weder Flüssigkeiten noch Staub in den Kleinroboter<br />

eindringen. Für Unternehmen bieten sich dadurch<br />

zusätzliche Einsatzmöglichkeiten. In der Metallverarbeitung –<br />

darunter in Anwendungen wie Metalldruckguss, Sandguss,<br />

Schmieden und Zerspanen – sorgt die Ausführung Foundry<br />

Plus 2 für zusätzlichen Schutz. Denn am Endeffektor kommt<br />

hier ausschließlich<br />

rostfreier Stahl zum<br />

Einsatz. Dies beugt<br />

Korrosion vor und<br />

vorzeitiger Verschleiß<br />

wird verhindert.<br />

In Branchen wie der<br />

Pharmaindustrie und<br />

der Halbleiterfertigung,<br />

die saubere Produktionsumgebungen<br />

erfordern, hilft die nach ISO-Klasse 4 zertifizierte Reinraumvariante<br />

des IRB 1 300 dabei, das Risiko einer Kontamination<br />

auszuschließen. Die chemikalienbeständige Außenlackierung<br />

wird selbst dann nicht angegriffen, wenn z. B. bakterientötende<br />

Reinigungsmittel verwendet werden. Das Design des Roboters<br />

weist zudem sehr geringe Zwischenräume auf, sodass es<br />

Bakterien schwer haben, sich überhaupt festzusetzen.<br />

www.abb.de/robotics<br />

ROBOTER MONTIEREN BIEGSAME KABEL<br />

Für das Stecken von biegeschlaffen Flachbandkabeln in<br />

der Elektronikfertigung hat Artiminds Robotics einen<br />

Ansatz entwickelt, der eine Automatisierung dieses<br />

unergonomischen Prozesses ermöglicht. Die Planung,<br />

Simulation und Programmierung der sensoradaptiven<br />

Anwendung erfolgt mit der No-Code-Softwarelösung<br />

Artiminds Robot Programming Suite (RPS). Zur Aufnahme<br />

des Flachbandkabels wird ein Vakuum-Greifer am<br />

Roboterarm montiert. Der Spike-Search-Baustein der<br />

Software gleicht Toleranzen beim Steckvorgang automatisch aus. Sobald eine definierte<br />

Einstecktiefe registriert wird, führt der Roboter das formlabile Bauteil an dieser Stelle ein.<br />

www.artiminds.com<br />

NEU<br />

PRÄZISES HANDLING METALLENER WERKSTÜCKE<br />

Mit dem MG10 stellt der dänische Robotik-Spezialist OnRobot seinen ersten Magnetgreifer<br />

vor. Mit ihm lassen sich Kraftaufwand und Griff präzise steuern. Dies eröffnet Anwendern<br />

neue Möglichkeiten beim Handling metallener Werkstücke: Wo Parallel- oder Vakuumgreifer<br />

an ihre Grenzen stoßen, automatisiert der MG10 Prozesse in Maschinenbeschickung, Materialumschlag<br />

oder Montage. Indem er auch perforierte und unregelmäßig geformte Metallteile<br />

sicher fasst und hält, eignet er sich beispielsweise für Einsätze in der Automobil- oder<br />

Luftfahrtbranche. Der Greifer lässt sich schnell für neue<br />

Aufgaben umrüsten und ist mit Robotern aller marktgängigen<br />

Hersteller kompatibel. „Der MG10 erlaubt<br />

Unternehmen, auch in Low-Volume/High-Mix-Produktionen<br />

schnell und flexibel zwischen verschiedenen<br />

Applikationen zu wechseln“, erklärt Enrico Krog Iversen,<br />

CEO von OnRobot. Zudem bietet er eine Alternative zu<br />

teuren, komplexen pneumatischen Greifern.<br />

www.onrobot.com/de<br />

Griffe,<br />

die mehr<br />

können!<br />

KN Controls<br />

Funktionsgriffe<br />

www.krausnaimer.com


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

SCHALTSCHRANK-<br />

ÜBERWACHUNG 4.0<br />

Das Temperaturmanagement in Schaltschränken ist oft eine<br />

Herausforderung für Konstrukteure. Hitzegefahren durch falsch angeordnete<br />

Geräte oder ungünstige Belüftung können sie meist im Vorfeld minimieren,<br />

doch bei externen Einflüssen und Geräteanomalien ist spezifisches Condition<br />

Monitoring gefragt. Wer Sensordaten über Ethernet im IIoT verarbeiten will,<br />

setzt am besten auf eine smarte Lösung, die wir Ihnen hier vorstellen.<br />

20 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

In Schaltschränken können erhöhte oder unregelmäßige Temperaturverhältnisse<br />

zu Leistungsverlust oder gar dem Ausfall<br />

einzelner Geräte führen. Mit einer höheren Geräte- bzw. Energiedichte<br />

im Schaltschrank vermehrt sich unweigerlich auch<br />

die Verlustleistung. Gemeint ist der Teil des aufgenommenen<br />

Stroms, der nicht prozessrelevant abgegeben wird, sondern bei<br />

elektronischen Geräten in Form von Wärme. Sind die Komponenten<br />

eines Schaltschranks dann so angeordnet, dass sich Hotspots<br />

(Wärmenester) bilden oder kaum kühle Luft strömen kann,<br />

entstehen gleich mehrere Risiken: Präzise Messgeräte werden<br />

gegebenenfalls ungenau, Komponenten haben eine geringere<br />

Lebensdauer oder fallen schlimmstenfalls dauerhaft aus. Besonders<br />

hitzeanfällig sind komplexe Systeme wie Steuerungen. Die<br />

meisten SPSen haben eine maximale Betriebsumgebungstemperatur<br />

von 55 °C. Diese liegt gerade einmal 15 °C über dem „Wohlfühlklima“<br />

vieler Schaltschränke.<br />

ANOMALIEN ERKENNEN<br />

Schon beim Bestücken eines Schaltschranks lassen sich wärmeinduzierte<br />

Risiken auf ein gewisses Maß reduzieren. Geräte in<br />

Blöcken von moderater Größe zusammenfassen, Luftbarrieren<br />

durch ungünstig verlegte Kabel oder Kabelkanäle vermeiden und<br />

wärmesensitive Komponenten möglichst weit unten einbauen –<br />

mit solchen Strategien schaffen Anwender gute Voraussetzungen.<br />

Trotz optimaler Topologie oder gar der Ventilation mithilfe<br />

von Klimaanlagen ist es aber sinnvoll, die klimatischen Verhältnisse<br />

im Schaltschrank permanent elektronisch zu überwachen.<br />

So bemerken Instandhalter frühzeitig Anomalien, um Fehlfunktionen<br />

zuvorzukommen, insbesondere auch in Außenbereichen,<br />

wo die Witterung als externer Faktor hinzukommt.<br />

Klaus Ebinger, Leiter Produktmanagement<br />

Interfactechnik, Hans Turck GmbH & Co. KG, Mülheim<br />

WHITEPAPER:<br />

HOTSPOTS IM<br />

SCHALTSCHRANK<br />

VERMEIDEN<br />

Erfahren Sie mehr über kluges<br />

Schaltschrankdesign – mit<br />

fünf Strategien, mit denen<br />

sich Gefahren minimieren und<br />

Energie bei der Belüftung oder<br />

Klimatisierung sparen lassen:<br />

bit.ly/WhitepaperTurck<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 21


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

01 02<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

ÜBERWACHUNG AUF <strong>DER</strong> HUTSCHIENE<br />

MITHILFE VON ZUSTANDSDATEN<br />

AUS DEM SCHALTSCHRANK<br />

KÖNNEN ANWEN<strong>DER</strong> EINEM<br />

GERÄTEAUSFALL ZUVORKOMMEN<br />

UND SO DIE VERFÜGBARKEIT<br />

IHRER ANLAGE ERHÖHEN<br />

Als einfach ergänzbare Condition-Monitoring-Lösung hat Turck<br />

vor einigen Jahren die Schaltschrankwächter IM12-CCM und<br />

IMX12-CCM (mit Ex-Zulassung) ins Programm genommen. Die<br />

Kompaktgeräte werden auf der Hutschiene montiert und verfügen<br />

„on-board“ über drei Sensoren zum Überwachen von Temperatur,<br />

Luftfeuchtigkeit und Türabstand. Über eine parametrierbare<br />

Grenzwertbildung sendet der IM(X)12 genau dann ein<br />

Signal, wenn definierte Werte über- bzw. unterschritten werden.<br />

Konkret hieße das etwa: Ein Gerät ist überhitzt, im Schaltschrank<br />

bildet sich Tau, oder die Tür wurde nicht ordnungsgemäß verschlossen.<br />

Der IM12-CCM besitzt einen internen Datenlogger mit Zeitstempel<br />

und speichert Daten bis zu zwei Jahren. So können<br />

Anwender schleichende Veränderungen auch über längere Zeiträume<br />

erkennen und die Ursache beheben. Über eine Schnittstelle<br />

lassen sich zwei Schaltschrankwächter im Master-Slave-<br />

Mode betreiben, um den Türschluss und die anderen Grenzwerte<br />

gleichzeitig an zwei Punkten im Schaltschrank zu überwachen.<br />

Der Master verarbeitet die Daten des Slaves und sendet ein Signal<br />

an die Steuerung. Standardmäßig verfügt der IM12-CCM über<br />

zwei Schaltkontakte sowie eine IO-Link-Schnittstelle. Im Quick-<br />

Teach-Modus kann der Anwender die Grenzwerte vor Ort ganz<br />

einfach einstellen. Alternativ ist eine Parametrierung über IO-Link<br />

oder ein FDT-Framework wie PACTware möglich. Den Türstatus<br />

sollten Unternehmen nicht nur hinsichtlich Temperatur und<br />

Luftfeuchtigkeit kontrollieren. Allen voran in sogenannten „Kritischen<br />

Infrastrukturen“ (Kritis) wie der Strom- und Wasserversorgung<br />

müssen digitale Systeme zuverlässig und nachvollziehbar<br />

vor unbefugtem Zugriff geschützt werden. So sieht es das IT-<br />

Sicherheitsgesetz vor. Hier punkten Turcks CCM-Geräte mit ihren<br />

sicheren Kontrollfunktionen. Ohne großen Aufwand machen die<br />

Geräte jeden Schaltschrank fit für den Einsatz in Kritischen Infrastrukturen.<br />

ZWEI WELTEN MITEINAN<strong>DER</strong> VERBINDEN<br />

Um die Zustandsüberwachung von Schaltschränken nicht nur<br />

vor Ort darstellen zu können, sondern die Daten aus der Fabrikebene<br />

(OT) auch in die IT-Welt zu übertragen, geht Turck mit<br />

dem IM18-CCM nun den nächsten Schritt. Über seine Ethernet-Schnittstelle<br />

liefert das 18 mm schmale Gerät die Messwerte<br />

der Sensoren an übergeordnete Systeme. Dieser Weg führt<br />

theoretisch bis in die Cloud, die dem Wartungspersonal auch<br />

per mobilem Endgerät jederzeit Zugriff auf aktuelle Klimadaten<br />

ermöglicht. So verschwindet allmählich die Grenze zwischen<br />

operativer Ebene und IT-Infrastruktur. Das bedeutet: Anwender<br />

können Daten aus der Fabrikebene vom Schreibtisch<br />

aus analysieren.<br />

Erweiterte Möglichkeiten bieten sich Anlagenbauern und<br />

Anwendern aber nicht nur beim Daten-Output. Auch beim Einsammeln<br />

von Messwerten besteht größerer Spielraum. Mithilfe<br />

RS485 (Modbus RTU oder CAN) können am IM18-CCM bei Bedarf<br />

zusätzlich zu den drei verbauten Sensoren externe Geräte<br />

wie etwa Vibrationssensoren angebunden werden. Für ein optimales<br />

Temperaturbild eines Schaltschranks ließen sich zum<br />

Beispiel auch mehrere Temperatursensoren so effizient auf<br />

unterschiedliche Positionen verteilen, dass keine weiteren<br />

Schaltschrankwächter erforderlich wären. Oftmals genügen<br />

schon die Daten dreier Temperatursensoren, um selbst in großen<br />

Schränken einen akkuraten Gesamteindruck zu erhalten.<br />

22 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

03<br />

01 Mit dem richtigen Gerätelayout schaffen Konstrukteure die Basis für eine hohe Verfügbarkeit<br />

der elektronischen Komponenten<br />

02 Die Schaltschrankwächterserie IM-CCM bietet Condition-Monitoring-Lösungen für Endanwender<br />

und OEMs gleichermaßen<br />

03 Nahtlose Verbindung zwischen OT und IT: Turcks IM18-CCM ermöglicht den Anschluss externer<br />

Sensoren und leitet Messwerte über Ethernet in übergeordnete Systeme<br />

FREIRAUM FÜR INDIVIDUELLE<br />

APPLIKATIONEN<br />

Condition-Monitoring-Aufgaben sind so individuell wie die<br />

Softwarelösungen vieler Anlagenbauer oder Anwender. Daher<br />

erlaubt der IM18-CCM auf seiner offenen Linux-Plattform die<br />

Installation kundenspezifischer Anwendungen. Das gibt Programmierern<br />

die Möglichkeit, bestimmte Routinen in das<br />

Gerät einzuspeisen, damit es beispielsweise einen Taupunkt<br />

erkennt oder natürliche Temperaturanstiege zu Beginn der<br />

Sommermonate berücksichtigt. Ebenso will mancher Nutzer<br />

vielleicht seinen eigenen Cloud-Connector hochladen – die<br />

Visualisierung von Trends oder der Versand eines Alarms finden<br />

dann im übergeordneten System statt.<br />

FAZIT<br />

Temperatur, Luftfeuchtigkeit, aber auch die Sicherheit von<br />

Schaltschränken sind Größen, die in jedem Anlagenkonzept<br />

eine wichtige Rolle spielen sollten. Mit dem richtigen Gerätelayout<br />

und geschickter Ventilation schaffen Konstrukteure<br />

die Basis für eine hohe Verfügbarkeit der elektronischen<br />

Komponenten. Begleitend stehen mit Schaltschrankwächtern<br />

kompakte Condition-Monitoring-Werkzeuge bereit, um<br />

allzeit über kritische Messwerte informiert zu sein. Nach<br />

den bewährten Geräten der IM12-Serie hat Turck mit dem<br />

IM18-CCM die Brücke ins IIoT geschlagen und zudem Freiraum<br />

für maßgeschneiderte Kundenlösungen berücksichtigt.<br />

Wer sich obendrein mehr Schnittstellenvielfalt wünscht,<br />

wird in Kürze auf eine zweite Geräteversion zurückgreifen<br />

können. Diese bietet einen weiteren Ethernet-Eingang<br />

sowie Universal-I/Os, einen USB-Host und zusätzlichen<br />

Speicherplatz.<br />

Bilder: Hans Turck GmbH & Co. KG<br />

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▪ Import des Messgitters für Stirnradflanken<br />

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REVOLUTIONSPHASE<br />

HYBRI<strong>DER</strong> ARBEITSMODELLE?<br />

Um in einem schnellen Markt wettbewerbsfähig<br />

zu sein, benötigen Architekten, Ingenieure sowie<br />

Design- und Bauprofis neue Tools, Technologien<br />

und Arbeitsmodelle.<br />

Die vergangenen 18 Monate haben weltweit alle Branchen<br />

vor große Herausforderungen gestellt, darunter Branchen<br />

wir Architektur, Bau und Maschinenbau (AEC, Architecture,<br />

Engineering, Construction). Doch bereits vor der Pandemie<br />

befand sich die Branche im Wandel. Gesucht sind neue Wege und<br />

Verfahren. Es geht um Nachhaltigkeit beim Bauen oder in der industriellen<br />

Fertigung. Die Schonung von Ressourcen, eine Beschleunigung<br />

in der Entwicklungs- oder Planungsphase ebenso,<br />

wie bei der Fertigstellung des Produktes oder Bauwerkes.<br />

Die Einschränkungen des Lockdowns konfrontierte dabei die<br />

Branche mit neuen Anforderungen: Die Arbeit unter den besonderen<br />

Bedingungen der Social Distance-Regeln.<br />

EINE BRANCHE IM WANDEL<br />

Tim-Marten Schwarze, Lead Area Category Manager<br />

Value Products, HP<br />

Zahlreiche Innovatoren sind dem Markt voraus. Sie treiben den<br />

Fortschritt vor – unabhängig der Einschränkungen in den vergangenen<br />

Monaten. Der Markt für Building Information Modelling<br />

(BIM) ist dank des Digitalisierungsschubs während der Pandemie<br />

um 15 Prozent gewachsen. Ein Trend, der sich in den<br />

kommenden Jahren fortsetzt [1]. Auch Investitionen in Digital<br />

Twins, die eng mit BIM verbunden sind, stiegen um 17 Prozent<br />

[2]. Ebenso setzten zahlreiche Unternehmen auf Augmented<br />

und Virtual Reality (AR/VR)-Visulisierungstechnologien [3].<br />

Diese Trends sind essenziell: Durch die Digitalisierung von<br />

Workflows können Bau-Profis – etwa Architekten, Projektmanager<br />

und Ingenieure – jeden Aspekt eines Bauprojekts kontrollieren,<br />

testen, neue Wege ausprobieren und Planungen, wenn nötig<br />

einfach und schnell umgestalten, ohne ihren Schreibtisch zu<br />

verlassen. Mit der richtigen Technologie und den richtigen Partnern<br />

sind Unternehmen in der Lage, den gesamten Workflow zu<br />

automatisieren. Vom Architekturbüro bis zur Bedienung einzelner<br />

Maschinen und Fahrzeuge auf der Baustelle.<br />

Dies ist nicht nur in Zeiten des Social Distancing relevant, sondern<br />

rationalisiert zunehmend die Workflows zwischen verschiedenen<br />

Standorten, Projektteams und beteiligten Auftragnehmern.<br />

Digitale Technologien haben das Potenzial, die administrativen<br />

Kosten zu senken. Beispielsweise können durch intelligente<br />

Versionskontrolle bei den Bauplänen Fehler<br />

vermieden werden, die zu kostspieligen Verzögerungen führen.<br />

Zudem verbessert sich die Zusammenarbeit: Remote-Technologien<br />

und virtuelle Umgebungen unterstützen Architekten und<br />

Ingenieure dabei, effizienter zusammenzuarbeiten und schneller<br />

Lösungen für Herausforderungen zu finden. Gestraffte Workflows<br />

verfügen über das Potenzial, die Effizienz um bis zu zehn<br />

Prozent zu steigern [4]. In einer Branche mit durchschnittlichen<br />

Gewinnmargen von gerade einmal ein oder zwei Prozent bedeutet<br />

eine solche Verbesserung einen erheblichen Wettbewerbsvorteil<br />

[5].<br />

AUTOMATISIERUNG BENÖTIGT LEISTUNG<br />

Doch die Software für die Virtualisierung von Bau-, Ingenieursund<br />

Architektur-Workflows benötigt erhebliche Rechenleistung.<br />

Der Grund: Große Datenmengen werden in Echtzeit und von<br />

mehreren Mitarbeitern gleichzeitig be- und verarbeitet. Beispielsweise<br />

bewegen sich Ingenieure und Architekten durch die<br />

Virtual Reality-Simulation eines Projekts und interagieren dabei<br />

untereinander sowie mit dem 3D-Rendering. Oft muss die Hardware<br />

„on the fly“ rendern, mit höchsten Anforderung an die<br />

standardisierte Farbgenauigkeit und Präzision.<br />

24 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


LOGISTIK<br />

Um effektiv mit diesen Technologien zu arbeiten und die potenziellen<br />

Vorteile, die sie bieten, voll auszuschöpfen, benötigen Ingenieure<br />

und Designer Lösungen, die die kreativen Prozesse und<br />

Workflows von überall aus beschleunigt.<br />

DIE NÄCHSTE EVOLUTION <strong>DER</strong> WORKSTATIONS<br />

UND <strong>DER</strong> REMOTE-WORKSTATION-LEISTUNG<br />

Die Lösung sind leistungsstarke moderne Workstations, speziell<br />

für die Anforderungen dieser Branche entwickelt. Voraussetzung<br />

ist die nötige Verarbeitungs- und Grafikleistung, die für kreative<br />

Aufgaben wie Datenverarbeitung, 3D-Modellierung oder 4K-Videobearbeitung<br />

erforderlich ist. Die Z by HP-Workstations unterstützen<br />

jegliche Art von Workflow und können mit zwei CPUs<br />

und zwei Grafikkarten für maximale Leistung mit konfiguriert<br />

werden.<br />

Für Anwender wie Designer und Architekten, die auf Farbpräzision<br />

angewiesen sind, sollte die ideale Workstation über eine<br />

integrierte Selbstkalibrierung verfügen. Diese stellt bei der Arbeit<br />

mit True 2K- und 4K-Inhalten mühelos eine berechenbare,<br />

genaue Farbverarbeitung sicher. Damit ist die Leistung, die für<br />

die Ausführung grafik- und datenintensiver professioneller Anwendungen<br />

erforderlich ist, jederzeit gegeben.<br />

Um effektiv arbeiten zu können, benötigen High-Performance-Anwender<br />

wie Ingenieure, Designer und Architekten<br />

auch von unterwegs Zugriff auf die gleiche Rechenleistung, die<br />

sie im Büro haben. Zudem ist die Zusammenarbeit mit Kollegen<br />

in virtuellen und dezentralen Teams mittlerweile von größter<br />

Bedeutung für ihre Arbeit. Über eine verschlüsselte Verbindung<br />

können Anwender in einem solchen Szenario von überall her auf<br />

alle Funktionen einer Workstation verfügt – und dies unabhängig<br />

vom Endgerät oder ob es sich dabei um eine mobile oder eine<br />

Desktop-Workstation handelt.<br />

ZCentral solution von HP ist eine High-End-Computing-Lösung,<br />

bei der die Rechenleistung sicher abgerufen wird und<br />

weltweit zur Verfügung steht. Im Gegensatz zu einem virtuellen<br />

Server oder einer Cloud-Lösung erhalten Power-User direkten,<br />

ungeteilten Workstation-Zugriff, um 3D-Modellierung oder 4K-<br />

Videobearbeitung von fast jedem Gerät aus durchzuführen –<br />

und dies zu kalkulierbaren Kosten. Zudem sind die Daten geschützt,<br />

denn jede Verbindung ist verschlüsselt.<br />

Wie in vielen Industrien hat die Pandemie den Trend zur Automatisierung<br />

und Virtualisierung im Bau- und Ingenieurwesen<br />

beschleunigt. Dieser Trend wird sich auch weiter fortsetzen.<br />

Die Zukunft für Architekten, Ingenieure und Designer<br />

kommt mit virtualisierten Arbeitsumgebungen, dezentralen<br />

Teams und automatisierten, beschleunigten Workflows. Deshalb<br />

benötigen sie Technologien, die die Potenziale dieser Innovationen<br />

schon heute ausschöpfen. So schaffen sie signifikante<br />

Wettbewerbsvorteile und bereiten sich gleichzeitig auf<br />

den Markt der Zukunft vor.<br />

QUELLEN:<br />

1. https://www.prnewswire.com/news-releases/<br />

global-bim-industry-report-2020-2025-with-covid-19-<br />

impact-analysis-by-type-application-end-user-projectlifecycle-and-region-301120265.html<br />

2. https://www.copperberg.com/the-accelerated-adoptionof-digital-twins-in-2020-and-what-that-means-for-<strong>2021</strong><br />

3. https://www.cdbb.cam.ac.uk/news/using-av-and-vrtechnologies-boost-aec-sector-efficiency-and-productivity<br />

4/5. https://www.kreo.net/blog/why-are-constructionprofit-margins-so-low<br />

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AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

SCHALTSCHRANKBAU MIT<br />

FINGERSPITZENGEFÜHL<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Eine werkstattorientierte Fertigung wird in der heutigen Zeit den steigenden<br />

Anforderungen im Schaltschrankbau nicht mehr gerecht. Ein Forschungsprojekt<br />

der Ruhr-Universität in Bochum stellt daher die Weichen für die Zukunft. In einer<br />

Versuchszelle untersuchen Forscher mit einer intelligenten Kombination aus<br />

Greifern, Drehmodul und Kraft-Momenten-Sensor, wie sich Verdrahtungsprozesse<br />

teilautomatisieren lassen. Der Gewinn liegt dabei auf der Hand.<br />

Vor 380 Millionen Jahren begann sich aus Flossen die<br />

menschliche Hand zu entwickeln – ein Instrument, das<br />

in vielerlei Hinsicht die Spitze der Evolution darstellt.<br />

Auch im Feld der Automation gibt es heute noch Anwendungen,<br />

bei denen man bisher noch die menschliche Hand<br />

braucht – trotz hochentwickelter Roboter. Der Schaltschrankbau<br />

ist so ein Bereich. Dort kommen Kabel unterschiedlichster<br />

Querschnitte zum Einsatz, werden verschiedenste Komponenten<br />

wie Lastschutzschalter, FI-Schutzschalter oder andere Re-<br />

Benedikt Janßen, Director Product Sales Mechatronics,<br />

Gripping Systems, SCHUNK GmbH & Co. KG<br />

lais verbaut – ganz individuell nach Kundenwunsch, mit Losgröße<br />

1. Die flexiblen Kabel, die die unterschiedlichen Komponenten<br />

verbinden, müssen dabei drucksensitiv in Klemmen<br />

eingeführt werden, um elektrischen Kontakt herzustellen. Für<br />

eine automatisierte Lösung ist das eine große Herausforderung.<br />

Darüber hinaus nehmen die elektronischen Funktionalitäten<br />

im Maschinen- und Anlagenbau stetig zu, die Schaltschränke<br />

werden immer komplexer. Gleichzeitig steigen die Anforderungen<br />

der Kunden: Sie erwarten eine kürzere time-to-market, von der<br />

Planung bis zur Lieferung und dem Verbau des Schaltschrankes.<br />

Dr.-Ing. Alfred Hypki, Oberingenieur am Lehrstuhl für Produktionssysteme<br />

an der Ruhr-Universität Bochum, beschäftigt<br />

diese Thematik schon lange. Seit rund drei Jahren forschen er<br />

und sein Team an einer Automatisierungslösung für sogenannte<br />

biegeschlaffe Teile, sprich die flexiblen Kabel, die im Schalt-<br />

26 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

NEU<br />

schrank in den Klemmen sitzen. Da etwa 50 % des Montageaufwands eines Schaltschranks<br />

auf die Verdrahtung entfallen, ist das Optimierungspotenzial enorm.<br />

DAS FORSCHUNGSPROJEKT ROBOSCHALT<br />

Anstoß zum Forschungsprojekt RoboSchalt (Förderkennzeichen ZF4060720RP7)<br />

gab der deutsche Schaltschrankbauer Schubs. Dieser fertigt unter anderem kundenindividuelle<br />

Schaltschränke schon ab Losgröße 1. Die resultierende hohe Variantenvielfalt<br />

in der Fertigung verursacht hohe Produktionskosten, welche zu Lasten<br />

der Wettbewerbsfähigkeit gehen. Hypki sagt: „Das zeigt, eine werkstattorientierte<br />

Fertigung wird den steigenden Anforderungen im Schaltschrankbau nicht mehr gerecht.<br />

Wir müssen neue und effizientere Lösungen entwickeln.“ Neben dem Schaltschrankbau<br />

sieht Hypki viele weitere Branchen, die von einer automatisierten Lösung<br />

bei der Montage biegeschlaffer Teile profitieren würden: „Bei der Aussicht,<br />

wie wir in Zukunft mobil sein werden, denken wir an Elektroautos mit einer Menge<br />

an Kabeln darin. Da könnten automatisierte Lösungen in der Verdrahtung viel Aufwand<br />

und Kosten sparen.“ Hypki und sein Team betreiben am Institut für Maschinenbau<br />

also Zukunftsforschung – und arbeiten dabei eng mit Schunk zusammen.<br />

SENSIBLE GREIFKRAFT UND FINGERPOSITION<br />

In einer Versuchszelle der Universität, die sich etwas abseits des Campus in einer<br />

großen Halle befindet, ist ein Schaltschrank aufgebaut, in dem auf mehreren Hutschienen<br />

Reihenklemmen in mehreren Größen montiert sind. In diese Klemmen<br />

soll ein ABB-Roboter flexible Kabel mit Querschnitten zwischen 0,75 mm² und<br />

6 mm² stecken. Dafür setzen die Forscher eine Kombination aus Schunk-Komponenten<br />

ein. „Wir arbeiten schon lange mit Schunk zusammen. Für uns ist das der<br />

namhafteste Hersteller, wenn es um Greifer geht“, so Hypki. Er selbst hat auch<br />

schon öfter Vorträge auf den Expert Days des Automatisierungsspezialisten gehalten<br />

und Teilnehmer vom Know-how seiner Einrichtung profitieren lassen. Die<br />

Ruhr-Universität wiederum freut sich regelmäßig über Leihgaben des Kompetenzführers<br />

für Greifsysteme und Spanntechnik, wenn es um Ausrüstung zu Forschungszwecken<br />

geht.<br />

Am Roboter, der den Schaltschrank verdrahtet, sind zwei Schunk Greifer EGP mit<br />

IO-Link, eine Miniatur-Dreheinheit PRH und ein Kraft-Momenten-Sensor FT montiert.<br />

Beim Greifer war besonders wichtig, dass sich Greifkraft und Fingerpositionen<br />

genau einstellen lassen, denn bei der Handhabung der Kabel sollen die empfindlichen<br />

Adern nicht beschädigt werden. Über die Steuerung kann die Greifkraft eingestellt<br />

werden; so sind Greifkräfte von 20 bis 300 N flexibel möglich. Der mechatronische<br />

Kleinteilegreifer ist der leistungsdichteste seiner Art mit inte grierter Elektronik<br />

am Markt. Er besticht durch seinen hohen Wirkungsgrad dank wartungsfreier Servomotoren<br />

und einer leistungsfähigen Kreuzrollenführung. Die Finger des Greifers<br />

hat das Institut selbst entwickelt und additiv aus Metall gefertigt.<br />

Individuelle Produkte ab Losgröße 1 liegen zwar klar im<br />

Trend, verursachen aber häufig hohe Kosten, wie hier im<br />

Schaltschrankbau. Gut, dass es also Forschungsprojekte<br />

gibt, die durch den konkreten Bedarf<br />

aus der Industrie angestoßen werden. Sie sind<br />

nah an der Praxis, liefern die Basis für<br />

zukünftige Entwicklungen und bringen<br />

Unternehmen in eine wirtschaftlich<br />

bessere Position. Daraus ergibt sich<br />

wiederum neues Innovationspotenzial und<br />

es ist einfach spannend, welche Synergien<br />

sich daraus entwickeln.<br />

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NICOLE STEINICKE, Chefredakteurin


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

01<br />

hochpräzise. Sie verfügt über einen bürstenlosen DC-Servomotor<br />

und lässt sich aufgrund der Regelbarkeit von Position, Geschwindigkeit<br />

und Drehmoment flexibel einsetzen. So lassen sich kurze<br />

Taktzeiten bei hoher Präzision realisieren. Mittels des Moduls<br />

werden Kabel aus einem Magazin nachgeladen. Sie sind bereits<br />

von einem Crimp-Automaten mit Aderendhülsen bestückt und<br />

haben die richtige Länge, wenn sie im Schaltschrank verlegt<br />

werden. Das Magazin wird aktuell im Forschungsprojekt Crimp-<br />

Saver (Förderkennzeichen KK5055201MS0) entwickelt.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

02<br />

01 Beim Projekt RoboSchalt kommt es darauf an, dass beim<br />

Verdrahten des Schaltschrankes automatisch Toleranzen ausgeglichen<br />

werden (Hauptbild); zur Montage der Kabel werden spezielle Greiferfinger<br />

genutzt, die im 3D-Druck hergestellt wurden (kleines Bild)<br />

02 Der Schunk Greifer EGP arbeitet beim Bestücken der Klemmen mit<br />

höchster Präzision: die Silizium-Dehnmessstreifen des Sensors liefern<br />

ein 75-mal stärkeres Signal als konventionelle Folien-Messstreifen<br />

KURZE TAKTZEITEN BEI HOHER PRÄZISION<br />

Der Kraft-Momenten-Sensor von Schunk misst in allen sechs<br />

Freiheitsgraden. So trägt er seinerseits dazu bei, dass die zu verdrahtenden<br />

Kabel unversehrt bleiben. Seine Silizium-Dehnmessstreifen<br />

liefern ein 75-mal stärkeres Signal als konventionelle<br />

Folien-Messstreifen und reduzieren das Signalrauschen auf<br />

nahezu Null. Die elektrische Dreheinheit PRH ist dafür zuständig,<br />

dass die Adern nachgeführt werden – und das schnell und<br />

DIE RUHR-UNIVERSITÄT BOCHUM<br />

Die 1962 gegründete Ruhr-Universität Bochum ist mit<br />

42 599 Studierenden eine der zehn größten Universitäten<br />

in Deutschland. In neun sogenannten Research Departments<br />

arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler<br />

der RUB an interdisziplinären Forschungsschwerpunkten.<br />

An der Fakultät für Maschinenbau beheimatet ist der<br />

Lehrstuhl für Produktionssysteme, wo sich die Ingenieurinnen<br />

und Ingenieure mit Projekten wie RoboSchalt<br />

befassen. Mehr dazu unter: www.lps.ruhr-uni-bochum.de<br />

WERTVOLLE INFORMATIONEN: DATENBANK<br />

MIT BAUTEIL-SPEZIFISCHEM WISSEN<br />

Ein Montageauftrag enthält die Start- und Endpositionen der<br />

Kabel, die Verläufe der Kabel in den Kabelkanälen sowie die jeweiligen<br />

Kabelkonfektionen. Die Anforderungen des Kunden an<br />

die Verdrahtung des Schaltschrankes sind im Montageauftrag<br />

hinterlegt und werden zur automatisierten Verarbeitung durch<br />

im Forschungsprojekt entwickelten Methoden noch aufbereitet.<br />

In einem nächsten Schritt werden aus diesen Informationen die<br />

Bahnen für die automatische Verdrahtung erzeugt, aus denen<br />

dann ein Roboterprogramm abgeleitet wird. „Die Datenaufbereitung<br />

ist ein erheblicher Teil dieses Projektes“, berichtet Dr.-Ing.<br />

Matthias Bartelt, Gruppenleiter am Lehrstuhl. „Die Daten, die<br />

der Kunde an den Schaltschrankbauer liefert, können qualitativ<br />

teilweise erheblich schwanken.“ Jedoch bietet diese Art der Anbindung<br />

einen entscheidenden Vorteil: Parallel zur Planung der<br />

Bahnen wird eine Datenbank mit bauteilspezifischem Wissen<br />

aufgebaut, die die aus dem Planungssystem gewonnenen Informationen<br />

ergänzt.<br />

Die Kabel werden vorkonfektioniert bereitgestellt. „In den<br />

meisten Fällen wird nur ein Kabelende in die Klemme gesteckt,<br />

das restliche Kabel durch die Kabelkanäle verlegt und das andere<br />

Ende nicht montiert, sondern lediglich aus dem Kabelkanal<br />

geführt“, ergänzt Bartelt. Dabei kommt es darauf an, dass der Roboter<br />

auch Toleranzen ausgleichen kann. Dafür kommen zwei<br />

Kamerasysteme am Werkzeug zum Einsatz.<br />

VON <strong>DER</strong> TRADITION ZUR MO<strong>DER</strong>NE<br />

SPART AUFWAND UND KOSTEN<br />

Weiß der Roboter, welche Bahnen er fahren muss, gilt es zunächst,<br />

das zu führende Kabel aufzunehmen. Nach der Aufnahme<br />

prüft der Roboter, wie es im Greifer sitzt. Anschließend fährt<br />

er zur Klemme und überprüft vor dem Einstecken Winkel und<br />

Position der Klemme. Dann kommt der Knackpunkt: Nun gilt es<br />

für den Roboter, das Kabel mit der richtigen Kraft in die Klemmen<br />

zu drücken, ohne Kabel oder Klemme zu beschädigen. Die<br />

Schunk-Komponenten bieten dabei ein Zusammenspiel, das<br />

Kunden in Zukunft viel Zeit und Geld sparen könnte.<br />

Dr.-Ing. Hypki erläutert: „Der Schaltschrankbau ist eine ältere<br />

Domäne, in der traditionell noch viel in Handarbeit passiert. Das<br />

könnte in Zukunft teilautomatisiert effizienter gehen.“ So könne<br />

beispielsweise ein Roboter in der Nachtschicht einige Hundert<br />

Kabel in Klemmen stecken und ein Mitarbeiter dann in seiner<br />

Schicht die Endverdrahtung und Qualitätskontrolle übernehmen.<br />

Das Potenzial ist enorm: Eine bessere Datenqualität bei<br />

komplexen Funktionalitäten, eine automatisierte Bahnplanung<br />

und schnellere Lieferzeiten – all das könnte im Schaltschrankbau<br />

bald Realität werden.<br />

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

www.schunk.com<br />

28 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

SICHERHEITSSENSOR MIT CLEVER INTEGRIERTER SOFTWARE-LOGISTIK<br />

Die Schmersal-Gruppe hat ihren Kompakt-Sicherheitssensor RSS260<br />

mit neuer Software ausgestattet, die vier weitere, optional wählbare<br />

Funktionen bietet, die den Verdrahtungs- und Installationsaufwand<br />

verringern. Konkret sind dies die Rückführkreisüberwachung (EDM), ein<br />

automatischer/manueller Wiederanlauf, Reset und Not-Halt-Überwachung.<br />

In der F0/F1-Ausführung übernimmt RSS260 die Aufgaben eines Sicherheitsrelaisbausteins,<br />

der Einsatz eines separaten Auswertegeräts ist<br />

nicht nötig. Bei der F0-Version erfolgt der Wiederanlauf einer Maschine<br />

automatisch, sobald alle Schutztüren geschlossen sind. F1 mit Reset-Funktion<br />

nach EN ISO 13849-1 empfiehlt sich für kleinere Anlagen, bei denen<br />

der Gefahrenbereich vom Bediener betreten werden kann. Für Maschinen,<br />

bei denen der Einsatz eines Not-Halt-Schalters vorgeschrieben ist, eignet<br />

sich der RSS260 mit Q-Funktion. Die überwachten Schaltelemente erfüllen<br />

Anforderungen bis PL e und der Aufbau separater Sicherheitskreise entfällt.<br />

www.schmersal.com<br />

UMFANGREICHES<br />

PORTFOLIO FÜR<br />

DIE AUTOMOBIL-<br />

FERTIGUNG<br />

Der Anschlusstechnikexperte<br />

Escha bietet spezielle<br />

Lösungen, die die unterschiedlichen<br />

Anforderungen<br />

in den verschiedenen<br />

Bereichen der Automobilfertigung<br />

berücksichtigen.<br />

Für den Fahrzeugrohbau hat<br />

Halle 4, Stand 4-326<br />

28.09. – 30.09.<strong>2021</strong><br />

Nürnberg<br />

Halle 10.0, Stand 402<br />

18.10. – 19.10.<strong>2021</strong><br />

Nürnberg<br />

Escha unter anderem eine<br />

Leitungsqualität mit aufgedicktem<br />

und schweißperlenbeständigem<br />

Mantel<br />

entwickelt. Für die Fahrzeugmontage<br />

bietet das Unternehmen<br />

aufgrund der hohen<br />

Roboterdichte sehr bewegliche<br />

Leitungsqualitäten an. In<br />

beiden Bereichen definiert<br />

die Automatisierungsinitiative<br />

Deutscher Automobilhersteller<br />

(AIDA) sogenannte<br />

Safety-Applikationen, in<br />

denen ausschließlich<br />

Steckverbinder mit gelbem<br />

Griffkörper und gelber<br />

Leitung eingesetzt werden<br />

dürfen. Diese Sonderlösungen<br />

sind ebenfalls Bestandteil<br />

des Automotive-Portfolios<br />

von Escha.<br />

www.escha.net<br />

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Borussia-Park, Mönchengladbach:<br />

22.09.<strong>2021</strong>: Workshop 'ASi-5 und IO-Link'<br />

Allianz Arena, München:<br />

12.10.<strong>2021</strong>: Workshop 'Praxisnahe Sicherheitstechnik'<br />

13.10.<strong>2021</strong>: Workshop 'ASi-5 und IO-Link'<br />

www.bihl-wiedemann.de


ANTRIEBSTECHNIK<br />

AUF DIE RICHTIGE<br />

PARTNERWAHL KOMMT ES AN<br />

Kleine DC-Motoren sind Voraussetzung für die Entwicklung<br />

immer höher integrierter Systeme. Wichtig ist die passende<br />

Kombination mit weiteren Komponenten – hier kommt es auf<br />

die richtige Auswahl an.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Leistungsfähige DC-Kleinstmotoren haben maßgeblichen<br />

Anteil an der weiteren Entwicklung immer höher integrierter<br />

Systeme. Sie treiben in verschiedensten Branchen die<br />

Technik voran – in der Medizin- und Labortechnik ebenso<br />

wie in Luft- und Raumfahrt, in der Robotik, Optik und Photonik<br />

oder allgemein bei industriellen Maschinen und Anlagen. Zum<br />

applikationsgerechten Antriebs- oder Positioniersystem werden<br />

sie aber erst in Kombination mit weiteren Komponenten wie Getrieben,<br />

Encodern und Motion Controller. Für eine zuverlässige<br />

Funktion ist hier die richtige Auswahl Grundvoraussetzung. Alle<br />

Komponenten müssen zum Motor passen und dessen Anforderungen<br />

erfüllen.<br />

Bei der Auswahl eines passenden Motion Controllers für ein<br />

Antriebssystem müssen zunächst einige Fragen geklärt sein: Welche<br />

Bewegungen werden ausgeführt? Welche Anforderungen ergeben<br />

sich daraus für die Motorregelung? Arbeitet der Antrieb im<br />

Dr. Andreas Wagener, Leiter System Engineering bei Faulhaber GmbH & Co. KG,<br />

Schönaich; Ellen-Christine Reiff, M.A., Redaktionsbüro Stutensee<br />

Dauer- oder Start-Stop-Betrieb? Sollen Positionen präzise angefahren<br />

werden? Welche Art von Last muss der Antrieb bewegen?<br />

Welche Lastzyklen treten auf? Wird ein Getriebe benötigt? Welcher<br />

Motor ist am besten für die Applikation geeignet? Erst dann<br />

wird die Entscheidung für den Motion Controller getroffen. Das<br />

kann spannend werden, denn nicht jeder Motion Controller<br />

passt zu jedem Motor. Vor allem DC-Kleinstmotoren stellen hier<br />

aufgrund ihrer Konstruktion besondere Anforderungen.<br />

GEFAHR <strong>DER</strong> ÜBERHITZUNG<br />

Herzstück der DC-Klein- und Kleinstmotoren aus dem Faulhaber-Programm<br />

ist die patentierte freitragende, kernlose (oder eisenlose)<br />

Rotorspule mit Schrägwicklung und Bürstenkommutierung,<br />

die um einen ruhenden Magneten rotiert. Wegen seines<br />

Aussehens wird dieser Motortyp auch als Glockenanker-Motor<br />

bezeichnet. Dieses Konstruktionsprinzip bringt für die Praxis Vorteile,<br />

beeinflusst aber auch die Auswahl des Motion Controllers.<br />

Aufgrund des symmetrischen Luftspalts kann sich kein Rastmoment<br />

bilden, was einen präzisen Positionierbetrieb und eine<br />

sehr gute Drehzahlregelung ermöglicht. Das Verhalten von Last<br />

zu Drehzahl, Strom zu Drehmoment und Spannung zu Drehzahl<br />

ist linear. Da fast der gesamte Motordurchmesser für die Wick-<br />

30 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


ANTRIEBSTECHNIK<br />

lung genutzt werden kann, erreichen die Motoren im Verhältnis<br />

zu ihrer Größe und ihrem Gewicht höhere Leistungen und Drehmomente<br />

als konventionelle Ausführungen. Gleichzeitig garantiert<br />

das geringe Trägheitsmoment des Rotors eine geringe elektrische<br />

Zeitkonstante; dadurch können die Motoren dynamisch<br />

betrieben und trotzdem überlastet werden. Ein dreifaches Dauerdrehmoment<br />

im Überlastbetrieb ist in Servo-Anwendungen<br />

durchaus üblich und problemlos möglich, wenn die Temperatur<br />

der Motorwicklung überwacht werden kann. Motoren mit nur<br />

22 mm Durchmesser oder weniger haben allerdings keine integrierten<br />

Temperaturfühler, dafür fehlt der Einbauplatz. Schließt<br />

man einen beliebigen Regler an einen solchen Kleinstantrieb,<br />

kann die Spule bereits durchgebrannt sein, ehe man die Wärme<br />

außen überhaupt spürt.<br />

RELEVANTE INFORMATIONEN FÜR<br />

MAXIMALE MOTORLEISTUNG<br />

Motion Controller, die speziell für die Erfordernisse der kleinen<br />

Motoren entwickelt und unter Betriebsbedingungen getestet<br />

sind, vermeiden solche Probleme. Sie schätzen die Wicklungstemperatur<br />

entsprechend des jeweiligen Motortyps über Modelle.<br />

Dadurch lässt sich die volle Motordynamik ausschöpfen, zum<br />

Beispiel bei schnellen Positioniervorgängen, und zugleich wird<br />

der Strom begrenzt, bevor die Wicklung überhitzt. Die dafür notwendigen<br />

Parameter sind mit dem Motorauswahl-Dialog des<br />

Faulhaber-Motion-Managers einfach an den Antriebsregler<br />

übertragbar.<br />

Zusätzliche Informationen über die thermische Anbindung in<br />

der Applikation können in die in den Controllern hinterlegten<br />

Modelle einfließen und sie noch weiter verbessern: Wie gut wird<br />

MIT MOTION COTROLLERN KANN<br />

DIE VOLLE DYNAMIK DES MOTORS<br />

AUSGESCHÖPFT WERDEN<br />

der Motor gekühlt? Muss die Leistung begrenzt werden, weil die<br />

Umgebungstemperaturen hoch sind? Sind ein Getriebe und ein<br />

Encoder vorhanden? Liegen solche weiterreichenden Informationen<br />

vor, lässt sich beispielsweise auch bei einem Antrieb, der im<br />

Zyklusbetrieb in einer Klimakammer arbeitet, jeweils die maximale<br />

Motorleistung nutzen, indem der Motorregler die Parameter<br />

für die Umgebungstemperatur aus der Steuerung der Klimakammer<br />

in den hinterlegten Modellen nachführen kann. Ähnliches<br />

gilt auch, wenn die Lastzyklen bekannt sind. Der Motor lässt<br />

sich dann kleiner auslegen, was besonders beim Einsatz in mobilen<br />

Geräten vorteilhaft ist.<br />

Bedingt durch die für dynamische Vorgänge vorteilhafte<br />

niedrige elektrische Zeitkonstante können durch die in Antriebsreglern<br />

übliche Pulsweitenmodulation (PWM) Zusatzverluste<br />

entstehen. Die typischen elektrischen Zeitkonstanten von<br />

Faulhaber-Glockenankermotoren liegen bei einigen 10 µs. Bei<br />

PWM-Frequenzen unter 50 kHz lassen sich dann die im Datenblatt<br />

angegeben Dauermomente oft nicht mehr erreichen – der<br />

Motor würde überhitzen. Daher ist bei der Auswahl des Motorreglers<br />

auf eine ausreichend hohe PWM-Frequenz zu achten.<br />

Bei den Faulhaber-Motion-Controllern liegt diese je nach Typ<br />

zwischen 78 und 100 kHz. Durch die Art der Modulation wirken<br />

am Motor bis zu 200 kHz, passend zu den Erfordernissen der<br />

kleinen Motoren.<br />

LEISTUNGSFÄHIG UND EXTREM MINIATURISIERT<br />

Die Motion Controller der MC-V3.0-Familie sind hinsichtlich<br />

Baugröße und Auflösung der integrierten Motorstrommessung<br />

nur bedingt für die ganz kleinen Motoren des Faulhaber-Portfolios<br />

geeignet. Jetzt steht mit dem neuen MC 3001 B/P erstmalig<br />

ein Motion Controller zur Verfügung, der sowohl bezüglich<br />

Baugröße und Auflösung der Strommessung zu den kleineren<br />

Servoantrieben passt. Bei maximal 30 V Versorgungsspannung<br />

erreicht der 16 mm breite, 27 mm lange und 2,6 mm hohe Motion<br />

Controller einen Dauerstrom von einem Ampere und einen Spitzenstrom<br />

von fünf Ampere. Bei niedrigeren Versorgungsspannungen,<br />

etwa in 12-V-Systemen, können auch Dauerströme bis<br />

zwei Ampere problemlos erreicht werden. Dabei müssen im Vergleich<br />

zu den großen Familienmitgliedern keine Abstriche bei<br />

der Funktion in Kauf genommen werden. I/O-Umfang und Encoder-Schnittstelle<br />

entsprechen denen der gesamten Familie. Als<br />

Kommunikationsschnittstellen stehen USB, RS232 und CANopen<br />

zur Verfügung. Über eine kundenspezifisch ausführbare Trägerkarte<br />

(Motherboard) kann eine kompakte EtherCAT-Schnittstelle<br />

bereitgestellt werden.<br />

Die Controller gibt es in zwei Ausführungen: Die Bauform mit<br />

flachbauenden Board-to-Board-Steckverbindern (MC 3001 B)<br />

eignet sich, wenn mehrere Antriebsregler auf einer Trägerkarte<br />

kombiniert werden. Die Variante MC 3001 P hat eine über drei<br />

Seiten laufende Stiftleiste im 2,54-mm-Raster und lässt sich gut<br />

in eigene Aufbauten integrieren, etwa für Mehrachsanwendungen<br />

in der Laborautomation.<br />

Bilder: DR. FRITZ FAULHABER GMBH & CO. KG<br />

www.faulhaber.com<br />

01<br />

02<br />

01 Nicht jeder Motion Controller passt zu jedem Motor:<br />

DC-Kleinstmotoren stellen aufgrund ihrer Konstruktion<br />

besondere Anforderungen<br />

02 Die Motion Controller sind speziell für die<br />

Erfordernisse der kleinen Motoren entwickelt und<br />

vermeiden Überhitzung<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 31


ANTRIEBSTECHNIK<br />

FREIHEITSGRADE<br />

IN JEDE RICHTUNG<br />

Die Integration vieler Einzelkomponenten und<br />

Bauteile ist in der Regel zeitaufwändig und<br />

kostenintensiv. Doch es geht auch anders. Wir<br />

stellen Ihnen ein Antriebssystem vor, in dem<br />

Motor, Getriebe, Feedbacksystem und Controller<br />

perfekt aufeinander abgestimmt sind und als<br />

Komplettlösung neue Maßstäbe setzen.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Die Schnittstellen des IHD-Antriebssystems bieten insbesondere<br />

im Maschinenbau signifikante Vorteile. IHD-<br />

Antriebe können seriell in einer sogenannten „Daisy<br />

Chain“ verbunden werden – als dezentrales Antriebsnetzwerk<br />

revolutionieren sie so diverse Anwendungen und schaffen<br />

neue Möglichkeiten für das Maschinen-Design. Durch die<br />

serielle Verschaltung von mehreren integrierten Antriebseinheiten<br />

werden große Stücklisten einer Maschine deutlich reduziert.<br />

Komponenten wie Schaltschrank, Ein- & Ausgangsmodule, Encoder-Umsetzer<br />

und die aufwändige Verkabelung mit der industriellen<br />

Infrastruktur gehören der Vergangenheit an.<br />

Der IHD benötigt lediglich eine Versorgungsspannung von<br />

24/48 V und eine Kommunikationsschnittstelle. Beide Verbindungen<br />

können weitergeführt werden, wodurch sich die Komplexität<br />

mit Blick auf Verkabelung und Infrastruktur immens reduziert.<br />

Jeder Antrieb besitzt eine individuelle Adresse, sodass die<br />

Struktur innerhalb eines großen Maschinennetzwerks je nach<br />

Aufgabenstellung trivial ergänzt beziehungsweise verändert werden<br />

kann. Der Betrieb mit 24/48 VDC liegt darüber hinaus im Bereich<br />

der Kleinspannung und ist somit ungefährlich für Menschen<br />

– ein enormer Vorteil für die elektrische Betriebssicherheit.<br />

EIGENSCHAFTEN UND TECHNISCHE FEATURES<br />

ERLAUBEN EIN KOMPAKTERES DESIGN<br />

In einigen Applikation müssen Antriebseinheiten und -systeme<br />

möglicher elastischer Verformung trotzen – Steifigkeit tritt in den<br />

Vordergrund. Folgender Vergleich zeigt den Unterschied verschiedener<br />

Produkttechnologien hinsichtlich ihrer Steifigkeitscharakteristik.<br />

Hierzu ermöglicht der sogenannte „Wind-Up“-<br />

Dipl.-Ing. Johannes Losch, Entwicklungsingenieur Mechatronik,<br />

Harmonic Drive SE, Limburg<br />

Teststand die Messung des Verdrehwinkels in Abhängigkeit des<br />

lastseitigen Drehmoments. Die Prüflinge halten die Position so,<br />

dass die Steifigkeit mithilfe eines kalibrierten Messmittels abtriebsseitig<br />

gemessen werden kann.<br />

Die Grafik auf Seite 34 zeigt das Verhalten des IHD – verglichen<br />

mit dem gemessenen Direktantrieb – einen nahezu identischen<br />

Graphen. Der Konstrukteur genießt somit die Freiheit, bei gleichbleibender<br />

Steifigkeit kompakter designen zu dürfen. Das dynamische<br />

Verhalten des Antriebs unterscheidet sich geringfügig<br />

von der Performance des gemessenen Direktantriebs – dank der<br />

IHD-Technologie haben Pilotkunden ihre Direktantriebe jedoch<br />

erfolgreich ersetzt, um kompakter und leichter zu bauen sowie<br />

aufgrund der entfallenden Ansteuerperipherie (Schaltschrank,<br />

Antriebsregler und Kabel) Kosten einzusparen.<br />

KOMFORTABLES TUNING<br />

Das Konfigurieren und Einstellen (Tuning) des IHD-Antriebs erweist<br />

sich dank des integrierten Getriebes als äußerst einfach,<br />

32 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


ANTRIEBSTECHNIK<br />

01<br />

02<br />

03<br />

INTELLIGENT HOLLOW SHAFT DRIVE<br />

IM EINSATZ<br />

Aufgrund seiner kompakten Bauform, hochintegrierten<br />

Komposition und Prozessortechnik erfüllt das System<br />

unterschiedlichste Anforderungen. Die Freiheit bei der<br />

Programmierung des integrierten Applikationsprozessors<br />

lässt Raum für diverse Applikationsalgorithmen zur<br />

Regelung von Drehzahl- und Positionsregler sowie<br />

weiteren Antriebsparametern. Einsatzgebiete sind die<br />

Nachrichtentechnik und Kommunikation, Automation<br />

und Handling wie auch Sonderumgebungen sowie<br />

Applikationen im Bereich von Pan and Tilt, Laser-Messtechnik,<br />

Antennen- und Kamerapositionierung und<br />

Radarsysteme.<br />

01 Der Intelligent Hollow Shaft Drive (IHD) verfügt über einen<br />

Applikationsprozessor für zukünftige smarte Anwendungen von<br />

der Automation über das Handling bis hin zu Sonderumgebungen<br />

02 Die Antriebslösung umfasst ein spielfreies Getriebe,<br />

einen Servo-Motor, ein duales Motorfeedbacksystem zur<br />

Positionsmessung und einen leistungsfähigen Motion Controller<br />

03 Dank thermischer Optimierung seines Designs erfüllt der<br />

IHD alle Voraussetzungen für Hochleistungsanwendungen im<br />

Bereich stationärer und mobiler Antriebstechnik<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 33


ANTRIEBSTECHNIK<br />

ANTRIEBE WERDEN IN ZUKUNFT<br />

EIGENSTÄNDIG AGIEREN KÖNNEN<br />

Sehen, Fühlen und Kommunizieren sind wichtige Eigenschaften, die uns<br />

Menschen auszeichnen. Zukünftig werden Antriebssysteme mithilfe von<br />

vernetzten, intelligenten Komponenten eigenständig agieren können. Es<br />

entstehen neue Eigenschaften, welche es ermöglichen, unbekannte Regelstrecken<br />

zu erfassen. Eine neue Generation von Antrieben ist auf dem Vormarsch.<br />

DIPL.-ING. JOHANNES LOSCH<br />

Die Steifigkeitsmessung<br />

zeigt den Harmonic<br />

Drive IHD (Intelligent<br />

Hollow Shaft Drive) im<br />

Vergleich mit einem<br />

markttypischen<br />

Direktantrieb und<br />

Servoantrieb mit<br />

Wellgetriebe<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

während markttypische Direktantriebe in diesem Punkt eine<br />

deutliche Komplexität nach sich ziehen. Die hohe Untersetzung<br />

des Getriebes ermöglicht es, mit nur einer Konfiguration des<br />

Antriebs ein breites Lastspektrum abzudecken. Direktantriebe<br />

TECHNIK KOMPAKT<br />

n Kleinspannungsversorgung 24/48 VDC<br />

n hohe Drehmomentdichte<br />

n hohe absolute Positioniergenauigkeit unter Last<br />

n kompakte und robuste Bauweise in drei Baugrößen<br />

#17/20/25<br />

n Getriebeuntersetzungen 50/100/160<br />

n STO-Funktionalität<br />

n Digital- & Analogeingang<br />

n Kommunikationsschnittstellen Ethernet,<br />

EtherCAT, CANopen<br />

müssen bei unterschiedlichen Lasten hingegen erneut konfiguriert<br />

werden, sodass der Aufwand enorm steigt. Insbesondere bei<br />

unbekannten Lasten kann das Regelverhalten zu Schwingungen<br />

führen und die Funktionsweise der Applikation beeinflussen.<br />

SOFTWARE UNTERSTÜTZT DEN<br />

ENGINEERING-PROZESS<br />

Als Smart-System kann der IHD mittels mitgelieferter Software<br />

über eine Netzwerkschnittstelle angesteuert und programmiert<br />

werden. Der Anwender kann somit ohne tieferes Fachwissen und<br />

ohne übergeordnete Steuerung einfache Positionieraufgaben abarbeiten,<br />

um einen funktionalen Beweis – den sogenannten<br />

„Proof of Principle“ – zu erwirken, beziehungsweise die technische<br />

Machbarkeit darzustellen. Die Software-Unterstützung vereinfacht<br />

den Engineering-Prozess, indem sich Regelparameter in<br />

Kürze durch verschiedene Funktionen ermitteln und einstellen<br />

lassen.<br />

Bilder: Harmonic Drive SE<br />

www.harmonicdrive.de<br />

34 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


ANTRIEBSTECHNIK<br />

EXAKT TRANSPORTIERT: LEISTUNGSSTARKE FREQUENZUMRICHTER FÜR FÖR<strong>DER</strong>SYSTEME<br />

Nord Drivesystems hat seine Frequenzumrichter der Baureihe Nordac Flex<br />

SK 205E für den Einsatz an Gepäcktransportanlagen auf Flughäfen oder<br />

Fördersystemen in Paketverteilzentren entwickelt. Sie decken einen<br />

Leistungsbereich bis 22 kW ab. Darüber hinaus ist der Frequenzumrichter<br />

kompakt gebaut und ermöglicht mit der integrierten Posicon-Steuerung<br />

hohe Genauigkeit in Gleichlauf- und Positionieranwendungen. Ein weiterer<br />

Vorteil ist die präzise, schnelle Stromvektorregelung: Sie sorgt dafür, dass<br />

die Drehzahlen bei wechselnden Lasten konstant bleiben. Der Nordac Flex<br />

SK 205E bietet zudem viel Flexibilität und ermöglicht durch seine gute<br />

Energieeffizienz Energieeinsparungen, vor allem im Teillastbetrieb. Dies<br />

gilt sogar für Anwendungen, für die technisch kein Umrichter erforderlich<br />

wäre. Bei der Installation sind Anwender vollkommen flexibel: Die<br />

Umrichter lassen sich sowohl antriebsnah im Feld als auch motorintegriert<br />

komfortabel installieren.<br />

www.nord.com<br />

KOMPLETTES<br />

ANTRIEBSPAKET AUS<br />

EINER HAND<br />

Mit der Baureihe ED1 bringt<br />

der Antriebsspezialist Hiwin<br />

eine neue Generation von<br />

Antriebsverstärkern auf den<br />

Markt und erweitert damit<br />

sein Portfolio an elektrischen<br />

Antriebskomponenten. Die<br />

Antriebsverstärker-Baureihe ist<br />

speziell auf die Servomotoren,<br />

Linear- und Torquemotoren<br />

DIE KUPPLUNG.<br />

FÜR DIE WELT <strong>DER</strong><br />

INDUSTRIE<br />

des Herstellers abgestimmt.<br />

Je nach Anforderung können<br />

so auch einbaufertige Subsysteme<br />

geliefert werden. Der<br />

Vorteil: Von der einzelnen<br />

Antriebs- und Führungskomponente<br />

bis hin zum fertigen<br />

Antriebsstrang aus Linearachssystem,<br />

Motoren und Antriebsverstärkern<br />

– Hiwin überzeugt<br />

mit perfekt aufeinander ab -<br />

gestimmten Antriebslösungen.<br />

Je nach Einsatzgebiet stehen<br />

unterschiedliche Ausführungen<br />

und Leistungsklassen<br />

bereit. Dank konfektionierter<br />

Motor- und Encoderleitungen<br />

sowie der frei verfügbaren<br />

Inbetriebnahme-Software<br />

ist die Installation denkbar<br />

einfach.<br />

www.hiwin.de<br />

ST<br />

SICHERHEITS-<br />

KUPPLUNGEN<br />

RW-KUPPLUNGEN.DE<br />

200 - 450.000 Nm<br />

Exakte Drehmomentbegrenzung<br />

bei Überlast<br />

Robust & kompakt


VERBINDUNGSTECHNIK<br />

KLEBEN<br />

IM TAKT <strong>DER</strong> PRODUKTION<br />

Viele Klebstoffe benötigen Wärme: Wasser- und wasserbasierte Leime<br />

und Kleber werden getrocknet, andere Klebstoffe werden aktiviert.<br />

Infrarot-Strahlung überträgt Wärme besonders effizient und kann so<br />

die Klebeprozesse erheblich beschleunigen.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Bei einem hochwertigen Fahrzeug wie dem Jaguar XJ<br />

müssen alle Elemente perfekt verarbeitet werden. Auch<br />

geklebte Teile sollen zuverlässig halten. Dazu muss ein<br />

wärmereaktiver Kleber auf den Heckspoilern vor dem Einpassen<br />

erhitzt werden, damit der Kleber flüssig wird.<br />

Als Wärmequelle für solche Prozesse kommen konventionell<br />

Heißluftöfen zum Einsatz. Heißluftöfen werden aufgeheizt und<br />

bleiben dann lange Zeit angeschaltet. So sitzen die Kunststoff-<br />

Spoiler sehr lange in der heißen Luft, was mit der Zeit zu Deformierungen<br />

führen kann. Infrarot-Strahler dagegen werden nur<br />

dann angeschaltet, wenn die Wärme benötigt wird, sie erwärmen<br />

sehr schnell und gezielt nur den eigentlichen Klebestreifen. Dadurch<br />

kann ein Verzug der Teile vermieden werden und der ganze<br />

Spoiler bleibt maßhaltig. Bei Jaguar werden die Kunststoffelemente<br />

direkt an der Produktionslinie erwärmt, das spart Zeit und<br />

verhindert einen Wärmeverlust beim Transport.<br />

Infrarot-Strahler übertragen sehr viel Energie in kurzer Zeit,<br />

daher benötigen Infrarot-Öfen nur relativ wenig Platz. Der Infrarot-Ofen<br />

am Montagepunkt für die Spoiler besteht aus einer<br />

Standeinheit mit einem Förderer. Der Infrarot-Ofen hat 37,8 kW<br />

Nennleistung und ist bestückt mit zwölf Infrarot-Strahlern, die<br />

Reaktionszeiten im Sekundenbereich besitzen; dadurch können<br />

Dr. Marie-Luise Bopp, Projektmanagerin Marketing,<br />

Heraeus Noblelight GmbH, Kleinostheim<br />

sie gut gesteuert werden. Ein optischer und ein akustischer Alarm<br />

sorgen dafür, dass die erforderliche Temperatur von 30 °C ± 5 °C<br />

für den wärmereaktiven Kleber am jeweils benötigten Heckspoiler<br />

genau eingehalten wird.<br />

PLATZ UND ZEIT GESPART<br />

Elektromotoren kommen in der Industrie vielfach zum Einsatz,<br />

für Roboter im Automobilbau ebenso wie in Lackieranlagen. Die<br />

Bosch Rexroth AG fertigt in Lohr am Main Elektromotoren, und<br />

ein wichtiger Arbeitsschritt ist das Aufkleben von Magneten auf<br />

Rotoren. Die nötige Vorwärmung der Rotoren erfolgte mit einem<br />

konventionellen Heißluftofen im Batchbetrieb, was etwa eine<br />

Stunde dauerte und besonders bei kalten Umgebungstemperaturen<br />

ein Bottleneck in der Fertigung war.<br />

Da Infrarot-Wärmetechnologie wesentlich schneller erwärmt<br />

als Heißluft, baute Bosch Rexroth nach erfolgreichen Tests<br />

schließlich drei Infrarot-Module mit Steuerung in eine Erwärmungseinheit<br />

ein. Spezielle Abschirmungen stellen sicher, dass<br />

die Mitarbeiter im Betrieb nicht geblendet werden und dass die<br />

erwärmte Luft abziehen kann.<br />

Die neue Anlage benötigt nur etwa einen Quadratmeter Stellfläche,<br />

halb so viel wie der alte Umluftofen. Die Einsparung an<br />

Zeit ist noch größer, denn je nach Rotorengröße benötigt die<br />

Infrarot-Einheit statt 60 Minuten jetzt nur noch zwei bis vier Minuten<br />

zur Erreichung der Zieltemperatur.<br />

36 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


VERBINDUNGSTECHNIK<br />

01<br />

01 Infrarot-Module an der Produktionsstraße helfen,<br />

Heckspoiler sicher und maßhaltig zu befestigen<br />

02 Die kompakte Anordnung von drei Infrarot-Modulen<br />

spart Platz und erlaubt eine schnelle und gleichmäßige<br />

Erwärmung der Rotoren für Elektromotoren<br />

VERBESSERTE QUALITÄT<br />

Bei der Produktion von selbstklebenden Etiketten bei Smith &<br />

McLaurin Ltd in Großbritannien wird Silicon mit Kleber auf<br />

den Rücken von Etikettenstreifen aufgebracht, getrocknet und<br />

gehärtet. Das bisher genutzte kombinierte System aus Infrarotund<br />

Heißluftofen konnte bei gesteigerter Nachfrage die höhere<br />

Produktionsgeschwindigkeit nicht mehr bewältigen.<br />

Smith & McLaurin rüsteten direkt vor dem existierenden Heißluftofen<br />

ein Infrarot-System nach. Dieses besteht aus zwei Modulen<br />

direkt über der Linie. In jedem sind Carbon Infrarot-Strahler<br />

02<br />

INFRAROT-STRAHLER SORGEN<br />

FÜR SCHNELLES TROCKNEN<br />

UND SICHERES AKTIVIEREN<br />

VON KLEBSTOFFEN<br />

in zehn einzeln steuerbaren Zonen angeordnet. So kann die<br />

Leistung von null bis 192 kW in zehn gleichen Schritten angehoben<br />

werden, um damit den spezifischen Anforderungen der<br />

Produktion zu begegnen.<br />

Iain McCourty, Leiter der Konstruktion, meint: „Das Carbon<br />

Infrarot-System kann die Wärme sofort und gleichmäßig auf die<br />

Beschichtungen richten, so konnten wir die Maschinengeschwindigkeit<br />

erhöhen. Gleichzeitig bedeutet die gute Steuerbarkeit des<br />

Systems, dass wir eine viel zuverlässigere Kleberhärtung und<br />

damit eine bessere Qualität erhalten.“<br />

<strong>DER</strong> KLEBSTOFF BESTIMMT DIE TECHNOLOGIE<br />

Neben der Trocknung und Aktivierung von Klebstoffen durch<br />

Infrarot-Wärme gibt es UV-Kleber, die breite Anwendung in der<br />

Automobilindustrie, bei medizinischen Geräten, in der Elektronik,<br />

in der Luft- und Raumfahrt und vielen anderen Bereichen<br />

finden, in denen eine schnelle, zuverlässige und beständige Aushärtung<br />

erforderlich ist. UV-härtende (lichthärtende) Klebstoffformulierungen<br />

benötigen keine Wärme, sondern UV-Licht für<br />

die Aushärtung. Heraeus Noblelight bietet Infrarot- und UV-<br />

Technologie und die Möglichkeit, dazu im hauseigenen Testzentrum<br />

Versuche durchzuführen.<br />

Bilder: Heraeus Noblelight <strong>2021</strong><br />

www.heraeus-noblelight.com<br />

5


WERKSTOFF- UND VERBINDUNGSTECHNIK<br />

SICHERES NIETEN MIT KÜHLUNG<br />

Ein slowakischer Automobil-Zulieferer setzt zum<br />

präzisen Vernieten von Kupplungs-Komponenten in der<br />

Großserienfertigung auf eine stabile C-Gestell-Presse<br />

mit elektromechanischem Servoantrieb.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Nieten verbinden zwei Werkstücke dauerhaft miteinander<br />

– schnell und unkompliziert. Im Gegensatz zum<br />

Schrauben oder Schweißen muss bei diesem Fügeverfahren<br />

weder ein Gewinde geschnitten werden<br />

noch besteht die Gefahr des Materialverzugs. In der Serienfertigung<br />

durchstanzen oder formen Nieten die Bleche in einem<br />

Arbeitsschritt selbst um. Wichtig für ein präzises Ergebnis ist<br />

ein System, das die notwendigen Presskräfte aufbringen und<br />

aufnehmen kann. Mit der Kombination aus passenden Pressensystemen<br />

und Pressenantrieben bietet Tox Pressotechnik Anwendern<br />

eine optimale und wirtschaftliche Lösung für das<br />

01 Mit dem Baukastensystem können die benötigten Komponenten<br />

passgenau zusammengestellt werden<br />

Verbinden von Blechen. Der Kunde kann aus dem Baukasten<br />

das passgenaue Pressensystem aussuchen; er hat die Wahl zwischen<br />

pneumohydraulischen und elektromechanischen Antrieben.<br />

Der Hersteller aus Weingarten besitzt weitreichende Kompetenz<br />

für formschlüssige Verbindungstechnologien wie Clinchen,<br />

Nieten oder Einpressen und kann Anwender umfassend<br />

beraten.<br />

Das Tox-Leistungspaket überzeugte einen slowakischen Automobilzulieferer<br />

und dessen Ausrüster. Zum Vernieten von Kupplungs-Komponenten<br />

suchten sie ein System, das sowohl den<br />

Anforderungen einer Großserie standhält als auch eine hohe<br />

Durchsatzzahl und die geforderte Präzision einhält. Die Lösung<br />

aus Weingarten besteht aus einer stabilen C-Gestell-Presse mit<br />

wechselbarem Werkzeugsystem und einem Vier-Stationen-<br />

Rundschalttisch – alles montiert auf einer Grundplatte. Vier<br />

Werkstückaufnahmen beschicken die Presse mit den zu vernietenden<br />

Kupplungs-Komponenten.<br />

PRÄZISE UND REPRODUZIERBAR<br />

Bei diesem Montageprozess werden in einem Arbeitsgang<br />

gleichzeitig mehrere Niete gesetzt. Deshalb ist eine entsprechend<br />

hohe, präzise einstellbare und reproduzierbare Presskraft<br />

ebenso notwendig wie ein stabiles Gestell. Die Wahl der<br />

Ingenieure fiel auf eine C-Gestell-Presse der Baureihe PC 100<br />

mit einem Grundkörper in massiver, geschweißter Ausführung<br />

mit minimalster Aufbiegung. Der Stößel ist als Vier-Säulen-<br />

Führung ausgelegt, die auch bei einseitigen Belastungen die<br />

Funktionsfähigkeit des Werkzeugsystems sicherstellt. Um den<br />

hohen Anforderungen an die Presskraft zum Setzen der Mehrfach-Nietverbindungen<br />

zu entsprechen, entschieden sich die<br />

Ingenieure für den elektromechanischen Servoantrieb Tox-<br />

Electricdrive vom Typ EPMK 1000. Zu seinen Merkmalen gehören<br />

die hohe Leistungsdichte bei kurzer, kompakter Bauform,<br />

außerdem Presskräfte bis 1 000 kN, ein Hub bis 300 mm<br />

38 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


WERKSTOFF- UND VERBINDUNGSTECHNIK<br />

THINK<br />

SMART.<br />

THINK<br />

HAL<strong>DER</strong>-<br />

PINS.<br />

02 Diese zum Kundenwunsch passende C-Gestell-Presse<br />

erzeugt Presskräfte bis 1 000 kN<br />

und eine Positioniergeschwindigkeit bis 90 mm/s. Damit<br />

sind dynamische Prozessabläufe und hohe Taktraten beim<br />

Nieten möglich.<br />

EXTERNES WASSERKÜHLSYSTEM<br />

Für die Belastungen im Dauerbetrieb und mehrschichtigen<br />

Großserieneinsatz ist der Tox-Electricdrive mit einem zusätzlichen,<br />

externen Wasserkühlsystem versehen. Für den sicheren<br />

Betrieb ist er mit einer Schnellhalte- und Sicherheitsbremse<br />

ausgestattet. Zum Lieferumfang gehört außerdem der Servocontroller<br />

mit Tox-Software, über die der Antrieb parametriert<br />

und gesteuert wird.<br />

EINE HOHE, PRÄZISE EINSTELL-<br />

BARE UND REPRODUZIERBARE<br />

PRESSKRAFT IST EBENSO<br />

NOTWENDIG WIE EIN STABILES<br />

GESTELL<br />

Das Unternehmen aus Weingarten lieferte die Hauptkomponenten<br />

– Presse, Antrieb und Steuerung – anschlussfertig<br />

montiert an den Lieferanten des Produktionssystems. Dieser<br />

übernahm die Konstruktion der gesamten Anlage, die Integration<br />

der Presse und des Vier-Stationen-Rundtakttisches<br />

sowie die Fertigung und Installation des Werkzeugsystems<br />

zum mehrfachen Nieten.<br />

Bilder: Aufmacher belleepok – stock.adobe.com, Sonstige TOX Pressotechnik<br />

www.tox-pressotechnik.com<br />

Das Werkzeug, für das<br />

Sie kein Werkzeug brauchen.<br />

www.halder-pins.de


WERKSTOFF- UND VERBINDUNGSTECHNIK<br />

KREISLAUFWIRTSCHAFT IST<br />

DAS THEMA <strong>DER</strong> ZUKUNFT<br />

WIR MÜSSEN DAFÜR SORGEN,<br />

DASS SICH KUNSTSTOFFE STÄRKER<br />

IN STOFFSTRÖMEN BEWEGEN<br />

JULIA GROSSE-WILDE,<br />

Geschäftsführerin Gesamtverband<br />

Kunststoffverarbeitende Industrie GKV<br />

Die Kunststoffindustrie ist im Umbruch: Sowohl der digitale Wandel als auch der<br />

Wandel von der linearen zur Kreislaufwirtschaft beschäftigt die Branche. Die Fakuma,<br />

Internationale Fachmesse für Kunststoffverarbeitung, setzt diese Themen vom<br />

12. bis 16. Oktober <strong>2021</strong> in Friedrichshafen auf ihre Agenda.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Kunststoffe sind vielseitige Materialien und in unzähligen<br />

Verbraucher- und Industrieanwendungen im Einsatz. Gehäuse,<br />

Verpackungen, Maschinenelemente, Medizintechnik,<br />

Automobilbau, Luft- und Raumfahrt etc. – die Bandbreite<br />

der Einsatzgebiete ist riesig. Kunststoffe sind aus dem modernen<br />

Leben nicht wegzudenken. Dennoch haftet dem „Plastik“,<br />

wie Kunststoffe wegen der Formbarkeit oft auch genannt werden,<br />

ein negatives Image an. Hauptursache dafür sind die weltweiten<br />

Einträge von Abfällen in die Umwelt. So kämpft die Branche der<br />

Kunststoffindustrie an vielen Stellen mit einer einseitig negativen<br />

Wahrnehmung. Der Gesamtverband Kunststoffverarbeitende Industrie<br />

setzt deshalb auf eine verstärkte Aufklärung darüber, dass<br />

Kunststoffe ökologische Vorteile haben. „Wenn wir unsere Klimaziele<br />

erreichen wollen, können wir auf Kunststoffe nicht verzichten<br />

– sondern benötigen sie dafür“, erläutert GKV-Geschäftsführerin<br />

Julia Große-Wilde. „Die Unternehmen haben selbst ein ureigenes<br />

Interesse daran, ihre Produkte zukunftsfähig zu gestalten.<br />

Möglichst wenige Produktionsabfälle oder aber deren<br />

Recycling sind nicht nur ökologisch, sondern auch ökonomisch<br />

sinnvolle Zielsetzungen. Hinzu kommt ein verstärktes Mitdenken<br />

des Lebensendes bereits bei der Gestaltung eines Produktes.“<br />

CIRCULAR ECONOMY IM MITTELPUNKT<br />

Der Wandel von der linearen zur Kreislaufwirtschaft ist für die<br />

Kunststoff verarbeitende Industrie in den Fokus gerückt. „Design<br />

for Recycling“ ist kein Schlagwort, sondern Notwendigkeit: „Tatsächlich<br />

müssen wir durch konsequentes Sammeln und Sortieren<br />

und die ständige Weiterentwicklung sowohl beim Recycling<br />

als auch beim Einsatz von Rezyklaten dafür sorgen, dass sich<br />

Kunststoffe stärker in Stoffströmen bewegen. Das ist die große<br />

Herausforderung für unsere Industrie und auch unsere Gesellschaft“,<br />

so die Geschäftsführerin des GKV. Die deutschen Kunststoffverarbeiter<br />

stellen sich diesen Herausforderungen und gestalten<br />

den Wandel auf unterschiedlichen Ebenen. Ihre Pole Position<br />

soll auf der Fakuma zu erleben sein, die vom 12. bis 16. Oktober<br />

<strong>2021</strong> als Präsenzmesse die Branche der Kunststoffverarbeiter<br />

nach Friedrichshafen einlädt. Die Fachmesse setzt daher die Themen<br />

CO 2<br />

-Fußabdruck, Nachhaltigkeit und Recycling in den Mittelpunkt.<br />

Es sei deutlich zu spüren, dass die Aussteller zunehmend<br />

das Recycling und den Wandel von der linearen zur Kreislaufwirtschaft<br />

auf ihre Agenda setzen, informiert die Fakuma-<br />

Projektleitung des Messeveranstalters P. E. Schall.<br />

Unterdessen ist auch die digitale Transformation in der Kunststoffbranche<br />

in vollem Gange – die Unternehmen wollen mit der<br />

zunehmenden Digitalisierung und Automatisierung optimierte<br />

Prozesse, höhere Anlagenverfügbarkeit, mehr Produktivität und<br />

somit Zukunftsfähigkeit erreichen. Auch dies ist Thema der Fakuma,<br />

die sich als Branchen- und Technologiebarometer in den Bereichen<br />

Spritzgießen, Extrusionstechnik, Thermoformen und 3D-<br />

Printing sieht und Neuheiten rund um Material, Maschine, Peripherie,<br />

Prozesse und Simulation präsentiert.<br />

Bilder: Aufmacher P. E. SCHALL GmbH & Co. KG, Sonstiges GKV<br />

www.fakuma-messe.de<br />

40 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


FAKUMA <strong>2021</strong><br />

FÜR WIRTSCHAFTLICHERE WERKZEUGE<br />

Die Forschungs-<br />

GmbH des Kunststoffinstituts<br />

Lüdenscheid<br />

(KIMW-F) bietet<br />

unterschiedliche<br />

Beschichtungstechnologien<br />

für<br />

einfache und<br />

komplexe Werkzeuge<br />

an. Die gemeinnützige<br />

Forschungs-<br />

GmbH hat sich auf<br />

die chemische<br />

Gasphasenabscheidung (CVD) spezialisiert. Dabei gelingt<br />

es durch den Einsatz von metall-organischen Vorläuferverbindungen<br />

(MO-CVD), die Beschichtungstemperaturen<br />

auf Werte zwischen 200 und 500 °C zu senken. So ist<br />

es möglich, auch komplexe und auf Maß gearbeitete<br />

Werkzeuge zu beschichten, ohne die Maßhaltigkeit und die<br />

mechanischen Eigenschaften zu verändern. Zudem sind die<br />

so applizierten Schichten sehr spaltgängig und weisen eine<br />

hohe 3D-Fähigkeit auf. Die Applikation von homogenen und<br />

konturkonformen Beschichtungen ist dadurch auch auf sehr<br />

anspruchsvollen und komplexen Geometrien möglich. Das<br />

Institut hat seine Beschichtungstechnik massiv ausgebaut<br />

und verfügt aktuell über fünf CVD-Heißwandreaktoren von<br />

unterschiedlicher Größe.<br />

www.kunststoff-institut.de<br />

EXPERTE FÜR KUNSTSTOFFPROJEKTE<br />

Zykluszeit, Bauteilqualität oder Prozessstabilität – die Stellschrauben<br />

für optimale Machbarkeit und Qualität in der<br />

Spritzgießverarbeitung sind vielfältig. Um das volle Potenzial<br />

auszuschöpfen sind tiefe Kenntnisse der Spritzgießprozesse<br />

ebenso wichtig wie umfangreiche anwendungstechnische und<br />

konstruktive Erfahrung. Mit einem neuen Konzept will die KTJ<br />

Kunststofftechnik Junker GmbH Firmen, die Kunststoffteile<br />

benötigen oder selbst herstellen,<br />

unterstützen. Ein wichtiger<br />

Aspekt: Bei der Umsetzung<br />

der spritzgießgerechten<br />

Auslegung von Bauteilen geht<br />

zunehmend Wissen verloren.<br />

Hier nimmt die KTJ GmbH<br />

Firmen an die Hand und bietet<br />

die Produktrealisierung als<br />

Komplettlösung an. Sie<br />

übernimmt die Koordination<br />

durch eine hohe Integration<br />

aller am Prozess beteiligten<br />

Partner: Konstruktion, Materialauswahl, Werkzeugbau,<br />

Spritzgießer. Ziel ist ein nahezu optimales Ergebnis nach T1.<br />

Das Unternehmen bietet seit 10 Jahren innovative Lösungen im<br />

Bereich der Kunststofftechnik und hat sich vom Kunststoff-<br />

Spritzgießer zum Experten für Kunststoffprojekte entwickelt.<br />

Die anschließende Produktion der Serienteile ist möglich, aber<br />

keine Bedingung. Nach der Serienfreigabe werden Teile in die<br />

Produktion der Kunden übergeben.<br />

www.kt-j.de<br />

SPEZIALKLEBER MIT TEMPERATUR-<br />

BESTÄNDIGKEIT BIS NAHEZU 3 000 °C<br />

Auf das dauerhafte<br />

Verbinden und Versiegeln<br />

von Bauelementen aus<br />

Graphit und CFK-<br />

Verbundmaterialien<br />

ausgelegt ist der Spezialkleber<br />

Graphi-Bond<br />

551-RN-MV von Kager.<br />

Der Ein-Komponenten-<br />

Klebstoff enthält weder<br />

Asbest noch flüchtige<br />

organische Verbindungen<br />

(VOC). Er lässt sich auch<br />

zum Beschichten und<br />

Reparieren einsetzen.<br />

Der Hauptinhaltsstoff ist<br />

phenolgebundenes,<br />

faserverstärktes Graphit.<br />

Der Klebstoff lässt sich<br />

mit einem Spachtel oder Pinsel auftragen oder als Füllstoff<br />

in Öffnungen einbringen. Nach dem ein- bis vierstündigen<br />

Trocknen und der zweistufigen thermischen Aushärtung bei<br />

130 und 260 °C verfügt er über eine Temperaturbeständigkeit<br />

von 2 985 °C. Damit kann er z. B. im Industrieofenbau, in<br />

der Wärmebehandlungstechnologie, der Löt- oder Sintertechnik<br />

eingesetzt werden. Auch für Feuerfest-Bauteile ist<br />

er geeignet. Zudem ist der Klebstoff beständig gegen<br />

Feuchtigkeit und hat eine Zugscherfestigkeit von<br />

ca. 1 400 psi bei Raumtemperatur.<br />

www.kager.de<br />

Intelligente Wärme<br />

ist Infrarot.<br />

Infrarot-Wärme spart Energie, weil<br />

sie die optimale Wärmemenge immer<br />

exakt an die richtige Stelle bringt.<br />

Zum Beispiel, um Kunststoffe gezielt<br />

zu erwärmen, verschweißen oder<br />

entgraten. Das spart Zeit und Geld!<br />

Ihr Kontakt zu unserem Infrarot-Team:<br />

hng-infrared@heraeus.com<br />

Heraeus Noblelight GmbH<br />

www.herae.us/plastics<br />

FAKUMA<br />

Halle B1, Stand 1121<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 41


FAKUMA <strong>2021</strong><br />

STRUKTURKLEBSTOFF TEMPERATURFEST BIS 220 °C<br />

Eine besonders hohe Temperaturfestigkeit hat der Klebstoff Monopox<br />

HT2999 von Delo. Er erzielt viermal so hohe Festigkeiten wie sein<br />

Vorgänger. Entwickelt wurde das Produkt für die Automobilindustrie<br />

und den Maschinenbau. Der Strukturklebstoff eignet sich besonders<br />

für das Verkleben von Magneten in Elektromotoren. Dabei ist die<br />

Verbindung thermisch langzeitstabil. Sie erreicht selbst nach<br />

10 000 Stunden Lagerung bei 180 °C eine Temperaturfestigkeit von<br />

20 MPa. Insgesamt kann der Klebstoff sogar bis 220 °C eingesetzt<br />

werden. Dazu ist der Kleber elektrisch isolierend, was Wirbelströme in<br />

Elektromotoren minimiert. Außerdem ist er mit integrierten Abstandshaltern<br />

ausgestattet. Sie sorgen dafür, dass sich bei segmentierten<br />

Magneten automatisch ein einheitlicher Klebspalt von 50 µm ergibt. Das ermöglicht den Einsatz von mehr Magnetmaterial. Das<br />

Epoxidharz ist einkomponentig, grau und pastös. Die Aushärtung im Umluftofen bei 150 °C dauert nur zehn Minuten.<br />

www.delo.de<br />

ENTWICKLUNG FÜR TRANSPARENTKERAMIK<br />

AUSGEBAUT<br />

Das Fraunhofer-Institut<br />

für Keramische<br />

Technologien und<br />

Systeme IKTS hat die<br />

Transparentkeramik-<br />

Sparte der Firma<br />

CeramTec-Etec<br />

übernommen, bekannt<br />

für die Marke Perlucor.<br />

Die durch hinzugewonnene<br />

technische<br />

Infrastruktur ermöglicht<br />

den Aufbau eines<br />

Forschungs- und<br />

Entwicklungszentrums<br />

für transparente<br />

Keramik am IKTS-<br />

Standort Hermsdorf (Thüringen). Die Technologiekette zur<br />

Transparentkeramik wird dort die bereits bestehenden<br />

Anlagen ergänzen und die Herstellung hochreiner, transparenter<br />

Keramik für optische Systeme, Medizintechnik und<br />

ballistischen Schutz ermöglichen. Mit Unterstützung des<br />

Freistaats Thüringen in Höhe von 2,5 Mio. Euro entsteht hier<br />

ein Forschungs- und Entwicklungszentrum, das dazu beitragen<br />

soll, die bisherigen Einsatzszenarien von Transparentkeramiken<br />

zu erweitern. Transparentkeramiken sind drei- bis viermal<br />

so hart wie Glas und werden in vielen Branchen genutzt, von<br />

der Optik über die Medizintechnik bis hin zur Industrie 4.0.<br />

www.ikts.fraunhofer.de<br />

SICHER UND VERSCHLEISSFREI AUCH<br />

BEI TEMPO UND HITZE<br />

Mit Iglidur AX500 hat Igus einen verschleißfesten Werkstoff<br />

für Hochtemperaturanwendungen in der Lebensmittel- und<br />

Verpackungsindustrie entwickelt, der gleichzeitig elektrostatisch<br />

ableitend ist. AX500 steigert die Lebensdauer von<br />

Gleitlagern, die hohen Geschwindigkeiten ausgesetzt sind.<br />

Seine ESD-Eigenschaften sorgen dafür, dass zum Beispiel<br />

kleine Tüten mit Gummibärchen während der automatisierten<br />

Zuführung nicht aneinanderhaften. In staubigen Umgebungen,<br />

etwa bei der Verarbeitung von Mehl, wird Funkenflug<br />

verhindert. Im Hochtemperaturbereich lässt sich der Werkstoff<br />

unter anderem in Backöfen oder bei der Flaschenreinigung<br />

einsetzen.<br />

Auch der<br />

Kontakt mit<br />

Lebensmitteln<br />

ist kein<br />

Problem, da<br />

das tribologisch<br />

abgerundete<br />

Polymer<br />

keine Schmierung<br />

benötigt.<br />

Zudem besteht<br />

Konformität<br />

gemäß EU-Verordnung 10/2011. AX500 soll im Vergleich zum<br />

Iglidur A500 mit einem bis zu dreimal besseren Verschleißwert<br />

punkten und ist in Standardabmessungen von sechs bis<br />

20 mm Durchmesser erhältlich.<br />

www.igus.de<br />

NEUZUGANG MIT POWER<br />

Mit dem leistungsstarken Neuzugang P 690 komplettiert der Dichtungshersteller C. Otto<br />

Gehrckens sein NBR-Produktportfolio um einen weiteren Werkstoff, der sich für unterschiedliche<br />

Anwendungen im industriellen Umfeld eignet. Ein Schwerpunkt stellt dabei die Lebensmittel-<br />

und Getränkeindustrie dar, denn P 690 ist zertifiziert nach FDA 21.CFR 177 2600 sowie<br />

3.A Sanitary Standard und verfügt damit über die beiden wichtigsten Zulassungen im<br />

Food-Bereich. Hier überzeugt der neue NBR-Werkstoff mit Härte von 85 Shore A vor allem mit<br />

seinen physikalischen Werten als auch mit den guten mechanischen Eigenschaften. Daher<br />

kann der P 690 auch für dynamische Anwendungen, die höhere Ansprüche an die Belastbarkeit<br />

des Materials stellen, gut eingesetzt werden. Gleichzeitig bietet dieser Werkstoff eine<br />

hohe Beständigkeit gegenüber öl- und fetthaltigen Medien und dichtet sowohl gegen<br />

pflanzliche als auch tierische Fette zuverlässig ab.<br />

www.cog.de<br />

42 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


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No 07_09/<strong>2021</strong><br />

Mechatronicnews®<br />

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AUTOMATISIERUNG | ANTRIEBSTECHNIK | TECHNOLOGIETRENDS<br />

DAS NEUE RK STATIVSYSTEM:<br />

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Mehr dazu auf<br />

SEITE 13<br />

IMPRESSUM HERAUSGEBER<br />

BILDNACHWEIS<br />

Köhler + Partner GmbH<br />

Archiv, Köhler + Partner GmbH,<br />

Brauerstraße 42<br />

21244 Buchholz i.d.N.<br />

Tel.: +49 4181 92892-0<br />

Fax: +49 4181 92892-55<br />

Autor: Autorenvor- info@koehler-partner.de<br />

und zunamen inkl. Titel und Posistion im Unternehmen<br />

mit Firmenadresse hier noch ergänzen.<br />

GESCHÄFTSFÜHRUNG<br />

www.koehler-partner.de<br />

Jan Phillip Köhler, Julia Köhler-Cordes<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/10 43


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XXX<br />

NEUE LINEARACHSEN FÜR MEHR<br />

BEWEGUNGSFREIHEIT UND SICHERHEIT<br />

Eines der weltweit feingliedrigsten Portfolios an Linearachsen: Rollon hat seine Produktreihe<br />

Seventh Axis um zwei Baugrößen im unteren Segment erweitert und sein<br />

Plus-System einem Redesign unterzogen.<br />

Ob für Cobots oder in Palettieranlagen: Mit seinen Neu- und<br />

Weiterentwicklungen eröffnet der Spezialist für lineare Bewegungssysteme<br />

Anwendern viele Möglichkeiten, ihre Konstruktionsdesigns<br />

zu vereinfachen, die Leistung zu verbessern sowie<br />

die Kosten der Applikationen zu reduzieren. Kleine Lasten<br />

mit großer Effizienz zu bewegen, ist das Spezialgebiet der<br />

neuen Baugrößen aus der Produktreihe der Seventh Axis.<br />

Die neuen Rollon-Verfahrachsen erweitern den Handlungsspielraum<br />

kleiner Roboter und Cobots und machen ihren Einsatz<br />

noch effizienter und flexibler. Mit den zwei zusätzlichen<br />

Baugrößen vergrößert der Lineartechnikspezialist sein Sortiment<br />

an Zahnriemenachsen auf insgesamt fünf Baugrößen.<br />

Die neuen Größen 120 und 160 sind für Roboter mit Nutzlasten<br />

von 3–6 kg ausgelegt und zeichnen sich durch stranggepresste<br />

Aluminiumprofile aus, die eine hohe Steifigkeit,<br />

Belastbarkeit, Präzision und Zuverlässigkeit bei besonders<br />

kompakter Bauweise bieten.<br />

Flexibler und sicherer: Die neue SC-Achse<br />

Für den Einsatz in Portalen, im Handling oder auch in Palettieranlagen<br />

hat Rollon die SC-Achse einem umfassenden<br />

Redesign unterworfen und sowohl optisch als auch technisch<br />

perfektioniert. Die Achse in den Baugrößen 100, 130 und 160 mm<br />

wurde speziell für vertikale Bewegungen in Anwendungen<br />

ausgerichtet, die einen fest montierten Antriebskopf benötigen,<br />

während das Aluminiumprofil beweglich bleibt. Der neu<br />

gestaltete Antriebskopf erlaubt außerdem den Einbau des<br />

Getriebes auf beiden Seiten.<br />

Die Weiterentwicklung der SC-Achse und die Produktneuheiten<br />

im Bereich Seventh Axis sind Teil der optischen und technologischen<br />

Neugestaltung des Rollon Produktportfolios, das den<br />

Anwendern stets die passende Komponente bieten soll.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

5<br />

neue Baugrößen<br />

für die siebte<br />

Achse<br />

NEUHEITEN<br />

VON ROLLON<br />

ROLLON GMBH<br />

Bonner Straße 317-319 | 40589 Düsseldorf | Tel.: +49 211 95747-0<br />

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

3<br />

neue Baugrößen<br />

+ Redesign für<br />

die SC-Achse<br />

44 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/10 www.derkonstrukteur.de<br />

MN 2


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XXX<br />

BRANCHENNEUHEIT BEI KIPP<br />

Arretierbolzen mit integriertem Zustandssensor<br />

Das HEINRICH KIPP WERK hat einen ganz besonderen<br />

Arretierbolzen auf den Markt gebracht, bei dem ein<br />

integrierter Sensor den Betätigungszustand erfasst.<br />

Das Signal wird im Pilzgriff verarbeitet und drahtlos an<br />

die Maschinensteuerung oder an ein mobiles Endgerät<br />

übertragen.<br />

Der FEATURE grip Arretierbolzen mit Zustandssensor trägt zur<br />

Prozesssicherheit bei, welche im Maschinenbau immer wichtiger<br />

wird. Ob der Bolzen gezogen ist oder nicht, kann der Anwender<br />

zentral abfragen. Über die Maschinensteuerung lässt sich somit<br />

beispielsweise festlegen, dass der Bearbeitungszyklus erst dann<br />

beginnt, wenn alle Bolzen an der richtigen Stelle sind.<br />

Zur Anbindung an die Steuerung bietet KIPP das passende<br />

Gateway K1494 an. Die Schnittstelle erlaubt die Integration<br />

der Arretierbolzen in Maschinen und Anlagen. So lassen sich<br />

Betätigungszustände der Komponenten anzeigen, überprüfen<br />

und zur Prozesssteuerung nutzen. Durch Anbindung an<br />

eine Maschinensteuerung ist es möglich, Informationen von<br />

bis zu sechs Arretierbolzen zeitgleich weiterzuverarbeiten –<br />

diese Anzahl können Anwender jedoch mithilfe zusätzlicher<br />

Gateways beliebig erweitern.<br />

Ein großer Vorteil der Arretierbolzen mit Zustandssensor ist die<br />

drahtlose Übertragung des Betätigungszustandes über Bluetooth<br />

Low Energy. Das Gateway empfängt dabei das Funksignal<br />

und wandelt dieses in ein normiertes Ausgangssignal um.<br />

Zwischen dem Arretierbolzen und dem Gateway-Empfänger<br />

erfolgt die Kommunikation verschlüsselt und somit sicher. Das<br />

System hat eine Übertragungsreichweite von bis zu 10 Metern.<br />

Die Energieversorgung des Arretierbolzens erfolgt über eine<br />

integrierte Knopfzelle, welche ausgetauscht werden kann. Ein<br />

intelligentes Energiemanagement steigert die Batterielebensdauer.<br />

NEU<br />

Der Arretierbolzen gehört zur Produktlinie FEATURE<br />

grip, deren Besonderheit im Verbau integrierter elektromechanischer<br />

und sensorischer Elemente liegt. Sie<br />

geben Rückmeldung zu bestimmten Parametern oder<br />

Zuständen und ebnen so den Weg für eine fortschreitende<br />

Digitalisierung im Hinblick auf Industrie 4.0.<br />

HEINRICH KIPP WERK GmbH & Co. KG<br />

Heubergstraße 2 | 72172 Sulz am Neckar | Tel.: +49 7454 793-0<br />

info@kipp.com | www.kipp.com<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/10 45<br />

MN 3


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XXX<br />

ZAHNSTANGENGETRIEBE FÜR<br />

HOCHGENAUE HUBBEWEGUNGEN<br />

lifgo- und lean SL-Zahnstangengetriebe von LEANTECHNIK eignen sich ideal für alle<br />

Arten von Hub- und Positioniersystemen. Die Laserhärtung macht die Getriebe<br />

besonders robust und langlebig.<br />

Für die Härtung der Zahnstangen wird modernste Laser-Technologie<br />

eingesetzt: Im Gegensatz zur Nitrierung verändert sich<br />

dabei nicht das Material selbst, sondern nur seine Struktur. Dadurch<br />

wird die Zahnstange deutlich stabiler als es beim Nitrieren<br />

der Fall wäre.<br />

LIFGO DOPPEL<br />

LEANTECHNIK fertigt zwei verschiedene Zahnstangen-Baureihen<br />

für synchrone Hubaufgaben: lifgo und lean SL. Die lifgo-Getriebe<br />

wurden speziell für Anwendungen entwickelt, in denen<br />

hohe Hub- und Querkräfte aufgenommen werden müssen.<br />

Sie verfügen zudem über eine präzise Zahnstangen-Führung.<br />

lean SL-Zahnstangengetriebe sind dagegen ideal für einfache<br />

Hubbewegungen ohne Querkraftaufnahme.<br />

LEAN SL 5.5<br />

LIFGO LINEAR DOPPEL<br />

LEAN SL 5<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

lifgo-Zahnstangengetriebe werden in verschiedenen Baureihen<br />

mit Hubkräften von 2.000 bis 25.000 N gefertigt. Darüber<br />

hinaus gibt es Ausführungen für Anwendungen mit langen<br />

Verfahrwegen (lifgo linear), mit Greif- und Zentrierbewegungen<br />

(lifgo doppel) und für Anwendungen mit Greif- und Zentrierbewegungen<br />

sowie langen Verfahrwegen (lifgo linear doppel).<br />

Auch für Anwendungen in lärmsensiblen Umgebungen ist eine<br />

Variante erhältlich.<br />

LEANTECHNIK AG<br />

Im Lipperfeld 7c | 46047 Oberhausen | Tel.: +49 208 495 25-0<br />

info@leantechnik.com | www.leantechnik.com<br />

Die lean SL-Zahnstangenhubgetriebe sind in verschiedenen<br />

Baugrößen und in zwei Ausführungen lieferbar. Diese Getriebe<br />

können Hubkräfte von 800 bis 25.000 N aufnehmen (lean SL<br />

5.5). Für Anwendungen mit geringem Bauraum ist zudem das<br />

extrem kompakte lean SL 5.m verfügbar, das lediglich 0,36 Kilogramm<br />

wiegt und für Hubkräfte bis 300 N ausgelegt ist.<br />

46 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/10 www.derkonstrukteur.de<br />

MN 4


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XXX<br />

DIE PERFEKTE WELLE-NABE-<br />

VERBINDUNG<br />

Kraftschlüssige Spannsätze von KBK übertragen hohe<br />

Drehmomente und sind einfach zu montieren.<br />

Der Antriebstechnik-Spezialist KBK fertigt ein breites Sortiment<br />

an kraftschlüssigen Welle-Nabe-Verbindungen. Das<br />

Produktportfolio der Unterfranken deckt sämtliche Standards<br />

bei Innen- und Außenspannsätzen ab: Es umfasst<br />

sowohl selbstzentrierende als auch nicht selbstzentrierende<br />

Spannsätze. Die Welle-Nabe-Verbindungen sind als chemisch-vernickelte<br />

sowie als Edelstahl-Ausführung erhältlich<br />

und eignen sich für Werkzeugmaschinen ebenso wie für<br />

Krananlagen oder Förderbandtrommeln.<br />

Selbstzentrierende Spannsätze sind ideal für hochgenaue<br />

Anwendungen, da sie eine hohe Rundlaufgenauigkeit gewährleisten.<br />

Eine zusätzliche Zentrierung der Welle direkt auf der<br />

Nabe ist nicht erforderlich. Neben Spannsätzen für kleinere<br />

Wellendurchmesser und niedrige Drehmomente bietet KBK<br />

auch robuste Ausführungen mit Flanschanlage wie den KBS16.<br />

Dieser Spannsatz ist an Wellen mit einem Durchmesser von<br />

bis 235 mm einsetzbar und kann Drehmomente bis 36.100 Nm<br />

übertragen. Er eignet sich ideal für Fördertechnik-Anwendungen<br />

wie z. B. Gurtfördertrommeln.<br />

Speziell für kleine Nabenbohrungen wurden die Spannsatz-Baureihen<br />

KBS55 und KBS51 entwickelt. Sie können<br />

in Applikationen mit Drehmomenten zwischen 52 Nm und<br />

1.433 Nm verbaut und zur Befestigung von Riemenscheiben,<br />

Lüfterrädern oder Hebeln verwendet werden. Die Schnellspannelemente<br />

KBS56-59 sind dagegen prädestiniert für<br />

alle Anwendungen, in denen es auf kurze Montagezeiten<br />

ankommt. Grundsätzlich gilt: Welle-Nabe-Verbindungen mit<br />

Spannsätzen von KBK sind immer lösbar, dynamisch belastbar<br />

und spielfrei.<br />

KBK ANTRIEBSTECHNIK GMBH<br />

Unterlandstrasse 46 | 63911 Klingenberg am Main | Tel.: +49 9372 94061-0<br />

info@kbk-antriebstechnik.de | www.kbk-antriebstechnik.de<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/10 47<br />

MN 5


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XXX<br />

KLEINSTER REDUNDANTER<br />

DREHGEBER – DIE SERIE MH609<br />

Jetzt mit CAN-Bus oder für 2x 4 –20 mA<br />

Die Entwicklungsingenieure von FSG Fernsteuergeräte<br />

haben ein weiteres Mal Sensorik-Maßstäbe gesetzt:<br />

Der Miniatur-Drehgeber der Baureihe MH609 bietet<br />

nicht nur maximale Funktionalität für vielfältige Kundenanwendungen<br />

mit CAN-Bus Schnittstelle, sondern<br />

steht jetzt als MH609y-II-MU-i auch in einer Version mit<br />

zwei 4 –20 mA-Signalausgängen zur Verfügung.<br />

Mit 22,2 mm Durchmesser und ca. 41 mm Gehäuselänge ist er<br />

der kleinste redundante magnetische Drehgeber im FSG-Port-<br />

folio. Dadurch ist er speziell für den Einsatz zur Positions-<br />

erfassung in sehr beengten Einbauräumen geeignet. In seinem<br />

robusten und kompakten Gehäuse verfügt der neue Miniatur-Analog-Drehgeber<br />

über einen redundanten Hall-Sensor<br />

mit einer Auflösung von 12 Bit, der einen Winkelbereich von<br />

0 bis 360° erfassen kann.<br />

Grundsätzlich können alle FSG-Standarddrehgeber hinsichtlich<br />

ihrer elektrischen Schnittstellen und der mechanischen<br />

Bauform an kundenspezifische Anforderungen angepasst<br />

werden.<br />

Eckdaten der Miniatur-<br />

Drehgeber MH609y-II-CAN<br />

und MH609y-II-MU-i:<br />

- IP65-geschütztes Gehäuse<br />

aus eloxiertem Aluminium<br />

- Gehäusedurchmesser: 22,2 mm<br />

- Messbereich: 0 –360°<br />

- Temperaturbereich: -40 bis +85 °C.<br />

- Zwei Signalausgänge für 4 –20 mA<br />

oder für CAN-Bus<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Anwendungsmöglichkeiten<br />

der Geräteserie MH609:<br />

- Joysticks<br />

- Fahrschalter<br />

- Kommandogeber für Schiffe<br />

- Positionsrückmelder<br />

- Automatisierung<br />

- Schienenfahrzeuge<br />

- Bau- und Landmaschinen<br />

FERNSTEUERGERÄTE KURT OELSCH GMBH<br />

Jahnstraße 68 + 70 | 12347 Berlin | Tel.: +49 30 2691-1<br />

info@fsg-sensors.de | www.fsg-sensors.de<br />

Mehr erfahren:<br />

48 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/10 www.derkonstrukteur.de<br />

MN 6


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HOCHLEISTUNGSKÜHLKÖRPER<br />

FÜR DEN BEREICH INDUSTRIE 4.0<br />

Leistungselektronik kühlen<br />

Die Automatisierung und Digitalisierung von Produktions- und<br />

Lieferprozessen im Bereich Industrie 4.0 sind bedeutende<br />

Wachstumstreiber für den Markt der Leistungselektronik. Die<br />

elektronischen Bauteile bilden die Basis für die fortschreitende<br />

Automatisierung und Digitalisierung in zahlreichen Industrien.<br />

Sie dienen der Bereitstellung von elektrischem Strom für die<br />

Steuerung von Motoren und die Wandlung von Wechsel- in<br />

Gleichstrom. Je kleiner und leistungsstärker die verwendete<br />

Leistungselektronik ist, desto wichtiger ist auch der Einsatz<br />

von effizienten und kompakten Kühllösungen. Denn eine steigende<br />

Leistungsdichte geht zwangsläufig mit einer höheren<br />

Wärmeentwicklung einher.<br />

Leistungselektronik im Bereich Industrie 4.0<br />

passgenau kühlen<br />

Applikationsspezifische Hochleistungskühlkörper von CTX<br />

führen diese Wärme schnell und zuverlässig ab, sie bewahren<br />

die elektronischen Komponenten somit vor Überhitzung und<br />

sichern dauerhaft ihre Funktion. Das Produktportfolio von<br />

CTX umfasst eine große Auswahl an besonders kompakten,<br />

leistungsstarken Hochleistungskühlkörpern für verschiedene<br />

industrielle Anwendungen, insbesondere in den Bereichen<br />

Automatisierungs-, Antriebs- und Telekommunikationstechnik.<br />

Hochleistungskühlkörper von CTX:<br />

- Extrudierte Kühlkörper<br />

- Crimped Fins: mit eingepressten Rippen<br />

- Bonded Fins: mit geklebten Rippen<br />

- Skived Fins: mit geschabten Rippen<br />

- Reibrührgeschweißte Kühlkörper (FSW)<br />

- Hartgelötete Kühlkörper<br />

- Kaltfließgepresste Kühlkörper<br />

- Flüssigkeitskühlkörper<br />

- Druckgusskühlkörper<br />

- Heatpipes<br />

Vorteile von Hochleistungskühlkörpern:<br />

- Applikationsspezifische Lösungen<br />

- Leistungsstark und kompakt<br />

- Direkter Kontakt zum elektronischen Bauteil<br />

- Extrem effektive Wärmeableitung<br />

CTX THERMAL SOLUTIONS GMBH<br />

Lötscher Weg 104 | 41334 Nettetal | Tel.: +49 21 53 7 37 4-0<br />

info@ctx.eu | www.ctx.eu<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/10 49<br />

MN 7


ANZEIGE<br />

XXX<br />

FINDLING WÄLZLAGER<br />

IN <strong>DER</strong> ROBOTIK<br />

Belastbarkeit und Präzision für hochdynamische Anwendungsbedingungen<br />

Die Beweglichkeit und einwandfreie Funktionsweise von Robotern<br />

hängt maßgeblich von der Qualität der Lager und ihrer<br />

Haltbarkeit ab. Des Weiteren wirken sich Parameter wie Präzision<br />

und Laufruhe positiv auf die Positioniergenauigkeit und<br />

den Bewegungsablauf aus. Bei der Auslegung der Lager gilt es,<br />

einen hohen Sicherheitsfaktor bezüglich der Lebensdauer zu<br />

berücksichtigen. Da Roboter in der Automation meist flexibel<br />

einsetzbar sind, ergeben sich immer wieder neue Belastungssituationen<br />

für die Wälzlager. Die Lösung sind Allround-Produkte,<br />

die unterschiedlichsten Belastungen standhalten und<br />

dabei wenig Bauraum benötigen. Zugleich ermöglichen sie<br />

kurze Taktraten und unterstützen schnelle Bewegungen.<br />

In Robotik-Antrieben sind zumeist Rillenkugellager verbaut,<br />

während in den Armgelenken vor allem Dünnringlager, also<br />

Rillenkugellager mit schmal dimensionierten Lagerringen, zum<br />

Einsatz kommen. Damit Roboter ihre ganzen Vorteile – wiederholsichere<br />

Prozesse, gesteigerte Produktivität und mehr<br />

Flexibilität in der Fertigung – ausspielen können, müssen die<br />

Lager oftmals an die Bedürfnisse der einzelnen Kunden angepasst<br />

werden. Findling Wälzlager verfügt über eine großes<br />

Sortiment an Dünnringlagern und Allround-Produkten für<br />

hochdynamische Anwendungsbedingungen. Gerne beraten<br />

die Anwendungsingenieure, welche Ausführungen für die jeweilige<br />

Applikation am besten geeignet sind.<br />

© stock.adobe.com/Mulderphoto<br />

ANFOR<strong>DER</strong>UNGEN<br />

IN <strong>DER</strong><br />

ROBOTIK<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

In der Robotik müssen Wälzlager je nach Anwendung<br />

ganz unterschiedliche Bedingungen erfüllen.<br />

Findling Wälzlager bietet ein breites Produktportfolio<br />

für die besonderen Ansprüche. Eingesetzt<br />

wird die fortschrittliche Lagertechnik aus Karlsruhe<br />

vorrangig in Armgelenken von Robotern und<br />

in ihren Antrieben.<br />

FINDLING WÄLZLAGER GMBH<br />

Schoemperlenstr. 12 | 76185 Karlsruhe | Tel.: +49 721 55999-0<br />

info@findling.com | www.findling.com<br />

50 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/10 www.derkonstrukteur.de<br />

MN 8


ANZEIGE<br />

XXX<br />

MIT SIEB & MEYER ZUR KUNDEN-<br />

SPEZIFISCHEN ANTRIEBSLÖSUNG<br />

Von einfachen Hardwareanpassungen wie speziellen Gehäuseformen oder<br />

Schnittstellen bis hin zu komplett neu definierten Geräten und Funktionen<br />

SIEB & MEYER bietet kundenspezifische Lösungen im<br />

Bereich der Hochgeschwindigkeits-Frequenzumrichter<br />

sowie der Servoverstärker. Über 50 % des Umsatzes<br />

im Bereich der Antriebstechnik wird mit kundenspezifischen<br />

Projekten erzielt. Alle Prozessschritte erfolgen<br />

im Unternehmen.<br />

Sobald ein Kunde ein Gerät anfragt, das im Standardportfolio<br />

nicht vorhanden ist, stößt das bei SIEB & MEYER die interne<br />

Prozesskette an: Vom ersten Funktionstest bis hin zur Serienproduktion<br />

arbeiten alle Abteilungen in enger Abstimmung an<br />

der Realisierung des Vorhabens. Nur so entsteht ein Produkt,<br />

das nicht nur technisch ausgereift, sondern auch optimal und<br />

zu guten Konditionen produzierbar ist. Die maßgeschneiderten<br />

Lösungen basieren auf Standardkomponenten, die<br />

sich bereits erfolgreich auf dem Markt etabliert haben. Dazu<br />

kommt die fast 60-jährige Erfahrung aus einer Vielzahl von kundenspezifischen<br />

Antriebssystemen, die in Serienstückzahlen<br />

von ca. 50 bis 10.000 Stück produziert werden.<br />

Individuell weiterentwickelt:<br />

Ein Fallbeispiel<br />

SIEB & MEYER entwickelte vor einigen<br />

Jahren für die EST GmbH einen hochdynamischen<br />

Zwei-Kanal-Servoverstärker für das<br />

servomotorische Schrauben im Automobilbau<br />

– basierend auf dem Antriebssystem<br />

SD2. Das Antriebssystem mit einem individuellen<br />

Frontend hat sich in den Steuerungen<br />

für das Schrauben und Pressen<br />

bestens bewährt. Aktuell hat EST jedoch<br />

eine neue Generation von handgehaltenen<br />

Schraubwerkzeugen angebunden, für das<br />

eine Ethernet-Schnittstelle implementiert<br />

werden musste. Um das zu ermöglichen,<br />

entwickelten die Partner die Prozessorkarte<br />

gemeinsam weiter.<br />

SIEB & MEYER AG<br />

Auf dem Schmaarkamp 21 | 21339 Lüneburg | Tel.: +49 4131 203-0<br />

info@sieb-meyer.de | www.sieb-meyer.de<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/10 51<br />

MN 9


ANZEIGE<br />

XXX<br />

MIT NORD GEHT DIE POST AB<br />

Für die boomende Paketbranche bietet NORD effiziente, zuverlässige und intelligente<br />

Antriebssysteme, die einen reibungslosen Ablauf sicherstellen und gleichzeitig den Ener-<br />

gieverbrauch sowie die Zahl der Antriebsvarianten auf ein Minimum reduzieren.<br />

Effizientere Paketverteilzentren<br />

Insbesondere die dezentralen Systemlösungen, bestehend<br />

aus einem energieeffizienten IE4 oder IE5+ Permanent-<br />

magnet-Synchronmotor, einem zweistufigen Kegelstirn-<br />

radgetriebe sowie einem motornah installierten NORDAC<br />

LINK-Frequenzumrichter, bringen die zwei größten Hebel zur<br />

TCO-Senkung – Energieeffizienz und Variantenreduzierung<br />

– optimal in Einklang und sind damit ein idealer Partner für<br />

die Antriebsoptimierung in Paketverteilzentren. Dank ihres<br />

hohen Wirkungsgrads über einen weiten Drehzahl- und Drehmomentbereich<br />

bieten sie auch in Teillast- und Teildrehzahl-<br />

bereichen eine optimale Energieverbrauchsperformance.<br />

In Kombination mit der 300 %igen Überlastfähigkeit der<br />

Motoren kann so statt verschiedener Motorbaugrößen nur<br />

ein einziger Motortyp eingesetzt werden. Dieser wird dabei<br />

je nach Leistungsanforderung von seinem Umrichter mit<br />

unterschiedlichen Frequenzen betrieben.<br />

Zukunftsfit<br />

Die Industrie-4.0-Fähigkeit der NORD-Antriebe macht Condition<br />

Monitoring für Predictive Maintenance möglich. Dazu werden<br />

über den Frequenzumrichter die Antriebs- und Zustandsdaten<br />

erfasst und verarbeitet. Die vorausschauende Wartung re-<br />

duziert Ausfallzeiten und erhöht die Gesamtanlageneffektivität.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Antriebstechnik für die Paketbranche:<br />

- Komplette Antriebslösungen aus einer Hand<br />

- TCO-optimierte Anlagen mit dezentraler<br />

Antriebstechnik<br />

- Optimale Balance aus Energieeffizienz<br />

und Variantenreduzierung<br />

- Hohe Betriebssicherheit mit minimalen<br />

Stillstandzeiten<br />

- Hocheffiziente IE4 und IE5+ Synchronmotoren<br />

- Intelligente Frequenzrumrichter<br />

mit integrierter PLC<br />

- Service- und anwenderfreundliche<br />

Plug-and-Play-Lösungen<br />

GETRIEBE + MOTOR + UMRICHTER = <strong>DER</strong> ANTRIEB.<br />

GETRIEBEBAU NORD GMBH & CO. KG<br />

Getriebebau-Nord-Straße 1 | 22941 Bargteheide | Tel.: +49 4532 289-0<br />

info@nord.com | www.nord.com<br />

IE4- sowie IE5+<br />

Synchronmotor<br />

Frequenzumrichter<br />

NORDAC LINK<br />

52 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/10 www.derkonstrukteur.de<br />

MN 10


ANZEIGE<br />

XXX<br />

SPINVISTA-DREHFENSTER<br />

VON HEMA<br />

Klare Sicht auf den Bearbeitungsprozess<br />

Die neuen SPINVISTA-Drehfenster von HEMA sind für<br />

alle Arten von CNC-Hochgeschwindigkeitsfräs- und<br />

Drehmaschinen sowie Bearbeitungszentren geeignet.<br />

Der Einbau kann sowohl in der OEM-Erstausstattung<br />

als auch problemlos im nachträglichen Einbau erfolgen.<br />

Arbeitsergonomie und Produktivität werden durch die großzügige<br />

Sicht auf den tatsächlichen Bearbeitungsvorgang in der<br />

Werkzeugmaschine erheblich verbessert. Leichtes Gewicht,<br />

einfache Montage und die dank modularer Bauweise optimale<br />

Wartung reduzieren die Kosten für den Einsatz des Sichtsystems.<br />

HEMA liefert auch Komplettlösungen wie Maschinenschutzscheiben<br />

mit bereits eingebautem SPINIVISTA-<br />

Drehfenster. Dadurch lässt sich zusätzlicher Montageaufwand<br />

vermeiden. Die Systeme können so vorkonfiguriert werden, dass<br />

sie nur noch eingebaut und angeschlossen werden müssen.<br />

Alle Drehfenstersysteme erfüllen die jeweils geltenden Sicherheitsanforderungen.<br />

SPINVISTA-Drehfenster sind in<br />

zwei Ausführungen lieferbar:<br />

SPINVISTA EVO ist kompatibel mit HEMA Montagesystemen<br />

und damit optimal für den Ersatz bereits montierter Systeme<br />

bei Defekt oder Systemwechsel geeignet:<br />

- Außendurchmesser 253 mm<br />

- Sichtfläche ca. 284 cm²<br />

- Gewicht 1,8 kg<br />

SPINVISTA NEO bietet einen größeren Sichtbereich bei<br />

bewährter Funktionalität. Für Neukonstruktionen oder beim<br />

Retrofit bzw. Tausch von Maschinenschutzscheiben ist es<br />

eine ausgezeichnete Wahl:<br />

- Außendurchmesser 290 mm<br />

- Sichtfläche ca. 430 cm²<br />

- Gewicht 2,1 kg<br />

Montage auf<br />

Schutzscheibe<br />

Extrem<br />

überspüldicht<br />

Geringe<br />

Aufbauhöhe<br />

Drei Anschlusspositionen<br />

konfigurierbar<br />

HEMA MASCHINEN- UND APPARATESCHUTZ GMBH<br />

Am Klinggraben 2 | 63500 Seligenstadt | Tel.: +49 6182 773-0<br />

info@hema-group.com | www.hema-group.com<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/10 53<br />

MN 11


ANZEIGE<br />

XXX<br />

MAGNETEN INTEGRIERT:<br />

EINE KOMPAKTE SYSTEMLÖSUNG<br />

FÜR DIE OPTISCHE INDUSTRIE<br />

Für ein renommiertes Unternehmen aus der optischen Industrie entwickelte Rodriguez<br />

spezielle Lager mit integrierter Magnetaufnahme, die als horizontale Drehachse für ein<br />

optisches System benötigt werden. Der Kunde entschied sich für eine Systemlösung,<br />

weil so der gesamte Drehmodus flacher gestaltet werden konnte.<br />

In der optischen Industrie sind die Hersteller von Maschinen<br />

und Geräten unter anderem aufgrund der engen Bauräume<br />

auf individuelle Lösungen angewiesen, die Rodriguez in seinem<br />

Bereich Value Added Products (VAP) realisieren kann. Im<br />

vorliegenden Fall stellt jedoch nicht nur die kompakte Bauform<br />

eine Herausforderung dar: Die zusätzliche Aufnahme von Magneten<br />

für den Direct-Drive-Motor lässt die Wandstärke auf<br />

ein Minimum schrumpfen – darunter darf die Lagerperformance<br />

nicht leiden. Auch die Dichtung muss trotz der dünnen<br />

Wandstärke eine hohe Dichtwirkung gewährleisten.<br />

Rodriguez Inhouse gefertigt, nur die Sonderdichtung und die<br />

Wälzkörper sind Zukaufteile. Mit einem normalen Lager würde<br />

man eine große Anzahl von Komponenten benötigen – dank<br />

der Systemlösung von Rodriguez war es dem Kunden jedoch<br />

sogar möglich, seine gesamte Einheit noch einmal kompakter<br />

zu gestalten.<br />

Rodriguez stellte sich dieser schwierigen Aufgabe – und das<br />

Ergebnis kann sich sehen lassen: Durch die Integration unter<br />

anderem von Bohrungen, Aufnahmekegeln und Magneten für<br />

den Direct-Drive-Motor entsteht eine äußerst kompakte und<br />

hochgenaue Systemlösung mit einem sehr kleinen Rund- und<br />

Planlauf (kleiner 5 µm). Das komplette Lagersystem wird von<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Rotative Systemlösung<br />

in der Optik<br />

Rodriguez liefert ein<br />

kompaktes Lager mit<br />

integrierter Magnetaufnahme.<br />

RODRIGUEZ GMBH<br />

Ernst-Abbe-Straße 20 | 52249 Eschweiler | Tel.: +49 2403 780-0<br />

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

54 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/10 www.derkonstrukteur.de<br />

MN 12


ANZEIGE<br />

XXX<br />

LASTEN BIS 60 KG SICHER HALTEN<br />

UND POSITIONIEREN…<br />

… mit dem neuen RK Stativsystem<br />

Das hochwertige Stativsystem von RK Rose+Krieger ist ideal<br />

geeignet, um industrielle Kennzeichnungs-, Anzeige- und Bediengeräte<br />

wie Etikettierer, optische Lesegeräte, Kamerasysteme<br />

oder 3D-Scanner präzise im Raum auszurichten. Dabei lässt<br />

sich das System unkompliziert an wechselnde Anforderungen<br />

anpassen.<br />

Für maximale Standfestigkeit bei Lasten bis 60 kg sorgt der stabile<br />

Standfuß aus eloxierten BLOCAN ® -Aluminiumprofilen in<br />

H-Form mit justierbaren Stellfüßen. Ein Aluminium-Fußklemmstück<br />

aus der Rohrverbinder-Baureihe der Solid Clamps bildet<br />

die Verbindung zur vertikalen Linearachse des Stativsystems.<br />

Für diese Achse und den horizontalen Ausleger des Stativs<br />

setzt RK Rose+Krieger seine Lineareinheiten vom Typ E 60 mit<br />

selbsthemmender Trapezgewindespindel ein. Ein Führungskeil<br />

dient als Momentenstütze und verhindert zuverlässig ein Verdrehen<br />

der Achsen.<br />

Merkmale der Systemachsen:<br />

- jeweils zwei Längen verfügbar<br />

- vertikal 1010 mm und 1500 mm<br />

- horizontal 390 mm und 520 mm<br />

- Standardhub: 200 mm<br />

- frei arretierbar über Hebelklemmung<br />

- präzise manuelle Verstellung der Achsen über Handräder<br />

Als Verbindung der vertikalen Achse und des horizontalen<br />

Auslegers sowie als Führungsschlitten fungiert ein modifiziertes<br />

Kreuzklemmstück aus dem Solid Clamps Portfolio von<br />

RK Rose+Krieger. Weitere Solid Clamps werden als Aufnahme<br />

der Last an der Auslegerachse eingesetzt. Zur Wahl stehen das<br />

Flanschklemmstück FK 60 und das Fußklemmstück FS 60.<br />

Auf Anfrage sind viele weitere Varianten realisierbar<br />

Achslängen, Durchmesser, Hübe, Lastaufnahmen, Lenkrollen<br />

etc. können mithilfe einer breiten Zubehörpalette aus dem<br />

RK Rose+Krieger Produktprogramm anwendungsspezifisch<br />

angepasst werden. Sprechen Sie uns an!<br />

Mehr erfahren:<br />

RK ROSE+KRIEGER GMBH<br />

Potsdamer Str. 9 | 32423 Minden | Tel.: +49 571 9335-0<br />

info@rk-online.de | www.rk-rose-krieger.com<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/10 55<br />

MN 13 MN 13


ANZEIGE<br />

CLEVERE FE<strong>DER</strong>MECHANIK SENKT<br />

MONTAGEAUFWAND<br />

Ohne intelligent konstruierte Befestigungselemente für fluidtechnische<br />

Schlauchleitungen sind im Automobilbau oder in der Heizungs-, Klima- und<br />

Lüftungstechnik heute keine sicheren Medienführungen mehr realisierbar.<br />

Schnellsteck-Kupplungen zeichnen sich durch eine integrierte<br />

Verriegelungsmechanik aus, die sowohl eine erhebliche Reduzierung der<br />

Montagezyklen als auch die Blindmontage ermöglichen.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Auf lange Betriebszeiten ausgelegte Kraftstoffleitungen,<br />

witterungsfeste Flüssigkeitsführungen in Klimaanlagen<br />

oder Medienschläuche in Batteriekühlsystemen –<br />

das sind nur drei typische Anwendungsbeispiele für<br />

die fluid technischen Schnellverbinder von ARaymond im umfangreichen<br />

Lieferprogramm von TFC. Diese auch als Quick<br />

Connectors oder Steckkupplungen bezeichneten Schlauchverbinder<br />

sind in zahlreichen Ausführungen verfügbar und kommen<br />

in vielen Bereichen der Fluidtechnik zum Einsatz.<br />

So etwa im automobilen Motorenbau, im industriellen Anlagenbau<br />

oder in der Heizungs-, Klima- und Lüftungstechnik. Sie<br />

bestehen vorrangig aus hochwertigen technischen Kunststoffen,<br />

bauen kurz und leicht und lassen sich sowohl für Medienkreisläufe<br />

mit Wasser, Öl, Kraftstoff sowie Kühlmittel einsetzen<br />

als auch für Vakuum- und Luftleitungen. Ihre Temperaturbeständigkeit<br />

reicht von –40 bis +125 °C und die Druckfestigkeit<br />

von –1 bis +10 bar.<br />

Marco Sturm, freier Fachjournalist, Darmstadt<br />

SICHERE BLINDMONTAGE MÖGLICH<br />

Zu den besonderen Qualitätsmerkmalen der ARaymond-<br />

Schlauchverbinder im Portfolio von TFC gehört ihr intelligent<br />

konstruiertes Design, das eine ebenso schnelle wie sichere<br />

Installation unterstützt. In der Praxis erweist sich dabei insbesondere<br />

die auf einer integrierten Schnappfeder-Mechanik basierende<br />

Verriegelungsfunktion als großer Pluspunkt. Sie ermöglicht<br />

nicht nur eine erhebliche Verkürzung der Montagezyklen,<br />

sondern auch eine zuverlässige Blindmontage. Damit leisten diese<br />

Schnellverbinder sowohl einen wichtigen Beitrag zur Prozessoptimierung<br />

– was vor allen in industriellen Großserien-<br />

Montage linien von Bedeutung ist – als auch zur Realisierung sehr<br />

kompakter Fluidtechnik-Baugruppen, bei denen die manuelle<br />

Installation der Schlauchverbindungen nur auf der Grundlage<br />

fühl- und hörbarer Montagekennungen erfolgen kann.<br />

Einmal eingerastet, gewährleistet die Schnappfeder-Mechanik<br />

im Zusammenspiel mit mehreren O-Ringen im Inneren der<br />

Schnellkupplung eine dauerhaft zugsichere und dichte Schlauchverbindung.<br />

Spezielle Werkzeuge oder Vorrichtungen werden für<br />

die Anwendung der Quick Connectors nicht benötigt – auch nicht<br />

zum Trennen.<br />

56 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

01 02<br />

01 Die Schnellverbinder eignen sich z. B. für Kraftstoffleitungen,<br />

Flüssigkeitsführungen in Klimaanlagen oder Medienschläuche<br />

in Batteriekühlsystemen<br />

02 Die Schlauchverbinder sind in verschiedenen Zweioder<br />

Drei-Wege-Ausführungen für die gerade, rechtwinkelige<br />

oder schräggewinkelte Befestigung verfügbar<br />

ZUSÄTZLICHE FUNKTIONEN INTEGRIERBAR<br />

TFC bietet die ARaymond-Schlauchverbinder in verschiedenen<br />

Zwei- oder Drei-Wege-Ausführungen für die gerade, rechtwinkelige<br />

oder schräggewinkelte (30° bis 65°) Schlauchbefestigung an.<br />

Die Durchmesser variieren zwischen 6,3 und 56 mm. Je nach<br />

Kundenwunsch und konkreter Applikation können die Schnellverbinder<br />

zusätzlich mit weiteren Funktionen ausgestattet werden.<br />

Dazu gehören unter anderem die Integration von Absperrund<br />

Rückschlagventilen, kalibrierten Ventilen, Einwegventilen<br />

sowie Druckregel- und Druckhalteventilen.<br />

Durch die Integration von Sensoren und Aktuatoren, wie sie<br />

etwa zum Druck- und Temperaturmonitoring in vielen mechatronischen<br />

Anwendungen erforderlich sind, können die Schnellverbinder<br />

sogar zu intelligenten Industrie-4.0-Komponenten<br />

werden. Ergänzend zu den Quick Connectors offeriert TFC auch<br />

eine Auswahl von Endstücken zum dichten Verschluss der<br />

Schläuche.<br />

Hochwertige und clever konstruierte Schlauchkupplungen wie<br />

die ARaymond-Schlauchverbinder im Portfolio von TFC leisten<br />

per se immer auch einen entscheidenden Beitrag zur Betriebssicherheit<br />

und zum Emissionsschutz. Sie lassen sich zudem einfach<br />

reinigen und sind auf lange Lebensdauer ausgelegt. Unverzichtbar<br />

für den Einsatz im Automobilbau und in der Industrie:<br />

Viele Ausführungen entsprechen den Anforderungen des VDA<br />

und den Richtlinien der SAE J2044. Herstellerseitig werden alle<br />

Schnellverbinder bei der Montage auf Dichtigkeit und Funktionssicherheit<br />

geprüft und das Team von TFC unterstützt den Anwender<br />

bei der Auswahl der am besten geeigneten Varianten.<br />

Bilder: TFC/ARaymond<br />

www.tfcdeutschland.com<br />

SPEZIALIST FÜR MECHANISCHE UND<br />

FLUIDTECHNISCHE VERBINDUNGEN<br />

Die TFC Ltd. zählt international zu den führenden<br />

Zulieferern mechanischer Befestigungslösungen<br />

und fluidtechnischer Schnellverbinder und gilt als<br />

Spezialist für Federelemente. Das Unternehmen<br />

wurde 1961 gegründet und beschäftigt heute<br />

weltweit über 130 Mitarbeiter. Die deutschen<br />

Niederlassungen in Bochum und Gottmadingen<br />

(vormals Singen) sind Ansprechpartner für alle<br />

Kunden in Europa.<br />

TFC ist insbesondere Exklusivanbieter gewalzter<br />

Smalley® Flachdraht-Sicherungsringe und Smalley®<br />

Wellenfedern. Basierend auf diesem Produkt-Portfolio<br />

verfügt das Unternehmen über umfassende Kompetenzen<br />

und branchenübergreifendes Know-how<br />

zur Lösung anspruchsvoller Aufgabenstellungen auf<br />

den Gebieten Bauraum-Optimierung, Vorspannungstechnik<br />

und C-Teile-Management. Darüber hinaus<br />

gehören auch klassische Stanzteile nach DIN,<br />

gestanzte Sicherungsringe in Zoll-Abmessungen<br />

sowie Drahtringe, Pass-Scheiben, Rencol-Toleranzringe<br />

und Kunststoffteile zum Lieferprogramm von<br />

TFC. Das Unternehmen bedient derzeit weltweit<br />

rund 3000 Kunden in fast allen Industriezweigen<br />

und ist zertifiziert nach ISO 9001:2015 sowie<br />

BS EN 9100:2016.<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 57


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

Die Konuslager des<br />

Typs 6051CN12M<br />

sind für Belastungen von<br />

69,3 bis 173,4 kg tauglich,<br />

abreißsicher und für<br />

Temperaturen von - 40<br />

bis + 70 °C ausgelegt<br />

SCHWINGUNGSELEMENTE<br />

BRINGEN NACHHALTIGKEIT IN FAHRT<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Beim Umrüsten dieselbetriebener Nutzfahrzeuge auf elektrische<br />

Motorisierung sind konstruktiv viele Aspekte zu beachten.<br />

Ein wesentlicher ist die Sicherheit. So sind neben den Menschen<br />

auch Batteriekästen und E-Antriebe durch Schwingungselemente<br />

vor Stößen und Erschütterungen zu schützen.<br />

Der weltweite Klimawandel sowie Maßnahmen, wie die<br />

zur CO 2<br />

-Reduktion und Einschränkungen für Benzinund<br />

Dieselfahrzeuge in vielen europäischen Innenstädten,<br />

haben bei PKW-Herstellern zum Umdenken<br />

geführt. Die Elektrifizierung der Antriebstechnik steht daher<br />

seit Jahren weit oben auf der Agenda. Gleiches gilt für die Nutz-<br />

Robert Timmerberg, M.A., Fachjournalist, plus2 GmbH in Düsseldorf<br />

fahrzeug- und Logistikbranchen, in denen viele Beteiligte das<br />

Thema der Nachhaltigkeit weiterdenken. Schließlich ist dort<br />

den Verantwortlichen klar, dass sich Fahrzeugflotten nicht von<br />

jetzt auf gleich austauschen lassen. Daher ist in der Branche das<br />

Umrüsten der Antriebstechnik von Diesel- auf Elektromotoren<br />

mit einhergehender Generalüberholung der Fahrzeuge eine<br />

nachhaltige Option.<br />

Dies ist der Ansatz des Wittlicher Unternehmens Orten Electric-<br />

Trucks GmbH. Seit sechs Jahren auf dem Markt, kann sich die<br />

von Robert E. Orten gegründete Firma als Start-up mit über<br />

90-jähriger Expertise bezeichnen, ist doch der Firmeninhaber<br />

58 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

Chef eines Familienunternehmens, das schon in dritter Generation<br />

besteht. Die Orten Fahrzeugbau GmbH startete als<br />

Schmiede in Bernkastel an der Mosel und gilt seit den<br />

1970er-Jahren als überregional operierender Spezialist für<br />

Aufbauten von Fahrzeugen für Getränkelieferungen.<br />

Durch Innovationen hat sie sich zum Marktführer für Fuhrparks<br />

der Getränkeindustrie entwickelt. Die Firmengruppe<br />

bietet dabei vom Neufahrzeug über Gebrauchtfahrzeuge bis<br />

hin zur Vermietung und Finanzierung alles aus einer Hand.<br />

Nachdem Robert E. Orten bereits früh die Notwendigkeit<br />

und Chancen der Elektromobilität erkannt und in einige Projekte<br />

des innerstädtischen Transports investiert hat, war der<br />

Schritt zur Orten Electric-Trucks GmbH nach einer dreijährigen<br />

Projektierungsphase die Folge. Seitdem rüstet dieses<br />

Unternehmen neue und gebrauchte 3,5- bis 18-Tonnen-<br />

Diesel-Nutzfahrzeuge auf Elektroantriebe um.<br />

Erhöhen Sie die<br />

Verfahrensgeschwindigkeit<br />

mit massgeschneiderten<br />

Gewindetrieblösungen von<br />

Eichenberger<br />

GUTE ERFAHRUNGEN MIT<br />

INDUSTRIEGASFE<strong>DER</strong>N<br />

Auch dank der Fördermittel vieler EU-Staaten haben sich<br />

in den vergangenen Jahren immer mehr Kommunen und<br />

Unternehmen auf den Weg gemacht, Fahrzeugflotten zu<br />

elektrifizieren. Neben der Luftqualität ist für viele Bürgermeister,<br />

Lokalpolitiker und andere Entscheidungsträger die<br />

Lärmreduktion ein Faktor. Dieses Argument wird in der Industrie<br />

auch häufig als ein wesentliches für den Einsatz von<br />

Stoß- und Schwingungsdämpfern genannt. Die ACE Stoßdämpfer<br />

GmbH als Spezialist für Dämpfungslösungen aller<br />

Art war nicht nur deswegen der Ansprechpartner bei der<br />

KONUSDÄMPFER SORGEN<br />

FÜR EINEN BESTMÖGLICHEN<br />

SCHUTZ BEI <strong>DER</strong> ENTKOPPLUNG<br />

VON SCHWINGUNGEN<br />

C<br />

M<br />

Y<br />

CM<br />

MY<br />

CY<br />

CMY<br />

K<br />

Orten Electric-Trucks GmbH. Andreas Hoffmann, Leitung<br />

Konstruktion/AV, erklärt: „Mit ACE arbeiten wir seit Jahren<br />

zusammen und haben im Bereich der Geschwindigkeitsregulierung<br />

immer positive Erfahrungen gemacht.“ Diese Erlebnisse<br />

beziehen sich besonders auf Industriegasfedern zur<br />

Unterstützung der Muskelkraft beim Heben und Senken an<br />

den Ladevorrichtungen im Rahmen der Konstruktionsarbeiten<br />

von Aufbauten im Dienste der Orten Fahrzeugbau<br />

GmbH. Da Andreas Hoffmann im hier beschriebenen Konstruktionsfall<br />

nach Lösungen zur Dämpfung von Stößen<br />

suchte und diese bei ACE bereits im Firmennamen stehen,<br />

machte sich der Techniker zuerst im Internet schlau: „Die<br />

Homepage von ACE ist trotz des großen Programms übersichtlich.<br />

Uns fiel zudem positiv auf, wie viele unterschiedliche<br />

Lösungen dort per Software ad hoc zu berechnen und<br />

sofort ab Lager bestellbar sind.“<br />

Die nachfolgende Kommunikation mit ACE vollzog sich<br />

auch in diesem Fall schnell und unkompliziert. Zunächst beschrieb<br />

der Konstrukteur dem Vertriebsteam in Langenfeld<br />

die Aufgabe. Dazu gehört, dass die gesamte Umbaukonstruktion<br />

100% Swiss made<br />

Eichenberger Gewinde AG<br />

5736 Burg · Schweiz<br />

T: +41 62 765 10 10<br />

www.eichenberger.com<br />

Ein Unternehmen der Festo Gruppe<br />

Passion for Perfect Motion


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

Beim Umbau von<br />

Verbrennungsmotoren auf<br />

den Elektroantrieb achten die<br />

Orten-Konstrukteure auf<br />

passende Komponenten, die<br />

bei der Beschleunigung<br />

verhindern, dass der<br />

Elektromotor zu stark schwingt<br />

und sich die Kräfte zu sehr auf<br />

die Karosserie übertragen<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

mitsamt den nachgerüsteten Komponenten am und im Fahrzeug<br />

inklusive des 400-Volt-Motors vor schädlichen Stößen zu schützen<br />

ist. „Außerdem kamen für uns nur kompakte Bauteile infrage.<br />

Denn wir kämpfen beim Umbau um jeden Millimeter, weil die<br />

Platzverhältnisse im Nutzfahrzeugbereich ebenfalls immer begrenzt<br />

sind“, führt Andreas Hoffmann aus.<br />

WIR WAREN ZUVERSICHTLICH,<br />

NACH DEN INDUSTRIEGAS-<br />

FE<strong>DER</strong>N AUCH BEI DEN<br />

SCHWINGUNGSDÄMPFERN<br />

IN ACE DEN RICHTIGEN PARTNER<br />

GEFUNDEN ZU HABEN<br />

Gemeinsam ist es gelungen, für verschieden<br />

schwere Baugruppen Lösungen zur wirksamen<br />

Entkopplung der Motoren von Vibrationen<br />

zu finden“, so Firmenchef Robert E. Orten mit<br />

Mitarbeitern Markus Wilwers, Ralf Kemmnitz<br />

und Andreas Hoffmann (v. l.)<br />

DIGITALE UND ANALOGE BERATUNG<br />

Nach Übersendung der Auslegungsdaten an die Zentrale von<br />

ACE in Deutschland meldete sich Thomas Schäfgen als Vertriebsingenieur<br />

vor Ort umgehend und machte sich für erste<br />

Bemusterungen und Tests auf den Weg an die Mosel. Im Verlauf<br />

der Beratung schickte er zudem Alternativvorschläge, die nach<br />

Meinung des technischen Vertriebs von ACE ebenfalls den Anforderungen<br />

entsprachen. Aufgrund der Einfachheit der Montage<br />

und sofortiger Lieferbarkeit entschied man sich bei der Orten<br />

Electric-Trucks GmbH für Konuslager des Typs 6051CN12M.<br />

Diese für Fahrzeugkabinen entwickelten Maschinenelemente<br />

sind kleine Alleskönner, weil sie sowohl Schwingungen beseitigen<br />

als auch Stöße wirksam dämpfen. Ihre kompakte Bauweise<br />

erleichtert einerseits auch nachträgliche Einbauten in bestehende<br />

Konstruktionen, andererseits nimmt sie erstaunlich hohe Belastungen<br />

auf. Bei einer Eigenfrequenz von 6,9 bis 11,0 Hz sind<br />

sie pro Konuslager für Belastungsbereiche von 69,3 bis 173,4 kg<br />

vorgesehen. Noch wichtiger für den Einsatzzweck, sie sind abreißsicher.<br />

So ist ausgeschlossen, dass sie sich im Schadensfall<br />

im hochsensiblen Motorbereich selbstständig machen und am<br />

Ende möglicherweise auf der Straße landen. Dadurch ist mit<br />

ihnen nicht nur die Maschine, sondern vor allem der Straßenverkehr<br />

mit allen teilnehmenden Personen geschützt. Die Konusdämpfer<br />

von ACE arbeiten sowohl radial als auch dank ihres<br />

speziellen Gummiprofils axial und können selbst dann für<br />

Schwingungsisolierung sorgen, wenn die Belastung in jeder<br />

Achse unterschiedlich ist. In verschiedenen Gummimischungen<br />

lieferbar, eignen sie sich für ein breites Lastenspektrum. Für<br />

Temperaturen von - 40 bis + 70 °C ausgelegt, ist eine Montage in<br />

allen Raumachsen möglich, wodurch sie in Schub-, Druck- und<br />

Zugrichtung einsetzbar sind.<br />

„Wir sind sehr gut beraten worden. Selbst als Thomas Schäfgen<br />

wegen eines anderen Auftrages außer Hauses war, hat sich<br />

ruckzuck ein Kollege gemeldet und uns von der Anfrage bis<br />

zum Angebot in Rekordzeit versorgt“, so Andreas Hoffmann.<br />

Auch aus diesem Grund hat die Orten Electric-Trucks GmbH<br />

die Kooperation mit ACE weiter ausgeweitet. So ist bereits ein<br />

550 kg schwerer E-Motor der 800-Volt-Klasse mit anderen<br />

Komponenten von ACE zuerst per Onlineberechnung ausgelegt<br />

und dann in der Werkstatt ausgestattet worden. Auch diese<br />

Tests laufen bislang zur vollständigen Zufriedenheit des Teams<br />

in Wittlich.<br />

Bilder: Aufmacher, 01 ORTEN Electric-Trucks GmbH,<br />

Aufmacher-Einklinker ACE Stoßdämpfer GmbH, 02 Holger Teusch<br />

www.ace-ace.de<br />

60 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


ÜBERSICHTLICHER DURCH<br />

FARBCODIERUNGEN<br />

Escha bietet M12-Steckverbinder mit Kunststoffüberwurf<br />

für anspruchsvolle Applikationen im Nutzfahrzeugund<br />

Agrarsektor an. Diese sind so robust wie Edelstahlvarianten<br />

und machen die Anwendung übersichtlicher.<br />

Die Kunststoffüberwürfe können sowohl mit einem<br />

Drehmomentschlüssel als auch von Hand angezogen<br />

werden. Sie sind medien- und temperaturbeständig.<br />

Dadurch eignen sie sich für Einsätze in der mobilen<br />

Automation. In diesem Umfeld kommt es häufig zu<br />

Verschmutzungen mit Dreckwasser, Matsch oder Öl.<br />

Zudem können sie dort, je nach Jahreszeit, extrem hohen<br />

oder extrem niedrigen Temperaturen ausgesetzt sein.<br />

Die Kunststoffüberwürfe und Griffkörper halten Temperaturen<br />

von - 30 bis + 90 °C stand. Außerdem verhindern<br />

UV-Stabilisatoren, dass sie porös oder spröde werden.<br />

Die Steckverbinder sind mit schwarzen, grauen, roten<br />

oder blauen Kunststoffüberwürfen erhältlich. So können<br />

sie innerhalb der Applikation leicht markiert, zugeordnet<br />

und unterschieden werden.<br />

www.escha.net<br />

MONTAGESCHIENE FÜR DEN<br />

GEORDNETEN KABELSCHUTZ<br />

Fränkische Industrial Pipes (FIP) präsentiert eine neue<br />

Montageschiene mit Nutensteinen, auf der sich die<br />

Wellrohrbefestigungsclips Fiplock Copa-S in verschiedenen<br />

Nennweiten positionieren und befestigen lassen.<br />

Fiplock CRPA/CXPA lässt sich an der Wand anbringen und<br />

ist kompatibel<br />

zu den Fiplock<br />

Copa-S in den<br />

Nennweiten<br />

07 bis 48. Die<br />

Nutensteine<br />

fixieren die Clips<br />

per Fingerdruck.<br />

Mit einem<br />

Schraubenzieher<br />

können die<br />

Befestigungen leicht wieder entsperrt und versetzt<br />

werden. Die C-Schiene ist anreih- und beliebig verlängerbar<br />

und lässt sich mit einer handelsüblichen Rohrschere<br />

zuschneiden. Sie besteht aus modifiziertem Polyamid 6<br />

(PA 6), sodass eine hohe Stabilität gewährleistet werden<br />

kann. Zudem hält die halogenfreie Montageschiene<br />

Temperaturen von - 50 bis + 120 °C stand und soll bis zu<br />

20 Jahre witterungsbeständig sein. Fiplock CRPA/CXPA<br />

deckt die Anforderungen der Brandklasse V0 sowie<br />

Brandgefährdungsstufe HL3 ab und ist selbstverlöschend.<br />

www.fipsystems.com<br />

FREILAUF-BAUREIHE MIT<br />

RÜCKWÄRTSDREHFUNKTION<br />

KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

Das Haupteinsatzgebiet für die<br />

Anbaufreiläufe der FXR-Familie von<br />

Ringspann sind Mehrfachantriebe in<br />

der Schüttgut- und Montantechnik.<br />

Um den Konstrukteuren künftig noch<br />

mehr Spielraum zu geben, hat das<br />

Unternehmen diese Baureihe nun um<br />

eine Variante mit Rückwärtslauffunktion erweitert. Zu den<br />

besonderen Qualitätsmerkmalen dieser Freiläufe zählen neben<br />

der Klemmstückabhebung X, die Drehmomentbegrenzung sowie<br />

eine integrierte Löseeinrichtung, die sich sehr präzise steuern<br />

lässt. Die neue FXR-Variante erlaubt nicht nur das kontrollierte<br />

Lösen unter Volllast, sondern auch unlimitierte Leerfahrten im<br />

Rückwärtslauf. Mit dieser neuen Rücklaufsperre eröffnet<br />

Ringspann den Konstrukteuren zusätzliche Freiräume für die<br />

Realisierung instandhaltungstechnisch optimierter Antriebssysteme,<br />

bei denen sich der Aufwand für Wartungs-, Reparaturund<br />

Räumarbeiten reduzieren lässt.<br />

www.ringspann.de<br />

SCHNELL UND SICHER VERSCHLOSSEN<br />

Ganter bietet<br />

mit den GN<br />

761-Spannverschlüssen<br />

jetzt<br />

die passende<br />

Lösung für<br />

mittelschwere<br />

Anwendungen.<br />

Die GN 761 sind<br />

auf Haltekräfte<br />

von 1 000, 2 000 und 3 000 N ausgelegt, bestehen aus verzinktem<br />

Stahl oder nichtrostenden Edelstahl und werden standardmäßig mit<br />

ösen- oder T-förmigem Zuganker geliefert. Über das Gewinde am<br />

Zuganker lässt sich die Zuglänge einfach anpassen, nachjustieren und<br />

so über die Exzenterbewegung des Verschlusshebels präzise betätigen.<br />

Ergänzend bietet Ganter die Option für individuelle Ausführungen<br />

in Dimensionierung, Form und Features. Ganter ergänzt die neue<br />

Spannverschluss-Reihe um eine Sicherheits-Variante: Bei GN 761.1<br />

rastet der im Grundkörper integrierte Sicherungshaken am Ende der<br />

Schließbewegung selbstständig in den Betätigungshebel ein.<br />

www.ganternorm.com<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 61<br />

LIMBACH.indd 1 22.11.2017 08:28:39


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

01<br />

03<br />

02<br />

04<br />

MIT VIELFALT PUNKTEN<br />

Kugelsperrbolzen verbinden und fixieren Bauteile, Werkstücke und andere<br />

Maschinenbaukomponenten sicher und zuverlässig. Ein einfaches Betätigen<br />

des Druckknopfes genügt. Sie kommen daher in vielen Bereichen des Maschinenbaus<br />

zum Einsatz: von der Automatisierungstechnik über die Robotik bis hin zur Elektronikindustrie.<br />

Lesen Sie, was sie auszeichnet und was sie so vielfältig macht.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Ein Kugelsperrbolzen von Kipp setzt sich aus dem Bolzen,<br />

einem Druckknopf mit Federmechanik und Kugeln zusammen.<br />

Die Funktionsweise dieser Komponenten ist einfach,<br />

aber effektiv: Zunächst wird ein Knopf am oberen Ende des<br />

Bolzens gedrückt. Dies sorgt für ein Entriegeln und Einziehen der<br />

Kugeln, die am unteren Ende angebracht sind. Es folgt ein Schieben<br />

des Kugelsperrbolzens in die vorhergesehene Öffnung und<br />

das Lösen des Knopfes. Die Kugeln treten aus ihrer Öffnung hervor<br />

und erzeugen eine Verriegelung durch Spannung. Ein versehentliches<br />

Lösen des Bolzens durch Vibrationen oder andere<br />

äußere Einflüsse ist ausgeschlossen.<br />

MODULAR GEFERTIGT UND FÜR VIELE<br />

EINSATZGEBIETE PASSGENAU<br />

Die Kugelsperrbolzen selbst bestehen immer aus Edelstahl, während<br />

die standardisierten Pilz-, T- und L-Griffe aus schwarzgrauem<br />

bzw. rotem Kunststoff gefertigt sind. Die Auswahl des Griffes<br />

ist abhängig von den Platzverhältnissen und der gewünschten<br />

Haptik. Darüber hinaus bietet Kipp auch pulverbeschichtete<br />

T- und L-Griffe aus Zink sowie einen Pilzgriff aus Edelstahl an –<br />

Andreas Roth, Leiter Marketing, HEINRICH KIPP WERK GmbH & Co. KG<br />

(HKW), Sulz am Neckar<br />

diese Modelle punkten mit einer höheren Temperaturbeständigkeit.<br />

Ab Werk sind Kugelsperrbolzen mit Durchmessern von<br />

5 - 16 mm und Längen von 10 - 80 mm verfügbar.<br />

Der Anwendungsbereich ist vielfältig und reicht von der Automatisierungstechnik<br />

über die Robotik bis hin zur Elektronikindustrie<br />

und Verfahrensmechanik. Kugelsperrbolzen kommen<br />

in vielen Bereichen des Maschinenbaus und der Konstruktion<br />

zum Einsatz. Durch die effiziente Selbstsicherung können Rüstzeiten<br />

einfach minimiert werden.<br />

BAUTEILE SCHNELL FIXIEREN<br />

UND VERBINDEN<br />

Diesen Zweck erfüllen Kugelsperrbolzen, die durch die<br />

effiziente Selbstsicherung Rüstzeiten einfach minimieren<br />

können. In vielfältigen Anwendungsbereichen sind sie ein<br />

wahrer Problemlöser für Konstrukteure und Entwickler.<br />

Kugelsperrbolzen kommen in vielen Bereichen des<br />

Maschinenbaus und der Konstruktion zum Einsatz.<br />

Die Bandbreite reicht von der Automatisierungstechnik<br />

über die Robotik bis hin zur Elektronikindustrie und<br />

Verfahrensmechanik.<br />

62 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

01 Farbige Kunststoffgriffe der Kugelsperrbolzen<br />

sorgen für eine visuelle Abgrenzung<br />

02 Im verriegelten Zustand treten die Kugeln des<br />

Sperrbolzens aus ihrer Öffnung hervor<br />

03 Kugelsperrbolzen mit Kopfarretierung sowie<br />

in verstellbaren Ausführungen<br />

04 Steckbolzen sind die einfachere und wirtschaftlichere<br />

Variante im Vergleich zu Kugelsperrbolzen<br />

DESIGN UND FUNKTIONALITÄT<br />

Die Kugelsperrbolzen werden direkt im Heinrich Kipp Werk gefertigt<br />

und unterliegen einem hohen Qualitätsstandard. Dank der<br />

guten Fertigungsgüte funktionieren sie auch nach häufigem Gebrauch<br />

zuverlässig und sicher. Abgesehen von der hohen Qualität<br />

und Lebensdauer spielen auch Ergonomie und Design eine Rolle:<br />

Nicht von ungefähr erhielten die Kugelsperrbolzen von Kipp im<br />

Jahr 2018 den Red Dot Design Award. Das Design der Kugelsperrbolzen<br />

kann übrigens sicherheitsrelevant sein: Durch die unterschiedliche<br />

Farbgebung der Griffe lassen sich einzelne Komponenten<br />

optisch hervorheben: Wenn ansonsten überall schwarze<br />

Modelle verbaut werden, zieht ein roter Griff die Blicke auf sich<br />

und suggeriert „Achtung!“.<br />

IDEAL FÜR VORRICHTUNGEN, LOCHPLATTEN<br />

O<strong>DER</strong> MONTAGEAUFBAUTEN<br />

Konstrukteure können bei ihrer Wahl der Kugelsperrbolzen auf<br />

eine große Produktvielfalt setzen. Ein Beispiel sind Bolzen mit<br />

Kopfarretierung, die Verbindungen über große Distanzen ermöglichen.<br />

Hier sitzt die praktische Kugelsperr-Mechanik nicht am<br />

Bolzenende, sondern direkt unter dem Griff. Da die Länge des<br />

Bolzens nicht zwingend auf die Bauteilbreite bzw. -höhe abgestimmt<br />

werden muss, sind diese Ausführungen sehr flexibel einsetzbar.<br />

Die Kugelsperrbolzen mit Kopfarretierung sind aus Edelstahl<br />

gefertigt und in Durchmessern zwischen 5 und 16 mm sowie<br />

Standardlängen bis 250 mm erhältlich. Auch individuelle Sondergrößen<br />

sind möglich. Zur schnellen Aufnahme dieser Komponenten<br />

stehen spezielle Buchsen aus Edelstahl zur Verfügung.<br />

Erst seit Kurzem im Programm sind neuartige Kugelsperrbolzen,<br />

bei denen sich der Längenbereich zwischen Anlagefläche<br />

und Kugel stufenlos einstellen lässt. Dies ermöglicht ein spielfreies<br />

Anlegen am Gegenstück. Durch diese Stellmechanik sind sie<br />

die ideale Wahl für variierende Bauteilstärken in Vorrichtungen,<br />

Lochplatten oder Montageaufbauten. Auch bei dieser Produktvariante<br />

sind alle Komponenten aus Edelstahl gefertigt. Die<br />

Bolzen haben Durchmesser von 5 - 16 mm; über den variablen<br />

Verstellbereich lassen sich Längen von 2 - 80 mm realisieren.<br />

VIELSEITIG IM EINSATZ: VON <strong>DER</strong> CHEMIE<br />

BIS HIN ZUR LEBENSMITTELINDUSTRIE<br />

Stichpunkt Edelstahl: Kugelsperrbolzen, die komplett aus Edelstahl<br />

gefertigt sind, sind die ideale Wahl für hohe Hygieneanforderungen<br />

wie in der Lebensmittelindustrie oder auch für Umgebungen,<br />

in denen die Produkte mit aggressiven Substanzen in<br />

Kontakt kommen. Edelstahl-Ausführungen sind korrosionsbeständig<br />

und lassen sich in einem erweiterten Temperaturbereich<br />

bis max. + 250 °C einsetzen. Sie verfügen über eine kleine Öffnung,<br />

an der bei Bedarf ein Halteseil befestigt werden kann.<br />

Darüber hinaus finden sich im Sortiment auch Kugelsperrbolzen<br />

mit Bolzen aus hochfestem, gehärtetem Edelstahl 1.4542,<br />

WIR GESTALTEN MIT IHNEN<br />

DIE ZUKUNFT<br />

Durch unsere hohe Fertigungstiefe können<br />

wir neben Standard-Elementen auch Sonderlösungen<br />

von Normelementen und Bedienteilen<br />

realisieren. Aber auch der fortschreitenden<br />

Digitalisierung tragen wir Rechnung, z. B.<br />

mit unserer Griff-Serie Feature grip. Hier geben<br />

integrierte elektromechanische und sensorische<br />

Elemente durch visuelle Signale zuverlässig<br />

Rückmeldung über bestimmte Parameter.<br />

Mit unseren innovativen Produkten möchten<br />

wir auch die nächsten 100 Jahre gestalten.<br />

SAMUEL RASCH, Produktmanager<br />

HEINRICH KIPP WERK GmbH & Co. KG<br />

die im Vergleich zum Standard größeren Belastungen standhalten.<br />

Sie sind ausscheidungsgehärtet und weisen dadurch eine<br />

deutlich bessere Verschleißfestigkeit auf. Anwendung finden sie<br />

in der Lebensmittel- und Chemieindustrie. Kugelsperrbolzen mit<br />

hoher Scherfestigkeit sind durch eine Kennzeichnungsrille am<br />

Bolzen markiert. Sie sind ebenfalls mit Pilz-, T- oder L-Griff<br />

erhältlich.<br />

STECKBOLZEN: DIE EINFACHE ALTERNATIVE<br />

Eine einfachere und wirtschaftlichere Variante der Kugelsperrbolzen<br />

sind Steckbolzen, die sich durch eine leichte Handhabung<br />

sowie eine hohe Stabilität und Langlebigkeit auszeichnen. Sie ermöglichen<br />

ein nutzerfreundliches Verriegeln im Vorrichtungsoder<br />

Maschinenbau.<br />

Im Sortiment sind zum Beispiel die Kipp-Steckbolzen mit<br />

Klappsicherung, die als dauerhafte Verbindung fungieren können:<br />

Die breite Klappsicherung sichert die zu verbindenden Teile über<br />

ein Querstück, das durch eine mittige Ausfräsung in zwei Stellungen<br />

positionierbar ist. Spezielle Rastnuten sorgen für sichere<br />

Stellung in der Endposition. Ein Öffnen der Verriegelung ist nur<br />

mittels Drehen des Querstücks möglich.<br />

Bilder: Schmuckbild SerBer – stock.adobe.com, Sonstige Kipp Heinrich Werk<br />

www.kipp.com<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 63


SPECIAL<br />

WERKZEUGMASCHINEN<br />

SPECIAL


WERKZEUGMASCHINEN<br />

SCHUTZ<br />

NACH MASS<br />

Rückwandsysteme schützen sensible<br />

Maschinenteile während des Produktions- und<br />

Fräsprozesses vor Verschmutzung durch Späne<br />

und Kühlschmierflüssigkeit. Erst kürzlich wurde<br />

ein großes Bearbeitungszentrum mit einem<br />

individuellen Faltenbalg-System ausgestattet.<br />

DIE SCHUTZSYSTEME SIND FÜR<br />

DYNAMISCHE BELASTUNGEN<br />

OPTIMIERT, SODASS SIE AUCH HOHEN<br />

VERFAHRGESCHWINDIGKEITEN <strong>DER</strong><br />

MASCHINE STANDHALTEN<br />

Die Hema Maschinen- und Apparateschutz GmbH fertigt<br />

Werkzeugmaschinenrückwände in den verschiedensten<br />

Größen, Formen und Ausfertigungen passgenau für die<br />

unterschiedlichsten Anwendungen und Werkzeugmaschinentypen.<br />

Für einen namhaften Hersteller von Dreh-Fräszentren<br />

konzipierte Hema ein individuelles Rückwandsystem,<br />

das eine bestehende Teleskopstahlabdeckung in der bestehenden<br />

Maschinenkonstruktion ohne weitere Umbauten ersetzen<br />

sollte. Grundlage für die verbesserte Rückwand waren die bewährten<br />

Faltenbälge der Samurai-Baureihe, die mit Edelstahllamellen<br />

zum Schutz der Bälge gegen Späne und Kühlschmiermittel<br />

ausgestattet sind.<br />

Aufgabe war es, ein Bearbeitungszentrum für große Werkstücke,<br />

das Teile aus Stahl und Aluminium von über zwei Metern Länge<br />

in einer Aufspannung bearbeiten kann, testweise mit der Hema-<br />

Rückwand auszustatten. So sollte erprobt werden, ob bestimmte<br />

konstruktionsbedingte Nachteile der weit verbreiteten Teleskopstahlabdeckungen<br />

vermieden werden können. Wenn sich die<br />

Konstruktion bewährt, steht einem späteren serienmäßigen Einbau<br />

nichts im Wege. So lieferte Hema bereits für zwei andere<br />

Maschinentypen des Herstellers Samurai-Faltenbälge als Prototypen<br />

mit denen der Ersatz von Teleskopstahlabdeckungen getestet<br />

wurde. Der Erfolg gab den Konstrukteuren recht: Für das<br />

neu geplante Nachfolgemodell sollen sie jetzt serienmäßig eingesetzt<br />

werden.<br />

Die kundenspezifische Rückwand wurde im Hema-Werk in<br />

Einzelteilen konstruiert und zur Montage vor Ort beim Kunden<br />

Fikri Dursun, Entwicklung Schutzsysteme,<br />

HEMA Maschinen- und Apparateschutz GmbH, Seligenstadt<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 65


WERKZEUGMASCHINEN<br />

01<br />

01 Mittelstück der Rückwand eines Bearbeitungszentrums<br />

für große Werkstücke kurz vor der Auslieferung zum Kunden<br />

02 Samurai-Faltenbälge sind eine ideale Grundlage für<br />

individuelle Rückwandsysteme in Werkzeugmaschinen<br />

03 Passgenau zugeschnittene Lösungen eignen sich sehr gut für<br />

hohe Prozessgeschwindigkeiten und komplexe Spindelbewegungen<br />

ausgeliefert. Sie besteht aus zwei Samurai-Faltenbälgen mit den<br />

bewährten Metalllamellen, einem 4 100 mm langen Auszug, einer<br />

Faceplatte komplett als Z-Achse, einer Helmschiene sowie der<br />

oberen und unteren Führung. Die Samurai-Faltenbälge bestehen<br />

aus den üblichen bewährten Metalllamellen und Faltenbalgmaterialien.<br />

Die besondere Herausforderung für die Konstrukteure<br />

an dieser Rückwand war, das Hema-Komplettsystem in die bestehende<br />

Maschinenkonstruktion für die Stahlabdeckungen zu integrieren<br />

– was nicht nur technisch optimal, sondern auch optisch<br />

ansprechend gelungen ist.<br />

02<br />

TYPISCHE PROBLEME MIT<br />

TELESKOPSTAHLABDECKUNGEN<br />

Bei Maschinen, die große Hübe fahren müssen, verursacht das<br />

Seitenverhältnis der Teleskopstahlabdeckungen häufig Probleme.<br />

Dieses sollte unbedingt kleiner als 3:1 bleiben. Sollen bei großen<br />

Werkzeugmaschinen-Rückwänden die geforderten kleinen Zusammendruckmaße<br />

der Abdeckung erreicht werden, gerät das<br />

Seitenverhältnis allerdings sehr leicht über 3:1. Dann entsteht sogenannter<br />

„stick slip“, das heißt, es kommt zu einer selbsterregten<br />

Reibschwingung der aufeinander gleitenden Abdeckungssegmente<br />

mit unerwünschten Vibrationen und Geräuschentwicklung.<br />

Ein Effekt, der bei Faltenbälgen konstruktionsbedingt gar<br />

nicht auftreten kann, da die einzelnen Falten nicht aufeinander<br />

abgleiten. Verstärkt wird der „stick slip“ durch das Späneaufkommen<br />

und andere Verunreinigungen die bei der Zerspanung,<br />

insbesondere beim Schruppen, Schlichten und Feinschlichten,<br />

naturgemäß auftreten.<br />

Hinzu kommt, dass die ordentliche Führung besonders großer<br />

Blechabdeckungen problematisch ist, sodass diese relativ leicht<br />

auseinanderspringen können. Hohe Maschinenstillstandzeiten<br />

sind die unangenehme und kostenintensive Folge. Außerdem<br />

wurde beim Austausch von Teleskopstahlabdeckungen gegen<br />

Hema-Rückwandsysteme mit Samurai-Faltenbälgen schon sehr<br />

oft festgestellt, dass durch den homogenen Lauf eine deutliche<br />

Verbesserung der Zirkularbearbeitung erreicht werden kann.<br />

SPECIAL<br />

DURCHDACHTE IDEEN FÜR SCHWIERIGE<br />

ANFOR<strong>DER</strong>UNGEN<br />

Die Produktion der Faltenbälge erfolgt auftragsspezifisch und<br />

kundenorientiert auf den eigens für Hema entworfenen Fertigungsanlagen.<br />

Dafür werden zunächst die Falten auf modernen<br />

Maschinen maßgenau plissiert und zugeschnitten. Der dauerhafte<br />

66 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


03<br />

Verbund des Obermaterials mit den Stütz- bzw. Führungsrahmen<br />

geschieht anschließend auf vielerlei Weise: Durchdachte Verbindungstechniken<br />

mit verschweißten oder thermisch verklebten<br />

Führungsrahmen zählen zum Standard. Auch laminierte, mehrlagig<br />

verklebte Ausführungen gehören zum Programm. Die Führungselemente<br />

oder Gleitmaterialen sind genietet, verpresst oder<br />

geklebt.<br />

Besonders hohe Anforderungen an die Faltenbälge gelten für<br />

Bereiche, die z. B. einem starken Spänebeschuss und Funkenflug<br />

ausgesetzt sind. Für diese Anwendungen kommen die Samurai-<br />

Faltenbälge mit Edelstahllamellen zum Einsatz. Die Lamellen<br />

verhindern, dass sich heiße Späne zwischen die Falten setzen<br />

und das Gewebe beschädigen.<br />

Die Schutzabdeckungen müssen nicht nur den komplexen<br />

Geometrien in der Werkzeugmaschine folgen – gerade bei CNC-<br />

Bearbeitungszentren werden besondere Anforderungen gestellt,<br />

REIBSCHWINGUNGEN VON<br />

AUFEINAN<strong>DER</strong> GLEITENDEN<br />

ABDECKUNGSSEGMENTEN TRETEN<br />

BEI FALTENBÄLGEN NICHT AUF<br />

die aus den zunehmenden Verfahrgeschwindigkeiten resultieren.<br />

Zudem werden moderne Maschinen immer kompakter in ihren<br />

Abmessungen. Ein kleiner Bauraum hat höchste Priorität, oft soll<br />

die Abdeckung auch mehrere Achsen gleichzeitig schützen. Die<br />

Umsetzung dieser Anforderungen gestaltet sich nicht immer einfach<br />

und verlangt entsprechendes Know-how.<br />

EXPERTEN FÜR INDIVIDUELLE<br />

SCHUTZSYSTEME<br />

Bei der Konstruktion von Rückwandsystemen für spanende<br />

Werkzeugmaschinen bilden die Samurai-Faltenbälge eine ideale<br />

Grundlage. Für die Verwendung in nicht-spanenden Umgebungen<br />

können die Rückwandsysteme auch auf Basis der Elastic-<br />

Faltenbälge erstellt werden. Auch können Faltenbälge auf Vorder-<br />

und Rückseite der Rückwandabdeckung verbaut werden, um<br />

einen beidseitigen Schutz zu erhalten.<br />

Individuelle Spindeldurchführungen werden in jede Rückwandabdeckung<br />

integriert. Diese müssen die Arbeitsspindel dicht,<br />

aber flexibel umschließen, da sie beim Verfahren im Arbeitsraum<br />

mitgeführt werden. Die Rahmenkonstruktion der Rückwände<br />

wird aus verwindungssteifem Stahlblech hergestellt. Ein spezielles<br />

Verfahren optimiert die dynamische Belastung der Schutzsysteme,<br />

sodass es bei hohen Verfahrgeschwindigkeiten der Maschine nur<br />

zu geringer Wellenbildung kommt.<br />

Alle Rückwandabdeckungen werden für die jeweilige Baureihe<br />

unter Berücksichtigung der individuellen Anforderungen aus Maschinengeometrie<br />

und Maschinensystem konzipiert, ausgelegt<br />

und gefertigt. Die Hema-Ingenieure haben schon viele individuelle<br />

Rückwände für die unterschiedlichsten Werkzeugmaschinentypen<br />

konstruiert. Neben klassischen Rückwandabdeckungen<br />

mit Faltenbälgen für die X- und Y-Achsen und Spindeldurchführungen<br />

werden auch besondere Lösungen entwickelt, z. B.<br />

Trennwandsysteme für Komplettbearbeitungszentren, die die<br />

Arbeitsräume voneinander abschließen.<br />

EIGENER TESTBEREICH FÜR<br />

MEHR SICHERHEIT<br />

Auf Wunsch werden die Anwendungen direkt beim Kunden besprochen<br />

und die Entwicklungen dann als 3D-Konstruktion umgesetzt.<br />

Auf diese Weise lassen sich bis zum endgültigen Fertigungsauftrag<br />

alle Anforderungen berücksichtigen. Eine lückenlose<br />

Dokumentation und Prüfung sichert, dass sich alle Bauteile<br />

jederzeit reproduzieren und ersetzen lassen.<br />

Um dem Kunden das Maximum an Sicherheit und Zuverlässigkeit<br />

garantieren zu können, unterziehen die Experten von Hema<br />

die Produkte einer intensiven Qualitätssicherung. In enger Zusammenarbeit<br />

mit externen Instituten prüfen sie Entwicklungen<br />

und Konstruktionen auf Praxistauglichkeit und simulieren Extremsituationen.<br />

Hierzu hat Hema am Sitz in Seligenstadt einen<br />

Testbereich eingerichtet, in dem unter anderem Lebensdaueranalysen<br />

durchgeführt werden. Die Ingenieure beobachten beispielsweise<br />

das Knickverhalten der Materialien, entstehende Risse<br />

an Stützrahmen und den Verschleiß der Gleit- beziehungsweise<br />

Rollenführungen.<br />

Nach den Prüfungen bekommt der Kunde alle Testergebnisse,<br />

die im Zusammenhang mit seinem Produkt stehen. Die bestellten<br />

Produkte werden dem Kunden montagegerecht und betriebsbereit<br />

als Einheit angeliefert.<br />

Bilder: Aufmacher vladimircaribb – stock.adobe.com/HEMA Maschinen- und<br />

Apparateschutz GmbH; Sonst. HEMA Maschinen- und Apparateschutz GmbH<br />

www.hema-group.com<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 67


WERKZEUGMASCHINEN<br />

HOCHFLEXIBLE SERVOLEITUNGEN FÜR MAXIMALE SICHERHEIT<br />

Im Bereich der Werkzeugmaschinen setzen viele Anwender weltweit auf die<br />

Motoren und Steuerungen von Fanuc. Um die Antriebe ausfallsicher auch in<br />

der Bewegung mit Energie zu versorgen, hat Igus jetzt eine hochflexible<br />

Servoleitung entwickelt. Sie ist speziell für die dynamischen Ansprüche in der<br />

Energiekette ausgelegt. Mit der CF270.UL.D-Reihe stehen 32 Leitungsquerschnitte<br />

im Programm, die auf 24 Antriebshersteller zugeschnitten sind.<br />

Dieses Angebot ist nun mit einem Kabel für die Fanuc-Motoren der βi-Serie<br />

mit einem (6G1,0)C-Aufbau erweitert worden. „Da immer mehr Maschinenbauer<br />

auf Fanuc-Motoren setzen, haben wir jetzt eine entsprechende Leitung<br />

entwickelt, die den anspruchsvollen Umgebungsbedingungen wie hohen<br />

Verfahrgeschwindigkeiten und Beschleunigungen gerecht wird“, bestätigt<br />

Katharina Esch, Produktmanagerin Chainflex-Leitungen bei Igus. Im hauseigenen<br />

Testlabor hielt die Leitung 18 Millionen Hüben stand. Die Fanuc-<br />

Leitung ist als Meterware oder konfektioniert als Readycable verfügbar.<br />

www.igus.de<br />

LINEARFÜHRUNGEN AUF ERFOLGSKURS<br />

Seit 30 Jahren setzt der italienische Werkzeugmaschinenbauer MCM Spa auf<br />

Antriebskomponenten und-systeme von NSK. Jüngstes Beispiel für die erfolgreicher<br />

Zusammenarbeit ist der Einsatz der NH-Linearführungen in einer neuen<br />

Baureihe von vertikalen Werkzeugwechselmagazinen und Mehrpalettensystemen.<br />

Hier liegt die wesentliche Anforderung darin, große und schwere Lasten schnell<br />

(bis zu 75 m/min), zuverlässig und mit hoher Präzision zu bewegen. Die hochwertigen<br />

und geräuscharmen NH-Linearführungen zeichnen sich durch<br />

eine speziell entwickelte Kugellaufbahngeometrie aus. Durch diese und andere konstruktive Maßnahmen konnte<br />

die dynamische Tragzahl im Vergleich zur Vorgängergeneration um bis zu 30 % gesteigert werden, die Lebensdauer wurde<br />

sogar verdoppelt. Die Selbstausrichtung minimiert interne Belastungen und kompensiert Ausrichtungsfehler.<br />

www.nskeurope.de<br />

Mit unseren Zähnen<br />

können Sie sich<br />

sehen lassen<br />

Verzahnungsteile<br />

GSC Schwörer GmbH<br />

Antriebstechnik<br />

Oberbränder Straße 70<br />

79871 Eisenbach<br />

www.gsc-schwoerer.de<br />

RESSOURCENEFFIZIENZ<br />

IM WERKZEUGBAU<br />

Für die Herstellung von Produkten<br />

werden immer wieder neue<br />

Werkzeuge entwickelt, um dem<br />

Wettbewerb standhalten zu<br />

können. Die Entwicklung und<br />

Testphase können jedoch viel<br />

Material und Energie verbrauchen.<br />

Wie der Einsatz künstlicher<br />

Intelligenz (KI) im Werkzeugbau<br />

diesen Aufwand reduziert und<br />

welche Möglichkeiten für<br />

Neuentwicklungen geschaffen<br />

werden, zeigt der aktuelle Film<br />

des VDI Zentrum Ressourceneffizienz<br />

(VDI ZRE) „Mit künstlicher<br />

Intelligenz und digitalem Zwilling<br />

Ressourcen sparen“. Anhand<br />

zweier Beispiele demonstriert der<br />

Film, wie Zentral bei der Entwicklung<br />

eines neuen Werkzeugs die<br />

Erstellung eines digitalen<br />

Zwillings, einer digitalen Kopie<br />

des Originals, ist. Mit diesem<br />

werden die sonst üblichen<br />

Entwicklungsschritte für das<br />

Werkzeug simuliert. Weitere<br />

Informationen zum Thema<br />

erhalten Sie über:<br />

www.ressource-deutschland.de<br />

www.vdi-zre.de<br />

INNOVATIVE MOTORKÜHLUNG MACHT<br />

GABELFRÄSKOPF HOCHEFFIZIENT<br />

Mit dem SSK 400 hat<br />

Peiseler sein Angebot<br />

an Gabelfräsköpfen<br />

erweitert. Er ist ein<br />

Resultat von Gesprächen<br />

mit Kunden, in denen<br />

Eigenschaften identifiziert<br />

wurden, die für<br />

Anwender von besonderer<br />

Bedeutung sind und die<br />

vom Markt bislang nicht<br />

ausreichend befriedigt<br />

wurden. Bei der Umsetzung<br />

setzten die Konstrukteure<br />

auf bewährte<br />

Komponenten, die auch<br />

bei anderen Teilgeräten des Unternehmens zum<br />

Einsatz kommen. Als Ergebnis wurde ein komplett<br />

neues Motorkühlkonzept entwickelt. Dieses ermöglicht<br />

die Abführung der durch die Torque-Direktantriebe<br />

entstehenden Wärme und erlaubt eine bislang<br />

unerreichte Leistungsdichte. Das sorgt für eine<br />

deutlich gesteigerte Genauigkeit und ein erheblich<br />

höheres Dauerdrehmoment im identischen Bauraum.<br />

Darüber hinaus wurde die Gehäusestruktur FEMgewichtsoptimiert<br />

und zugleich eine thermisch<br />

stabile Konstruktion geschaffen. Großzügige<br />

Axial-Radiallager sorgen für höchste Präzision und<br />

Steifigkeit.<br />

www.peiseler.de<br />

68 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


WERKZEUGMASCHINEN<br />

HOHE ZUWÄCHSE IN <strong>DER</strong> WERKZEUGMASCHINENINDUSTRIE<br />

Der Auftragseingang der deutschen Werkzeugmaschinenindustrie<br />

ist im 2. Quartal <strong>2021</strong> im Vergleich zum Vorjahreszeitraum<br />

um 103 % gestiegen. Dabei legten die Bestellungen aus<br />

dem Inland um 81 % zu. Die Auslandsorders notierten 114 %<br />

über Vorjahr. Im ersten Halbjahr <strong>2021</strong> stiegen die Bestellungen<br />

bei den deutschen Anbietern um 57 %. „Die Branche hat den<br />

Turnaround mit erheblich mehr Dynamik geschafft als<br />

ursprünglich angenommen und verzeichnet trotz mancher<br />

Lieferschwierigkeiten einen kräftigen Anstieg ihrer Bestellungen“,<br />

so Wilfried Schäfer, Geschäftsführer des Vereins Deutscher<br />

Werkzeugmaschinenfabriken (VDW). Die sehr hohen Zuwachsraten<br />

erklärten sich zwar auch mit den schwachen Vergleichswerten<br />

des Corona-Jahres 2020. Das Auftragsvolumen habe<br />

sich aber spürbar erholt und liege mit 4 % nur noch leicht unter dem Vor-Corona-Niveau 2019. Auch sei die Entwicklung breit<br />

aufgestellt und zeige den großen Nachholbedarf bei Investoren aus aller Welt.<br />

www.vdw.de<br />

MODULARE STECK-<br />

VERBIN<strong>DER</strong> FÜR<br />

GESCHÜTZTE<br />

DATENÜBERTRAGUNG<br />

Schnittstellen, die Datenstandards<br />

wie Profinet mit Gigaoder<br />

Megabit-Industrial-Ethernet<br />

übertragen, benötigen<br />

einen hohen EMV-Schutz und<br />

eine bestmögliche 360°-Abschirmung.<br />

Um hier den<br />

höchsten Schutz zu erreichen,<br />

wird je nach Anwendung die<br />

Schirmübertragung getrennt<br />

oder so oft wie möglich<br />

verbunden zum Schutzleiter<br />

(PE) ausgeführt. Mit den<br />

Shielded-MIXO-Modulen von<br />

Ilme ist dies immer wahlweise<br />

möglich. So bieten die beiden<br />

Ausführungen CX 20S I (Schirm<br />

getrennt von PE) und CX 20S IG<br />

(Schirm verbunden mit PE) des<br />

Mixo-Shielded-Moduls 20 Pole<br />

für 4 A und 32 V. Speziell für<br />

IIoT-Anwendungen bietet das<br />

Mixo-Megabit-Modul eine<br />

Datenrate von bis zu 100 Mbit/s<br />

mit Cat. 5e und das Mixo-Gigabit-Modul<br />

bis zu 10 Gbit/s mit<br />

Cat. 6A. Beide Module sind<br />

auch mit Verbindung von<br />

Schirm und PE als Ausführung<br />

CX 08 D5G und CX 08 I6G<br />

erhältlich.<br />

www.ilme.com<br />

AHP MERKLE.<br />

MEHR<br />

ALS NUR<br />

ZYLIN<strong>DER</strong>.<br />

www.ahp.de


KLARTEXT<br />

WERKZEUG-<br />

MASCHINEN-<br />

INDUSTRIE<br />

IM WANDEL<br />

MANFRED MAIER<br />

COO der Heller Gruppe<br />

Grundsätzlich geht es für ein Unternehmen, das in eine Werkzeugmaschine<br />

investiert, um Langzeit-Zuverlässigkeit in Verbindung mit Produktivität,<br />

Flexibilität, Stabilität und Präzision. Damit diese Fertigungsbetriebe überhaupt<br />

zuverlässig produzieren können, müssen Maschinen genau diese Merkmale<br />

erfüllen. Betrachten wir dann den Bearbeitungsprozess, sehen wir weiterhin den<br />

Trend zur Komplettbearbeitung. Mit dem Einsatz von zusätzlichen fertigungstechnischen<br />

Verfahren, die nicht unbedingt typisch für Bearbeitungszentren sind,<br />

können Nebenzeiten konsequent reduziert werden. Um darüber hinaus noch die<br />

maximale Verfügbarkeit von Werkzeugmaschinen „rund um die Uhr“ langfristig<br />

zu erhöhen, ist die Automatisierung ein entscheidender Schritt. Und schließlich<br />

gilt es, mit der Vernetzung von Informations- und Produktionstechnologien im<br />

Umfeld der Digitalisierung und von KI weitere Potenziale für Produktivitätssteigerungen<br />

bei Werkzeugmaschinen zu erkennen und umzusetzen.<br />

Noch vor einiger Zeit konnten<br />

Werkzeugmaschinen einfach<br />

in Kategorien eingeteilt<br />

werden. Heute funktioniert<br />

das nicht mehr. Denn aus<br />

traditionellen CNC-<br />

Werkzeugmaschinen<br />

werden ganzheitliche<br />

Bearbeitungszentren mit<br />

verschiedenen zerspanenden<br />

Verfahren. Hinzu kommt<br />

der zunehmend höhere<br />

Automatisierungsgrad.<br />

Doch wie sehen die<br />

Herausforderungen in der<br />

Praxis aus, spielt auch<br />

Nachhaltigkeit eine Rolle und<br />

was heißt „Produktionstechnik<br />

der Zukunft“? Wir fragen nach.<br />

<strong>DER</strong> TREND<br />

GEHT ZUR<br />

KOMPLETT-<br />

BEARBEITUNG<br />

AUF INTENSIVE<br />

UND ZUKUNFTS-<br />

GERICHTETE<br />

ENTWICKLUNG<br />

SETZEN<br />

SPECIAL<br />

CHRISTIAN MÜLLER<br />

CSO & Member of the Board GROB-Werke GmbH & Co. KG<br />

Der Wandel in der Produktionstechnik hat natürlich auch Einfluss auf die<br />

Aktivitäten bei Grob. So haben wir fortlaufend und ohne Unterbrechung mit den<br />

bestehenden Teams aus Konstruktion und Entwicklung die etablierten<br />

Technologien der Bearbeitungszentren inklusive Automation fortgeführt. Uns war<br />

immer klar, dass in einem verschärften Umfeld der Umstellung von Technologien,<br />

der Druck auf die Zerspanungstechnologien weiter zunehmen wird. Grob hat auf<br />

diesen verschärften Druck mit noch mehr Entwicklungsintensität und<br />

Entwicklungskapazität reagiert, um weiterhin den Vorsprung in unseren<br />

spezifischen Technologien zu halten. Grundsätzlich müssen die Märkte je nach<br />

Produktbereich einzeln betrachtet werden, was eine einheitliche Prognose für die<br />

zukünftigen Jahre erschwert. Fest steht, dass sich die Gegebenheiten auch für<br />

unser Unternehmen grundlegend geändert haben.<br />

70 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09


KLARTEXT<br />

FELIX GEORG MÜLLER<br />

CEO und Mitgründer von plus10 GmbH<br />

Das Kunststoff-Zentrum SKZ in Würzburg führt derzeit zusammen mit dem Fraunhofer Spin-off<br />

plus10 mehrere Versuchsreihen durch mit dem Ziel, kontinuierlich lernende Verhaltensmodelle von<br />

Spritzgießmaschinen praxisnah zu entwickeln, um eine höhere Qualität bei kürzeren Zykluszeiten zu<br />

erreichen. Dafür werden Maschinen unterschiedlicher Hersteller herangezogen, die im Laufe der Zeit<br />

ähnliche Teile produzieren. Auf diese Weise sollen die auf einer Maschine gelernten Verhaltensmodelle<br />

auf andere Maschinen übertragbar sein, ohne die Modelle für jede Maschine wieder komplett neu zu<br />

lernen. Die Verhaltensmodelle schlagen optimierte Prozessparameter für den nächsten Schuss vor, um<br />

bei minimal möglicher Zykluszeit ausschussfrei zu produzieren. Im Zentrum steht die Online-Fähigkeit –<br />

also die Bildung und Erweiterung eines Modells, während der Prozess läuft. Auch die Untersuchung der<br />

Übertragbarkeit von vortrainierten Machine-Learning-Modellen von einer Maschine auf ähnliche, nicht<br />

identische Maschinen spielt eine zentrale Rolle. Das zugehörige Forschungsprojekt DarWIN wird vom<br />

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.<br />

MASCHINEN<br />

VONEINAN<strong>DER</strong><br />

LERNEN LASSEN<br />

ES GILT, DEN<br />

RESSOURCEN-<br />

VERBRAUCH ZU<br />

SENKEN<br />

PROF. DR.-ING. THOMAS BERGS, MBA<br />

Inhaber des Lehrstuhls für Technologie der Fertigungsverfahren am WZL und Leiter des Bereichs Prozesstechnologie am Fraunhofer IPT<br />

Durch veränderte Marktanforderungen von einer reinen Finanzorientierung hin zur ganzheitlichen<br />

Betrachtung der Nachhaltigkeit muss der Begriff der Produktivität neu erfasst werden. Dies betrifft auch<br />

Werkzeugmaschinen. Produzierende Unternehmen müssen durch bedarfsgerechte Datenerfassung und<br />

maschinelles Lernen zu schnellen, fehlerfreien Verbesserungen in der Serienproduktion gelangen, damit sie<br />

resilient und nachhaltig produzieren können. Es gilt, Überproduktion zu begrenzen und den Ressourcenverbrauch<br />

zu senken. Als wichtigsten Befähiger einer solchen Produktionswende sehen wir das sog. Internet<br />

of Production (IoP): die durchgängige Digitalisierung und Vernetzung von Maschinen und Anlagen innerhalb<br />

der Produktions- und Wertschöpfungskette. Vor allem die Daten über die Bedarfe, die Entwicklung,<br />

die (Serien-) Produktion und die Nutzung von Gütern müssen dazu bereits in die Produktgestaltung und<br />

Produktionsplanung einfließen, damit die Produktion kontinuierlich optimiert werden kann. Das IoP kann<br />

produzierenden Unternehmen zu mehr Nachhaltigkeit, Effizienz, Produktivität, Qualität und Wettbewerbsfähigkeit<br />

verhelfen. Einen guten Einblick in diese Herausforderungen bekommen Sie im Rahmen des hybriden<br />

30. Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquiums (AWK) am 22. und 23. September <strong>2021</strong> im Eurogress Aachen.<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 71


WERKZEUGMASCHINEN<br />

TECHNOLOGIE-<br />

WANDEL AUF GANZER LINIE<br />

Der Wandel weg vom Verbrennungsmotor hin zur Elektromobilität erfordert neue<br />

Bauteile, Materialien und Bearbeitungsstrategien. Der Kurswechsel betrifft auch<br />

den Werkzeugmaschinenbau, in dem Zykloidgetriebe eine große Rolle spielen.<br />

SPECIAL<br />

Der Umstieg auf emissionsfreie Antriebe stellt nicht nur<br />

die Automobilindustrie vor neue Herausforderungen.<br />

Auch für viele andere Wirtschaftszweige hat die Elektrifizierung<br />

des Antriebsstrangs Folgen. So steht der Werkzeugmaschinenbau<br />

vor einem tiefgreifenden Wandel. „Autobauer<br />

und Zulieferer gehören zu den wichtigsten Kunden des Werkzeugmaschinenbaus.<br />

Doch die Produktion von Elektrofahrzeugen<br />

unterscheidet sich grundlegend von der konventioneller Autos“,<br />

sagt Daniel Obladen, Head of Sales General Industries bei Nabtesco<br />

Precision Europe, Hersteller von Zykloidgetrieben. „Elektroantriebe<br />

sind viel kleiner als Verbrennungsmotoren und bestehen aus weniger<br />

sowie teilweise anderen und komplexeren Einzelteilen. Auch die<br />

verwendeten Materialien unterscheiden sich.“ Andere Bauteile, andere<br />

Werkstoffe, andere Bearbeitungsstrategien, andere Prozesse –<br />

also werden auch andere Werkzeugmaschinen benötigt.<br />

Als Partner des Werkzeugmaschinenbaus beobachtet Nabtesco<br />

die Entwicklungen genau. „Noch ist es zu früh, um eindeutige<br />

Trends auszumachen. Doch es zeichnen sich erste Tendenzen<br />

ab“, so Obladen. „Aktuell geht man davon aus, dass die Anlagen<br />

kleiner werden und sich die Anzahl der Werkzeuge reduziert.<br />

Auch erfordern die immer kürzeren Entwicklungszyklen universelle<br />

Maschinen, die leicht auf ein neues Produkt angepasst werden<br />

Jennifer Hagmeyer, Expert Internal Sales & Marketing General<br />

Industries, Nabtesco Precision Europe GmbH, Düsseldorf<br />

können. Gleichzeitig rücken Themen wie Green Deal, Condition<br />

Monitoring, Minimalmengenschmierung und Industrie 4.0 in den<br />

Vordergrund.“ Diese Entwicklungen haben auch für die in den<br />

Anlagen verbauten Komponenten Konsequenzen, denn nur mit<br />

effizienten, performanten Systemen lassen sich produktionstechnische<br />

Herausforderungen bewältigen. Eine wesentliche Rolle<br />

spielen dabei leistungsstarke Zykloidgetriebe.<br />

KOMBINIERTE BEARBEITUNGSMASCHINEN<br />

SIND IM KOMMEN<br />

Der Wandel weg vom Verbrenner hin zum E-Motor hat Auswirkungen<br />

auf nahezu alle Aspekte und Bereiche der Produktion.<br />

Neue Komponenten, weniger zu zerspanende Komponenten, weniger<br />

Bearbeitungs- und Fertigungsschritte, noch mehr Automatisierung<br />

und eine noch stärkere Prozessverkettung sind nur einige<br />

Stichworte für die anstehende Transformation. Besonders bei der<br />

Werkstückbearbeitung stehen wesentliche Änderungen ins Haus.<br />

Eine zentrale Forderung: Drehen und Fräsen in einer Aufspannung,<br />

weil rotationssymmetrische Teile für den Einsatz in Elektromotoren<br />

sowohl innen als auch außen zu bearbeiten sind. Die in<br />

der Automobilindustrie stark verbreiteten Mehrspindler können<br />

dies nicht leisten. Auch die Nachfrage nach Verzahnungsmaschinen<br />

wird nachlassen. Hingegen werden Härtemaschinen für induktives<br />

Härten wichtiger, denn für die Elektromobilität müssen<br />

die Motorwellen nur noch in kleinen Bereichen gehärtet werden.<br />

Auch der Leichtbau treibt Veränderungen im Werkzeugmaschi-<br />

72 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


01<br />

02<br />

MASCHINE<br />

STOP!<br />

01 Mit hohen Drehmomentleistungen bei minimalem Spiel eignen sich<br />

Zykloidgetriebe für Werkzeugwechsler<br />

02 Dank ihrer besonderen Bauweise sind Zykloidgetriebe außerordentlich<br />

leistungsfähig, sehr genau und robust<br />

nenbau. „Das Gewicht der Bauteile wird immer entscheidender, denn je weniger ein<br />

E-Auto auf die Waage bringt, desto niedriger ist der Stromverbrauch und umso höher<br />

die Reichweite“, so Obladen. Leichtbaumaterialien wie Aluminium, Carbon und<br />

Kunststoffe in flexiblen Verbindungen halten verstärkt Einzug in die Fahrzeugproduktion.<br />

„Aluminium ist weicher als Stahl und lässt sich einfacher und schneller zerspanen.<br />

Das bedeutet: weniger Bearbeitungsschritte und höhere Geschwindigkeiten“,<br />

erläutert der Vertriebsleiter. Bearbeitungsmaschinen für die E-Mobilität benötigen<br />

also weniger Werkzeuge, müssen aber schneller arbeiten.<br />

ENERGIE<br />

RAUS.<br />

ZYKLOIDGETRIEBE ÜBERZEUGEN IN VIELEN ANWENDUNGEN<br />

<strong>DER</strong> WANDEL VOM VERBRENNER HIN ZUM<br />

E-MOTOR HAT AUSWIRKUNGEN AUF NAHEZU<br />

ALLE BEREICHE <strong>DER</strong> PRODUKTION<br />

Bisher dominieren Direktantriebe den Werkzeugmaschinenbau. Sie erfordern allerdings<br />

eine hohe Investitionsbereitschaft ab – hohe Anschaffungskosten und erhöhter<br />

Montageaufwand – und benötigen mehr Ressourcen, etwa elektrische Energie. Für<br />

die Bearbeitung von Stahl sind Direktantriebe ideal. Doch Maschinen für die Aluminiumbearbeitung<br />

sind aufgrund der geringeren Schnittkräfte leichter gebaut und<br />

nicht auf die komplexe Direktantriebstechnologie angewiesen. „Zykloidgetriebe sind<br />

hier technisch sowie wirtschaftlich eine deutlich attraktivere Wahl. Sie sind einfach<br />

integrierbar, brauchen weniger Energie und weniger Platz“, stellt Obladen klar.<br />

Nabtesco-Getriebe arbeiten zuverlässig, sie sind robust und kompakt ausgelegt.<br />

Mit einer hohen Verdrehsteifigkeit und hohen Untersetzungsverhältnissen erfüllen<br />

sie höchste Genauigkeitsanforderungen und sorgen für Effizienz.<br />

Eine hohe Untersetzung hat den Vorteil, dass das Massenträgheitsverhältnis von Anwendung<br />

zu Motor gering ist. Dadurch wird die Regelqualität vom Motor besser und<br />

das Risiko von Vibrationen im Antriebsstrang kleiner. Folglich kann dynamisch und<br />

ohne Nachschwingen positioniert werden. Dies reduziert Nebenzeiten und macht<br />

den Bearbeitungsprozess wirtschaftlicher. Beispielsweise lassen sich Werkzeugwechselvorgänge<br />

reduzieren. Auch Be- und Entladesysteme sowie Handling- und Positionierapplika<br />

tionen profitieren von der Dynamik und der Wiederhol- und Bahngenauigkeit.<br />

Die Getriebeserie Neco, ausgestattet mit einem Radialklemmring in Low-Inertia-Ausführung,<br />

ermögliche extrem dynamische Zyklen, weil sich die Trägheit auf der Motorwelle<br />

um bis zu 39 % reduziert. Auch der Montageaufwand für den Motor sei geringer,<br />

da das Ausrichten des Antriebsritzels entfällt. Mit modularen Hülsen und Flanschen<br />

ist eine Adaption aller gängigen Servomotoren möglich. Außerdem punkten die<br />

Neco-Getriebe mit einem ganzheitlichen Korrosionsschutz, einer hohen Leistungsdichte<br />

sowie einem cleanen, geschlossenen Design.<br />

FRIZLEN Bremswiderstände<br />

nehmen bei Maschinenstop<br />

zuverlässig höchste Energiemengen<br />

auf, auch bei Netzausfall.<br />

Leistungen von 10 W bis 500 kW<br />

Bis IP67, mit UL / CE<br />

FRIZLEN Leistungswiderstände<br />

Belastbar<br />

Zuverlässig<br />

Made in Germany<br />

Bilder: Aufmacher Nabtesco Precision Europe GmbH/Patrick P. Palej – stock.adobe.com,<br />

Sonstige Nabtesco Precision Europe GmbH<br />

www.nabtesco.de<br />

Tel. +49 7144 8100-0<br />

www.frizlen.com


WERKZEUGMASCHINEN<br />

Professor Denkena ist Leiter des<br />

Instituts für Fertigungstechnik<br />

und Werkzeugmaschinen<br />

(IFW) der Leibniz Universität<br />

Hannover und ehemaliger<br />

Präsident der Wissenschaftlichen<br />

Gesellschaft für Produktionstechnik<br />

(WGP)<br />

QUO VADIS<br />

WERKZEUGMASCHINENBAU?<br />

Das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Leibniz<br />

Universität Hannover steht für praxisnahe Forschung und Wissensvermittlung auf<br />

verschiedenen Ebenen der Produktionstechnik. Ein großer Trend im Bereich der<br />

Werkzeugmaschinen sind u. a. digitale Technologien. In einem Interview mit Professor<br />

Denkena nehmen wir die aktuellen Entwicklungen genauer unter die Lupe und zeigen,<br />

welche Herausforderungen sie für Konstrukteure in der Industrie mit sich bringen.<br />

INTERVIEW<br />

SPECIAL<br />

NICOLE STEINICKE: Herr Prof. Denkena, als Leiter des IFW<br />

blicken Sie auf eine Branche mit langjähriger Tradition zurück.<br />

Was hat sich in den letzten Jahren am meisten verändert?<br />

PROF. DENKENA: Es gibt tatsächlich sehr viele Veränderungen<br />

in der Produktion. Neben den kurzfristigen Anforderungen an<br />

die Produktionsprozesse und an Werkzeugmaschinen, die beispielsweise<br />

durch die Pandemie bedingt sind, gibt es eine deutliche<br />

Erweiterung hin zur Ökologie. Früher haben wir ausschließlich<br />

auf Qualität, Wirtschaftlichkeit und Liefertreue der<br />

Produktion geschaut. Hierdurch gibt es deutliche Veränderungen,<br />

die auch Konstrukteure berücksichtigen müssen.<br />

NICOLE STEINICKE: Welche Rolle spielt die Digitalisierung in<br />

der Werkzeugmaschinenindustrie, die ja eher als konservativ<br />

eingestuft wird.<br />

PROF. DENKENA: Ja, das stimmt. Die Branche ist eher konservativ.<br />

Diese Eigenschaft ist aus meiner Sicht aber auch gut begründet,<br />

denn Werkzeugmaschinen müssen 24/7 zuverlässig funktionieren.<br />

Dies ist ein deutlicher Unterschied zu anderen Konstruktionen,<br />

beispielsweise zu PKW. Digitalisierung ist aktuell ein<br />

starker Entwicklungstrend, der dafür sorgen kann, dass die<br />

Maschinen mit ihrer über- und untergeordneten Peripherie<br />

Informationen austauschen und sich zukünftig auch an geänderte<br />

Randbedingungen anpassen. Aber diese Vorteile dürfen<br />

wir uns nicht durch Zugeständnisse an anderer Stelle erkaufen.<br />

NICOLE STEINICKE: Ich glaube für viele Werkzeugmaschinenhersteller<br />

steht nicht mehr ausschließlich die Maschine im<br />

Vordergrund, sondern auch die Einbettung in Produktionsprozesse.<br />

Kommen hier nicht die Potenziale durch vernetzte<br />

und digitalisierte Lösungen zum Tragen? Oder anders gefragt:<br />

Wie werden Werkzeugmaschinen künftig arbeiten?<br />

PROF. DENKENA: Das autonome Fahren ist in aller Munde<br />

und moderne Fahrzeuge verfügen über tolle Assistenzsysteme,<br />

die das Fahren sicherer und komfortabler machen. Über<br />

Navigationssysteme werden wir unterstützt, ein Ziel besonders<br />

schnell, auf kurzem Weg oder ökologisch vorteilhaft zu erreichen.<br />

Bei Wissenschaftlern aus dem Bereich Werkzeugmaschinen<br />

74 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


WERKZEUGMASCHINEN<br />

gilt deshalb als sicher, dass sich ähnliche Entwicklungen auch in<br />

unserem Bereich vollziehen werden. Stand heute sind wir noch<br />

sehr weit von Autonomie in der Produktion entfernt.<br />

NICOLE STEINICKE: Vor welchen fertigungstechnischen<br />

Herausforderungen stehen Komponentenhersteller heute?<br />

PROF. DENKENA: Tatsächlich sehe ich da sehr viele. Eine<br />

wichtige ist sicherlich die zunehmende Variantenvielfalt in der<br />

Fertigung und die abnehmenden Losgrößen. Die Komponentenhersteller<br />

suchen deshalb Maschinen, die sich mit geringstem<br />

Aufwand rüsten lassen oder dies idealerweise per Steuerung<br />

selbst durchführen.<br />

NICOLE STEINICKE: Sicher gibt es auch völlig neue Ansätze<br />

in der Metallbearbeitung, die noch in der Entwicklungsphase<br />

sind. Ein Beispiel ist die teilautonome Fertigung. Können Sie<br />

uns dies näher erläutern?<br />

PROF. DENKENA: Natürlich! Wir arbeiten beispielsweise seit<br />

einigen Jahren daran, dass Maßabweichungen bei der<br />

Zerspanung durch die Maschine erkannt und selbständig ausgeglichen<br />

werden. Hierzu verwenden wir neue strukturintegrierte<br />

Sensoren und modellgestützte Algorithmen. Andere<br />

Arbeiten fokussieren Prozessüberwachungssysteme, die nicht<br />

mehr zeitaufwändig parametriert werden müssen. Mit Partnern<br />

aus der Wirtschaft arbeiten wir auch bereits an der Umsetzung.<br />

NICOLE STEINICKE: Welche Rolle spielen diese Entwicklungen<br />

für Konstrukteure und Entwickler? Denn die schnellen technischen<br />

Veränderungen im Zusammenhang mit Industrie 4.0<br />

verlangen doch sicher auch neue Kompetenzen.<br />

PROF. DENKENA: Grundsätzlich wird es auch weiterhin darum<br />

gehen, die mechanischen Eigenschaften von Werkzeugmaschinen,<br />

wie die statischen und dynamischen Steifigkeiten oder das<br />

thermische Verhalten, günstig zu gestalten. Allerdings brauchen<br />

die Hersteller auch kreative Köpfe für Sensorik und Steuerungstechnik,<br />

die Zerspanprozesse im Detail verstehen und im Team<br />

mit anderen die oben skizzierten Ansätze entwerfen und bis zur<br />

Serienreife bringen.<br />

INNOVATIONEN AKTIV MITGESTALTEN<br />

Das IFW beschäftigt sich mit sämtlichen Aspekten der<br />

spanenden Fertigungstechnik: vom Zerspanprozess über<br />

die Maschinenentwicklung bis zur Fertigungsplanung.<br />

Das Spektrum reicht von der Grundlagenforschung bis<br />

hin zu experimentellen, theoretischen und simulationsgestützten<br />

Methoden. Unternehmen können sich<br />

beispielsweise im Rahmen von Verbundprojekten als<br />

aktive Forschungspartner mit eigenem Forschungsauftrag<br />

oder auch als Begleiter eines Projekts einbringen<br />

und so an zukunftsweisenden Entwicklungen teilhaben.<br />

Zudem können Interessenten – gefördert durch das<br />

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) –<br />

ihre Forschungsaktivitäten im IFW bündeln: Industrielle<br />

Gemeinschaftsforschung (IGF). Als Forschungsauftrag<br />

und Dienstleistungsprojekte entwickelt das IFW auch<br />

maßgeschneiderte Lösungen für Unternehmen.<br />

NICOLE STEINICKE: Welchen Stellenwert hat die Datenerfassung<br />

und -analyse für Werkzeugmaschinenhersteller?<br />

PROF. DENKENA: Dies sind ganz integrale Befähiger für die<br />

obengenannten Entwicklungstendenzen, egal ob sie<br />

konventionelle Steuerungstechnik betreiben oder ob sie<br />

sich einer der vielen KI-Methoden bedienen.<br />

NICOLE STEINICKE: Das Erreichen der Klimaziele ist auch<br />

für Werkzeugmaschinenhersteller ein wichtiges Thema.<br />

Wie denken Sie kommen wir in Richtung Effizienz einen<br />

Schritt weiter?<br />

PROF. DENKENA: Hier stellen wir eine deutlich zunehmende<br />

Motivation der Werkzeugmaschinenhersteller fest. Bei dem<br />

CO 2<br />

-Fußabdruck der Maschinenproduktion hat einer der<br />

großen deutschen Werkzeugmaschinenhersteller bereits die<br />

DIE GROSSEN FERTIGUNGSTECH-<br />

NISCHEN HERAUSFOR<strong>DER</strong>UNGEN<br />

SIND DIE ZUNEHMENDE VARIANTEN-<br />

VIELFALT IN <strong>DER</strong> FERTIGUNG UND<br />

DIE ABNEHMENDEN LOSGRÖSSEN<br />

CO 2<br />

-Neutralität erreicht. Aber auch bei der Anwendung der<br />

Maschinen gibt es noch extrem hohe Potenziale, beispielsweise<br />

in der bedarfsgerechten Steuerung der Maschinenperipherie<br />

wie Kühlschmierstoffanlagen, Kühleinrichtungen oder<br />

ähnlichem. Die Forschung hat viele dieser Potenziale<br />

bereits aufgezeigt.<br />

NICOLE STEINICKE: Werfen wir noch einen Blick in die<br />

Maschine, in der hydraulische Spannsysteme zunehmend<br />

durch pneumatische oder elektrische ersetzt werden. Welche<br />

Entwicklungen spielen eine zunehmend wichtige Rolle?<br />

PROF. DENKENA: Insbesondere die elektrischen Spannsysteme<br />

sind interessant, denn einiges spricht gegen Hydraulik. Im IFW<br />

haben wir beispielsweise schon vor mehreren Jahren ein hochinnovatives<br />

und sehr leistungsfähiges elektrisches Spannsystem<br />

entwickelt und in Langzeitversuchen getestet. Leider musste<br />

dieses aufgrund der höheren Systemkomplexität teurer angeboten<br />

werden als ein vergleichbares hydraulisches System. Aus<br />

diesem Grund hat sich die Innovation leider nicht durchgesetzt.<br />

Ich vermute deshalb sehr stark, dass wir in der Breite noch viele<br />

Jahre mit Hydraulik leben werden.<br />

NICOLE STEINICKE: Werfen wir noch einen Blick in die<br />

Zukunft. Woran wird in kurzen Sätzen gerade geforscht – am<br />

IFW und/oder gemeinsam mit Partnern aus der Industrie?<br />

PROF. DENKENA: Ein sehr großes Thema ist die Anwendung<br />

von künstlicher Intelligenz in Werkzeugmaschinen. Hierbei<br />

ist mir aber immer wichtig zu betonen, dass wir zunächst die<br />

„low hanging fruits“ dieser Technologie ernten müssen, um uns<br />

danach schrittweise zu den komplexeren Themen vorarbeiten<br />

zu können.<br />

Das Interview führte Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke, Chefredakteurin.<br />

Bilder: Aufmacher czdistagon@rambler.ru – stock.adobe.com, Porträt 01 IFW<br />

www.ifw.uni-hannover.de<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 75


WERKZEUGMASCHINEN<br />

PRÄZISE<br />

UND GUT GEFÜHRT<br />

Linearantriebsprodukte<br />

für anspruchsvolle Anwendungen:<br />

RA-Rollenführungen,<br />

HTF SRD-Kugelgewindetriebe<br />

und Linearführungen der<br />

NH/NS-Serie (v. l.)<br />

Leistungsstarke Linearantriebe und laufruhige Linearführungen sind<br />

Voraussetzung für eine präzise Metallbearbeitung. Zwei Praxisbeispiele<br />

italienischer Hersteller zeigen, welchen Einfluss die Lineartechnik auf<br />

die Leistung und die Bearbeitungsqualität der Maschinen hat.<br />

SPECIAL<br />

Die Machining Centers Manufacturing (MCM) – hat ihren<br />

Sitz in Piacenza, rund 70 km südöstlich von Mailand<br />

und beliefert mit ihren Horizontalspindel-Bearbeitungszentren<br />

vor allem Industriezweige wie die Automobil-<br />

und die Luftfahrtindustrie. Zu den innovativen Entwicklungen<br />

von MCM gehören die Jet-Five-Bearbeitungszentren,<br />

die bis zu 12 m lange Bauteile bearbeiten. Sie arbeiten mit<br />

Vorschubgeschwindigkeiten von bis zu 40 m/min und können<br />

große Werkstücke – auch solche aus schwer zerspanbaren<br />

Werkstoffen wie Titan oder Inconel – mit Fräswerkzeugen bis<br />

400 mm Durchmesser bearbeiten. Dabei erreichen sie sehr<br />

hohe Zerspanungsleistungen.<br />

Erik Schramm, Application Engineer, NSK Deutschland GmbH, Ratingen<br />

HOHE LAUFRUHE<br />

Schon seit mehr als dreißig Jahren setzt MCM auf Kugelgewindetriebe<br />

und Linearführungen von NSK. So hat MCM im vergangenen<br />

Jahr die NH-Linearführungen in den Größen 25 und 35 für<br />

seine vertikalen Werkzeugwechselmagazine und Mehrfachpalettensysteme<br />

spezifiziert. Hier liegt die wesentliche Anforderung<br />

darin, große und schwere Lasten schnell (bis zu 75 m/min),<br />

zuverlässig und mit hoher Präzision zu bewegen.<br />

Die hochwertigen und geräuscharmen NH-Linearführungen<br />

zeichnen sich durch eine speziell entwickelte Kugellaufbahngeometrie<br />

aus. Durch diese und andere konstruktive Maßnahmen<br />

konnte die dynamische Tragzahl im Vergleich zur Vorgängergeneration<br />

um bis zu 30 % gesteigert werden, die Lebensdauer<br />

wurde hierdurch sogar verdoppelt. Die Fähigkeit zur Selbstausrichtung<br />

kompensiert Ausrichtungsfehler und minimiert resultierende<br />

interne Belastungen. Diese Eigenschaft ist besonders<br />

sinnvoll, wenn die Linearführungen in MCM-Bearbeitungslinien<br />

mit mehreren Stationen und Paletten zum Einsatz kommen.<br />

76 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


01<br />

02<br />

Große Kraft auf<br />

kleinem Weg<br />

Bauen Sie Ihre Maschine<br />

schnell, leicht und kompakt.<br />

Den Rest übernimmt der<br />

PowerStroke.<br />

01 Einsatzbeispiel eines voll integrierten Flexible Manufacturing Systems von MCM<br />

bei einem Hersteller von Flugzeugtriebwerken<br />

02 In der elektrischen Version der neuen Euromac-Stanzanlagenbaureihe XT kommen<br />

leistungsfähige, robuste und zuverlässige Linearantriebe von NSK zum Einsatz<br />

Ein weiterer Vorteil aus Sicht der MCM-Konstrukteure besteht darin, dass die NH-Führungsschienen<br />

bei Bedarf einfach aneinandergereiht werden können. Und eine zuverlässige und<br />

schnelle Belieferung wird dadurch sichergestellt, dass NSK die Linearführungen der NH/NS-<br />

Serie in einem europäischen Werk montiert und konfektioniert.<br />

DIREKTANTRIEB MIT GERINGEM GEWICHT<br />

Nochmals rund 100 km weiter Richtung Südosten, und man erreicht die Region Modena, wo die<br />

Euromac S.p.A. Stanzmaschinen und Abkantpressen entwickelt und fertigt. Alle Maschinen<br />

zeichnen sich durch hohes Leistungsvermögen, lange Lebensdauer und innovative Detaillösungen<br />

aus. Deshalb kommen sie weltweit bei anspruchsvollen Anwendungen zum Einsatz.<br />

Und genau wie MCM vertraut Euromac seit Jahrzehnten auf die Zusammenarbeit mit NSK,<br />

wenn es um lineare und rotative Antriebe geht.<br />

Zu den Euromac-Baureihen, die mit Antriebstechnik von NSK ausgestattet sind, gehört die<br />

elektrische Abkantpresse FX Bend 2550 der neuesten Generation mit 50 oder 60 t Presskraft,<br />

einer Abkantlänge von 2 550 mm und einem Sechs-Achsen-Hinteranschlag. Hier kommt ein<br />

patentierter Direktantrieb zum Einsatz, der auf Kupplungen und sonstige Antriebselemente<br />

SITEMA GmbH & Co. KG<br />

Karlsruhe, Deutschland<br />

Tel. + 49 721 98661-0<br />

info@sitema.de<br />

www.sitema.de<br />

Erfahren Sie mehr!


WERKZEUGMASCHINEN<br />

verzichtet. Das geringe Gewicht des Antriebs und das daraus resultierende<br />

Eigengewicht schafft die Voraussetzung für eine sehr<br />

hohe Biegebalkengeschwindigkeit von bis zu 200 mm/s.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

EINE ANSPRUCHSVOLLE<br />

ANWEN<strong>DER</strong>BRANCHE<br />

Der Werkzeugmaschinenbau bietet immer<br />

wieder neue Herausforderungen für die<br />

Lineartechnik. Denn die Präzision und die<br />

Laufruhe von Kugelgewindetrieben und<br />

Linearführungen haben unmittelbare<br />

Auswirkungen auf die Qualität der Produkte,<br />

die mit den Maschinen bearbeitet und<br />

hergestellt werden. Deshalb haben wir<br />

Baureihen im Programm, die speziell für<br />

diese Anwenderbranche entwickelt wurden.<br />

Und durch die enge Zusammenarbeit mit<br />

den Kunden wächst unsere anwendungstechnische<br />

Expertise mit jedem Projekt.<br />

ERIK SCHRAMM, Application Engineer,<br />

NSK Deutschland GmbH, Ratingen<br />

03 Die vollelektrische Abkantpresse ist mit<br />

einem Hochlast-Kugelgewindetrieb<br />

ausgestattet<br />

STOSSFESTES ELEKTRO-ANTRIEBSSYSTEM<br />

Bei der neuesten Generation der XT-Stanzanlagen vertrauen die<br />

Euromac-Entwickler ebenfalls auf Kugelgewindetriebe, Linearführungen<br />

und Wälzlager von NSK. Diese Anlagenbaureihe mit<br />

einer Tischgröße von 1 500 × 3 000 mm setzt einen neuen Standard<br />

bei Stanzmaschinen, weil sie wahlweise mit einem Elektro-,<br />

Hydraulik- oder Hybridantrieb der Hauptstanzachse erhältlich ist.<br />

Bei der elektrischen Variante führt eine Beschleunigung von<br />

90 m/s 2 und ein Hub von teils unter 10 mm dazu, dass die Antriebsachse<br />

konstanten Stoßbelastungen ausgesetzt ist. Deshalb<br />

müssen hier leistungsstarke, robuste und zuverlässige Linearantriebe<br />

zum Einsatz kommen. In der Entwicklungsphase schlugen<br />

NSK-Ingenieure die Verwendung von Kugelgewinde trieben der<br />

HTF SRD-Serie vor. Diese Kugelgewindetriebe werden aus dem<br />

NSK-eigenen Werkstoff „Tough Steel“ gefertigt, der für hohe<br />

DIE DYNAMISCHE TRAGZAHL <strong>DER</strong><br />

NH-LINEARFÜHRUNGEN WURDE<br />

UM BIS ZU 30 % GESTEIGERT<br />

Beanspruchungen entwickelt wurde. Ein innovatives Umlenksystem<br />

schafft die Voraussetzung für extrem hohe Geschwindigkeiten<br />

von bis zu 3 m/s. Aus Sicht des Maschinenanwenders ermöglicht<br />

das kürzere Zykluszeiten und höhere Produktivität. Darüber<br />

hinaus reduziert das optimierte Kugelumlaufsystem dieses<br />

Hochlast-Kugelgewindetriebs die Geräuschentwicklung im<br />

Vergleich zu herkömmlichen Systemen um die Hälfte.<br />

GERINGE REIBUNG – HOHE STEIFIGKEIT<br />

Geführt werden die Linearantriebe hier von Rollenführungen<br />

der RA-Serie. Sie bieten neben geringer Reibung und hoher<br />

Tragfähigkeit auch eine hohe Steifigkeit. Diese Eigenschaftskombination<br />

ist nötig, um die in Werkzeugmaschinen wie der<br />

Euromac XT erforderliche Verfahr- und Wiederholgenauigkeit<br />

zu gewährleisten.<br />

Erreicht wird diese Fähigkeit unter anderem durch spezielle<br />

Rückhalte- und Umlenkkomponenten sowie durch den Einsatz<br />

von Rollen mit größtmöglichem Durchmesser und einer leicht<br />

balligen Oberfläche. Das minimiert die Vibrationen während der<br />

Rotation. Die sorgfältig aufeinander abgestimmten Abstandsund<br />

Rückhalteelemente der Rollenkörper bewirken zudem eine<br />

sehr hohe Gleich mäßigkeit der auftretenden Verschiebekräfte.<br />

Bilder: Aufmacher NSK, 01 MCM, 02+03 Euromac<br />

www.nskeurope.de<br />

78 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


CNC-ANWENDUNGEN INTUITIV BEDIENEN<br />

WERKZEUGMASCHINEN<br />

Mit den Sinumerik One Machine-Control-Panels (MCPs) bringt<br />

Siemens eine intuitive Maschinenbedienung für CNC-Anwendungen<br />

auf den Markt. Das ergonomische Metalldesign Blackline-plus<br />

lässt sich in bestehende Bedienkonzepte integrieren und passt für<br />

19- bis 24"-Panels. Neue Funktionalitäten erleichtern zudem das<br />

Bedienen. So kombiniert der sogenannte Powerride den Override-<br />

Schalter mit dem NC-Startknopf für ein einfaches und effizientes<br />

Einrichten. Mit der LED-Skala im Powerride können IST-Werte<br />

visualisiert werden. Mit dem Powerride wird der Vorschub nach<br />

Satzende automatisch zurückgesetzt, was das Bedienen effektiv<br />

und einfach macht. Zudem gibt der Powerride haptisch durch kurze<br />

Vibration Rückmeldung, sobald ein definierter Grenzwert überschritten wird. Das erhöht die Wahrnehmung dieser Werte und<br />

unterstützt die Blindbedienung des Panels. Die 22- und 24"-Variante haben ein Qwerty-Keyboard. Die Vorderseite des Machine<br />

Control Panels entspricht Schutzklasse IP65.<br />

www.siemens.com<br />

MEHR SICHERHEIT DURCH FUNK<br />

Mit der innovativen Funktechnologie<br />

NTStarEcho macht Newtec,<br />

Spezialist für sicherheitsrelevante<br />

elektronische Systeme, Schluss mit<br />

Kabelsalat bei sicherheitskritischen Anwendungen. Die<br />

gemeinsam mit der Hochschule Offenburg entwickelte<br />

Wireless-Netzwerkarchitektur ermöglicht Funkübertragungen<br />

mit hoher Übertragungssicherheit und geringer Latenz<br />

für sicherheitskritische Anwendungen bis SIL 3. Die einzelnen<br />

Teilnehmer eines Funknetzes, die Device-Knoten, senden<br />

dabei ihre Nachrichten an eine definierbare Anzahl an<br />

Echoknoten. Der erste verfügbare Echoknoten leitet daraufhin<br />

die Nachricht an den oder die adressierten Device-Knoten<br />

weiter. Die virtuell bereits auf der embedded World Digital<br />

präsentierte und auf Bluetooth Low Energie (BLE) basierende<br />

Lösung ist nun am Markt verfügbar.<br />

Bilder: oben: Newtec, rechts: Eisenhans – stock.adobe.com<br />

www.newtec.de<br />

NULLPUNKTSPANNSYSTEME WERDEN<br />

FIT FÜR DEN DIGITALEN EINSATZ<br />

Ein modulares und busfähiges System, das Nullpunktspannsysteme<br />

digitalisiert und eine vollständige digitale<br />

Zustandserfassung ermöglicht, ist Stark.intelligence von<br />

der Römheld-Marke Stark. Die Daten können direkt in den<br />

Prozess eingebunden werden, z. B. für eine manuelle oder<br />

automatische Beladung zur Unterstützung eines durchgehenden<br />

Produktionsprozesses. Zudem liefert das System<br />

Informationen zum Zustand der Spannmittel und erlaubt<br />

damit eine zustandsbasierte Wartung. Das Sensorsystem wird<br />

in einen Maschinentisch oder eine Schnellverschlussplatte<br />

installiert und erlaubt eine transparente und standardisierte<br />

Abbildung des Zustands.<br />

Hierzu wird jede Spannvorrichtung<br />

mit einer<br />

eigenen Sensorbox<br />

ausgestattet. Deren<br />

Fühler messen in<br />

Echtzeit Wege und damit<br />

Positionen, Temperaturen<br />

und Drücke. Das System<br />

ist mit verschiedenen<br />

Stark-Nullpunktspannsystemen<br />

kombinierbar<br />

und lässt sich in<br />

Maschinentischen<br />

und Schnellverschlussplatten<br />

nachrüsten.<br />

www.roemheld-gruppe.de<br />

AUF EINEN HUN<strong>DER</strong>TSTEL MILLIMETER GENAU POSITIONIEREN<br />

Dank der digitalen Steuerung kann der Anwender bei den Positioniersystemen von<br />

Norelem Winkelpositionen auf den hundertstel Millimeter exakt, schnell und<br />

wiederholgenau einstellen. Sie eignen sich damit für den Einsatz in Handhabungssystemen,<br />

in Werkzeugmaschinen oder in Messeinrichtungen. Trotz Motor sind die<br />

elektrischen Positionierrundtische geräusch- und wartungsarm. Das vorgespannte<br />

Schneckengetriebe arbeitet annähernd spielfrei und die Lagerung der Schneckenwelle<br />

bietet eine sehr hohe radiale Umlaufgenauigkeit. Leitungen kann der<br />

Anwender durch die große Bohrung in der Hohlwelle führen. Mit dem einstell ­<br />

baren Positionierring lässt sich der Dreh-Referenzpunkt beliebig zur Position des<br />

montierten Bauteils festlegen. Die elektrischen Rundtische sind in den Baugrößen 8 mit Getriebeübersetzung 40:1 und 12 mit<br />

Getriebeübersetzung 55:1 verfügbar. Das maximale Ausgangsdrehmoment liegt bei 1,2 oder 3 Nm.<br />

www.norelem.de<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 79


WERKZEUGMASCHINEN<br />

SICHERHEITSBREMSEN 4.0<br />

Vertikale Achsen in Werkzeugmaschinen benötigen eine zuverlässige redundante<br />

Absicherung, wenn z. B. Arbeiten unter ihnen stattfinden müssen. Kombiniert man<br />

Sicherheitsbremsen dabei mit Modulen für das Bremsenmonitoring, werden diese nicht<br />

nur Industrie-4.0-fähig, sondern sparen zudem unnötigen Wartungsaufwand.<br />

SPECIAL<br />

In Werkzeugmaschinen dienen vertikale Achsen als Z-Achse<br />

zur Werkzeugaufnahme, finden Anwendung in Portalen oder<br />

anderen Szenarien. Weil sie grundsätzlich schwerkraftbelastet<br />

sind, bergen sie ein besonderes Risiko für Mensch und<br />

Maschine, wenn sie nicht ausreichend abgesichert sind.<br />

„Bediener müssen immer wieder unter einer vertikalen Werkzeugmaschinenachse<br />

arbeiten, sei es zum Beladen mit einem<br />

neuen Werkstück oder beim Beseitigen einer Störung“, beschreibt<br />

Andreas Merz, Produktmanager bei Mayr Antriebstechnik<br />

die potentielle Gefahr für den Menschen. „Durch die allseits<br />

präsente Schwerkraft bergen diese Achsen ein potenzielles Risiko<br />

zum Abstürzen der Last oder dass diese zumindest unkontrolliert<br />

absinkt.“<br />

Die Hersteller müssen daher bei der Projektierung einer Werkzeugmaschine<br />

eine Risikoanalyse für sicherheitskritische Achsen<br />

durchführen. Dabei ermitteln sie den erforderlichen Performance-Level<br />

(PL) nach DIN EN ISO 13849-1. Dazu gesellt sich<br />

Angela Struck, freie Journalistin und Geschäftsführerin<br />

der Presse Service Büro GbR, Ried<br />

die Herausforderung, diese Sicherheit mit einer wirtschaftlichen<br />

Konstruktion zu gewährleisten. Um das geforderte Performance-<br />

Level zu erreichen, empfiehlt sich der Einbau von zusätzlichen<br />

Sicherheitsbremsen. Das familiengeführte Unternehmen Mayr<br />

Antriebstechnik in Mauerstetten im Allgäu bietet dafür ein breites<br />

Spektrum an zuverlässigen Sicherheitsbremsen zur Absicherung<br />

schwerkraftbelasteter Achsen mit Modulen für das Condition<br />

Monitoring an.<br />

MIT BLICK AUF DIE ZUKUNFT PLANEN<br />

Weil heute der Lebenszyklus einer neuen Maschinengeneration<br />

durchaus fünf bis zehn Jahre betragen kann, muss diese umso<br />

mehr zukunftsfähig ausgeführt sein. Somit werden künftige Maschinen<br />

großteils vernetzt sein, wozu vernetzungsfähige Komponenten<br />

nötig sind. Das betrifft sicherheitsrelevante Bauteile, wartungsbedürftige<br />

Komponenten und Elemente, die einen Maschinenstillstand<br />

verursachen können. Auch die Kommunikationsfähigkeit<br />

zwischen Maschine, Transport und Roboter ist<br />

bereitzustellen. „Wir sind hier noch in einem Frühstadium, was<br />

es schwierig macht, diese Entwicklung umzusetzen. Besonders<br />

den häufig geäußerten Wunsch nach Standardisierung in der Da-<br />

80 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


WERKZEUGMASCHINEN<br />

01 Sicherheitsbremsen<br />

werden bei Werkzeugmaschinen<br />

zur Absicherung<br />

schwerkraftbelasteter Achsen<br />

eingesetzt: (v. l.)<br />

Roba-linearstop,<br />

Roba-guidestop, Roba-topstop,<br />

Roba-pinionstop und<br />

Roba-stop-M<br />

tenkommunikation gilt es zu erfüllen“, sagt Andreas Merz. Daher<br />

engagiert sich Mayr auch im VDMA Arbeitskreis Industrie 4.0/<br />

UPC UA, der sich mit der Thematik beschäftigt.<br />

Die Sicherheitsbremse ist prädestiniert für die Vernetzung,<br />

wenn man bedenkt, wo sie überall platziert ist. So befindet sich<br />

die Roba-stop-M an Motor oder Hebezeug, die Roba-servostop<br />

im Servomotor, die Roba-topstop als Zwischenflanschlösung in<br />

Vertikalachsen, die Roba-linearstop an der Stange, die Roba-pinionstop<br />

an der Zahnstange oder die Roba-guidestop direkt an<br />

der Profilschiene.<br />

Beim Absichern von Vertikalachsen ist es oft sinnvoll, zwei verschiedene<br />

Bremsen einzusetzen. Durch die unterschiedlichen<br />

Anbaupositionen greifen die Bremsen an verschiedenen Stellen<br />

ein. Dank unterschiedlichen Aufbaus und Funktionsweise unterscheiden<br />

sich auch die möglichen Ausfallszenarien. Somit sind<br />

die Sicherungskomponenten unabhängig und bieten eine hochwertige<br />

Redundanz.<br />

BREMSENVIELFALT FÜR DIE WERKZEUGMASCHINE<br />

Werfen wir einen Blick hinter die Features der einzelnen Sicherheitsbremsen<br />

von Mayr: Für den Anbau an Servomotoren eignet<br />

sich das modulare Bremssystem Roba-topstop. Dank der angepassten<br />

Flanschabmessungen lässt sich diese Bremse einfach<br />

auch in bestehende Konstruktionen zwischen Servomotor und<br />

Gegenflansch integrieren. Als eigenständiges Modul hält die<br />

Bremse die Vertikalachse sicher in jeder x-beliebigen Position. In<br />

Not-Halt-Situationen oder bei Stromausfall bringt sie die Last<br />

schnell und sicher zum Stillstand. Im Rahmen einer freiwilligen<br />

Baumusterprüfung durch die Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung<br />

(DGUV) wurde die Bremse als „bewährtes Bauteil“ im<br />

Sinne der Kategorie 1 nach DIN EN ISO 13849-1 bestätigt.<br />

Die Roba-guidestop Sicherheitsbremse bremst zuverlässig und<br />

sicher auf der Profilschiene und klemmt dabei hochsteif und<br />

spielfrei. Weil sie unmittelbar an den zu haltenden Massen angebracht<br />

ist, werden zusätzliche Belastungen auf den Antriebsstrang<br />

vermieden und ein unmittelbarer Halt garantiert. Ihre<br />

spielfreie Klemmung direkt auf der Profilschiene versteift zudem<br />

DIE VERNETZTE<br />

SICHERHEITSBREMSE<br />

Eine permanente Inspektion durch vernetzbare<br />

Komponenten bietet ein vielseitiges Potential<br />

zur Optimierung in der Werkzeugmaschine. So<br />

lassen sich zum Beispiel Prozess- und Wartungskosten<br />

einsparen oder die Konstruktion einer<br />

neuen Maschinengeneration verbessern. Der<br />

digitale Zwilling zieht mit großen Schritten in<br />

die Fabrikautomation ein. Für seine Umsetzung<br />

benötigen wir umfangreiche Daten, welche die<br />

smarten Komponenten liefern.<br />

ANDREAS MERZ, Produktmanager<br />

bei der Chr. Mayr GmbH + Co. KG, Mauerstetten<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 81


WERKZEUGMASCHINEN<br />

02 Der Roba-brakechecker<br />

bietet<br />

sensorloses, vernetztes<br />

Bremsenmonitoring<br />

für eine effiziente und<br />

vorausschauende<br />

Maschinenwartung<br />

die NC-Achse. Das erhöht die Prozessgenauigkeit, steigert die<br />

Zerspanleistung und kann bei der Schwerzerspanung noch weitere<br />

technologische Vorteile bringen. Es gibt die Bremse in hydraulischer<br />

und pneumatischer Ausführung. Elektromagnetisch<br />

öffnend steht sie kurz vor der Marktreife.<br />

Zum Abbremsen und Halten linear bewegter Massen eignet<br />

sich die Roba-linearstop-Sicherheitsbremse. Die Klemmeinheit<br />

wirkt unabhängig vom Antrieb auf eine Kolbenstange. Dabei arbeitet<br />

sie nach dem Fail-Safe-Prinzip und erzeugt die Bremskraft<br />

durch Druckfedern. Die Bremse wird hydraulisch, pneumatisch<br />

oder elektromagnetisch gelüftet. Letztere ist bisher einzigartig<br />

am Markt, eine überarbeitete Variante ist in Arbeit. Es gibt sie als<br />

robuste Klemmeinheit mit Eignung für Not-Halt sowie als Bremseinheit<br />

für eine hohe Anzahl an dynamischen Bremsungen – ab<br />

Werk komplett eingestellt und einbaufertig geliefert.<br />

Für den Anbau am freien Wellenende wurde die Roba-stop-M-<br />

Sicherheitsbremse konzipiert. Sie kann eine bewegte Masse oder<br />

Last aus der Bewegung heraus abbremsen und sorgt für sicheren<br />

Halt. Bei Stromausfall, im Fehlerfall oder wenn die Servobremse<br />

im Antriebsmotor versagt, hält die Roba-stop-M die Achse in jeder<br />

beliebigen Position und verhindert das unkontrollierte Absinken<br />

oder Abstürzen.<br />

Für eine vertikale Achse mit Zahnstangenantrieb eignet sich<br />

die Roba-pinionstop als zusätzliches Bremssystem. In sie ist eine<br />

Ritzelwelle integriert. Sie greift an beliebiger Position direkt in<br />

die Zahnstange ein und arbeitet so unabhängig vom Antriebsmotor.<br />

Das einbaufertige Bremsmodul mit Ritzelwelle verfügt<br />

über ein eigenständiges, elektromagnetisch gelüftetes Federdruckbremssystem.<br />

EIN MODUL – VIELE PARAMETER<br />

Nun stellt sich die Frage: Welche Informationen bekommt der<br />

Anwender überhaupt über die Vernetzung und womit können<br />

diese bereitgestellt werden? Bei Mayr übernimmt das Monitoring<br />

der Sicherheitsbremsen der Roba-brake-checker. Mit dem nachrüstbaren<br />

Modul unterzieht der Anwender seine Maschine einer<br />

permanenten Inspektion. Werkzeugmaschinen profitieren besonders<br />

davon, wenn Informationen aus verschiedenen Achsen<br />

zusammenfließen.<br />

Der Roba-brake-checker erkennt sensorlos durch eine erweiterte<br />

Analyse von Strom und Spannung die Bewegung der Ankerscheibe<br />

vom Schaltschrank aus. Damit kennt das Modul den Zustand<br />

der Bremse. Neben der Überwachung von Schaltzustand<br />

und kritischer Spulentemperatur übernimmt es die präventive<br />

Funktionsüberwachung auf Verschleiß sowie Zugweg- oder Zugkraftreserve.<br />

Diese vermitteln, ob der Magnet die Bremse noch zu<br />

lüften vermag. Mit dem Modul werden bei der Überwachung<br />

deutlich mehr Parameter abgebildet als mit einer herkömmlichen<br />

Schaltzustandskontrolle. Sicherheit und Zuverlässigkeit<br />

werden sichtbar und die Wartung planbar. Der Roba-brake-checker<br />

ist auch in Fernwartungssysteme integrierbar.<br />

Bilder: Chr. Mayr GmbH + Co. KG<br />

www.mayr.com<br />

IMPRESSUM<br />

SPECIAL<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 />

Conny Grothe, Sonja Daniel, Anette Fröder<br />

SALES<br />

Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262,<br />

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Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206,<br />

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Anzeigenpreisliste Nr. 33: gültig ab 1. Oktober 2020<br />

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

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weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />

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Umsatzsteuer-ID: DE149063659<br />

Ein Unternehmen der Cahensly Medien<br />

Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Matthias Niewiem<br />

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

Chef vom Dienst: Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer<br />

Leitende Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke<br />

Head of Sales: Carmen Nawrath<br />

Tel.: 06131/992-245, E-Mail: c.nawrath@vfmz.de<br />

(verantwortlich für den Anzeigenteil)<br />

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

E-Mail: s.granzin@vfmz.de<br />

DRUCK UND VERARBEITUNG<br />

Westdeutsche Verlags- und Druckerei GmbH<br />

Kurhessenstraße 4 - 6, 64546 Mörfelden-Walldorf<br />

DATENSPEICHERUNG<br />

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beim Verlag widersprochen werden (vertrieb@vfmz.de).<br />

Die Zeitschrift sowie alle in ihr enthaltenen Beiträge und<br />

Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Mit der<br />

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Grafiken etc.) und seiner Veröffentlichung in dieser<br />

Zeitschrift geht das umfassende, ausschließliche, räumlich,<br />

zeitlich und inhaltlich unbeschränkte Nutzungsrecht<br />

auf den Verlag über. Dies umfasst insbesondere das Recht<br />

zur Veröffentlichung in Printmedien aller Art sowie<br />

entsprechender Vervielfältigung und Verbreitung, das<br />

Recht zur Bearbeitung, Umgestaltung und Übersetzung,<br />

das Recht zur Nutzung für eigene Werbezwecke, das<br />

Recht zur elektronischen/digitalen Verwertung, z. B. Einspeicherung<br />

und Bearbeitung in elektronischen Systemen,<br />

zur Veröffentlichung in Datennetzen sowie Datenträger<br />

jedweder Art, wie z. B. die Darstellung im Rahmen von<br />

Internet- und Online-Dienstleistungen, CD-ROM, CD und<br />

DVD und der Datenbanknutzung und das Recht, die vorgenannten<br />

Nutzungsrechte auf Dritte zu übertragen, d. h.<br />

Nachdruckrechte einzuräumen. Eine Haftung für die Richtigkeit<br />

des redaktionellen Contents kann trotz sorgfältiger<br />

Prüfung durch die Redaktion nicht übernommen werden.<br />

Signierte Beiträge stellen nicht unbedingt die Ansicht der<br />

Redaktion dar. Für unverlangt eingesandte Manuskripte<br />

kann keine Gewähr übernommen werden. Grundsätzlich<br />

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an anderer Stelle zur Veröffentlichung eingereicht oder<br />

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Es gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen.<br />

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82 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 www.derkonstrukteur.de


VORSCHAU<br />

IM NÄCHSTEN HEFT: 10/<strong>2021</strong><br />

ERSCHEINUNGSTERMIN: 15. 10. <strong>2021</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 30. 09. <strong>2021</strong><br />

01<br />

03<br />

02<br />

01 Sicherheitsschalter: Ein Startup-Team möchte den<br />

Einstieg in den Metall-3D-Druck erleichtern und setzt<br />

dabei auf einfache Handhabung und zuverlässige Technik<br />

Bild: Siemens<br />

02 Ressourcenschonung: Schutzelemente aus<br />

100 % Rezyklat im eingesetzten Kunststoff stoßen<br />

auf großes Interesse<br />

Bild: Pöppelmann KAPSTO<br />

04<br />

03 Intelligente Formatverstellung: Mit automatisierten,<br />

vernetzten Lösungen können Pharmaunternehmen einen<br />

entscheidenden Schritt Richtung Pharma 4.0 gehen<br />

Bild: Siko<br />

<strong>DER</strong> DIREKTE WEG<br />

INTERNET:<br />

www.DerKonstrukteur.de<br />

E-PAPER:<br />

digital.derkonstrukteur.de<br />

REDAKTION:<br />

n.steinicke@vfmz.de<br />

WERBUNG:<br />

sales@vfmz.de<br />

SOZIALE NETZWERKE:<br />

www.Facebook.com/DerKonstrukteur<br />

www.twitter.com/derkonstrukteu<br />

04 Nachhaltigkeit in der Konstruktion: Wie Leichtbau<br />

zukunftsweisende Lösungsansätze für die ökologischen<br />

Herausforderungen unserer Zeit hervorbringt<br />

Bild: 3dradius.de – stock.adobe.com<br />

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/09 83


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