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Der Konstrukteur 10/2021

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<strong>10</strong><br />

19073<br />

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

€ 13,00<br />

AM PULS DER TECHNIK<br />

LEICHTGEWICHT<br />

Sicherheitskupplungen: kompakt<br />

und leistungsstark bei schweren Lasten<br />

<strong>Der</strong><strong>Konstrukteur</strong>.de


EDITORIAL<br />

GRENZENLOS<br />

DESIGNEN<br />

Campingbesteck, Aufbewahrungsboxen, Schraubenschlüssel<br />

oder den nächsten Lampenschirm einfach einmal selbst<br />

entwerfen und drucken? Moderne 3D-Druckverfahren machen es<br />

möglich. Sie eröffnen dem Lifestyle-Markt nahezu grenzenlose<br />

Möglichkeiten. Auch in anspruchsvollen industriellen Bereichen<br />

wie der Medizintechnik, dem Werkzeugbau oder der Luft- und<br />

Raumfahrt bietet die additive Fertigung viele Vorteile. Ist das<br />

Bauteil modelliert, lässt es sich in kurzer Zeit Schicht für Schicht<br />

aus feinem Pulver aufbauen und schon sind Prototypen, Kleinund<br />

Mittelserien oder komplexe Designs hergestellt. Auch im<br />

Hinblick auf Nachhaltigkeit punktet der 3D-Druck. In der<br />

Luftfahrt beispielsweise lassen sich damit besonders feste<br />

Leichtbaustrukturen mit einem um 40 bis 60 % reduzierten<br />

Gewicht fertigen. Das Ergebnis: schlankere Kostenstrukturen,<br />

Materialeinsparungen und geringerer Treibstoffverbrauch.<br />

Und das ist noch nicht alles. Forscher arbeiten schon an der<br />

vierten Dimension: mit 3D-gedruckten Objekten, die ihre Form<br />

über die Zeit verändern können. Zum Einsatz kommen<br />

Formgedächtnis polymere, die bei hohen Temperaturen verformt<br />

und durch Abkühlen in diesem veränderten Zustand fixierbar<br />

sind. Bei erneutem Erhitzen „erinnern” sie sich an ihre ursprüngliche<br />

Struktur und nehmen diese wieder an. Anwendungen<br />

könnten mitwachsende Implantate sein oder Kleidung, die sich<br />

dem Wetter anpasst. Welche Möglichkeiten derartige intelligente<br />

Werkstoffe in der Konstruktion bieten, lesen Sie ab Seite 44<br />

sowie in unserem Special. Es bleibt also spannend in der Welt<br />

des <strong>Konstrukteur</strong>s!<br />

Ihre<br />

Mehr Präzision.<br />

Performante<br />

Wegmessung<br />

in rauer Umgebung<br />

eddyNCDT<br />

• Induktive Wegsensoren auf<br />

Wirbelstrombasis zur berührungslosen<br />

Messung von Weg, Abstand & Position<br />

auf allen Metallen<br />

• Hohe Grenzfrequenz für dynamische<br />

Messaufgaben<br />

• Höchste Genauigkeit & Stabilität<br />

• Robuste Bauformen für schwierige<br />

Umweltbedingungen (Öl, Schmutz,<br />

Hoch-Temperatur, Druck bis 2000 bar)<br />

Nicole Steinicke<br />

Chefredakteurin<br />

n.steinicke@vfmz.de<br />

Schlag / Rundlauf<br />

Ölspalt<br />

Ausdehnung<br />

Kontaktieren Sie unsere<br />

Applikationsingenieure:<br />

Tel. +49 8542 1680<br />

micro-epsilon.de/eddy


INHALT<br />

06<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

03 Editorial: Grenzenlos designen<br />

06 DER KONSTRUKTEUR persönlich:<br />

Dieter Wohlschlegel ist Engineering Manager<br />

in der Geschäftseinheit Stabilus Industrial<br />

bei der ACE Stoßdämpfer GmbH in Langenfeld<br />

08 Konstruktion 2030: Positioniersysteme der<br />

Zukunft – quo vadis?<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

FLUIDTECHNIK<br />

<strong>10</strong> Innenzahnradpumpen: Weniger ist mehr<br />

14 Hydraulikfiltration – richtig geplant und konstruiert<br />

<strong>10</strong><br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

18 TITELSTORY<br />

Sicherheitskupplung: Leichtgewicht für schwere<br />

Lasten<br />

22 Lineartechnik: Hier geht´s immer geradeaus<br />

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

24 Automatisiert Kleben mit Know-how<br />

und Equipment<br />

24<br />

KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

28 Kugelgewindetriebe: Das Tor zu den Sternen<br />

32 Messgetriebe: Exakte Positionssignale – auch<br />

wenn´s ungemütlich ist<br />

28<br />

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


34 Dehnhülsen-Spanndorn: Flexibel in der<br />

Verzahnungstechnik<br />

36 Aluminium-Schwerlastprofile: Hier rollen<br />

die Exponate<br />

48<br />

SPECIAL<br />

3D-DRUCK / GREEN ENGINEERING<br />

38 INNENTITEL<br />

3D-gedruckte Kunststoff-Schutzelemente – Kappen<br />

und Stopfen für mehr Ressourcenschonung<br />

42 K LARTEXT<br />

3D-Druck: Industrie mit Entwicklungspotenzial?<br />

44 I NTERVIEW<br />

4D-Druck: Aufbruch in die vierte Dimension<br />

durch aktive Materialien – Interview mit<br />

Thomas Lumpe und Cosima du Pasquier von<br />

der ETH Zürich<br />

46 Leichtbau: Innovationstreiber für den Klimaschutz<br />

48 Metall-3D-Druck: Neue Technologie mit<br />

bewährter Sicherheit<br />

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TITELBILD SPECIAL<br />

Pöppelmann<br />

GmbH & Co. KG, Löhne<br />

SERVICE<br />

50 Impressum<br />

51 Vorschau<br />

TITELBILD<br />

R+W Antriebselemente<br />

GmbH, Wörth am Main<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2021</strong>/<strong>10</strong> 5


DIETER<br />

WOHLSCHLEGEL<br />

ist als Engineering Manager<br />

von ACE eine der technischen<br />

Schnittstellen und Drehscheiben<br />

in der Geschäftseinheit Stabilus<br />

Industrial.<br />

Was fasziniert Sie an der Dämpfungs- und<br />

Schwingungstechnik?<br />

Es gibt keinen Bereich der Technik, in dem<br />

man nicht mit ungewollten Schwingungen<br />

oder Bewegungen zu kämpfen hat. Und<br />

genau das macht meine Arbeit spannend.<br />

Man muss letztendlich fast alle technischen<br />

Bereiche verstehen und kennen, um<br />

effiziente Lösungen anbieten zu können.<br />

Sie leben und arbeiten im Elsass und<br />

kommen regelmäßig auch in die Zentrale<br />

nach Langenfeld. Stellen Sie Unterschiede<br />

zwischen der französischen und der<br />

deutschen Arbeitsweise fest?<br />

Nicht umsonst spricht man von deutschen<br />

Tugenden wie Pünktlichkeit, Gewissenhaftigkeit,<br />

Ordnungssinn. Die Franzosen<br />

sind hier ein bisschen flexibler, was letztlich<br />

meines Erachtens der Kreativität mehr<br />

Freiraum bietet. Da viele Elsässer in<br />

Deutschland arbeiten und umgekehrt,<br />

profitieren wir hier im Grenzbereich von<br />

beiden Mentalitäten.<br />

Neben Ihrer Arbeit für ACE widmen Sie<br />

sich auch der Schwesterfirma General<br />

Aerospace. Um welche Themen geht es<br />

dabei und wo ist die Schnittmenge bzw.<br />

wie lässt sich das kombinieren?<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Wir nutzen gegenseitig unsere jahrzehntelangen<br />

Erfahrungen im Bereich der Bewegungskontrolle.<br />

Auch Test- bzw. Simulationsmöglichkeiten<br />

werden gemeinsam<br />

genutzt. Eine Symbiose, die dem Kunden,<br />

im Industrie- oder im Luft- und Raumfahrtbereich<br />

die perfekte Lösung bringt<br />

und die Produktentwicklung beschleunigt.<br />

Entwickeln Sie in Ihrer Freizeit<br />

auch etwas?<br />

Nichts Metallisches. Meine letzte Konstruktion<br />

war ein Holzunterstand. Neben<br />

der Funktionalität war mir dabei die<br />

Ästhetik wichtig, ein Gesichtspunkt, den<br />

ich im Maschinenbau vermisse.<br />

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

IN DER TECHNIK GIBT<br />

ES KEINEN BEREICH<br />

OHNE UNGEWOLLTE<br />

SCHWINGUNGEN<br />

DIETER WOHLSCHLEGEL,<br />

ENGINEERING MANAGER,<br />

ACE STOSSDÄMPFER GMBH, LANGENFELD


NACHHALTIGKEIT WIRD GROSSGESCHRIEBEN<br />

Endress+Hauser hat im internationalen<br />

EcoVadis-Nachhaltigkeitsrating<br />

76 von <strong>10</strong>0 Punkten erzielt.<br />

Die Firmengruppe erreichte <strong>2021</strong><br />

damit im fünften Jahr in Folge eine<br />

Platzierung in der Spitzengruppe.<br />

Weitere Verbesserungen erzielte<br />

Endress+Hauser sowohl in den<br />

Bereichen Umwelt als auch<br />

nachhaltige Beschaffung. Bei<br />

ethischem Handeln sowie<br />

Arbeits- und Menschenrechten konnte die Firmengruppe ihre Position im Benchmark-Vergleich<br />

halten. Damit rückt sie im Ergebnis in die Spitzengruppe vor und<br />

erreicht nach Gold-Standard nun eine Platin-Medaille – das höchste Leistungsniveau<br />

bei EcoVadis. <strong>Der</strong> Gedanke der Nachhaltigkeit ist bei Endress+Hauser tief<br />

verwurzelt: „Ganzheitliche Verantwortung ist ein zentraler Wert unserer Firmenkultur.<br />

Als Familienunternehmen möchten wir ökonomischen Erfolg mit ökologischen<br />

und sozialen Fortschritten verbinden“, betont CEO Matthias Altendorf.<br />

www.endress.com<br />

Entwickelt für höchste<br />

Ansprüche in der<br />

Servotechnik<br />

ZAE SERVO-DRIVE<br />

PARTNER FÜR 5G-TESTFELD GESUCHT:<br />

KLEINE UND MITTELSTÄNDISCHE BETRIEBE<br />

Nach Abschluss der aktiven Projektlaufzeit<br />

des Innovationsforums<br />

„5GrT - 5G-ready Testfeld im<br />

nördlichen Rheinland-Pfalz“ macht<br />

sich die Hochschule Koblenz an den<br />

Aufbau eines 5G-Testfeldes und<br />

sucht Partner. Angesprochen werden<br />

insbesondere Firmen aus dem<br />

Maschinenbau und Automotive-Umfeld,<br />

die ihre Anwendungsfälle<br />

untersuchen wollen. Dazu Dr. Wolfgang Kiess vom Fachbereich Ingenieurwesen<br />

der Hochschule Koblenz: „Gerade für den deutschen Mittelstand ist es aufgrund<br />

der zukünftig erwartbaren großen Nachfrage nach 5G-fähigen Maschinen von<br />

Kundenseite wichtig, sich damit auseinanderzusetzen.“ Willkommen sind auch<br />

Unternehmen, die den 5G Standard nicht zwingend benötigen, sich aber für<br />

Mobilfunktechnologien wie LTE oder NB-IoT interessieren. Für den Aufbau des<br />

5G-Testfelds wird derzeit ein Fördermittel-Antrag erarbeitet. „Dies ist gerade für<br />

KMU mit begrenzten Mitteln interessant, da der Einstieg in 5G hier zu einem<br />

Bruchteil der sonst anfallenden Kosten möglich sein wird“, so Kiess.<br />

Bild: nirutft – stock.adobe.com<br />

www.hs-koblenz.de<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

SPS <strong>2021</strong> – DIE PLATTFORM<br />

FÜR DEN PERSÖNLICHEN<br />

FACHAUSTAUSCH<br />

Rund 750 Aussteller erwartet der<br />

Veranstalter bei der SPS in Nürnberg<br />

vom 23. - 25.11.<strong>2021</strong>, die ihre Produkte<br />

und Lösungen für die smarte und<br />

digitale Automatisierung vorstellen. Vorträge, Live-Demonstrationen und die<br />

digitale Erweiterung runden das Messeangebot ab. Unter den New-Normal-Bedingungen<br />

ist der Veranstalter Mesago Messe Frankfurt überzeugt, mit dem<br />

von der Bayerischen Staatsregierung genehmigten Schutz- und Hygienekonzept<br />

eine erfolgreiche und sichere SPS <strong>2021</strong> für alle Beteiligten durchführen zu<br />

können. Neben zahlreichen Produktpräsentationen und intelligenten Lösungen<br />

profitieren die Besucher von direkten persönlichen Gesprächen und dem<br />

fachlichen Austausch mit Experten.<br />

www.sps-messe.de<br />

kurzfristig lieferbar


KONSTRUKTION 2030<br />

POSITIONIERSYSTEME DER<br />

ZUKUNFT – QUO VADIS?<br />

Als Automatisierungsspezialist bewegen Sie sich seit mehr<br />

als 40 Jahren in vielen Branchen, von der Automobilindustrie<br />

über die Medizin- und Feinwerktechnik bis hin zur Nahrungsmittelindustrie.<br />

Was hat sich verändert, und welche Trends<br />

erkennen Sie, wenn es um die Fabrik der Zukunft geht?<br />

Es geht um ressourceneffiziente Technologien, die ihren Teil<br />

dazu beitragen, den CO 2<br />

-Footprint jedes einzelnen Produkts<br />

zu senken. Hierzu ist es notwendig, einen Einklang zwischen<br />

Effizienz und Flexibilität zu finden. Das heißt: Das System<br />

ist maßgeschneidert auszulegen. Hier können entlang der<br />

gesamten Wertschöpfungskette – sowohl im Design der Anlagen,<br />

deren Produktion sowie im Einsatz – unterschiedliche Beiträge<br />

geleistet werden. Gerade im Betrieb kann hierbei eine auf<br />

Effizienz ausgerichtete Optimierung einen großen Anteil haben.<br />

Produktlebenszyklus. Sichere, stabile, kompatible und intuitive<br />

digitale Plattformen ermöglichen eine einfache Anpassung an<br />

neue Produktanforderungen sowie neue Geschäftsmodelle.<br />

Bilder: IEF-Werner GmbH<br />

www.ief.de<br />

ES GEHT ZUNEHMEND UM<br />

TECHNOLOGIEN, DIE DEN CO ²<br />

-<br />

FUSSABDRUCK REDUZIEREN<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Welche Anforderungen stellt der Markt an Positioniersysteme,<br />

das heißt: Sind modulare Konzepte gefragt oder eher<br />

individuelle Lösungen?<br />

Auch künftig werden die Positioniersysteme mit den verschiedenen<br />

Antriebsarten ihre zentrale Stellung in der industriellen<br />

Produktion beibehalten – oder diese Stellung sogar noch ausbauen.<br />

Gefragt sind flexible, modulare Fertigungssysteme, mit<br />

denen Anwender eine steigende Varianz immer kurzlebigerer<br />

Güter produzieren können. Damit sind sie auf eine effiziente<br />

Automatisierung der Montage- und Handhabungstechnik<br />

angewiesen. Das erweitert die Variantenvielfalt der Positioniersysteme,<br />

um jede Anforderung optimal erfüllen zu können.<br />

Welche Rolle wird Digitalisierung zukünftig<br />

in der Prozessautomation spielen?<br />

IT und Produktionsthemen wachsen immer weiter zusammen<br />

und entwickeln sich hin zu einer wissens- und informationsbasierten<br />

Produktionsoptimierung. Damit können alle Beteiligten<br />

ihre Prozesse noch effizienter gestalten. Verbesserte und<br />

zuverlässige Produktions- und Wartungsprozesse verbinden<br />

die Hardware, Elektronik und Software entlang des gesamten<br />

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

ULRICH MOSER<br />

Marketingleitung & Vertriebscontrolling, IEF-Werner GmbH


MEHR KAPAZITÄTEN FÜR WINDENERGIE-KOMPONENTEN<br />

Flender baut am Standort Tianjin in China die Produktion von<br />

Antriebssystemen für die Windenergie aus. Dort werden vollintegrierte<br />

Antriebsstränge und der mittelschnelle Winergy HybridDrive<br />

montiert. Das Gebäude für das Geschäft der Marke Winergy wird<br />

mehr als 16 000 m2 groß sein. Erweitert werden dabei auch die<br />

Prüfstandskapazitäten für Back-to-back-Tests des gesamten Antriebsstrangs.<br />

Im November 2022 soll das Gebäude fertig sein. Ab<br />

dann sollen jährlich mehr als 1 000 HybridDrive-Einheiten das Werk<br />

verlassen. Die Erweiterung ist Teil der Lokalisierungsplä ne des<br />

Unternehmens für den chinesischen Markt, die auch die Bereiche<br />

Technologie, Produktportfolio, Lieferketten und Recruiting umfassen.<br />

<strong>Der</strong> Standort Tianjin besteht seit 1996 und hat mehr als 2 000 Mitarbeiterinnen<br />

und Mitarbeiter. Flender produziert hier Getriebe und Generatoren für die Windindustrie im Leistungsbereich von 3 bis<br />

<strong>10</strong> MW und einer jährlichen Produktionskapazität von ü ber <strong>10</strong> GW.<br />

www.flender.com<br />

NEUER NORM-<br />

ELEMENTE-KATALOG<br />

2 208 – das ist keine beliebige<br />

Ziffernfolge, sondern die<br />

Seitenzahl des druckfrischen<br />

Normelemente-Katalogs von<br />

Ganter. Nach drei Jahren legen<br />

die Furtwanger die aktuelle<br />

Version ihres Standardwerks<br />

vor. Mehr als 60 000 Normelemente<br />

finden sich darin – in<br />

all ihren Varianten, Details,<br />

Werkstoffen und Abmessungen<br />

exakt spezifiziert. Den Überblick<br />

und auch die Suche nach<br />

passenden Lösungen erleichtert<br />

der Katalog mit seiner<br />

bewährten Systematik:<br />

zunächst in die drei Hauptgruppen<br />

Bedien-, Spann- und<br />

Maschinenelemente eingruppiert,<br />

folgt anschließend die<br />

funktionsorientierte Feinsortierung<br />

in Produktuntergruppen.<br />

Alle Elemente sind in Form von<br />

Normblättern dargestellt,<br />

einschließlich Hinweisen zum<br />

Einbau und zur Anwendung.<br />

<strong>Der</strong> Normelemente-Katalog<br />

18.0 von Ganter lässt sich<br />

kostenfrei ordern. Per Mail an<br />

info@ganternorm.com oder via<br />

Link: www.ganternorm.com/<br />

de/service/kataloge-anfordern<br />

www.ganternorm.com<br />

CRASH DÄMPFER<br />

REDUZIEREN<br />

STILLSTANDSZEITEN<br />

• Zuverlässiger Schutz vor<br />

unnötigen Maschinenschäden<br />

• Hohe Schadensreduzierung<br />

durch geringe Stützkräfte<br />

• Hohe Energieaufnahme mit<br />

bis zu 98 % Energieabbau<br />

• Einfache Montage und<br />

Austausch sparen wertvolle Zeit<br />

• Hervorragendes<br />

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

Fordern Sie den kostenlosen<br />

ACE Katalog an!<br />

www.ace-ace.de


FLUIDTECHNIK<br />

WENIGER<br />

IST MEHR<br />

Im Hinblick auf niedrigere<br />

Total Cost of Ownership wächst bei<br />

Hydraulikanwendungen die Forderung<br />

nach Pumpen mit höheren Drehzahlen.<br />

Eine neu entwickelte Pumpenbaureihe<br />

hilft Antriebsmomente zu reduzieren,<br />

indem Drehzahlen im Antriebsstrang<br />

erhöht werden können. Durch eine optimierte<br />

Konstruktion der Innenzahnradeinheiten<br />

konnten zudem Geräuschniveau<br />

und Baugröße weiter reduziert werden.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Die Worte „weniger ist mehr“ gewinnen in der Hydraulik<br />

zunehmend an Bedeutung. <strong>Der</strong> Wunsch nach Downsizing,<br />

der Verkleinerung technischer Größen bei<br />

gleicher Leistungsfähigkeit, zielt in erster Linie auf<br />

Kosten- und Energieeinsparungen ab. Im Antriebsstrang sind<br />

Pumpe, Motor und Umrichter voneinander abhängig, sodass<br />

Änderungen an der Pumpe unmittelbaren Einfluss auf die<br />

weiteren Komponenten haben. Steigt der Drehzahlbereich der<br />

Pumpe, können Anwender kleinere Elektromotoren und Umrichter<br />

einsetzen. Mit dieser Zielsetzung haben Spezialisten<br />

von Bucher Hydraulics die neue Innenzahnradpumpenbaureihe<br />

QXEHX entwickelt.<br />

Frühzeitiges Erkennen der steigenden Anforderungen im<br />

Markt sowie umfangreiches Applikations-Know-how mit der<br />

Vorgänger-Baureihe QXEH führten zu deren konsequenter<br />

Weiterentwicklung. <strong>Der</strong> Bedarf an höheren Drehzahlen konnte<br />

zuvor bereits durch den Anschluss eines optionalen zweiten<br />

Sauganschlusses abgedeckt werden. Das hier zugrunde liegende<br />

Prinzip, den Zahnkranz von zwei Seiten zu fluten, wurde beibehalten,<br />

konnte jedoch technisch neu und nunmehr innerhalb<br />

des Pumpengehäuses gelöst werden. Hierzu wurden die Konturen<br />

der gegossenen internen Saug- und Druckkanäle optimiert,<br />

sodass der Drehzahlbereich der neuen Innenzahnradpumpe<br />

bereits standardmäßig deutlich gesteigert werden konnte. Das<br />

Ergebnis sind rund 20 % höhere maximale Drehzahlen im Vergleich<br />

zur QXEH. Das verschafft Anwendern die Möglichkeit<br />

zum erfolgreichen Downsizing mit geringeren Anschaffungskosten<br />

und weniger Energieverbrauch.<br />

LAUTSTÄRKE REDUZIERT TROTZ<br />

HÖHERER DREHZAHL<br />

DIE OPTIMIERTE KONSTRUKTION<br />

DER INNENZAHNRADEINHEITEN<br />

KONNTE GERÄUSCHNIVEAU UND<br />

BAUGRÖSSE WEITER REDUZIEREN<br />

Gewöhnlich beeinflussen die Drehzahl und der Ausgangsdruck<br />

einer Pumpe die Lautstärke. Steigt die Drehzahl, steigt auch der<br />

Geräuschpegel. Langjährige Erfahrung mit der bisherigen Baureihe<br />

nutzend, lösten die Entwickler bei Bucher Hydraulics anhand der<br />

überarbeiteten Konturen von Saug- und Druckkanal diese Herausforderung.<br />

Die Optimierung der Strömungskanäle verringert den<br />

Strömungswiderstand, sodass der Geräuschpegel verglichen mit<br />

der QXEH im Durchschnitt um 3 dB(A) gesenkt werden konnte.<br />

Zudem bleibt das Geräuschniveau im oberen Drehzahlbereich<br />

nahezu konstant. In der Anwendung sind deshalb weniger Schallschutzmaßnahmen<br />

notwendig, was sich sowohl für Maschinenhersteller<br />

als auch für End-User kostensparend auswirkt.<br />

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


FLUIDTECHNIK<br />

Ein Garant für die hohe Betriebssicherheit der QXEHX ist deren<br />

nicht-kompensiertes Grunddesign, das eine sehr lange Druckaufbaustrecke<br />

über den gesamten symmetrisch angeordneten<br />

Halbmond ermöglicht. Als sogenannte Ritzelwellen-Konstruktion<br />

sind Ritzel und Welle aus einem Teil gefertigt. Darüber hinaus<br />

kommt die Pumpe ohne Dicht- und Kompensationselemente zur<br />

internen Abdichtung der Druckzone aus.<br />

STABILER BETRIEB IM REVERSIER-<br />

MODUS GARANTIERT<br />

Diese, für die gesamte QX-Baureihe typische Konstruktion hat<br />

sich in zahlreichen Applikationen über viele Jahre bewährt und<br />

ist die Basis für höhere Produktivität, von der die Anwender profitieren.<br />

Das gilt insbesondere in Kombination mit hochdynamischen<br />

Servo- und Reluktanzmotoren. Die QXEHX kann in Spritzgießmaschinen<br />

zur Druckentlastung im System problemlos<br />

mehrmals pro Arbeitszyklus vollständig im Umkehrmodus<br />

(Reverse-Mode) betrieben werden.<br />

Hier spielt die QXEHX-Innenzahnradpumpe ihre konstruktionsbedingten<br />

Trümpfe aus. Sie benötigt keinen definierten<br />

Vorspanndruck am Pumpenausgang, sodass sie selbst bei Umkehrung<br />

mit niedrigsten Drücken am Ausgang absolut stabil<br />

arbeitet. Daraus ergibt sich ihre hohe Zuverlässigkeit. Des Weiteren<br />

sparen Anwender Kosten und Energie für die sonst üblichen<br />

Zusatzventile, mit denen andere Pumpen vor einem Ausfall<br />

Unbenannt-2 1 www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>10</strong>.12.2020 <strong>2021</strong>/<strong>10</strong> <strong>10</strong>:40:33 11


FLUIDTECHNIK<br />

01<br />

DEM TREND EINES<br />

KOMPAKTEREN DESIGNS<br />

RECHNUNG TRAGEN<br />

Hersteller von Spritzgießmaschinen<br />

konzentrieren sich auf eine Verkleinerung<br />

des Antriebsstrangs, um Kosten<br />

und Energie einsparen zu können.<br />

Die QXEHX Innenzahnradpumpe stellt<br />

hierfür die optimale Lösung dar.<br />

Sie bietet eine hohe Energieeffizienz.<br />

Außerdem können durch höhere<br />

Drehzahlen Antriebsmomente reduziert<br />

werden. Zudem zeichnet sich die<br />

QXEHX bei hohen Drehzahlen durch<br />

eine geringe Geräuschentwicklung aus.<br />

Die Gründe hierfür liegen sowohl in<br />

den überarbeiteten Konturen der<br />

Saug- und Druckkanäle als auch in<br />

den optimierten sonstigen Strömungsverläufen.<br />

In der Anwendung sind<br />

deshalb weniger Schallschutzmaßnahmen<br />

notwendig, was sich für<br />

Maschinenhersteller und Endanwender<br />

ebenfalls kostensparend auswirkt.<br />

01 Aufgrund der höheren maximalen Drehzahlen der neuen<br />

Innenzahnradpumpe können bei Druckgussmaschinen jetzt Pumpen<br />

mit kleinerem Verdrängungsvolumen gewählt werden<br />

geschützt werden müssen. Gleichzeitig bietet die Konstruktion<br />

beste Voraussetzungen, um den Ölschmierfilm in den Lagerund<br />

Getriebeteilen perfekt aufrechtzuhalten.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

02 Hauptmerkmal<br />

der nicht-kompensierten<br />

QXEHX ist deren ruhiger<br />

Druckaufbau entlang<br />

des Halbmondes mit<br />

einer sehr langen<br />

Druckaufbaustrecke<br />

DOWNSIZING MIT ERFOLG<br />

Abgestimmt auf die Kundenwünsche nach möglichst kleinen,<br />

kompakten Komponenten bietet Bucher Hydraulics die neue<br />

Innenzahnradpumpe mit einer Erweiterung der Verdrängungsvolumen<br />

an. Während bisher nur drei Verdrängungsvolumen<br />

pro Baugröße erhältlich waren, können nun Anwender der<br />

QXEHX höhere Verdrängungsvolumen in kleinerer und auch<br />

leichterer Baugröße erhalten. Bei Applikationen, in denen eine<br />

Pumpe beispielsweise 40 cm3 Verdrängungsvolumen benötigt,<br />

können Nutzer bei einem kontinuierlichen Betriebsdruck am<br />

Pumpenausgang von 2<strong>10</strong> bar statt der bisher üblichen Baugröße 5<br />

nunmehr die Baugröße 4 wählen. Das spart, bezogen auf die<br />

Pumpe, rund 30 % an Gewicht und senkt die Kosten. Gleichzeitig<br />

trägt das Konzept „höhere Drehzahl/geringeres Verdrängungsvolumen“<br />

zum Downsizing des Antriebsstrangs bei.<br />

Bucher Hydraulics bietet das überlappende Verdrängungsvolumen<br />

für die neuen Baugrößen 4 und 5 (20 bis 80 cm3) an.<br />

Beide Größen decken nahezu alle typischen Applikationen mit<br />

offenem hochdynamischem Kreislauf, wie Spritzgieß- und<br />

Druckgussmaschinen sowie Metallumformpressen ab. Die<br />

Baugrößen 3 und 6 der QXEHX folgen zu einem späteren Zeitpunkt.<br />

Bilder: Bucher Hydraulics GmbH<br />

www.bucherhydraulics.com<br />

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


XXX<br />

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Mit Gleitelementen für geringste<br />

Partikelemissionen<br />

Zäh, verschleißfest, beständig<br />

iglidur ® H3 für den Einsatz in<br />

Pumpen und Medien<br />

3D-Druck-Teile mit Sensoren<br />

Gedruckte Verschleißteile für die<br />

vorausschauende Wartung<br />

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FLUIDTECHNIK<br />

HYDRAULIKFILTRATION –<br />

RICHTIG GEPLANT<br />

UND KONSTRUIERT<br />

Saugseitig oder im Rücklauf,<br />

Vollstrom oder Nebenstrom,<br />

stationär oder mobil – bei der<br />

Auswahl von Hydraulikfiltern<br />

hat der <strong>Konstrukteur</strong> die Wahl.<br />

Doch welche Parameter sind<br />

wirklich entscheidend?<br />

01<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Dass in einer Hydraulikanlage Filter zum Einsatz kommen,<br />

ist heute selbstverständlich. Eine wirkungsvolle,<br />

zumeist aus verschiedenen Bausteinen aufgebaute Filtration<br />

(Bild 02) erhöht die Lebensdauer von Systemkomponenten.<br />

Sie bewirkt eine Verlängerung von Wartungsintervallen<br />

und zugleich eine Reduzierung von Maschinenausfallzeiten<br />

und Reparaturkosten.<br />

Die Frage ist also nicht „ob“, sondern vielmehr „wie“: Wie sieht<br />

das „beste“ Filtrationskonzept für den jeweiligen Hydraulikkreislauf<br />

aus? Bei der Beantwortung dieser Frage gilt es zu berücksichtigen,<br />

dass die Ursachen der Verschmutzung ganz unterschiedlich<br />

sind. Fremdpartikel können z. B. von außen eindringen, bei<br />

der Befüllung, Öffnung oder Wartung des Hydrauliksystems<br />

(Staub, Wasser, Späne…). Oder sie entstehen durch freiwerdende<br />

Metallpartikel im Hydraulikkreislauf (Kavitation, Erosion). Weitere<br />

Verschmutzungsquellen sind chemische Prozesse (Korrosion),<br />

und auch Mikroorganismen können die Eigenschaften des<br />

Hydraulikmediums negativ beeinflussen.<br />

GRUNDSATZ: AUFGABENTEILUNG DER FILTER<br />

Da es verschiedene Eintragsmöglichkeiten und auch verschiedene<br />

Arten der Verunreinigungen gibt, ist es sinnvoll, die Gesamtaufgabe<br />

der Filtration aufzuteilen. Saugseitige Filter sind auf dem<br />

(Leitungs-) Weg vom Tank zur Pumpe installiert. Sie sind einfach<br />

aufgebaut, z. B. als Saugkorbfilter mit einer Porenweite von<br />

125 µm, und halten grobe Verunreinigungen zurück. Zwischen<br />

Pumpe und Verbrauchern kommen Druckfilter zum Einsatz. Als<br />

Polizeifilter (auch bei Pumpenschäden) schützen sie z. B. emp-<br />

Dipl.-Wirt.-Ing. Thorsten Kinkel,Vertrieb Filtrationstechnik,<br />

Stauff Deutschland, Werdohl<br />

findliche Proportionalventile vor<br />

Schäden durch Schmutz. Auf dem<br />

Weg von den Verbrauchern zum<br />

Tank – und somit auf sehr viel geringerem<br />

Druckniveau – sind<br />

Rücklauffilter installiert, die in der<br />

Regel die Hauptarbeit der Filtration<br />

übernehmen. Sie „sammeln“<br />

alle Verunreinigungen im Kreis-<br />

lauf, bevor das Hydrauliköl zurück<br />

in das Reservoir gelangt. Deshalb sollten sie entsprechend groß<br />

dimensioniert sein und auch die höchste Filterfeinheitsklasse<br />

aufweisen. Zusätzliche Einfüll- und Belüftungsfilter im Tankdeckel<br />

verhindern u. a. den Eintrag von Schmutz beim „Atmen“ des<br />

Luftanteils im Reservoir. Um die Aufzählung komplett zu machen:<br />

Nebenstromfilter können – auch zeitweise – zusätzliche Filtrationsaufgaben<br />

übernehmen.<br />

WICHTIGE PARAMETER FÜR DIE FILTERAUSWAHL<br />

Diese Aufgabenteilung hat sich sowohl aus technischer Sicht<br />

(Schutz der Komponenten und des Systems) als auch in Kosten-<br />

Hinsicht (Effizienz) bewährt. Das bedeutet für den <strong>Konstrukteur</strong>:<br />

Er muss bzw. darf gleich mehrere Filter auswählen und dabei immer<br />

den Systemgedanken im Blick haben. Welche Parameter sind<br />

dabei relevant?<br />

Die Filterfeinheit gibt die durchschnittliche Porenweite des<br />

Filtergewebes in µm an. Die Abscheideleistung und der Abscheidegrad<br />

beziehen sich auf das Verhältnis der Anzahl von<br />

Partikeln vor und nach dem Filter, bezogen auf eine bestimmte<br />

Partikelgröße. Ein Beispiel: „ß<strong>10</strong> > 200“ bedeutet, dass von<br />

1 000 Partikeln mit einer Größe von <strong>10</strong> µm nur jeder zweihundertste<br />

das Filterelement passiert. Das entspricht einem Abscheidegrad<br />

von 99,5 %.<br />

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


FLUIDTECHNIK<br />

01 Die neuen Druckfiltergehäuse<br />

sind strömungstechnisch optimiert<br />

und auch leichter als die<br />

Vorgängerbaureihe<br />

02 Je nach Position übernehmen<br />

Filter, z. B. Tank-Einfüll- und<br />

Belüftungsfilter, Druckfilter<br />

oder Rücklauffilter im Hydraulikkreislauf<br />

unterschiedliche<br />

Aufgaben<br />

02<br />

SO VIEL FILTRATION WIE NÖTIG – SO WENIG<br />

DRUCKVERLUST WIE MÖGLICH<br />

Diese vier Kenngrößen sind wichtige, aber längst nicht die einzigen<br />

wichtigen Parameter bei der Auswahl des optimalen Hydraulikfilters.<br />

Ebenfalls relevant sind zum Beispiel der Nenndurchfluss<br />

am Filter, die Temperatur und somit auch die Viskosität des<br />

Hydraulikmediums sowie das Filtermaterial. Aus diesen Parametern<br />

wird der individuelle Differenzdruck (Druckverlust) ermittelt<br />

und mit dem maximal zulässigen Druckverlust verglichen.<br />

Wenn der Istverlust höher ist als der Sollverlust, beginnt das Berechnen<br />

von vorn. Dabei gilt der Grundsatz: „So viel Filtration<br />

wie nötig bzw. erforderlich – so wenig Druckverlust wie möglich.“<br />

Denn der Druckverlust beeinträchtigt die Leistung des Hydrauliksystems.<br />

Auch deshalb zeichnen sich die neuen Stauff-Druckfiltergehäuse<br />

u. a. durch eine optimierte Durchströmung aus .<br />

INTEGRATION IN DEN KREISLAUF ÜBER VENTILE<br />

Bei der Integration der Filter in den Kreislauf des Hydraulikmediums<br />

kommen verschiedene Ventilbauarten, die jeweils unterschiedliche<br />

Funktionen übernehmen, zum Einsatz. Am weitaus<br />

häufigsten entscheiden sich die <strong>Konstrukteur</strong>e für ein Bypass-<br />

Ventil am Rücklauffilter, das bei einem definierten Differenzdruck<br />

von z. B. 3 bar öffnet. Dann wird nur noch ein Teilstrom gefiltert.<br />

Diese Funktion ist beim Kaltstart des Systems wichtig:<br />

Wenn das Hydrauliköl noch nicht seine Betriebstemperatur erreicht<br />

hat, ist es zäher und kann das Filtermedium schlechter<br />

durchströmen. <strong>Der</strong> Bypass sorgt in diesem Fall für einen gleichmäßigen<br />

Volumenstrom im System.<br />

Erleichtert wird die Auswahl des optimalen Hydraulikfilters<br />

durch den „Online Filter Calculator“ auf der Stauff-Homepage<br />

unter filtercalc.stauff.com. <strong>Der</strong> Anwender wird hier durch ein<br />

Menü geführt, das alle relevanten Auswahlparameter abfragt. Auf<br />

der Basis dieser Angaben bietet der Konfigurator mehrere Lösungen<br />

an. Alle vorgeschlagenen Filtergehäuse und -elemente werden<br />

mit ihren technischen Daten aufgeführt, sodass ein einfacher<br />

Vergleich möglich ist. Wenn der Anwender sich für einen Filter<br />

entschieden hat, wählt er das gewünschte Dichtungsmaterial,<br />

den Anschluss und die Art der Verschmutzungsanzeige. Zum Abschluss<br />

der Konfiguration wird der gewählte Filter mit allen technischen<br />

Daten inklusive Einbau- und Anschlussmaßen, Ausstattungsmerkmalen<br />

und Schnittbild angezeigt. So kann der <strong>Konstrukteur</strong><br />

Rechenarbeit an den Konfigurator abgeben und seine<br />

Zeit, Intelligenz und Kompetenz auf „echte“ <strong>Konstrukteur</strong>saufgaben<br />

verwenden.<br />

Bilder: Stauff<br />

www.stauff.com<br />

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FLUIDTECHNIK<br />

WÄCHTER ÜBER VAKUUM UND DRUCK<br />

<strong>Der</strong> Durchflusssensor FS von Schmalz sitzt im Handhabungsprozess nah am<br />

Greifpunkt und meldet Abweichungen im Durchfluss, beim Vakuum oder<br />

Druck. So überwacht und optimiert er die Prozesse. <strong>Der</strong> robuste Sensor ist<br />

kaum schwerer als eine Tafel Schokolade und kann an Roboterarmen oder in<br />

Greifspinnen festgeschraubt werden. In das System integriert wird er über<br />

einen analogen Ausgang und zwei einstellbare Schaltpunkte. Die Vakuum-<br />

Komponente bestimmt auch bei dünnen Schlauchdurchmessern präzise<br />

Vakuum- und Druckwerte von - 0,9 bis 8 bar sowie den Durchfluss von 5 bis<br />

200 l/m. Eine Überschreitung des eingestellten Schwellwertes signalisiert<br />

der Sensor auch durch einen Farbwechsel im LCD-Display. Zum Einsatz<br />

kommt er u. a. bei der automatisierten Handhabung von Karosserieblechen,<br />

Glasscheiben oder Lebensmittelverpackungen. Er erkennt Leckagen ebenso<br />

wie falsch gegriffene Müsliverpackungen. Das Display zeigt auch eine<br />

Auswertung des kumulierten Druckluftverbrauchs.<br />

www.schmalz.com<br />

ULTRASCHNELL UND ULTRASMART<br />

Das Jumo Flowtrans-US-W01-Ultraschall-Durchflussmessgerät<br />

(IP65) misst präzise in leitfähigen und nicht leitfähigen<br />

Medien und ist verschleißfrei. Seine Genauigkeit liegt<br />

bei ± 2 % des Messwerts, ein zusätzlicher Temperatursensor<br />

ist integriert. Durch sein metallfreies Gehäuse und das<br />

verwendete Kunststoffrohr in den Nennweiten von DN 15<br />

bis DN 32 kann er flexibel eingesetzt werden – auch bei<br />

korrosiven Medien. Die Nenndrücke können bis PN 16<br />

betragen und die Mediumstemperatur bis zu 80 °C. Mit<br />

geringerer Genauigkeit sind auch Messungen bei Temperaturen<br />

von bis zu 95 °C möglich. Zusätzlich zur reinen<br />

Durchflussmessung stehen Varianten der Flowtrans-US-W-<br />

Serie mit einem Drucksensor, Bluetooth, IO-Link oder Jumo<br />

Digiline zur Verfügung.<br />

www.jumo.net<br />

ULTRASCHALLSENSOREN – MIT IO-LINK<br />

NOCH INTELLIGENTER<br />

Die neuen Crm+ Füllstandssensoren von Microsonic sind<br />

mit einer IO-Link-Schnittstelle, Versio 1.1, ausgestattet.<br />

Sie übermittelt neben den gemessenen Entfernungen auch<br />

Identifikations-, Status- und Diagnosewerte. Grenzstände<br />

oder Schaltpunkte lassen sich einfach per IO-Link einstellen.<br />

Die robusten Sensoren decken mit fünf Tastweiten einen<br />

Messbereich von 30 mm bis 8 m ab. Das Digital-Display<br />

zeigt den Abstandswert in mm/cm direkt am Sensor an. <strong>Der</strong><br />

Push-Pull-Schaltausgang kann im Standard-IO Modus auch<br />

als Schaltausgang (sowohl pnp als auch npn) genutzt werden.<br />

Die Crm+ Sensoren in einer M30-Edelstahlhülse erfassen<br />

kontinuierlich Füllstände von Flüssigkeiten oder Schüttgütern,<br />

die Schall reflektieren. So ist eine berührungslose<br />

Füllstandsmessung<br />

unabhängig von Farbe<br />

oder Transparenz<br />

möglich. Die Ultraschallsensoren<br />

sind<br />

resistent gegen Staub<br />

und Nebel und eine<br />

Peek-Folie vereinfacht<br />

das Entfernen von<br />

Verschmutzungen.<br />

Auch ist eine Füllstandskontrolle<br />

auf<br />

aggressiven Medien<br />

möglich.<br />

www.microsonic.de<br />

DROSSELRÜCKSCHLAGVENTILE FÜR PRÄZISE LANGSAMLAUF-ANWENDUNGEN<br />

SMC hat mit den Serien AS-FM/FC und AS-FSM/FSC leistungsstarke und präzise<br />

Drosselrückschlagventile speziell für Langsamlauf-Anwendungen entwickelt.<br />

Für eine akkurate und wiederholgenaue Beförderung ermöglichen sie sowohl<br />

eine feinere Einstellung als auch eine höhere Genauigkeit der Antriebsgeschwindigkeit.<br />

SMC hat die Ventile speziell für die Kontrolle niedriger<br />

Geschwindigkeiten von 1 bis 50 mm/s entwickelt. Die AS-FC-Serie ist sogar für<br />

den Regelbereich von 50 bis 150 mm/s geeignet. Bei allen Modellen sorgt ein<br />

manuell betätigter Druckverriegelungs-Einstellknopf für eine einfache und<br />

schnelle Einstellung oder Verriegelung. Die Serie AS-FSM/FSC verfügt zudem<br />

über eine integrierte Ziffernanzeige, die die visuelle Kontrolle des Durchflusses<br />

und eine schnellere Einrichtung erlaubt.<br />

www.smc.de<br />

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


MIKRO HYDRAULIK<br />

MIKRO HYDRAULIK<br />

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LEE Komponenten für die Industrie- und Fahrzeughydraulik (IMH)<br />

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1948


ANTRIEBSTECHNIK<br />

LEICHTGEWICHT<br />

FÜR SCHWERE LASTEN<br />

TITELSTORY<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Schwerlast-Industrieaufzüge müssen extrem robust und zuverlässig sein. Ebenso wichtig ist ihre<br />

Sicherheit. Bei einem Industrieaufzug eines Automobilherstellers gab es sogar noch eine ganz<br />

besondere Herausforderung: die exakte Ermittlung des Drehmoments in der Türsteuerung, bei<br />

dem die Sicherheitskupplung bei starker Beschleunigung der Tür nicht auslöst, aber dennoch den<br />

Not-Stopp im Störungsfall gewährleistet. Wie diese Aufgabe gemeistert wurde, erfahren Sie hier.<br />

In der industriellen Produktion sind Lastenaufzüge oft ein existenzieller<br />

Bestandteil einer Fertigungslinie oder eines Logistiksystems.<br />

Sie sind pausenlos in Betrieb und werden im rauen<br />

Industrieeinsatz stark beansprucht. Störungen an den Aufzugsanlagen<br />

können zu Produktionsausfällen und damit zu<br />

hohen Kosten für den Betreiber führen. Deshalb haben eine konstante<br />

Verfügbarkeit, ein störungsfreier Betrieb des Aufzugs,<br />

schnelle und einfache Montage sowie ein geringer Wartungsaufwand<br />

höchste Priorität. Darüber hinaus müssen die Aufzüge<br />

auch weitergehenden Ansprüchen genügen: Sie sollen schwere<br />

Lasten transportieren, gut zugänglich sein, oder auch mit größeren<br />

Fahrzeugen wie Staplern oder Pkw befahrbar sein. Werden Perso-<br />

Sina Odenwald, Marketing-Referentin,<br />

R+W Antriebselemente GmbH, Wörth am Main<br />

nen befördert, gelten zudem höchste Sicherheitsstandards. Die<br />

schweren Türen müssen im Notfall einfach zu öffnen sein und<br />

dürfen nicht blockieren.<br />

TÜRSTEUERUNG FÜR SCHWERLASTAUFZUG:<br />

HOCHKOMPLEXE ANTRIEBSTECHNIK<br />

In der konkreten Applikation – ein Schwerlastaufzug in der Produktionsanlage<br />

eines führenden Automobilherstellers – ging es<br />

um eine Sicherheitskupplung für den Antrieb der Türsteuerung.<br />

Hauptaufgabe der Kupplung war die Kraftbegrenzung der drehzahlgeregelten<br />

Gleichstromantriebe der Falttüren und zusätzlich<br />

die Sicherheit der Aufzugsteuerung. Die Türen des Aufzugs bewegen<br />

sich nicht ohne Befehl der Aufzugsteuerung. Die Breite der<br />

Türöffnung wird automatisch durch Sensoren ermittelt, das<br />

heißt, es ist kein Schutzschalter für einen Not-Stopp erforderlich,<br />

da die Tür-auf- bzw. Tür-zu-Position automatisch erkannt wird.<br />

Gleichzeitig musste für die Situation, dass die Sensorik aufgrund<br />

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


ANTRIEBSTECHNIK<br />

hervorragendes Verhältnis von Drehmomentleistung zu Abmessungen<br />

und Gewicht aus. So hat die Serie 30 des Modells SLP bei<br />

einer Drehmomentbegrenzung von bis zu 135 Nm ein Eigengewicht<br />

von nur 200 g und ein Massenträgheitsmoment von<br />

0,1 × <strong>10</strong> -3 kgm². Dank der speziellen Verzahnung von Grundkörper<br />

und Anbauflansch rastet die Kupplung zuverlässig aus. Sie<br />

EIN VORTEIL DER LEICHTBAU-<br />

SICHERHEITSKUPPLUNG IST,<br />

DASS SICH DAS DREHMOMENT<br />

STUFENLOS EINSTELLEN LÄSST<br />

reagiert im Millisekundenbereich mit einer Wiederholgenauigkeit<br />

von etwa 5 %. Die Sonderverzahnung der Torqlight SLP 30<br />

bewirkt, dass das Funktionssystem jeweils nach 30 ° durchrastet.<br />

Ein weiterer Vorteil dieser Leichtbau-Sicherheitskupplung ist,<br />

dass sich das Drehmoment stufenlos einstellen lässt. So kann das<br />

Ausrückmoment besonders fein und exakt eingestellt werden.<br />

Bremauer erinnert sich: „Das war der kniffligste Part der Entwicklung.<br />

Wir mussten so filigran wie ein Schweizer Uhrmacher arbeiten,<br />

um die präzise Feinjustierung des Ausrückmoments hinzubekommen.“<br />

01<br />

eines Stromausfalls oder aus sonstigen Gründen aussetzt, ein<br />

mechanisches Sicherheits-Backup gewährleistet sein, um hochwertige<br />

Komponenten oder das Transportgut zu schützen. Die<br />

besondere Herausforderung war, das Ausrückmoment der Kupplung<br />

zu ermitteln, bei dem sie einerseits beim Beschleunigen der<br />

Türantriebe nicht auslöst, andererseits aber im Überlastfall ausrastet.<br />

Darüber hinaus musste die Kupplung so konzipiert sein,<br />

dass die Einstellparameter angepasst werden können, wenn sich<br />

die Kräfteverhältnisse im Antriebsstrang bei längerer Nutzungsdauer<br />

ändern. Weitere Anforderungen waren eine sehr geringe<br />

Restreibung beim Ausrasten sowie eine Schnellabschaltung<br />

innerhalb von Millisekunden.<br />

HOHE DREHMOMENTLEISTUNG<br />

UND EXAKTES AUSRÜCKMOMENT<br />

Die Wahl fiel schließlich auf eine Torqlight-Sicherheitskupplung<br />

der Baureihe SLP 30 mit Sonderverzahnung und Passfederverbindung<br />

für einen indirekten Antrieb vom Kupplungsspezialisten<br />

R+W Antriebselemente GmbH aus Wörth am Main. Bernhard<br />

Bremauer, Account Manager bei R+W, erklärt: „Ihr niedriges<br />

Trägheitsmoment, die geringe Restreibung nach dem Ausrasten<br />

und die Schnellabschaltung im Millisekundenbereich machen<br />

sie perfekt geeignet für diese spezielle Anwendung. Zusätzlich<br />

gewährleistet ihr großer Einstellbereich hohe Flexibilität, sobald<br />

sich die Kräfteverhältnisse im Antrieb im Lauf der Zeit ändern.“<br />

Die Torqlight-Sicherheitskupplungen zeichnen sich durch ein<br />

01 Das winkelsynchrone<br />

Funktionssystem ist<br />

Standard bei den<br />

Sicherheitskupplungen<br />

von R+W<br />

02 Die Leichtbau-<br />

Sicherheitskupplung SLP<br />

in der Standardausführung<br />

für Schnellabschaltung<br />

im Millisekundenbereich<br />

02<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2021</strong>/<strong>10</strong> 19


ANTRIEBSTECHNIK<br />

sche Baureihe arbeitet über das bewährte federvorgespannte<br />

Kugel-Rast-Prinzip absolut spielfrei und sorgt damit für noch<br />

mehr Sicherheit.<br />

Neben der besonderen Materialwahl erzielte der Kupplungsspezialist<br />

die Gewichtsreduzierung durch eine intelligente Komprimierung<br />

der einzelnen Bauteile. Die Sicherheitskupplungen in<br />

Leichtbauweise der Serie SL können im Einsatz eine hohe Anzahl<br />

an Ausrastungen realisieren. Dabei führen die individuell entwickelten<br />

Tellerfedern, in Kombination mit einer Weiterentwicklung<br />

des Kugel-Rast-Prinzips, zu einer Drehmomenterhöhung<br />

von bis zu 40 %.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

DAS AUSRÜCKMOMENT<br />

IST EXAKT JUSTIERBAR<br />

Die Torqlight-Sicherheitskupplungen zeichnen<br />

sich durch ein hervorragendes Verhältnis von<br />

Drehmomentleistung zu Abmessungen und<br />

Gewicht aus. Ihr niedriges Trägheitsmoment,<br />

ihr großer Einstellbereich, die geringe<br />

Restreibung nach dem Ausrasten und die<br />

Schnellabschaltung im Millisekundenbereich<br />

machten sie bei dieser Anwendung zur<br />

optimalen Lösung. Durch die stufenlose<br />

Einstellung des Drehmoments ließ sich das<br />

Ausrückmoment absolut exakt feinjustieren.<br />

BERNHARD BREMAUER, Account Manager bei<br />

der R+W Antriebselemente GmbH, Wörth am Main<br />

KOMPAKTE UND LEISTUNGSSTARKE<br />

KUPPLUNGSBAUREIHE<br />

Die Torqlight-Modellreihe SL wurde von R+W in Zusammenarbeit<br />

mit Universitäten entwickelt und verbindet Hightech-Materialien<br />

mit speziellen Beschichtungen in einem leichten, kompakten<br />

und leistungsstarken Design. Im Vergleich zur Standardbaureihe<br />

ist die SL-Serie um bis zu 60 % leichter. Die mechani-<br />

HOHES DREHMOMENT<br />

BEI LEICHTEM GEWICHT<br />

Die Torqlight-Modellreihe SL verbindet Hightech-<br />

Materialien mit speziellen Beschichtungen in einem<br />

leichten, kompakten und leistungsstarken Design. Im<br />

Vergleich zur Standardbaureihe erzielt die SL-Serie eine<br />

Gewichtsreduzierung von bis zu 60 %. Die mechanische<br />

Baureihe arbeitet über das bewährte federvorgespannte<br />

Kugel-Rast-Prinzip absolut spielfrei und sorgt damit<br />

für noch mehr Sicherheit. Durch ihre modulare<br />

Bauweise kann sie individuell angepasst werden.<br />

MODULARES PRINZIP IN VIELEN<br />

AUSFÜHRUNGEN<br />

Die Torqlight-Leichtbauserie umfasst standardmäßig fünf Modelle:<br />

je nach Bedarf mit Klemmring- oder Passfederverbindung<br />

für indirekte Antriebe, zum Beispiel zur Anbindung an Zahnriemen,<br />

-räder oder -ketten. Zwei weitere Modelle sind für direkte<br />

Antriebe vorgesehen. Diese sind mit Klemmnabe ausgestattet<br />

und gleichen Wellenversätze aus. Kunden können hier zwischen<br />

einer Ausführung mit torsionssteifem Metallbalg oder mit<br />

schwingungsdämpfendem Elastomerkranz wählen. Die verschiedenen<br />

Baureihen sind in winkelsynchronem oder durchrastendem<br />

Funktionsprinzip erhältlich.<br />

Die winkelsynchrone Standardvariante rastet nach genau 360 °<br />

wieder ein. Speziell angeordnete Bohrungen im Grundkörper<br />

machen dies möglich. Dabei ist die Anzahl der im Grundkörper<br />

befindlichen Kugeln und Kalotten so ausgelegt, dass die Kupplung<br />

nach Wiedereinrasten zuverlässig und sicher weiterarbeitet.<br />

Dadurch ist der Antriebsstrang absolut synchron. Die durchrastende<br />

Ausführung funktioniert nach dem gleichen Prinzip. Allerdings<br />

werden hier die Kalotten im symmetrischen Winkelabstand<br />

über den gesamten Grundkörper platziert, wodurch die Wiedereinrastung<br />

nach 30 °, 45 °, 60 °, 90 ° oder 120 ° erfolgt. Je nach<br />

Bedarf und Kundenwunsch können werkseitig andere Einrastwinkel<br />

eingerichtet werden. Jedes Modell ist in vier Baugrößen<br />

erhältlich. Beginnend bei <strong>10</strong> Nm können hier Drehmomente bis<br />

700 Nm sicher begrenzt werden.<br />

Muss die Sicherheitskupplung auch sehr staubigen Umgebungen<br />

bzw. flüssigen Medien oder aggressiven Reinigungsmitteln<br />

standhalten, lassen sich sämtliche Bauteile in ein Gehäuse integrieren<br />

und besonders abdichten. Durch diese Sonderlösung<br />

wird die abgedichtete Sicherheitskupplung vor allen äußeren<br />

Einflüssen geschützt und kann sogar in der Reinraumtechnik<br />

zum Einsatz kommen.<br />

KUPPLUNGSLÖSUNGEN FÜR INDIVIDUELLE<br />

ANFORDERUNGEN<br />

Die modulare Bauweise der SL-Reihe ermöglicht vielfältige Kombinationen.<br />

Anwender können ihre Sicherheitskupplung individuell<br />

auf ihre Bedürfnisse anpassen. Für die optimale Auswahl<br />

und bei technischen Detailfragen rund um die Auslegung der<br />

Kupplung bietet R+W Beratung an und entwickelt kundenindividuelle<br />

Sonderlösungen mit der eigenen Konstruktionsabteilung<br />

sowie in Zusammenarbeit mit Universitäten und Forschungsinstituten.<br />

Bilder: R+W Antriebselemente GmbH<br />

www.rw-kupplungen.de<br />

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


ANTRIEBSTECHNIK<br />

POSITIONIERGENAUER PU-HOCHLEISTUNGSZAHNRIEMEN<br />

Für hohe Dynamik und Präzision:<br />

Ein endlos extrudierter PU-Hochleistungszahnriemen<br />

mit 8 mm Teilung ist<br />

der BrecoFlexmove AT8 von Breco. Er ist<br />

über den Vertriebspartner Mulco-Europe<br />

EWIV erhältlich. Seine Stärken spielt<br />

der Zahnriemen vor allem in den<br />

Bereichen hohe Dynamik und Präzision<br />

in Verbindung mit einem geringen<br />

Polygoneffekt aus. Antriebe, für die bis<br />

jetzt ausschließlich HTD8M-Zahnriemen<br />

als Lösung zur Verfügung standen,<br />

können nun mit dem neuen Riemen realisiert<br />

werden, ohne dass die Antriebsgeometrie<br />

geändert werden muss. Insbesondere bei hohen Anforderungen an die<br />

Positioniergenauigkeit bietet die Steifigkeit des Zahnriemens Vorteile. Die<br />

Polyurethan-Zahnriemen verfügen über eine optimierte Flankengeometrie des<br />

Profils und zahnseitig über ein reibungs- und verschleißminderndes rotes Laminat.<br />

Die Zahntragfähigkeit wird dadurch gesteigert, was zu einem schmaleren Aufbau<br />

des Zahnriemenantriebs führen kann.<br />

www.mulco.de; www.breco.de<br />

KOMPAKTER DREHGEBER FÜR SICHERHEITSGERICHTETE<br />

ANWENDUNGEN ZERTIFIZIERT<br />

Anwender, die einen kompakten Singleturn-Absolutdrehgeber<br />

für sicherheitsgerichtete Anwendungen<br />

benötigen, haben ab sofort eine neue Option: <strong>Der</strong><br />

Safety-Drehgeber TRK38 von TWK ist jetzt für Einsätze<br />

zertifiziert, die den Anforderungen von SIL 2<br />

(IEC 61508) und Performance Level d (EN 13849)<br />

entsprechen. <strong>Der</strong> Safety-Drehgeber erfasst Drehzahl<br />

und Geschwindigkeit und arbeitet nach dem Magnetprinzip.<br />

Die sicherheitsgerichteten Signale werden<br />

über eine zertifizierte EtherCAT-FSoE-Schnittstelle<br />

übertragen. Neben der Eignung für anspruchsvolle<br />

Safety-Aufgaben gehört die kompakte Bauweise<br />

zu den besonderen Eigenschaften des Sensors:<br />

Mit 38 × 38 mm kann er auch in sehr beengten<br />

Bauräumen installiert werden.<br />

www.twk.de<br />

PROFILSCHIENENFÜHRUNGEN:<br />

MINI UND TROTZDEM ROBUST<br />

Jetzt noch kleiner: Hiwin,<br />

Spezialist für Antriebstechnik,<br />

erweitert seine Profilschienenführungen<br />

der Miniatur-Baureihe<br />

MG um die Baugrößen 2 und<br />

3. Vielseitig einsetzbar, erzielen<br />

sie auf engstem Raum höchste<br />

Genauigkeit. Die neuen Miniaturprofilschienenführungen<br />

sind trotz ihrer minimalen<br />

Abmessungen präzise und<br />

robust. Zu den bevorzugten<br />

Einsatzgebieten zählen u. a. die<br />

Chip- und die Medizintechnik. Die individuelle Miniaturführung kann man selbst<br />

konfigurieren unter:<br />

www.hiwin.de


ANTRIEBSTECHNIK<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

HIER GEHT´S IMMER GERADEAUS<br />

Stefan Graf, Freier Fachjournalist aus Darmstadt<br />

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


01<br />

Die Lineartechnik übernimmt zentrale<br />

Aufgaben in allen Bereichen des Maschinenund<br />

Anlagenbaus. Mit aufeinander<br />

abgestimmten Modulen zum Beispiel aus<br />

einem Baukasten lassen sich individuelle<br />

und skalierbare Lösungen realisieren.<br />

Linearsysteme setzen Antriebskräfte um und führen geradlinige<br />

Bewegungen aus. Zu ihren Merkmalen gehören<br />

eine geringe Reibung, hohe Präzision und maximale Stabilität.<br />

Ein Unternehmen, das sich darauf spezialisiert<br />

hat, ist MiniTec. Die Lineartechnik-Lösungen basieren auf einem<br />

strikten Profilsystem-Baukastenprinzip, auf dessen Basis<br />

verschiedenste Aufgabenstellungen in allen Industriebranchen<br />

realisert werden können: von Pick & Place-Konzepten,<br />

Portalrobotern, Messeinrichtungen bis hin zu Handlingseinrichtungen.<br />

In Kombination mit der Planungs-Software iCAD<br />

Assembler ist eine einfache Auswahl, Beschaffung, Planung<br />

und Konstruktion möglich.<br />

EINBAUFERTIG UND GUT KOMBINIERBAR<br />

STELLEN SIE SICH IHR<br />

HOCHPRÄZISES LINEARSYSTEM<br />

EINFACH SELBST ZUSAMMEN<br />

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

01 Das Profilsystem aus dem Baukasten ist ein flexibel<br />

gestaltbarer Träger für Lineartechnik<br />

02 Laufwagen des Linearsystems<br />

02<br />

Besonders flexibel im Einsatz sei das Linearsystem LR, sagt der<br />

Anbieter. Hier steht eine ganze Familie von aufeinander abgestimmten<br />

Linearkomponenten zur Verfügung: einbaufertige<br />

Linearachsen, Laufwagen, Antriebe, Umlenkungen, Schienen<br />

sowie Zubehör. Basis dieses Systems mit einbaufähigen Komponente<br />

sind doppelreihige Profillaufrollen aus Kugellagerstahl<br />

und gehärtete Präzisionswellen. Die Führungswellen mit<br />

den Durchmessern 6, 12 oder 16 mm werden mit einem speziellen<br />

Wellenträgerprofil auf den Systemprofilen des Profilsystems<br />

befestigt. Alle Wellenträger können mit allen Profilen<br />

kombiniert werden, sodass für jede denkbare Anwendung die<br />

beste Lösung möglich ist. Mit diesem System lassen sich beliebig<br />

lange Linearführungen herstellen und lange Verfahrwege<br />

realisieren. Dazu trägt auch der Zahnriemenantrieb bei, der<br />

eine hohe Geschwindigkeit ermöglicht. An den seitlichen Nuten<br />

in den Profilen lassen sich erforderliche Sensoren befestigen<br />

und einfach justieren. Das Profilsystem ist idealer Träger<br />

für Lineartechnik. Wenn für das Linearsystem LR kein Antrieb<br />

benötigt wird, lässt sich jedes MiniTec-Profil der Serie 45 als<br />

Profilschienenführung einsetzen: einfach Wellenträger beziehungsweise<br />

Schiene anbringen, Welle einclipsen, fertig. Es ist<br />

möglich, dass nur eine Seite der Laufschiene angetrieben wird.<br />

EIN SYSTEM AUCH FÜR KRITISCHE BEREICHE<br />

Die Achsen des Linearsystems LR eignen sich für die Verwendung<br />

in Handlingseinrichtungen, Messeinrichtungen und Justiervorrichtungen<br />

sowie zur präzisen Führung von Türen oder<br />

großen Aufzügen. Die Laufwagen sind mit zweireihigen Profillaufrollen<br />

bestückt. Je nach Belastung lassen sich die Wagen<br />

mit vielen Laufrollen ausrüsten; sie werden mit Stahlleisten di-<br />

rekt an der Wagenplatte befestigt. Dadurch hat die Konstruktion<br />

größtmögliche Stabilität und gibt nicht nach. Die spielfreie Einstellung<br />

der Führungen erfolgt mit Exzenterbuchsen.<br />

Die Laufwagen gibt es offen oder gekapselt. Bei den geschlossenen<br />

Laufwagen sind in die Abdeckkappen Abstreiffilze integriert,<br />

die gleichzeitig die Wellen von Schmutz befreien und mit Schmierstoff<br />

versorgen. Die Filze lassen sich nach Lösen der seitlichen Verschraubung<br />

einfach austauschen, sodass sich das Linearsystem<br />

auch unter hygienisch kritischen Bedingungen verwenden lässt.<br />

RESÜMEE<br />

<strong>Konstrukteur</strong>e können aus Linearachsen in drei Varianten wählen<br />

sowie die zugehörigen Komponenten wie Schienen, Laufwagen,<br />

Zahnriemenantriebe, Zahnriemenumlenkungen und Ersatzteilen<br />

sowie Befestigungssätze entsprechend ergänzen. Anhand<br />

dieser einbaufertigen Komponenten lässt sich komfortabel ein<br />

hochpräzises Linearsystem zusammenstellen, mit dem sich verschiedenste<br />

Aufgaben wie Materialhandling, Verpackung, Pickand-Place,<br />

Materialprüfung, Markierung oder Laserbearbeitung<br />

flexibel und präzise lösen lassen.<br />

www.minitec.de<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2021</strong>/<strong>10</strong> 23


PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

AUTOMATISIERT KLEBEN MIT<br />

KNOW-HOW UND EQUIPMENT<br />

Bei der Automatisierung von Klebeprozessen<br />

bringt jede Applikation ihre eigenen<br />

Herausforderungen mit. Ein Spezialist<br />

für Klebetechnik unterstützt <strong>Konstrukteur</strong>e<br />

bei der Realisation ihrer Designs in<br />

seinem eigenem Entwicklungslabor für<br />

automatisiertes Kleben.<br />

Andreas Peiffer, Anwendungstechniker Klebebänder<br />

und Klebstoffe bei der 3M Deutschland GmbH in Neuss<br />

Von der Vorbehandlung von Oberflächen, über die<br />

Applikation des Klebstoffsystems bis zum Fügen der<br />

Teile – im 3M Bonding Process Center können alle<br />

Schritte von Klebeprozessen durchgeführt, getestet<br />

und verglichen werden. Die Ausstattung und das Know-how der<br />

Mitarbeiter sind auf dem neuesten Stand der Technik. Diverse<br />

Anlagen und Roboter stehen zur Verfügung, die für spezifische<br />

Anwendungen programmiert und mit unterschiedlichen Applikationsköpfen<br />

bestückt werden können. Hinzukommen statische<br />

und manuelle Geräte.<br />

Das „Cleanlaser Treatment System“ reinigt Metallsubstrate<br />

schonend und beschädigungsfrei mittels Laser. Durch die Behandlung<br />

können Verunreinigungen – beispielweise Ziehöl-,<br />

Oxid-, Pulverlack- oder KTL-Beschichtungen – entfernt und bei<br />

höheren Einstellungen der Laserleistungen die Metalle auch sublimiert<br />

werden.<br />

Ein großer Industrieroboter mit Wechselkopfsystem bietet beispielsweise<br />

die Möglichkeit, 2K-Klebstoffe aus 20-l-Eimern oder<br />

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


WERKSTOFF-/VERBINDUNSTECHNIK<br />

separaten Kartuschen zu fördern, zu dosieren und zu einem statischen Mischer<br />

zur Applikation weiterzuleiten. Er ist zudem fähig, 1K-Klebstoffe aus der Euro-<br />

Kartusche volumetrisch zu dosieren oder einen Sprüh- oder Linienauftrag mit<br />

diversen Schmelzklebstoffen durchzuführen. Darüber hinaus kann er Kunststoffoberflächen<br />

mit einem Atmosphären-Druck-Plasma vorbehandeln, um ihre<br />

Oberflächenenergie und damit ihre Benetzbarkeit mit Klebstoff zu erhöhen.<br />

Ein großer XYZ-Tisch kann verschiedene Dosiersysteme für unterschiedliche<br />

Klebstoffe betreiben: Beispielsweise einen 2K-Applikationskopf zur Mikrodosierung<br />

von Mengen ab 5 µl oder unterschiedliche Dosierköpfe mit Spindelantrieb<br />

für die volumetrisch exakte Förderung und Applikation von Klebstoffen<br />

JEDE HERAUSFORDERUNG UND<br />

JEDE ERFAHRUNG FLIESST IN<br />

ZUKÜNFTIGE LÖSUNGSFINDUNGS-<br />

PROZESSE MIT EIN<br />

und Dichtmassen. Darüber hinaus können am großen XYZ-Tisch auch Oberflächen<br />

mit einem Atmosphären-Druck-Plasma mit Rotationsdüse vorbehandelt<br />

werden. Ein kleiner XYZ-Tisch wiederum ist mit einem Klebstoff-Dosiersystem<br />

mit Kartuschen-Heizung sowie mit einem besonderen Jet-Ventil ausgestattet.<br />

Ein Highlight des Bonding Process Centers ist ein kollaborierender Roboter,<br />

der sensitiv arbeiten kann. Er ist zum Beispiel fähig, mit einem neu entwickelten<br />

Applikationskopf das 3M VHB-Klebeband luftblasenfrei zu applizieren. Zudem<br />

kann er Klebeband-Stanzteile mittels Greifer oder Sauggerät aufnehmen und an<br />

anderer Stelle aufbringen.<br />

HERAUSFORDERUNGEN IM DIALOG LÖSEN<br />

Anwender unterschiedlicher Branchen schätzen die Möglichkeiten, die das<br />

Bonding Process Center bietet. Die Bandbreite reicht von der Automobilund<br />

Technikindustrie über Maschinenbauer bis zu Herstellern von<br />

Haushalts- und Sportgeräten. Um auf alle Fragen die bestmögliche Antwort zu<br />

finden, pflegen die Mitarbeiter des Bonding Process Centers mit den<br />

MIT KLEBEN IM VORTEIL<br />

Klebtechnik eröffnet eine nahezu grenzenlose Designfreiheit. Moderne<br />

Klebelösungen können fast alle üblichen industriellen Oberflächen<br />

werkstoffrein oder im Mix langfristig zuverlässig verbinden: zum<br />

Beispiel hoch- und niederenergetische Kunststoffe, Metalle, Glas, Holz,<br />

Faserverbund- oder Schaumstoffe. Oft macht Kleben eine Verbindung<br />

erst möglich. Weitere Vorteile: Klebelösungen haben wenig Eigengewicht,<br />

können Verbindungen abdichten und belassen Oberflächen<br />

intakt. Zudem vermeiden sie ungünstige Punktbelastungen und<br />

können einwirkende Kräfte auf beide Fügepartner ableiten. Elastische<br />

Klebstoffsysteme sind darüber hinaus in der Lage, Dehnungen und<br />

Spannungen auszugleichen sowie Schwingungen, Vibrationen und<br />

Geräusche zu dämmen. So können sich Klebelösungen positiv auf die<br />

Lebensdauer der Konstruktion auswirken.<br />

Linearantriebe<br />

für Reinräume<br />

Die Linearchsen von IEF-Werner<br />

wurden geprüft und zertifiziert<br />

nach DIN EN ISO 14644-1.<br />

• Bis Reinraumklasse 1<br />

(mit Absaugung)<br />

• Lineareinheiten mit<br />

Zahniemen- , Spindel-,<br />

und Direktantrieben<br />

• Metallband bietet Schutz vor<br />

Eindringen von Schmutz oder<br />

Partikeln und verhindert die<br />

Partikelabgabe an die<br />

Umgebung<br />

www.ief.de


WERKSTOFF-/VERBINDUNSTECHNIK<br />

Im Bonding Process Center<br />

werden Lösungen für<br />

das automatisierte Kleben<br />

entwickelt<br />

Anwendern einen offenen Austausch. Informationen werden<br />

geteilt. Fragen, Möglichkeiten und Ergebnisse gemeinsam<br />

diskutiert. Durch diese Form des Dialogs und der praktischen Zusammenarbeit<br />

entstehen nicht selten neue Ideen, die zu tragfähigen<br />

Innovationen entwickelt werden können. Neben der Suche<br />

nach Kunden-Lösungen nutzt 3M das Bonding Process Center<br />

auch für die Entwicklung eigener automatisierungsfähiger<br />

3M-Produkte.<br />

SYSTEMATISCH ZUR LÖSUNG<br />

Am Anfang des Lösungsfindungsprozesses steht immer ein systematisches<br />

Beratungsgespräch, in dem alle relevanten kleb- und<br />

prozesstechnischen Fragen geklärt werden. Auf dieser Basis wird<br />

im ersten Schritt das Klebstoffprodukt definiert, das eine dauerhaft<br />

zuverlässige Verbindung gewährleistet und bestmöglich allen<br />

Anforderungen entspricht. Im zweiten Schritt wird der optimale<br />

Klebeprozess entwickelt, der Qualität und Effizienz sicherstellt.<br />

Bis das optimale Verfahren gefunden ist, werden Testläufe mit<br />

passenden Maschinen gefahren – idealerweise auf Originalmustern.<br />

An diesen können die Anwender vor Ort oder virtuell teilnehmen.<br />

Die gewonnen Erkenntnisse, Prozessparameter und<br />

technischen Informationen werden an den Anwender weitergegeben.<br />

So gewinnen sie ein Verständnis für die Möglichkeiten<br />

und erhalten die nötigen Argumente, um Entscheidungen über<br />

Prozesse und Investitionen treffen zu können.<br />

Bilder: 3M Deutschland GmbH<br />

www.3mdeutschland.de<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

MEHRERE WEGE FÜHREN<br />

ZUM ZIEL<br />

Die Automatisierung von Klebeprozessen ist ein<br />

wichtiges Investitionsthema für unsere Kunden.<br />

Nicht selten gibt es mehrere Wege, um ein<br />

bestimmtes Anwendungsziel zu erreichen.<br />

Unsere Kunden wollen ihre Optionen verstehen<br />

und abwägen, welche die beste ist. Im 3M<br />

Bonding Process Center zeigen wir die Möglichkeiten,<br />

entwickeln neue Ideen und führen alle<br />

nötigen Tests durch. Damit gewinnen unsere<br />

Kunden eine solide Argumentationsgrundlage<br />

für ihre Entscheidungen.<br />

ANDREAS PEIFFER, Anwendungstechniker<br />

Klebebänder und Klebstoffe, 3M Deutschland GmbH<br />

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


AUTOMATISIERUNGSLÖSUNGEN RUND UM SAFETY & SECURITY<br />

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

Unter dem Motto „We create your safety“ präsentiert Pilz individuell anpassbare<br />

Automatisierungslösungen, die die Aspekte Maschinensicherheit und Industrial<br />

Security gleichermaßen abdecken. So sind zum Beispiel das Sicherheitsschaltgerät<br />

myPNOZ und die Kleinsteuerung PNOZmulti 2 mit integrierten PSEN (Pilz<br />

Sichere Sensorik) Teil einer neuen Anwendung für die Überwachung der Kartonagenzufuhr<br />

an Verpackungsmaschinen. Eine Erweiterung des Schutztürsystems<br />

ist das PSENmlock Türgriffmodul inklusive Betätiger und Fluchtentriegelung.<br />

Darüber kündigt Pilz für seine Sicherheits-Lichtgitter PSENopt II Typ 3 die<br />

weltweit erste Zulassung der Prüforganisation Underwriters Laboratories (UL)<br />

an. Sie erfüllen somit die Sicherheitsstandards der USA sowie Kanada und<br />

entsprechen zudem der der Sicherheitskategorie Performance Level d (PL d). Eine<br />

weitere Neuerung ist die leistungsstärkere Version 11.0 der Konfigurationssoftware<br />

PNOZmulti Configurator, die in der Basisvariante lizenzfrei zugänglich ist.<br />

www.pilz.com<br />

FLEXIBLER KNICKARMROBOTER<br />

Mit der Variante MZ25 präsentiert Nachi Europe den derzeit<br />

größten Knickarmroboter seiner Roboterserie MZ. Er zeichnet<br />

sich vor allem durch 0,05 mm Wiederholgenauigkeit beim<br />

Positionieren im gesamten Arbeitsbereich aus. Radial umfasst<br />

dieser 1 882 mm, vertikal 3 306 mm. An seiner hohlen Hand<br />

trägt der stabile und dennoch leicht gebaute Roboter MZ25<br />

bis zu 25 kg<br />

schwere Greifer<br />

und Bauteile bei<br />

52 Nm statischem<br />

Moment. Damit<br />

eignet sich der<br />

6-Achser<br />

universell zum<br />

Be- und Entladen<br />

von Maschinen,<br />

zum Pickand-Place<br />

größerer Werkstücke<br />

und<br />

Verpackungen,<br />

zum Montieren und dank der hohen Wiederholgenauigkeit<br />

auch zum Bearbeiten, beispielsweise Entgraten. <strong>Der</strong> MZ25<br />

lässt sich flexibel in jeder industriellen Umgebung einsetzen.<br />

Seine komplette Struktur ist gegen Korrosion beschichtet,<br />

und die Lackierung beständig gegen Kühlmittel. Gegen<br />

Staub und Flüssigkeiten ist die Mechanik des Roboters in<br />

allen Komponenten nach IP67 geschützt.<br />

www.nachi.de<br />

DURCHGÄNGIGES M12-POWER-PORTFOLIO<br />

Turck erweitert sein<br />

Angebot ganzheitlicher<br />

Lösungen für<br />

dezentrale Spannungsversorgung<br />

–<br />

von Leitungen bis<br />

zu RFID- und<br />

I/O-Modulen. Nun<br />

gibt es durchgängiges<br />

M12-Power-<br />

Portfolio in den<br />

Codierungen K, L, S<br />

und T. Neben den<br />

vollumspritzten<br />

Leitungen sind jetzt<br />

auch konfektionierbare<br />

Steckverbinder, Flansche, Verteiler sowie M12-auf-7/8"-<br />

Adapterleitungen im M12-Power-Angebot enthalten. Zusätzlich<br />

findet sich die M12-Power-Technologie auch in den I/Ound<br />

RFID-Blockmodulen sowie Netzteilen in IP67. Die Kombinationsmöglichkeiten<br />

ermöglichen eine strukturierte und<br />

dezentrale Spannungsversorgung. Die M12-Power-Lösungen<br />

sind widerstandfähig gegen raue Bedingungen, wie sie z. B. im<br />

Maschinenbau, in der Automobilindustrie oder der Fördertechnik<br />

vorkommen. Die M12-Steckverbinder eignen sich auch für<br />

beengte oder schwer zugängliche Umgebungen. Die 5-poligen<br />

K-codierten und 4-poligen S-codierten Varianten eignen sich für<br />

die Spannungsversorgung von AC-Motoren und -Antrieben.<br />

www.turck.com<br />

1 Meter<br />

unter 3 Sek. *<br />

UNIFLEX ADVANCED<br />

*mit Öffnungswerkzeug<br />

Besuchen Sie uns!<br />

23. – 25.11.<strong>2021</strong>, Messe Nürnberg<br />

Neu: Sie finden uns in Halle 3<br />

\\ Rekordverdächtig:<br />

Die UNIFLEX Advanced als Turbo unter den Schnellöffnern<br />

\\ Kugelgelenk-Mechanik:<br />

Schnelle Leitungsbelegung und hohe Stabilität<br />

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Leicht. Robust. Lange Lebensdauer.<br />

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KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

DAS TOR ZU DEN STERNEN<br />

Auf La Palma wandeln zwei Cherenkov-<br />

Teleskope namens Magic die Lufthülle<br />

der Erde zu einem gigantischen<br />

Teilchen-Detektor um. Binnen weniger<br />

Sekunden fokussieren fast tausend<br />

Spiegel entfernteste Aktivitäten am<br />

Firmament. Jede einzelne Spiegelplatte<br />

richtet sich dafür auf einen vorjustierten<br />

Laserpunkt aus. Angetrieben werden die<br />

mosaikartigen Spiegelelemente auf zwei<br />

Seiten von jeweils einem schnellen und<br />

zuverlässigen Kugelgewindetrieb.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Ursula Schädeli, Marketing, Eichenberger<br />

Gewinde AG, Burg, Schweiz<br />

Astronomische Vorgänge und Erkenntnisse sind oft eine<br />

wichtige Basis der Grundlagenforschung für Wissenschaftler,<br />

Ingenieure und Mediziner. Astrophysiker<br />

arbeiten mit riesigen, zum Teil über Kontinente zusammengeschalteten<br />

Teleskopen und lichtempfindlichen Sensoren.<br />

So gelingen detaillierte Einblicke bis in entlegenste Gebiete der<br />

Erde. Beim Aufspüren von Explosionen im Universum unterstützen<br />

beispielsweise präzise und schnell arbeitende Kugelgewindetriebe,<br />

die somit maßgeblich dabei helfen, die Rätsel der<br />

modernen Astrophysik zu lösen.<br />

Wer in den Himmel schaut, blickt aus astronomischer Sicht in<br />

die Vergangenheit. Das Weltall ist gefüllt mit energiereichen<br />

Teilchenströmen. Diese kosmische Strahlung geht unter anderem<br />

von Sternenexplosionen aktiver Galaxien aus, aber auch<br />

von Gammaausbrüchen. Welcher Natur die Quellen dieser<br />

Strahlung sind, die „kosmischen Teilchenbeschleuniger“, ist<br />

kaum geklärt. Insgesamt gibt es weltweit vier große Cherenkov-<br />

Teleskope der neuesten Generation: in Australien, Namibia, La<br />

Palma und USA. Die unterschiedlichen Positionierungen der<br />

Teleskope auf der Nord- und Südhalbkugel ermöglichen es den<br />

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


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

PARTNER VON DER EINZELANFERTIGUNG BIS ZUR SERIE<br />

Das Rad der Mechanik muss nicht neu erfunden werden. Und doch ist es<br />

Eichenbergers Anspruch, immer wieder die Grenzen des kaltgerollten Kugelgewindetriebs<br />

neu auszuloten. Das Unternehmen aus dem schweizerischen<br />

Burg nutzt seine Kompetenz als Problemlösungswissen und nimmt jeden neu<br />

entwickelten Spindeltrieb ins Sortiment des Gewinderollers auf. So ist im<br />

Verlaufe der Jahrzehnte eine riesige Auswahl an Kugel- und Gleitgewindetrieben<br />

entstanden. Die Entwickler versuchen stets, von einer Standardmutter und<br />

-spindel auszugehen und diese Bauteile den anwendungsspezifischen<br />

Anforderungen entsprechend anzupassen. Die Herausforderung für die<br />

Entwickler im Hochpreisland Schweiz besteht darin, einen hohen technischen<br />

Wert mit einem marktgerechten, wettbewerbsfähigen Produkt zu vereinen.<br />

Forschern, beide Hälften des Himmels optimal zu beobachten.<br />

Mit diesen Riesenspiegeln können die Forscher mehr als fünf<br />

Milliarden Lichtjahre weit ins Universum schauen.<br />

DIE PERFEKTE BEWEGUNG: IT’S MAGIC!<br />

Auf La Palma wird es so richtig dunkel. Sternbeobachtung und<br />

der Besuch des Observatoriums sind einer der Höhepunkte für<br />

Touristen. Die komplette Insel ist ein Unesco-Schutzgebiet, das<br />

die Qualität und die natürliche Dunkelheit des Himmels schützt.<br />

Als Teil des Roque-de-los-Muchachos-Observatoriums befinden<br />

sich in seiner Umgebung eine ganze Reihe von Teleskopen.<br />

Die Träger und Initiatoren des Cherenkov-Teleskop-Projekts<br />

erkannten das Know-how von Eichenberger und das technische<br />

Potenzial der kaltgerollten Kugelgewindetriebe des Schweizer<br />

Unternehmens. Seine Leidenschaft ist die perfekte Bewegung<br />

und der Anspruch, einen langen Produktlebenszyklus sowie eine<br />

starke Wettbewerbsposition der Partner zu erreichen. So verwirklichen<br />

die Technikexperten bei Eichenberger Ideen für neue Produkte<br />

oder völlig neuartige Antriebe und Gewindetrieblösungen;<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2021</strong>/<strong>10</strong> 29


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

01<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

sie fordern die Grenzen des technisch Machbaren heraus und<br />

wollen das Unmögliche möglich machen. Dieser Anspruch hat<br />

das Magic-Team rundum überzeugt. Die beiden größten Luft-Teleskope<br />

der Welt, Magic I und Magic II, verdanken nun ihre<br />

Leistungs fähigkeit den robusten, gerollten Kugelgewindetrieben<br />

Typ Carry, 12×2. Sie sind das Herzstück in jeder der kleinen Antriebseinheiten<br />

seitlich der Spiegel.<br />

KALTGEROLLTE KUGELGEWINDETRIEBE FÜR<br />

PERFEKTE BEWEGUNG UND MAXIMALE DYNAMIK<br />

Ziel der Teleskope ist es, den bisher unbeobachtbaren Energiebereich<br />

der elektromagnetischen Strahlung zwischen 30 und<br />

300 Gigaelektronenvolt (GeV) zu entschlüsseln. Beobachtungsobjekte<br />

sind unter anderem aktive galaktische Kerne, Supernovaüberreste,<br />

Neutronensterne und Schwarze Löcher. Zudem<br />

können die Messungen dazu beitragen, die bis dahin ungelösten<br />

Gammastrahlungsausbrüche sowie die rätselhafte „Dunkle<br />

Materie“ besser zu verstehen. Damit die Teleskope die erforderliche<br />

sehr kurze Reaktionszeit und außergewöhnliche Präzision<br />

überhaupt erreichen können, ist geradezu eine technische<br />

Meisterleistung notwendig. Durch innovative Details und<br />

spezielle Herstellverfahren schaffen Eichenbergers Gewinde-<br />

DEN RÄTSELN DES UNIVERSUMS AUF DER SPUR<br />

triebe die Voraussetzung für diese perfekte Bewegung mit<br />

maximaler Dynamik.<br />

BESTMÖGLICHE KOMBINATION VON<br />

HÄRTE UND PRÄZISION<br />

Eichenberger stellt die Kraftprotze Carry im Gewinderollverfahren<br />

in großen Serien her. Beim Gewinderollen werden die Längsfasern<br />

des Materials – anders als beim Schleifen, Fräsen oder<br />

Drehen – nicht zerschnitten, sondern umgelenkt. Es entsteht eine<br />

komprimierte, glatt rollierte, äußerst belastbare Oberfläche, die<br />

für eine lange Lebensdauer der Spindel zwingend ist. Die Rauheitswerte<br />

beziehungsweise Rautiefen um Rz 1,0 auf den Gewindeflanken<br />

und im Grundradius sowie eine deutlich verminderte<br />

Kerbempfindlichkeit bringen ebenfalls einen großen Vorteil. <strong>Der</strong><br />

Rollreibungskoeffizient beträgt bei Stahlkugeln 0,003 bis 0,001<br />

gegenüber von Gleitreibung Stahl auf Stahl (geschmiert) 0,1 bis<br />

0,05. Die hervorragenden Gleiteigenschaften des kaltgerollten<br />

Kugelgewindetriebs sorgen für minimalen Abrieb und bieten<br />

wenig Angriffsfläche für Verschmutzung. Dadurch wird ein geräuscharmes<br />

Abrollen der Kugeln möglich.<br />

Durch die jahrelange Erfahrung in der Induktionshärtung im<br />

eigenen Hause hat Eichenberger beachtliches Know-how erarbeitet.<br />

Verschiedene Kugelgewindetriebe von Eichenberger machen es möglich:<br />

CARRY: Verschleißfreier Kugelgewindetrieb für Anwendungen, bei denen<br />

große Lasten bei geringem Energieverbrauch zu bewegen sind. Je nach<br />

Ausführung sind besonders hohe Verfahrgeschwindigkeiten möglich.<br />

SPEEDY: Die Steilgewindespindel setzt – mit hoher Verfahrgeschwindigkeit –<br />

Linear- in Drehbewegungen um. Diese Variante ist nun auch in Aluminium<br />

erhältlich.<br />

EASY: Die hartanodisierte Leichtgewindespindel aus Aluminium mit einem<br />

Wirkungsgrad größer 0,9 für höhere Lasten als bei normalen Gleitspindeln.<br />

Das Spezial-Profil verhindert ein Verklemmen der Mutter.<br />

RONDO: Die Rundgewindespindel mit sehr ruhigen Laufeigenschaften.<br />

Auch sie ist neuerdings zum Teil in Aluminium erhältlich.<br />

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


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

02 03<br />

01 Mit Riesenspiegeln können die Forscher weit ins<br />

Universum schauen. Kugelgewindetriebe vom Typ Carry<br />

sind das Herzstück in jeder der kleinen Antriebseinheiten<br />

seitlich der Spiegel<br />

02 Auf La Palma gehören Sternbeobachtung und der<br />

Besuch des Observatoriums zu den Besuchshöhepunkten<br />

für Gäste der Insel<br />

03 Mit Riesenspiegeln an den Cherenkov-Teleskopen<br />

können die Forscher mehr als fünf Milliarden Lichtjahre<br />

weit ins Universum schauen<br />

Während sich ein Härtereibetrieb ausschließlich dem Härten von<br />

Stahl widmet, strebt der Gewindespezialist danach, die bestmögliche<br />

Kombination von Härte und Präzision zu erhalten. Dies ist<br />

entscheidend für die hohe Steigungsgenauigkeit des Kugelgewindetriebes<br />

bei der beeindruckenden Durchmesservielfalt. Vor allen<br />

Dingen bei kleinen Dimensionen gilt es, diese Herausforderung<br />

zu meistern, denn je geringer der Durchmesser, umso mehr Kompetenz<br />

und Gespür sind bei der Härtung erforderlich.<br />

Bilder: Aufmacher shutterstock_171599534; Sonstige Eichenberger Gewinde AG<br />

www.eichenberger.com<br />

Für die Verbindungen,<br />

die am wichtigsten sind.<br />

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

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KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

EXAKTE POSITIONSSIGNALE –<br />

AUCH WENN´S<br />

UNGEMÜTLICH IST<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Messgetriebe sorgen dafür, dass die Maschinen- oder Anlagensteuerung<br />

ein verwertbares, präzises Positionssignal vom Drehgeber erhält – ganz<br />

gleich, ob in rauen Umgebungen oder in hochgenauen Anwendungen.<br />

Dipl.-Ing. Sven Karpstein ist Geschäftsführer bei der<br />

KBK Antriebstechnik GmbH in Klingenberg<br />

Weltweit sind Maschinen und Anlagen unter widrigen<br />

Bedingungen im Einsatz. Staub, Hitze und<br />

andere belastende Einflüsse können dazu führen,<br />

dass die Bauteile jederzeit ausfallen können.<br />

Maschinenbauer setzen deshalb bei kritischen Komponenten<br />

wie beispielsweise Drehgebern oder Resolvern auf Redundanz;<br />

sie werden in mehrfacher Ausführung verbaut, damit die Anwendung<br />

bei Beschädigung eines Potenziometers weiterhin reibungslos<br />

funktioniert. Das gilt auch für Applikationen, in denen<br />

eine hohe Positioniergenauigkeit gewünscht oder erforderlich ist.<br />

Hier erhöht die Integration eines Messgetriebes die Zuverlässigkeit<br />

der Anwendung, denn es gleicht etwaige Abweichungen und<br />

Ungenauigkeiten der Drehgebersignale aus, die durch Übersetzungsvorgänge<br />

entstehen können.<br />

Die Vorsatzmessgetriebe von KBK Antriebstechnik sind gekennzeichnet<br />

durch hohe Präzision, da sie genau mit den Übersetzungen<br />

gefertigt werden, die der Kunde wünscht (Linearitätsfehler<br />

1 - 2,5 Winkelminuten). Das Klingenberger Unternehmen<br />

hat zwei Standard-Baureihen im Programm, die stets kundenspezifisch<br />

angepasst werden. Beide Messgetriebetypen<br />

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


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

In der Stahlindustrie<br />

helfen Messgetriebe<br />

dabei, die Schlacke<br />

bestmöglich aus der<br />

Schmelze zu<br />

entfernen<br />

unterscheiden sich hauptsächlich durch die Anbauoptionen für<br />

den Drehgeber: Während das Potenziometer bei der Baureihe<br />

VGA (offene Ausführung) mit Klemmpratzen direkt an der „Synchro-Nut“<br />

am vorderen Ende des Messgetriebes befestigt wird,<br />

erfolgt die Verbindung bei der Baureihe VGB (geschlossene<br />

Ausführung) über eine integrierte Metallbalgkupplung und eine<br />

Montageglocke. In beiden Fällen werden die Getriebe dem<br />

Lochbild der Kunden-Anwendung angepasst.<br />

STEUERUNG ERHÄLT EXAKTES POSITIONSSIGNAL<br />

DURCH MESSGETRIEBE<br />

Bei den VGB-Messgetrieben muss der Anwender seinen Drehgeber<br />

nur noch aufstecken – sie sind daher einfach in der Handhabung.<br />

Bei den Messgetrieben der VGA-Baureihe ist vor der Montage<br />

zunächst ein Ritzel auf der Drehgeber-Welle zu befestigen.<br />

Dadurch baut die Konstruktion zwar kompakter, es besteht allerdings<br />

das Risiko, dass der Anwender den Drehgeber falsch mit<br />

dem Getriebe verbindet. Deshalb bietet KBK auch den Anbau des<br />

Drehgebers an. Das Unternehmen liefert jedes Messgetriebe mit<br />

der vom Anwender gewünschten Übersetzung: Beide Vorsatzmessgetriebe<br />

übersetzen vom Schnellen ins Langsame (bis 625:1)<br />

bzw. umgekehrt (bis 1:50) und sind bis zu einer Drehzahl von<br />

4 000 Umdrehungen pro Minute einsetzbar. Die Zahnradpaarungen<br />

sind auf Lebensdauer geschmiert, sodass das Getriebe nicht<br />

gewartet werden muss. Die Messgetriebe werden auf Wunsch abgedichtet<br />

(IP 44) und in einer Edelstahlausführung geliefert.<br />

KBK liefert Messgetriebe in diverse Branchen. Sie kommen<br />

beispielsweise in Abschlackmaschinen in der Stahlindustrie zum<br />

Einsatz. Bei diesem Prozess werden nichtmetallische Rückstände,<br />

die beim Schmelzvorgang entstanden sind, technisch präzise<br />

aus der Schmelze entfernt. Schließlich soll möglichst reiner Stahl<br />

gewonnen werden. Dazu muss die Maschinensteuerung jederzeit<br />

die genaue Position des Abschlackauslegers und des Abschlackschildes<br />

kennen. Mit dieser Vorrichtung an der Spitze des<br />

Auslegers wird die Schlacke aus der Schmelze abgezogen. Das<br />

Mess getriebe stellt sicher, dass die exakte Position des Auslegers<br />

und des Schildes jederzeit an die Maschinensteuerung übermittelt<br />

wird. <strong>Der</strong> Maschinenführer kann Ausleger und Schild dann<br />

so positionieren, dass die größtmögliche Menge an Schlacke aus<br />

der Schmelze abgeschöpft wird. Die Messgetriebe müssen robust<br />

sein, denn an den Maschinen herrschen Temperaturen bis<br />

<strong>10</strong>0 °C.<br />

VIELE EINSATZGEBIETE – VON DER WERKZEUG-<br />

MASCHINE BIS ZUM RADIOTELESKOP<br />

Auch in Werkzeugmaschinen kommt es auf Genauigkeit an –<br />

nicht nur bei der Führung des Werkzeugs am Werkstück, sondern<br />

bereits beim Einwechseln des Werkzeugs aus dem Magazin an<br />

den Werkzeugträger. Je präziser die Einwechslung abläuft, desto<br />

geringer ist die Verzögerung im Bearbeitungsprozess und desto<br />

höher ist der Ausstoß der Maschine und damit ihre Produktivität.<br />

Die Messgetriebe von KBK erfassen an Werkzeugmaschinen die<br />

Position der Werkzeugplätze im Magazin und sorgen dafür, dass<br />

jeder Werkzeugplatz bei der Einwechslung exakt angefahren<br />

wird. Das ermöglicht eine hohe Stückleistung und bringt mehr<br />

Präzision bei der Werkstückbearbeitung.<br />

Auch in Radioteleskopen stellen spielfreie, robuste Messgetriebe<br />

die genaue Ausrichtung des Parabolspiegels sicher. Die Kippbewegungen<br />

des Teleskopreflektors (Elevation) wird über einen<br />

großen Zahnkranz realisiert. Drehgeber melden die Position des<br />

Reflektors an die Prozessrechner, die die Spiegelbewegungen<br />

steuern. Für die genaue Erfassung der Spiegelposition reichen<br />

Drehgeber alleine allerdings nicht aus, da bei der Verstellung des<br />

Spiegels immer nur einzelne Segmente des Zahnkranzes durchlaufen<br />

werden. So entstehen ungerade Positionssignale, die mit<br />

Messgetrieben egalisiert werden.<br />

Ähnlich genau geht es bei Silizium-Kristallzuchtanlagen für die<br />

Wafer-Produktion zu. In sogenannten Czochralski-Anlagen wird<br />

der Kristall von oben langsam aus der Schmelze herausgezogen.<br />

Die Maschinen verfahren langsam und präzise, denn schon<br />

kleinste Fehler können teure Produktschäden verursachen.<br />

Messgetriebe von KBK melden bei dieser Anwendung ständig die<br />

Höhe, in der sich der Silizium-Einkristall gerade befindet, an die<br />

Anlagen-Steuerung. Hierfür hat KBK extra eine neue Getriebeform<br />

entwickelt – ein Nockenschaltgetriebe.<br />

Bilder: Aufmacher anksvatouny – stock.adobe.com, Sonst. KBK Antriebstechnik<br />

www.kbk-antriebstechnik.de<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2021</strong>/<strong>10</strong> 33


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

FLEXIBEL IN DER<br />

VERZAHNUNGSTECHNIK<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Besonders die mechanische Fertigung hochwertiger Stirn- und Kegelräder für den Getriebebau<br />

stellt hohe Anforderungen an die geometrische Genauigkeit. Hier bewährt sich der Einsatz eines<br />

Dehnhülsen-Spanndorns. <strong>Der</strong> Beitrag beschreibt, worauf es in der Konstruktion dabei ankam.<br />

Für Hersteller von Verzahnungsmaschinen und Anwender<br />

im Bereich der Feinzerspanung mit hohen Ansprüche an<br />

die Präzision und Flexibilität ihrer Spannzeuge empfiehlt<br />

Ringspann den mechanischen Dehnhülsen-Spanndorn<br />

HDDS. Als Alternative zu hydraulischen Dehnspannzeugen<br />

punktet er mit einer hohen Rundlaufgenauigkeit von weniger<br />

als fünf Mikrometer. Während erste Hersteller den patentierten<br />

HDDS als mögliche Standardkomponente ihrer Verzahnungsmaschinen<br />

testen, positioniert der Hersteller ihn auch als Komponente<br />

für den vereinfachten Einstieg in die automatisierte<br />

Fertigung.<br />

Mika Strandthaler, Freier Fachjournalist aus Darmstadt für RINGSPANN GmbH<br />

in Bad Homburg<br />

Besonders die mechanische Fertigung hochwertiger Stirn- und<br />

Kegelräder für den Einsatz im Getriebebau ist geprägt von steigenden<br />

Anforderungen an die geometrische Genauigkeit. Gaben<br />

sich die Kunden in diesem Sektor der Feinzerspanung lange Zeit<br />

mit Verzahnungsgüten von 8 oder 9 nach DIN 3961 zufrieden,<br />

müssen die Zulieferer heute meist Qualitäten der Stufe 7 oder 6<br />

realisieren. Wer als Lieferant im Motorrennsport bestehen will,<br />

muss sogar Verzahnungsgüten von mindestens 5 oder 4 leisten.<br />

<strong>Der</strong>art hohe Genauigkeiten sind nicht ohne speziell dafür konzipierte<br />

Spannmittel zu erreichen.<br />

Volker Schlautmann, Leiter des Kundenteams Spannzeuge/<br />

Welle-Nabe-Verbindungen von Ringspann: „Bestenfalls unterstützt<br />

ein solches Spannsystem den Verzahnungstechniker<br />

sowohl bei der Realisierung der stetig steigenden Qualitätsanforderungen<br />

als auch durch mehr anwendungstechnische und wirtschaftliche<br />

Flexibilität.“ Diese dreifache Zielsetzung war es dann<br />

auch, von der sich das Team um Volker Schlautmann bei der Entwicklung<br />

des Dehnhülsen-Spanndorns HDDS leiten ließ. Doch<br />

wie wurde diese Herausforderung gemeistert?<br />

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


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

<strong>Der</strong> Dehnhülsen-Spanndorn<br />

eignet sich für die Handund<br />

Kraftspannung und<br />

vereinfacht den Einstieg in die<br />

vollautomatisierte Fertigung,<br />

da Handlingsysteme und<br />

Mess- und Steuerungstechnik<br />

verzichtbar sind<br />

SPANNEN OHNE LECKAGE-RISIKO<br />

Als mechanisches Innenspannsystem will der HDDS nicht nur<br />

durch die Rundlaufgenauigkeit überzeugen, er bietet auch eine<br />

vier Mal größere absolute Aufweitung als die meisten hydraulischen<br />

Spannzeuge. Daher ist er eine Alternative zu den in der<br />

Verzahnungstechnik vielfach anzutreffenden Hydrodehnspanndornen.<br />

<strong>Der</strong> HDDS nimmt Werkstücke mit Bohrungen bis zur<br />

Toleranzklasse IT<strong>10</strong> auf; viele andere hydraulische Spannzeuge<br />

eignen sich nur für eine Aufnahme von Werkstückbohrungen bis<br />

zur Toleranzklasse IT7. Da der HDDS im Gegensatz zu Hydrodehnspannzeugen<br />

frei von jeglichen Leckagerisiken ist, erhöht<br />

sich durch seinen Einsatz auch die Prozesssicherheit in der Serienfertigung,<br />

in der bereits kleinste Undichtigkeiten an hydraulischen<br />

Spannzeugen den Instandsetzungsfall auslösen. Die einzige<br />

Verschleißquelle des HDDS sind seine Spannscheiben; diese<br />

seien allerdings Qualitätsprodukte mit hohen Standzeiten aus<br />

der eigenen Fertigung, versichert der Hersteller.<br />

HOHE GENAUIGKEITEN, HOHE FLEXIBILITÄT<br />

Messtechnisch untermauern konnte der HDDS seine Leistungsfähigkeit<br />

und seine Leistungsreserven unter anderem beim hochgenauen<br />

Stirnradschleifen in der Fertigung eines schweizerischen<br />

Getriebebauers. Hier wurden seine Plan- und Rundlaufgenauigkeit<br />

sowohl mit einem Kontrollwerkstück an einer taktilen Messvorrichtung<br />

als auch mit einem Original-Rohling in einem Koordinaten-Messsystem<br />

überprüft. Dabei fielen die Ergebnisse noch<br />

besser aus als erwartet: Für die Genauigkeiten zeigten die Messgeräte<br />

beim Planlauf weniger als zwei und im Rundlauf weniger<br />

als drei Mikrometer an. Zudem lag die erzielte Geometriegenauigkeit<br />

der Evolventenverzahnung beim Serienwerkstück innerhalb<br />

der definierten Toleranzgrenzen und damit über den Anforderungen<br />

des Kunden.<br />

In anderen Praxisfällen hat sich gezeigt, dass der Dehnhülsen-<br />

Spanndorn HDDS sowohl hohe Verzahnungsqualitäten ermöglicht<br />

als auch vollautomatisierte Fertigungskonzepte unterstützt.<br />

<strong>Der</strong> Grund: Hydraulische Dehnspanndorne haben physikalisch<br />

bedingt eine nur geringe Dehnrate; für deren Zuführung sind<br />

hochpräzise Handlingsysteme nötig, was die Kosten für die benötigte<br />

Mess- und Steuerungstechnik der Peripherie treibt. <strong>Der</strong><br />

HDDS hingegen ist mit einer Aufweitung versehen, die vier Mal<br />

größer ist als die vieler hydraulischer Spannzeuge. Durch die<br />

hohe Dehnrate reduziert sich der technische Aufwand für die<br />

gesamte Peripherie, was den Einstieg in die vollautomatisierte<br />

Bearbeitung vereinfacht.<br />

<strong>Der</strong> mechanische Dehnhülsen-Spanndorn kann je nach Ausführung<br />

Bohrungen ab 25 mm Durchmesser spannen und eignet<br />

sich auch für Bohrungen, deren Innengeometrie von einer Nut<br />

unterbrochen ist. Außerdem lassen sich Bauteile mit sehr kurzen<br />

Spannlängen bearbeiten. Auch bei Anwendungen in der Hochpräzisionsbearbeitung<br />

hat sich gezeigt, dass sich weitere Vorteile<br />

durch den Einsatz einer Pinole erreichen lassen; hierdurch erhöht<br />

sich die Reproduzierbarkeit des Spannergebnisses, zugleich<br />

steigt die Steifigkeit des Gesamtsystems. So ist das Spannsystem<br />

unempfindlich gegenüber großen, durch die Werkzeuge aufgebrachten<br />

radialen Wirkkräfte.<br />

Bilder: Ringspann<br />

www.ringspann.com<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2021</strong>/<strong>10</strong> 35


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

HIER ROLLEN DIE EXPONATE<br />

Aluminium-Schwerlastprofile sind vergleichsweise leicht und halten hohe dynamische<br />

Belastungen aus. <strong>Der</strong>zeit wird im Deutschen Museum München mit Transportwagen<br />

aus einem Profilbaukasten kostbares Ausstellungsgut aus- und eingeräumt.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Die Vorteile und Belastbarkeit der Aluminium-Schwerlastprofile<br />

von RK Rose+Krieger schätzt auch das Deutsche<br />

Museum in München, das seit 2016 und noch bis<br />

2028 umfangreich renoviert wird. Für ein Museum ist<br />

ein solches Vorhaben ein enormer logistischer Aufwand. Besonders<br />

herausfordernd wird es, wenn es sich um tonnenschwere<br />

Exponate handelt – wie bei der umfassenden Renovierung des<br />

Haupthauses. Um die kostbaren Stücke durch das Museum<br />

bewegen zu können, wurde eine flexible und zuverlässige Transportmöglichkeit<br />

gesucht. Schnell war klar, dass Transportgestelle<br />

auf Rollen die Lösung sein könnten.<br />

FLEXIBEL TROTZ SCHWERER LAST<br />

Bei der Recherche nach einem geeigneten Anbieter stieß das<br />

Team vom Deutschen Museum auf RK Rose+Krieger und den<br />

Blocan-Profilbaukasten. Aluminiumschwerlastprofile des Mindener<br />

Herstellers sind dazu geeignet, die hohen Lasten und freitragenden<br />

Längen der Exponate zu bewegen. Entscheidend für<br />

Bernd Klöpper ist Marketingleiter bei der<br />

RK Rose+Krieger GmbH in Minden<br />

die Auswahl des Systems war auch, dass das Transportsystem so<br />

wenig Eigengewicht wie möglich haben darf. Das Gesamtgewicht<br />

muss auf viele einzelne Rollen verteilt werden, da der neue Hohlraumboden<br />

des Museums nur geringe Punktlasten tragen kann.<br />

MODERNISIERUNG DES<br />

DEUTSCHEN MUSEUMS<br />

1903 gegründet gehört das Deutsche Museum zu den<br />

bedeutendsten Technik- und Wissenschaftsmuseen der<br />

Welt. Es exisitieren vier Standorte: auf der Museumsinsel<br />

München, im Verkehrszentrum auf der Theresienhöhe, in<br />

der Flugwerft Schleißheim und im Deutschen Museum<br />

Bonn. Die vollständige Modernisierung wird voraussichtlich<br />

2028 abgeschlossen – dem Jahr, in dem die Münchner<br />

Institution ihr 125-jähriges Jubiläum feiert. Nach<br />

derzeitigem Stand soll der erste modernisierte Teil des<br />

Ausstellungsgebäudes im Dezember <strong>2021</strong> öffnen – mit<br />

insgesamt 19 neuen Dauerausstellungen von der<br />

Raumfahrt bis zur Gesundheit. Danach beginnt das<br />

Leerräumen der Ausstellungen im zweiten Bauabschnitt.<br />

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


SCHWERLASTPROFILE AUS DEM BAUKASTEN<br />

<strong>Der</strong> Blocan-Baukasten von<br />

Rose+Krieger umfasst Aluminiumprofile<br />

in mehr als <strong>10</strong>0 verschiedenen<br />

Baugrößen und Querschnitten<br />

zwischen 20 und 320 mm. Neben<br />

Konstruktions-, Funktions- und<br />

Sonderprofilen sind auch<br />

Schwerlast profile der Baugrößen<br />

D 80×80, D 80×160 und D 80×240<br />

sowie D 160×160, D 160×240 und<br />

D 160×320 verfügbar; außerdem ein Kabelkanalsystem aus eloxiertem<br />

Aluminium mit diversen Kombinations- und Einsatzmöglichkeiten. Die<br />

Alu- Profilsysteme sind zuverlässig, langlebig und sowohl untereinander<br />

als auch mit Rohrverbindern, Lineareinheiten, Hubsäulen und Elektrozylindern<br />

des Anbieters kombinierbar.<br />

KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

Spezielle<br />

Zudem durfte die Bauhöhe der Wagen, bedingt durch die Raum- und Türhöhen<br />

des Museums, 460 mm nicht überschreiten. Die RK-Schwerlastprofile erfüllen<br />

diese Anforderungen. Auch die Flexibilität des Blocan-Profilmontagesystems,<br />

das dank seiner speziellen Verbindungselemente, den Druckverbindern, einen<br />

schnellen, unkomplizierten Umbau oder ein Koppeln der Schwerlast-Transportwagen<br />

gestattet, sprach für die Alu-Schwerlastprofile.<br />

Knifflig gestaltete sich die Suche nach geeigneten Rollen für die Transportwagen.<br />

Schließlich konnte das Konstruktionsteam gefederte Schwerlasträder vom<br />

Hersteller Blickle Räder+Rollen als Sonderanfertigung für den Einsatz im Deutschen<br />

Museum verbauen. Die robusten Doppel-Lenkrollen mit Gummireifen<br />

und einer Tragfähigkeit bis 6 t können bei kleinem Raddurchmesser besonders<br />

große Lasten aufnehmen. Zudem schonen sie den Boden und dämpfen Vibrationen<br />

bei gleichzeitig hohem Fahrkomfort.<br />

EINFACHE MONTAGE<br />

Die RK-Druckverbinder erleichtern die Montage der Aluminiumschwerlastprofile<br />

und -achsen zu einem Portal oder Transportwagen ganz wesentlich. Die<br />

D-Profile werden lediglich auf Länge geschnitten und durch Druck sowie eine<br />

hochbelastbare und jederzeit wieder lösbare Schraubverbindung zusammengehalten.<br />

Eine weitere Bearbeitung ist nicht erforderlich. So lassen sich die<br />

Konstruktionen einfach demontieren und an anderer Stelle oder in neuer Form<br />

SCHNELL WAR KLAR, DASS TRANSPORT-<br />

GESTELLE AUF ROLLEN DIE RICHTIGE<br />

LÖSUNG FÜR DIE TONNENSCHWEREN<br />

EXPONATE SIND<br />

wieder aufbauen, was für den Einsatz während der Museums-Renovierung vorteilhaft<br />

ist. RK Rose+Krieger fertigte insgesamt sechs Schwerlast-Transportroller<br />

in drei verschiedenen Größen für das Deutsche Museum. Mit Knotenwinkel als<br />

Zubehör erhalten die Konstruktionen die erforderliche Stabilität.<br />

Bisher wurden vor allem Exponate für die neuen Dauerausstellungen auf den<br />

Rollwagen transportiert – darunter der Fendt Vario 200, das supraleitende<br />

Zyklotron, ein Fleischhacker und zwei Brauereikessel sowie weitere große,<br />

schwere Ausstellungsmöbel. Das schwerste und voluminöseste Teil war eine 8 t<br />

schwere Gasturbine. Die einzelnen Ausstellungsstücke legten dabei auf den je<br />

nach Objekt von bis zu acht Personen bewegten Transportwagen eine Strecke<br />

von rund 150 m zurück. Es gibt auch weiterhin zu tun, etwa den Transport des<br />

ersten Diesel motors, der 6 t wiegt, und eines 5,5 t schweren Schiffskolbens.<br />

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3D-DRUCK<br />

Kunststoff hat in vielen Produkten seine Vorteile,<br />

kämpft jedoch mit Vorurteilen, wenn es um<br />

Nachhaltigkeit geht. Als Recyclingmaterial<br />

sieht die Bilanz schon deutlich besser aus.<br />

Ein Unternehmen für Abgassysteme setzt<br />

hochwertige Kunststoff-Schutzelemente aus<br />

Recyclingmaterial für Bauteile in Nutzfahrzeugen<br />

ein und sorgt so für einen schonenden Umgang<br />

mit Ressourcen. Welche Rolle hierbei moderne<br />

Verfahren wie die additive Fertigung im 3D-Druck<br />

spielt, erfahren Sie in folgendem Beitrag.<br />

Die RTA GmbH mit Stammsitz in St. Aegyd in Niederösterreich<br />

ist langjähriger Partner der Nutzfahrzeugindustrie<br />

im Bereich Abgastechnik. Das Unternehmen<br />

entwickelt und produziert Systeme zur Reduktion<br />

von Schadstoff- und Geräuschemissionen von LKW und<br />

Bussen, Agrar- und Baumaschinen, Schienenfahrzeugen,<br />

Schiffen und stationären Anlagen (Hintergrundbild links). Die<br />

Fertigung von RTA, für die ein moderner Maschinenpark mit<br />

sehr hohem Automatisierungsgrad bereitsteht, findet im<br />

Stammwerk St. Aegyd sowie im hessischen Lampertheim<br />

statt, wo auch Versuchseinrichtungen stationiert sind. Am<br />

Standort Rastatt werden die individuellen Abgas- und Abgasnachbehandlungssysteme<br />

in enger Zusammenarbeit mit den<br />

Kunden entwickelt und reichen von Einzelanwendungen bis<br />

zur Großserie. Das erfordert eine hohe Flexibilität in der Produktion<br />

des Abgassysteme-Spezialisten.<br />

VOM MASCHINENBAU ÜBER DIE LUFT- UND<br />

RAUMFAHRT BIS HIN ZUR MSR-TECHNIK<br />

2011 brachte RTA neue Produkte mit erhöhten Schutzanforderungen<br />

auf den Markt – und vertraut seitdem auf Pöppelmann<br />

Kapsto. Die Division der Pöppelmann Gruppe aus dem<br />

niedersächsischen Lohne entwickelt und produziert Kunststoff-Schutzelemente<br />

für verschiedene Anwendungen. Die<br />

Schutzkappen und Verschlussstopfen, Griff- und Schraubkappen<br />

sowie individuell für kundenspezifische Anwendungen<br />

entwickelten Artikel bewahren Außengewinde, Bolzen, Leitungen<br />

und mehr während der Fertigung, der Lagerung und<br />

dem Transport vor dem Eindringen von Schmutz in sensible<br />

und funktionsentscheidende Komponenten. Kapsto Schutzelemente<br />

werden für unterschiedlichste Zielmärkte produziert,<br />

beispielsweise für Hersteller und Zulieferer der Automobilindustrie,<br />

Maschinenbau, Bauwesen, Elektronik, Hydraulik,<br />

Luft- und Raumfahrt, Pneumatik sowie Mess-, Steuer- und<br />

Regelungstechnik.<br />

Bei RTA werden die Kappen und Stopfen aus Lohne vor allem<br />

für Kontaktflächen, Gewinde und Schnittstellen zur Reduktionsmitteleinbringung<br />

eingesetzt, wie Patrick Janson,<br />

Leiter Entwicklung bei RTA, erzählt: „Die Bauteile müssen auf<br />

Antje Bosche ist Marketingbeauftragte bei der KAPSTO, Pöppelmann<br />

GmbH & Co. KG in Lohne<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2021</strong>/<strong>10</strong> 39


3D-DRUCK<br />

01 Ein moderner Maschinenpark mit hohem Automatisierungsgrad<br />

steht für die Fertigung der Abgassysteme bereit<br />

02 Flexible Produktion: Die bei RTA gefertigten Abgassysteme<br />

sind von geringen Stückzahlen bis zur Großserie erhältlich<br />

03 <strong>Der</strong> Abgassysteme-Spezialist verfügt über zahlreiche Tools<br />

und Einrichtungen zur Entwicklung individueller Produkte, z. B.<br />

ein Strömungslabor, Festigkeitsprüfstände mit Heißgaserzeuger<br />

sowie akustische Messtechnik<br />

01<br />

02<br />

Messtechnik zur Verfügung. Damit ist das Unternehmen hervorragend<br />

ausgestattet, um für seine Kunden immer wieder neue individuell<br />

zugeschnittene Abgassysteme zu entwickeln – für die<br />

dann wiederum die entsprechenden Schutzelemente benötigt<br />

werden. Aktuell verwendet RTA ausschließlich Artikel aus dem<br />

Kapsto Standardsortiment, das Produkte in über 3 000 Abmessungen<br />

umfasst, die aus Lagerbestand lieferbar sind. Dazu<br />

kommt ein Sonderprogramm von noch einmal 2 000 weiteren<br />

MIT DER INITIATIVE PÖPPELMANN<br />

BLUE WERDEN ALLE AKTIVITÄTEN<br />

GEBÜNDELT, DIE EINEN<br />

GESCHLOSSENEN MATERIAL-<br />

KREISLAUF ZUM ZIEL HABEN<br />

Ausführungen, die der Kunststoffspezialist innerhalb von zwei<br />

Wochen liefern kann. „Das Standardprogramm von Pöppelmann<br />

Kapsto umfasst eine riesige Auswahl an Normreihen in unterschiedlichsten<br />

Größen und Abmessungen, sodass wir dort bisher<br />

immer die passenden Schutzkappen und Blindstopfen gefunden<br />

haben. Wir wissen aber auch, dass wir bei unserem Partner in guten<br />

Händen sind, wenn wir einmal individuelle Lösungen benötigen<br />

sollten“, meint Patrick Janson.<br />

SPECIAL<br />

03<br />

dem Weg zu unseren Kunden zuverlässig vor Verunreinigungen<br />

und Beschädigungen geschützt werden. Verschmutzungen verursachen<br />

beispielsweise Probleme an den Gewindebuchsen und<br />

bewirken, dass sich Sensoren nicht richtig einschrauben lassen.<br />

Ein starker Schmutzeintrag könnte sogar den Betrieb des ganzen<br />

Systems beeinträchtigen. Das machte den Einsatz von entsprechenden<br />

Schutzelementen erforderlich.“<br />

STANDARD ODER INDIVIDUELL<br />

RTA verfügt über eine hochmodern ausgestattete Entwicklungsabteilung<br />

mit diversen Entwicklungstools, u. a. verschiedene<br />

CAD-Systeme, Simulationssoftware zur ein- und zweiphasigen<br />

Strömungsberechnung (CFD) sowie die Akustik- und Festigkeitsberechnung<br />

(FEM). Für die Validierung stehen ein Strömungslabor,<br />

Festigkeitsprüfstände mit Heißgaserzeugern und akustischer<br />

IM 3D-DRUCK SCHNELL ZU MUSTERN<br />

UND KLEINSERIEN<br />

<strong>Der</strong> Schutzelemente-Profi führt für seine Kunden auch die<br />

schnelle Entwicklung ganz individueller Kappen und Stopfen<br />

durch. Dafür hat Pöppelmann Kapsto ein umfangreiches Dienstleistungsangebot<br />

aufgebaut, das alle Schritte – von der Produktentwicklung<br />

bis zur Serienfertigung – unter einem Dach vereint:<br />

Unter der Bezeichnung FastLane bietet Kapsto eine Produktentwicklung<br />

in Rekordzeit an. Diese beginnt mit einer Machbarkeitsprüfung.<br />

Nach deren positivem Verlauf erhält der Kunde<br />

innerhalb kürzester Zeit ein Angebot inklusive Artikelkonzept in<br />

Form einer technischen Zeichnung oder Artikelskizze. Auf CAD-<br />

Basis erfolgt dann die Artikelkonstruktion. Zur Fertigung erster<br />

Ansichts- oder Funktionsmuster können Kunden wie RTA auf die<br />

Service-Leistungen Rapid Tooling und Rapid Prototyping zurückgreifen.<br />

Rapid Tooling beinhaltet die Herstellung von Prototypenwerkzeugen<br />

im 3D-Druck, die in eine vorhandene Werkzeug-<br />

Stammform eingesetzt werden. Damit lassen sich dann Muster<br />

oder Kleinserien aus Originalmaterial fertigen. Kunden sparen<br />

durch die additive Fertigung im 3D-Druck die Investition in spezielle<br />

Werkzeuge ein.<br />

Alternativ können auch die Artikel selbst im 3D-Druck erstellt<br />

werden. Bei diesem Prozess wird das Produkt in der gewünschten<br />

Geometrie auf Basis der Konstruktionsdaten Schicht für Schicht<br />

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


3D-DRUCK<br />

aufgebaut. Die additive Fertigung eignet sich für Kleinserien, Anschauungs- sowie Funktionsprototypen.<br />

Auf diese Weise gelangen Anwender schnell zu Musterteilen ihrer individuell entwickelten<br />

Kunststoff-Schutzelemente, die dann in Versuchseinrichtungen, wie sie beispielsweise<br />

RTA zur Verfügung stehen, am Originalbauteil auf perfekten Sitz und Funktionalität getestet<br />

werden können. Zusätzlich fertigt der Kunststoffspezialist qualitativ erstklassige Kleinserien,<br />

für die eine Vielzahl an unterschiedlichen Materialien zur Verfügung stehen.<br />

KUNSTSTOFF-SCHUTZELEMENTE FÜR MEHR RESSOURCENSCHONUNG<br />

Ein zentrales Thema in der Unternehmenspolitik, das den Abgassysteme-Hersteller und Pöppelmann<br />

Kapsto verbindet, ist das Engagement für mehr Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung.<br />

Bei RTA steht die Umsetzung in sämtlichen innerbetrieblichen Bereichen – von der Entwicklung<br />

bis zur Produktion – immer wieder auf dem Prüfstand. Das Unternehmen setzt auf<br />

MEHR ALS 3 000 UNTERSCHIEDLICHE<br />

KAPPEN UND STOPFEN<br />

Das von Pöppelmann Kapsto seit mehr als fünfzig Jahren<br />

kontinuierlich weiter ausgebaute Normteileprogramm umfasst<br />

mehr als 3 000 unterschiedliche Kappen und Stopfen aus<br />

Kunststoff, die direkt ab Lager geliefert werden. Neben dem<br />

umfangreichen Standardprogramm entwickeln die Ingenieure<br />

und Techniker bei Pöppelmann Kapsto zudem in enger partnerschaftlicher Zusammenarbeit<br />

mit den Kunden individuelle Schutzlösungen, darunter auch auf Kundenbedürfnisse<br />

entwickelte Thermoform-Trays. Die mehr als 2 500 Mitarbeiter weltweit und die<br />

jahrelange Erfahrung des traditionsreichen Familienunternehmens sorgen dabei für hohe<br />

Qualität und Produktivität sowie den individuellen Service des Kunststoffspezialisten.<br />

<strong>10</strong>0 % Ökostrom und untersucht Möglichkeiten der Energieeinsparung. In der Produktentwicklung<br />

der verschiedenen Bauteile ist die Recyclingfähigkeit ein wichtiger Baustein. Dies entspricht<br />

der Unternehmensphilosophie der Pöppelmann Gruppe, die unter anderem mit der<br />

Initiative Pöppelmann blue unternehmensweit alle Aktivitäten bündelt, die einen geschlossenen<br />

Materialkreislauf zum Ziel haben. Sie beinhaltet unter anderem Vorgaben für kreislauffähige<br />

Produktkonzepte und treibt die Entwicklung von PCR-Materialien an, damit ressourcenschonende<br />

Artikel zum Standard werden. In Zusammenarbeit mit renommierten Kunden, z. B.<br />

aus der Automobilbranche, wurden bereits diverse Projekte realisiert, die belegen, dass ein geschlossener<br />

Materialkreislauf auch in streng regulierten Branchen zur alltagstauglichen Lösung<br />

werden kann.<br />

POST-CONSUMER-RECYCLING-MATERIAL WIRD SALONFÄHIG<br />

Im Rahmen von Pöppelmann blue entwickelte die Division Kapsto Schutzelemente aus <strong>10</strong>0 %<br />

Post-Consumer-Rezyklat (PCR) im eingesetzten Kunststoff. Diese überzeugen durch bewährte<br />

Kapsto-Eigenschaften, die der Qualität bestehender Normreihen aus Neuware in nichts nachsteht.<br />

Bereits seit 2019 sind erstmalig zwei gefragte Normreihen auch als nachhaltige Version<br />

aus PCR verfügbar, im Frühjahr <strong>2021</strong> wurde das Angebot um rund <strong>10</strong>0 neue Artikel erweitert.<br />

Seitdem umfasst das Standardsortiment u. a. auch neue Normreihen aus PCR, wie die Hochvolt-Steckerkappen<br />

GPN 380 und GPN 384 sowie die Hochvolt-Steckerabdeckungen GPN 385.<br />

Die ressourcenschonenden Schutzelemente weckten sofort das Interesse des österreichischen<br />

Unternehmens, erzählt Steffen kleine Stüve, Area Sales Manager bei Pöppelmann Kapsto:<br />

„Wir haben RTA die neuentwickelten Normreihen vorgestellt und entsprechende Muster für<br />

Tests zur Verfügung gestellt.“ Weil die Montageversuche des Abgassysteme-Herstellers positiv<br />

verliefen, erfolgte schnell die Umstellung zahlreicher Artikel auf die ressourcenschonenden<br />

PCR-Versionen. Mit dem Austausch sind die Verantwortlichen bei RTA sehr zufrieden, denn er<br />

verlief ohne jegliche Kundenreklamation. Patrick Janson unterstreicht abschließend: „Neben<br />

unseren eigenen Anstrengungen in Bezug auf Nachhaltigkeit, sind uns Impulse von unseren<br />

Partnern in der Lieferkette willkommen. Pöppelmann Kapsto hilft uns mit PCR-Produkten, unserem<br />

Anspruch als umweltbewusstes Unternehmen gerecht zu werden.“<br />

Bilder: Aufmacher Hintergrund, 01, 02, 03 RTA, 04a-c Pöppelmann Kapsto<br />

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when temperature matters


KLARTEXT<br />

3D-DRUCK:<br />

INDUSTRIE MIT<br />

ENTWICKLUNGS-<br />

POTENZIAL?<br />

TOM KRAUSE<br />

Leiter Geschäftsbereich Additive Fertigung bei der igus GmbH, Köln<br />

<strong>Der</strong> 3D-Druck bietet die Möglichkeit vor allem schnell und kostengünstig<br />

Prototypen und Kleinserien herzustellen. Dazu gibt es am Markt eine<br />

Vielzahl an Materialien wie zum Beispiel Kunststoffe. Wir bei Igus entwickeln<br />

speziell für den 3D-Druck Filamente und SLS-Pulver, die auf Reibung<br />

und Verschleiß optimiert sind. So können wir langlebige Bauteile direkt mit<br />

den passenden Eigenschaften additiv fertigen. Mit unserem 3D-Druckservice<br />

produzieren wir innerhalb weniger Tage die Teile für den Kunden, alternativ<br />

bieten wir unsere Kunststoffe auch direkt zur Verarbeitung auf dem<br />

eigenen Drucker an. Die Zukunft sehen wir immer mehr in der Integration<br />

von Intelligenz in die Bauteile. Bei Igus nutzen wir zum Beispiel den<br />

Multimaterialdruck, um Sensoren zu integrieren, die zur Zustandsüberwachung<br />

oder auch zu einer Überlastwarnung eingesetzt werden können.<br />

Ob Werkzeuge, Schmuck,<br />

Fahrzeugkomponenten<br />

oder medizinische<br />

Produkte – 3D-Druck ist<br />

mittlerweile in vielen<br />

Bereichen angekommen<br />

und ermöglicht die schnelle<br />

Produktion von Kleinserien<br />

und individuellen<br />

Prototypen. Doch worin<br />

liegt der wahre Mehrwert<br />

des 3D-Drucks, welche<br />

Möglichkeiten eröffnen sich<br />

in Design und Konstruktion<br />

und wo besteht<br />

Entwicklungspotenzial,<br />

beispielsweise durch<br />

erweiterte Funktionen<br />

wie KI?<br />

DIE ZUKUNFT<br />

SEHEN WIR IMMER<br />

MEHR IN DER<br />

INTEGRATION<br />

VON INTELLIGENZ<br />

IN DIE BAUTEILE<br />

3D-DRUCK KANN<br />

DAS GANZE<br />

BAUWESEN<br />

VERÄNDERN<br />

SPECIAL<br />

MAREK SUCHOCKI<br />

Civil Infrastructure Engagement Lead, Autodesk, EMEA<br />

Auch wenn die Technologie des 3D-Drucks ursprünglich aus der Prototypenentwicklung<br />

kommt, ist sie inzwischen auch in diversen anderen Industrien angekommen.<br />

Durch die rasant steigende Anwendung von BIM – Building Information<br />

Modeling – setzt nun neben der Architektur auch die Bauindustrie auf die<br />

schichtweise Fertigung von Modellen und ganzen Gebäuden. Weniger Zeit und<br />

dafür mehr Gestaltungsfreiheit, denn mithilfe von 3D-Druck können auch<br />

komplexe und kosten- sowie zeitaufwendige Ideen realisiert werden. Besonders<br />

vielversprechend für den Bau: Beton aus dem Drucker. So entstehen heute schon<br />

ganze Häuser in nur wenigen Tagen. Trotzdem gibt es noch viel Entwicklungspotenzial,<br />

und die Technologie steckt in den Kinderschuhen. Können dazu weiterhin<br />

die aktuellen Herausforderungen wie das teure Equipment oder der Mangel an<br />

klar definierten Regeln und Vorschriften angegangen werden, kann 3D-Druck das<br />

Bauwesen grundlegend verändern.<br />

42 DER KONSTRUKTEUR <strong>2021</strong>/<strong>10</strong>


KLARTEXT<br />

MICHEL KRAUSE<br />

SIMULIA Industry Process Consultant Senior Specialist bei Dassault Systèmes, Hamburg<br />

Um im Wettbewerb erfolgreich zu sein, müssen Unternehmen Kosten senken und flexibel agieren.<br />

Dies hängt mit steigenden Kundenbedürfnissen nach individuellen und nachhaltigen Produkten<br />

zusammen. Mit 3D-Druck können Unternehmen diese Herausforderungen meistern, da sich<br />

wirtschaftliche und ökologische Ziele miteinander vereinbaren lassen. Beispielsweise wird der<br />

Material- und Rohstoffverbrauch bei der Fertigung enorm reduziert. Zudem ermöglicht es die<br />

ortsunabhängige Produktion im 3D-Druckverfahren, Transportkosten und damit CO 2<br />

-Emmisionen<br />

einzusparen. Ein weiterer Mehrwert ergibt sich aus der Gewichtsreduktion von Bauteilen, die etwa<br />

bei Fahrzeugkomponenten eine wichtige Rolle spielt. Die hierfür notwendige Flexibilität und Effizienz<br />

in der individuellen Fertigung können Unternehmen durch den Einsatz vonSimulationssoftwarelösungen<br />

erreichen, um etwa die Qualität des Produkts exakt vorauszusagen.<br />

MIT 3D-DRUCK LASSEN<br />

SICH WIRTSCHAFTLICHE<br />

UND ÖKOLOGISCHE ZIELE<br />

MITEINANDER VEREINBAREN<br />

DIE GRÖSSEREN<br />

TECHNOLOGISCHEN<br />

POTENZIALE LIEGEN<br />

VOR ALLEM AUF DER<br />

SOFTWARESEITE<br />

UWE POPP<br />

Dipl.-Ing., Managing Director Apium Additive Technologies, Karlsruhe<br />

Besonders die Branchen profitieren von der Technologie, die Kleinserien oder Sonderbauteile<br />

herstellen. Dazu können auch Ersatzteile zählen, Vorrichtungen, Halterungen und Gehäuse.<br />

In der Medizintechnik liegt besonders großes Potenzial, da wir Menschen uns in unserer<br />

jeweiligen Physis voneinander unterscheiden. Aus technischer Sicht kann die Luftfahrt mit<br />

Leichtbauteilen und geringen Stückzahlen vom 3D-Druck profitieren. <strong>Der</strong> 3D-Druck hat vor<br />

allem hinsichtlich der Rüstzeit enorme Vorteile. Vorrichtungen bei der Fertigungsvorbereitung<br />

sind im 3D-Druck entweder nicht notwendig oder werden in Form einer Stützstruktur<br />

miterzeugt. Letztlich ist noch die Materialersparnis bei der Bauteilerzeugung hervorzuheben,<br />

die allerdings die richtige Kenntnis des Anwendungsfalls und der Kräfte, die das Bauteil<br />

erfährt, voraussetzt. Dann können organische Bauteile schnell und kostengünstig erzeugt<br />

werden, die konventionell so nicht zu fertigen sind und einen wirtschaftlichen Vorteil mit<br />

sich bringen. Aber letztlich liegt die Profitabilität darin, wie gut die jeweiligen Unternehmen<br />

die Technologien verstehen und in ihre Produkte und Prozesse integrieren können.<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2021</strong>/<strong>10</strong> 43


3D-DRUCK<br />

AUFBRUCH IN DIE<br />

VIERTE DIMENSION<br />

DURCH AKTIVE<br />

MATERIALIEN<br />

Additive Fertigung revolutioniert die Industrie über alle Ebenen hinweg.<br />

Ob bei der Herstellung von Prototypen, Ersatzteilen und Endprodukten<br />

oder im Werkzeug- und Formenbau – durch neue Gestaltungs- und<br />

Fertigungsmöglichkeiten, neue Materialien sowie Symbiosen mit traditionellen<br />

Verfahren eröffnen sich immer wieder neue Welten. Jetzt wird der gedruckten<br />

3D-Struktur die Zeit als vierte Dimension hinzufügt. Diesem spannenden Thema<br />

geht die Redaktion im Interview mit den beiden Doktoratsstudierenden Thomas<br />

Lumpe und Cosima du Pasquier auf den Grund. Sie forschen am Lehrstuhl für<br />

Produktentwicklung und rechnerbasierte Methoden von Prof. Kristina Shea<br />

im Bereich des Maschinenbaus und der Verfahrenstechnik an der ETH Zürich<br />

unter anderem am 4D-Druck.<br />

Was verstehen Sie unter 4D-Druck?<br />

Wie funktioniert das technisch?<br />

SPECIAL<br />

THOMAS LUMPE / COSIMA DU PASQUIER: Im 4D-Druck ist<br />

die Zeit die vierte Dimension. <strong>Der</strong> Begriff 4D-Druck umfasst<br />

deshalb 3D-gedruckte Objekte, die ihre Form oder ihre mechanischen<br />

Eigenschaften über die Zeit verändern können,<br />

wenn sich Umwelteinflüsse wie zum Beispiel die Temperatur<br />

oder die Feuchtigkeit ändern.<br />

Cosima du Pasquier und Thomas Lumpe, Lehrstuhl für Produktentwicklung<br />

und rechnerbasierte Methoden an der ETH Zürich in der Schweiz<br />

THOMAS LUMPE / COSIMA DU PASQUIER: Dieses besondere<br />

Verhalten von 4D-gedruckten Objekten wird ermöglicht durch<br />

den Einsatz von sogenannten aktiven Materialien. Aktive<br />

Materialien reagieren auf Änderungen in ihrer Umgebung<br />

und können sich so zum Beispiel beim Erhitzen kontrolliert<br />

verformen. Durch den Einsatz von modernen Druckprozessen<br />

können aktive Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften<br />

gleichzeitig 4D-gedruckt werden. Die Freiheiten in der Formgebung<br />

durch den 3D-Druck in Kombination mit der Materialvielfalt<br />

ermöglichen es, aktives Verhalten direkt in Objekte<br />

„einzuprogrammieren“.<br />

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


3D-DRUCK<br />

Cosima<br />

Du Pasquier<br />

Thomas<br />

Lumpe<br />

Was gibt es hier für unterschiedliche Ansätze?<br />

THOMAS LUMPE / COSIMA DU PASQUIER: Die Ansätze sind<br />

vielfaltig und hängen sehr von der jeweiligen Anwendung ab.<br />

Wir benutzen oft Wärme und die Kombination von Materialien<br />

mit unterschiedlichen Verhalten bei hohen Temperaturen, sogenannten<br />

Formgedächtnispolymeren. Diese Materialien können<br />

bei hohen Temperaturen verformt werden und durch Abkühlen<br />

in diesem verformten Zustand fixiert werden. Bei erneutem<br />

Erhitzen „erinnern” sich die Materialien an ihre ursprüngliche<br />

Form und nehmen diese wieder an. Weiterhin arbeiten wir<br />

auch mit Strukturen, die sich bei unterschiedlichem Luftdruck<br />

verformen. Dies hat den Vorteil, dass höhere Kräfte und größere<br />

Verformungen erreicht werden können. Andere Möglichkeiten,<br />

um 4D-gedruckte Strukturen zu aktivieren, sind zum Beispiel<br />

Licht, chemische Reaktionen oder Feuchtigkeit.<br />

INTELLIGENTE WERKSTOFFE<br />

4D-Druck ist für Anwendungen geeignet, in<br />

denen autonome Strukturen benötigt werden.<br />

Etwa für die „Selbstmontage” von Teilen, wobei<br />

sich unterschiedliche Substrukturen durch<br />

sensorische Auslöser wie Wasser, Wärme,<br />

Vibration oder Schall aktiv miteinander<br />

verbinden und verformen, ohne dass ein<br />

<strong>Konstrukteur</strong> oder Mechaniker benötigt wird.<br />

Wo könnte 4D-Druck in der Industrie – konkret<br />

im Maschinenbau – Vorteile erschließen?<br />

THOMAS LUMPE / COSIMA DU PASQUIER: Durch das reaktive<br />

Verhalten in Bezug auf Umwelteinflüsse eignet sich der 4D-<br />

Druck besonders für Anwendungen in Bereichen, in denen<br />

autonome Strukturen benötigt werden. Dies ist nützlich für die<br />

„Selbstmontage” von Teilen, wobei sich unterschiedliche<br />

Sub-Strukturen aktiv miteinander verbinden und verformen,<br />

ohne dass ein <strong>Konstrukteur</strong> oder Mechaniker benötigt wird. So<br />

könnten sich zum Beispiel Satelliten oder andere Raumfahrzeuge<br />

im Weltraum selbst zusammenbauen oder für andere Verwendungszwecke<br />

rekonfi gurieren. Weitere Anwendungsgebiete<br />

sind die Entfaltung von Solarkollektoren im Weltraum oder der<br />

Einsatz in verformbaren Flügeln in der Luftfahrt.<br />

Das klingt nach einer Herausforderung für die Konstruktion …<br />

THOMAS LUMPE / COSIMA DU PASQUIER: Die Konstruktion<br />

dieser Strukturen ist tatsächlich eine große Herausforderung.<br />

Da die Änderung der Form und Eigenschaften der Strukturen<br />

von sehr vielen einzelnen Faktoren sowie deren Zusammenspiel<br />

abhängig ist, müssen diese ebenfalls in der Konstruktion<br />

berücksichtigt werden. Dabei ist es vor allem wichtig, das<br />

Material- und Struktur verhalten korrekt zu modellieren, um<br />

diese dann in rechnergestützte Entwurfsmethoden zu integrieren.<br />

So kann das Potenzial des 4D-Drucks für viele unterschiedliche<br />

Anwendungen optimiert werden.<br />

Bilder: Aufmacher fotomek – stock.adobe.com, Sonstige ETHZ Zürich,<br />

www.edac.ethz.ch<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2021</strong>/<strong>10</strong> 45


3D-DRUCK<br />

LEICHTBAU FÜR<br />

DEN KLIMASCHUTZ<br />

Die Folgen der Klimakrise werden immer<br />

spürbarer. Um wertvolle Ressourcen zu sparen<br />

und CO 2<br />

-Emissionen zu reduzieren, ist die<br />

Mithilfe der Industrie gefragt. Verlässliche<br />

Unterstützung auf ihrem Weg zur nachhaltigen<br />

Produktgestaltung bietet Unternehmen die<br />

Konstruktionsphilosophie des Leichtbaus.<br />

SPECIAL<br />

Die sich häufenden Wetterextremereignisse wie Hitzewellen<br />

oder Starkregen der letzten Zeit sprechen für<br />

sich. Hinzu kommen die alarmierenden Ergebnisse des<br />

jüngsten Berichts des Weltklimarats (Intergovernmental<br />

Panel on Climate Change, IPCC): Bei derzeitiger Entwicklung<br />

drohe bereits 2030 – zehn Jahre früher als bislang angenommen –<br />

eine Erderwärmung um 1,5 °C. Nur eine strenge Begrenzung der<br />

globalen Treibhausgas-Emissionen kann diesem Trend entgegensteuern.<br />

Doch hier ist auch das Engagement der Industrie gefragt<br />

– nicht nur aufgrund der gesamtgesellschaftlichen Aufgabe<br />

des Klimaschutzes, sondern auch in Hinblick auf den Erhalt der<br />

eigenen Wettbewerbsfähigkeit. Denn: Eine CO 2<br />

-neutrale Lieferkette<br />

etabliert sich zunehmend als Kundenanforderung.<br />

Leichtbau ist mehr als nur die Substitution von Werkstoffen.<br />

Es geht vielmehr darum, Produkte völlig neu zu denken und<br />

konventionelle Methoden des Engineerings zu hinterfragen. Mit<br />

intelligentem Design, der Nutzung neuer Technologien, optimierten<br />

Prozessen und digitalen Wertschöpfungsketten lassen<br />

sich so nicht nur Zeit und Kosten, sondern auch wertvolle Ressourcen<br />

sparen und CO 2<br />

-Emissionen reduzieren.<br />

LEICHTBAU ALS INNOVATIONSTREIBER<br />

FÜR DEN KLIMASCHUTZ<br />

Egal ob im klassischen Bauwesen, im Maschinenbau, in der Automobilbranche<br />

oder im Luft- und Raumfahrtsektor – durch die<br />

frühzeitliche, ganzheitliche Betrachtung der Anforderungen über<br />

den gesamten Produktlebenszyklus (Produktion, Transport, Nutzung,<br />

Weiterverwertung) können durch Leichtbau Ressourcen<br />

ohne zusätzliche Kosten gespart werden. Es ergeben sich vielfältige<br />

Handlungsfelder, zum Beispiel:<br />

■ Leichtbau in der Produktentwicklung: Unter anderem können<br />

Topologie-Optimierungen oder eine Funktionsintegration in<br />

Dr. Wolfgang Seeliger, Geschäftsführer, Leichtbau BW GmbH, Stuttgart<br />

01<br />

01 Durch eine<br />

Topologie-Optimierung<br />

des Nadelbettenträgers<br />

einer Flachstrickmaschine<br />

konnten rund ein Drittel<br />

Material sowie 30 % CO 2<br />

pro Jahr eingespart werden<br />

der Konstruktionsphase zur Ressourceneffizienz und -einsparung<br />

beitragen<br />

■ Leichtbau in der Fertigung: Die additive Fertigung von Bauteilen<br />

und intelligente Verarbeitungstechnologien können das<br />

Entstehen von überschüssigem Abfall-Material vermeiden<br />

■ Leichtbau beim Gebäude- und Brückenbau: Aus dem Einsatz<br />

materialminimierter Leichtbaustrukturen sowie Carbon- und<br />

Gradientenbeton können Zement- und Stahleinsparungen<br />

resultieren<br />

■ Leichtbau im Transport: Eine Reduzierung des Materialeinsatzes<br />

verringert den Energieverbrauch im Transport und im<br />

Handling<br />

Prägend für den Maschinenbau, insbesondere im Bereich Werkzeug-<br />

und Verarbeitungsmaschinen, ist ein hoher Wettbewerbsdruck,<br />

der nach immer besseren und gleichzeitig preiswerteren<br />

Produkten verlangt. Zwei Wege sind denkbar, um die Produktivität<br />

zu steigern und Emissionen zu vermeiden: Material und damit<br />

indirekt auch CO 2<br />

bei der Herstellung der Maschine einzusparen<br />

und/oder durch Optimierungen weniger Energie beim Betrieb<br />

der Maschine zu verbrauchen, wenn bewegte Teile leichter<br />

werden. Diese Ausgangssituation prädestiniert den Leichtbau als<br />

Lösungsansatz mit großen Umsatz- und Kostensenkungspotenzialen<br />

– bei gleichzeitigem Ressourcenschutz.<br />

BUSINESS-CASES AUS DEM MASCHINENBAU<br />

Einige Maschinenbau-Unternehmen setzen Leichtbau bereits<br />

heute erfolgreich in der Praxis um. Ihre zunächst anfallenden<br />

Entwicklungskosten amortisierten sich innerhalb kürzester Zeit.<br />

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


3D-DRUCK<br />

LEICHTBAU IST MEHR ALS<br />

NUR DIE SUBSTITUTION<br />

VON WERKSTOFFEN<br />

So wurde ein Nadelbettenträger, also eine gewichtsintensive<br />

Komponente einer Flachstrickmaschine, des Unternehmens H. Stoll<br />

AG & Co. KG topologisch optimiert. Durch die lastengerechte<br />

Konstruktion wurde Material nur dort angebracht, wo Kräfte wirken.<br />

Dadurch konnten rund 30 % Material gespart werden, was<br />

mit einer Senkung der Herstellungskosten um 7 % einherging.<br />

Damit ermöglichte die Leichtbauweise auch eine CO 2<br />

-Reduktion<br />

um 30 % pro Jahr durch einen reduzierten Energiebedarf.<br />

Dass insbesondere in der frühen Entwicklungsphase eine entscheidende<br />

Materialeinsparung möglich ist, verdeutlicht ein<br />

weiteres Beispiel. In der Wellpappen-Verarbeitungsmaschine<br />

der Wilhelm Bahmüller Maschinenbau Präzisionswerkzeuge<br />

GmbH bewegt ein Schlitten die Produktstapel im zyklischen<br />

Start-/Stopp-Betrieb innerhalb der Maschine. Für diese Bauteilgruppe<br />

wurde das größte Potenzial zur Optimierung der Funktion<br />

der Maschine ermittelt. Die Masse an bewegten Teilen mit Antriebskomponenten<br />

wurde durch Neukonstruktion um etwa<br />

50 % im Vergleich zur ursprünglichen Konstruktion reduziert.<br />

Daraus resultieren im Betrieb der Maschine Energieeinsparungen<br />

von rund 40 % und eine Senkung der Herstellungskosten um<br />

bis zu 25 %.<br />

Laut einer Hochrechnung auf die deutsche Maschinenbaubranche<br />

im Rahmen einer Studie des Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik<br />

und Automatisierung, die von der Leichtbau BW<br />

mitbeauftragt wurde, ließen sich allein durch die Materialeinsparung<br />

aus dem ersten Beispiel jährlich der Stahlverbrauch um<br />

etwa 1,53 Mio. t und der CO 2<br />

-Ausstoß um rund 2 Mio. t verringern.<br />

Letzteres entspricht den jährlichen CO 2<br />

-Emissionen einer<br />

Stadt wie Lübeck.<br />

CO 2<br />

-EINSPARPOTENZIAL DURCH LEICHTBAU<br />

Noch eindrücklicher wird das Potenzial für den Klimaschutz<br />

durch Leichtbau unter folgendem Betrachtungswinkel: Die LCS<br />

Life Cycle Simulation GmbH berechnete exemplarisch anhand<br />

von baden-württembergischen KMU aus dem Netzwerk der<br />

Leichtbau BW, wie viele Millionen Tonnen CO 2<br />

jährlich durch die<br />

Umsetzung von Leichtbauprinzipien eingespart werden können.<br />

Betrachtet wurden dabei Leichtbaulösungen aus den Branchen<br />

Maschinenbau und Mobilität. Insgesamt konnte durch die<br />

Leichtbauoptimierungen für die betrachteten Branchen ein CO 2<br />

-<br />

Einsparpotenzial von bis zu 36 Mio. t hochgerechnet werden. Das<br />

entspricht in etwa dem jährlichen CO 2<br />

- Ausstoß der Schweiz. <strong>Der</strong><br />

Beitrag und das zukünftige Potenzial des Leichtbaus zum Klimaschutz<br />

sind damit enorm.<br />

02<br />

02 Dank Leichtbau konnte die Masse an bewegten Teilen einer<br />

Wellpappen-Verarbeitungsmaschine um 50 % reduziert werden,<br />

die Herstellungskosten sanken um 25 %<br />

NACHHALTIGKEIT DURCH<br />

LEICHTBAU IN DER PRAXIS<br />

Zwei Tage voller Leichtbauinnovationen rund um das<br />

Thema „Nachhaltigkeit durch Leichtbau in der Praxis“<br />

erwarten die Teilnehmer am 09. und <strong>10</strong>. November <strong>2021</strong><br />

beim Technologietag Leichtbau, der in diesem Jahr dank<br />

der engen Zusammenarbeit mit China, Kanada und der<br />

European Lightweight Association (ELA) erstmalig als<br />

Global Lightweight Summit stattfinden wird.<br />

Die Konferenz findet als hybrides Event statt. Interessenten<br />

sind herzlich eingeladen, vor Ort im Mövenpick<br />

Hotel Stuttgart Airport oder per Online-Livestream<br />

teilzunehmen.<br />

Am ersten Konferenztag präsentieren und diskutieren<br />

internationale Leichtbau-Experten in praxisorientierten<br />

Sessions zu innovativen Themen wie CO 2<br />

-Reduzierung in<br />

China, neue Materialien und ihr Beitrag zur Nachhaltigkeit<br />

sowie kreislauffähige Produktion. Ebenso bietet der<br />

renommierte Umweltforscher Prof. Dr. Michael Braungart<br />

neue Nachhaltigkeitsimpulse. Dabei kommt bei der<br />

gesamten Konferenz dank (digitaler) Vernetzungsmöglichkeiten<br />

der persönliche Austausch nicht zu kurz. In<br />

den Pausen bieten vielfältige Themeninseln weitere<br />

Leichtbauinspirationen. Vor-Ort-Teilnehmer dürfen<br />

sich am zweiten Konferenztag zudem auf exklusive<br />

Touren durch innovative baden-württembergische<br />

Unternehmen und Forschungseinrichtungen freuen.<br />

Das Programm zum Technologietag Leichtbau <strong>2021</strong><br />

sowie die Möglichkeit zur Anmeldung finden Sie unter:<br />

www.leichtbau-technologietag.de<br />

NEUDENKEN FÜR DAS KLIMA<br />

In der Industrie schlummert großes Zukunftspotenzial, um unsere<br />

Ressourcen zu schützen und die Klimaziele zu erreichen. Die<br />

Konstruktionsphilosophie des Leichtbaus vermag dieses Potenzial<br />

zu wecken. Die Werkzeuge zum Neudenken konventioneller<br />

Engineering-Methoden sind da – sie müssen nur genutzt werden,<br />

wie es etwa die hier genannten Praxisbeispiele verdeutlichen.<br />

Damit bleibt festzuhalten: Weniger ist mehr, Leichtbau<br />

lohnt sich.<br />

Bilder: Aufmacher dehweh – stock.adobe.com, 01 wbk Karlsruhe,<br />

02 WILHELM BAHMÜLLER Maschinenbau Präzisionswerkzeuge GmbH,<br />

Infokasten Leichtbau BW GmbH<br />

www.leichtbau-bw.de<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2021</strong>/<strong>10</strong> 47


3D-DRUCK<br />

3D-DRUCK-TECHNOLOGIEN MÜSSEN<br />

NICHT KOMPLIZIERT SEIN<br />

Von der Medizin bis zum Bauwesen – die additive Fertigung ist eine der zukunftsträchtigsten<br />

Technologien unserer Zeit. Ein junger Player auf diesem dynamischen Markt möchte<br />

sich im Bereich des Metall-3D-Drucks einen Namen machen und für Anwender durch<br />

vergleichsweise wirtschaftliche Metall-3D-Drucker die Einstiegshürde senken. Das Beste<br />

daran: Komfortable Bedienung und zuverlässiges Sicherheitssystem gehen Hand in Hand.<br />

SPECIAL<br />

Die One Click Metal GmbH wurde 2019 gegründet und ist<br />

ein B2B-Industrie-Unternehmen mit Sitz in Tamm nahe<br />

Stuttgart. Das rund 20-köpfige Startup-Team ist davon<br />

überzeugt, dass Technologien für jeden verständlich gemacht<br />

werden können. Darum vereinfacht One Click Metal seine<br />

Produkte so, dass jeder sie erfolgreich nutzen kann. Mit dem<br />

Metall-3D-Druck-System bedient das Unternehmen vor allem<br />

Einsteiger und Interessierte an dieser Technologie. Von Anfang<br />

an dabei ist Michael Volk, leitender Ingenieur für Produktentwicklung<br />

des Startups. „Wir möchten den Metall-3D-Druck der<br />

breiten Masse zugänglich machen.“ Dazu orientiert sich das junge<br />

Unternehmen stark an den Bedürfnissen der Kunden. Zu diesem<br />

Zweck wird eine klare Strategie verfolgt: einfache Handhabung<br />

des Druckers, geringes finan zielles Investment, ganzheitlicher<br />

Ansatz und zuverlässige Technik. <strong>Der</strong> Metall-3D-Druck sei<br />

Christoph Warter, Siemens Smart Infrastructure, Business Unit Electrical<br />

Products bei der Siemens AG in Fürth<br />

ein zeitintensiver Prozess, deswegen müssten die verbauten Teile<br />

besonders robust sein. Außerdem muss das Sicherheitskonzept<br />

funktionieren, weil ein Laser zum Einsatz kommt.<br />

DEN RICHTIGEN PARTNER GEFUNDEN<br />

Hier hat One Click Metal von Anfang an auf Siemens-Lösungen<br />

mit einem umfangreichen Produktportfolio und hohen Qualitätsund<br />

Sicherheitsstandards gesetzt. „Ich war beeindruckt von den<br />

kurzen Entscheidungswegen in der Zusammenarbeit“, sagt Timo<br />

Vogel, Vertriebsmitarbeiter bei Siemens, der das Projekt von Beginn<br />

an begleitet. Neben hoher Dynamik in allen Prozessen setzt<br />

das Startup auf Transparenz und Wissensvermittlung. „Wir wollen<br />

unseren Kunden leicht verständliche Informationen an die<br />

Hand geben und ihnen so den Einstieg in den Metall-3D-Druck<br />

erleichtern“, erklärt Michael Volk. Transparenz ist hier nicht nur<br />

im Umgang mit den Kunden wichtig, sondern auch in der Zusammenarbeit<br />

mit Lieferanten. In einem offenen Austausch war die<br />

richtige Lösung schnell parat, die zur Anforderung passte und das<br />

bei gleichzeitig überschaubaren Kosten.<br />

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


3D-DRUCK<br />

EINFACHHEIT IST TEIL UNSERER PHILOSOPHIE<br />

Wir möchten Metall-3D-Druck-Technologien vor allem für Einsteiger zugänglich<br />

machen. Das Anlernen erfolgt direkt über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle in Form<br />

von Schritt-für-Schritt-Anleitungen für den gesamten Druckprozess. Die Bedienung ist<br />

intuitive, sodass Bediener keine fachlichen Vorkenntnisse benötigen. Zudem sind<br />

wichtige Interaktionspunkte am Gerät grün, was die Bedienung deutlich erleichtert.<br />

Die HMI meldet dem Nutzer automatisch, welche Elemente ausgetauscht werden<br />

müssen und führt den Anwender sukzessive durch den Wartungsprozess. Dies<br />

erleichtert die Ausführung und verringert die Fehlerwahrscheinlichkeit.<br />

MICHAEL VOLK, leitender Ingenieur für Produktentwicklung bei One Click Metal, Tamm<br />

Neben der Wirtschaftlichkeit kommt es auch auf die Größe<br />

Sicherheitskkomponenten an. „Wir haben in unserem Schaltschrank<br />

nur sehr begrenzt Platz. Da ist es von enormem Vorteil,<br />

dass die Siemens-Geräte kompakt sind und sich leicht montieren<br />

lassen“, freut sich Michael Volk. Einfachheit ist schließlich auch<br />

Teil der Philosophie: „Unser ganzheitliches Konzept umfasst die<br />

Software zur Datenvorbereitung, den Drucker und die Auspackstation.<br />

Alle Bausteine sind aufeinander abgestimmt, sodass der<br />

Kunde beispielsweise keine weitere Zusatzsoftware benötigt“, erklärt<br />

der Mechatroniker. „Unsere Philosophie ist ‚wir denken für<br />

dich mit‘ – wir nehmen also unsere Kunden an die Hand und<br />

führen sie durch den gesamten Prozess. Außerdem ermöglichen<br />

wir mit unserem Kartuschensystem ein einfaches und sicheres<br />

Pulverhandling.“<br />

INTUITIVE BEDIENUNG ÜBER EINE<br />

MENSCH-MASCHINE-SCHNITTSTELLE<br />

SOBALD IM LAUFENDEN<br />

PROZESS DIE TÜR GEÖFFNET<br />

WIRD, UNTERBRICHT DER<br />

SICHERHEITSSCHALTER DEN<br />

BETRIEB DES LASERS<br />

EIN SCHUTZMECHANISMUS<br />

DARF NICHT FEHLEN<br />

Bei aller Einfachheit im Handling darf natürlich<br />

die Sicherheit im Umgang mit den Metall-3D-<br />

Druckern nicht zu kurz kommen. Dafür verbaut<br />

One Click Metal einen RFID-Sicherheitsschalter<br />

sowie ein Sicherheitsschaltgerät inklusive<br />

Zeitverzögerung. <strong>Der</strong> Schalter reagiert, sobald<br />

bei laufendem Laser die Schutztüre geöffnet wird<br />

und schaltet den Laser sofort ab. Ein redundantes<br />

System wird damit überflüssig.<br />

TIMO VOGEL, Vertriebsmitarbeiter bei Siemens,<br />

Nürnberg<br />

Die Benutzerfreundlichkeit zeigt sich in der einfachen Handhabung.<br />

Das Anlernen der Bediener erfolgt in vielen Bereichen<br />

direkt über die HMI (Human Machine Interface) der Maschine<br />

in Form von Schritt-für-Schritt-Anleitungen für den gesamten<br />

Druckprozess. Grundsätzlich ist das Metall-3D-Druck-System<br />

für Technologie-Einsteiger ohne fachliche Vorkenntnisse durch<br />

die intuitive Bedienung geeignet. Zudem sind wichtige Interaktionspunkte<br />

am Gerät grün, was die Bedienung erleichtert. Viele<br />

Service- und Wartungsarbeiten kann der Anwender selbstständig<br />

an der Maschine durchführen. Die HMI meldet dem Nutzer automatisch,<br />

welche Elemente ausgetauscht werden müssen und<br />

führt den Anwender sukzessive durch den Wartungsprozess.<br />

Dies erleichtert die Ausführung und verringert die Fehlerwahrscheinlichkeit.<br />

Aber die Sicherheit im Umgang mit den Metall-3D-Druckern<br />

darf nicht zu kurzkommen. Dafür verbaut One Click Metal den<br />

Sirius-RFID-Sicherheitsschalter und das Sirius-Sicherheitsschaltgerät<br />

3SK1 inklusive Zeitverzögerung. <strong>Der</strong> Schalter reagiert,<br />

sobald bei laufendem Laser die Schutztüre geöffnet wird, und<br />

schaltet den Laser sofort ab.<br />

Die Bestellung aller Komponenten lässt sich einfach über die<br />

Siemens Industry Mall abwickeln. Die wie ein Online-Shop aufgebaute<br />

Plattform funktioniert ohne Warenwirtschaftssystem.<br />

Das ist für kleine Betriebe und Startups hilfreich. „In der Mall<br />

sind alle Produkte bepreist, was nicht selbstverständlich ist“, so<br />

Michael Volk. „Ich musste die Preise nicht explizit anfragen. Das<br />

macht den Bestellprozess von Beginn an unkompliziert und sehr<br />

transparent.“ Neben allen Abläufen und der Qualität der Produkte<br />

kommt es bei der Zusammenarbeit auch auf den Faktor<br />

Mensch an: „Wir haben uns vom ersten Moment an verstanden“,<br />

erinnert sich Michael Volk. Weitere Informationen finden Interessierte<br />

unter: www.siemens.com/sirius<br />

Bilder: One Click Metal/Siemens<br />

www.siemens.com<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2021</strong>/<strong>10</strong> 49


3D-DRUCK<br />

XXL-KOMPONENTEN AUS EINEM GUSS<br />

Groß wie ein ausgewachsener Tiger: Schmier- und wartungsfreie<br />

Kunststoff-Bauteile lassen sich bei Igus jetzt mit einer Größe von bis zu<br />

drei Metern in nur einem Vorgang drucken. Die XXL-Komponenten, die<br />

Angaben zufolge bis zu 50-mal abriebfester als Standard-Kunststoffe<br />

sind, kommen im Großmaschinenbau sowie in der Verpackungstechnik<br />

zum Einsatz. Vorteil im Vergleich zum Zerspanen ist das Leichtbau-Design.<br />

Parallel sollen sich 80 % an Material und Produktionszeit einsparen<br />

lassen. Bei der Herstellung im Großformat-Drucker setzt Igus auf<br />

Tribofilamente Iglidur I150 und die optisch detektierbare blaue Variante<br />

Iglidur I151. Die Kunststoffe sind nach EU-Verordnung <strong>10</strong>/2011 für die<br />

Lebensmittelindustrie zertifiziert, Iglidur I151 ist zudem FDA-konform.<br />

Beide Filamente lassen sich auf jedem 3D-Drucker nutzen, bei dem die<br />

Düsentemperatur auf 250 °C einstellbar ist. Weiter kennzeichnend sind<br />

geringe Schwingung sowie eine hohe Verschleißfestigkeit bei Gleitgeschwindigkeiten<br />

bis zu 0,2 m/s.<br />

www.igus.de<br />

SMARTE PRÜFMASCHINEN FÜR ADDITIV GEFERTIGTE TEILE<br />

Mit der Allround Line bietet Zwick Roell eine Prüfmaschinenreihe an, die sich für<br />

Zug-, Druck- und Biegeversuche an additiv gefertigten Produkten eignet. Die<br />

Geräte decken mehrere Tests über nur eine Anlage ab. Die Probenhalter für Zug-,<br />

Druck- und Biegeversuche via Allround Line lassen sich mit wenigen Handgriffen<br />

austauschen. Softwareseitig sorgt Test Xpert III mit seinem Prüfplatzkonzept<br />

dafür, dass es nicht zu Verwechslungen oder Fehlbedienungen kommt und stets<br />

der richtige Versuch mit den korrekten Parametern ausgeführt wird. Auch können<br />

kundeneigene Prüfwerkzeuge mit frei definierbaren Prüfparametern kombiniert<br />

werden. Bei Forschung und Entwicklung hilft die Prüfmaschine unter anderem bei<br />

der Bestimmung der mechanischen Eigenschaften additiv hergestellter, poröser<br />

Bauteile unter uniaxialer Druckbelastung. Eine weitere Anwendung ist die<br />

Parameterqualifizierung nach SLM (Selective Laser Melting), wo aus Metallpulvern<br />

durch 3D-Lasertechnologie homogene Metallteile gefertigt werden.<br />

www.zwickroell.com<br />

IMPRESSUM<br />

erscheint <strong>2021</strong> im 52. Jahrgang,<br />

ISSN 0344-4570 / ISSN E-Paper: 2747-7215<br />

REDAKTION<br />

Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke (ni),<br />

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

(verantwortlich i.S.d. § 18 Abs. 2 MStV)<br />

Redakteurinnen: Dipl.-Geogr. (FH) Martina Laun (ml),<br />

Tel.: 06131/992-233, E-Mail: m.laun@vfmz.de<br />

Dipl.-Ing. (FH) Inga Ronsdorf (iro),<br />

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

Redaktionsassistenz:<br />

Melanie Lerch, Tel.: 06131/992-261,<br />

Petra Weidt, Tel.: 06131/992-371,<br />

Ulla Winter, Tel.: 06131/992-347,<br />

E-Mail: redaktionsassistenz_vfv@vfmz.de,<br />

(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />

GESTALTUNG<br />

Conny Grothe, Sonja Daniel, Anette Fröder<br />

SALES<br />

Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262,<br />

E-Mail: o.jennen@vfmz.de<br />

Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206,<br />

E-Mail: a.zepig@vfmz.de<br />

Anzeigendisposition: Heike Rauschkolb,<br />

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

Anzeigenpreisliste Nr. 34: gültig ab 1. Oktober <strong>2021</strong><br />

LESERSERVICE<br />

vertriebsunion meynen GmbH & Co. KG,<br />

Große Hub <strong>10</strong>, 65344 Eltville,<br />

Tel.: 06123/9238-266<br />

Bitte teilen Sie uns Anschriften- und sonstige Änderungen<br />

Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit<br />

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

Preise und Lieferbedingungen:<br />

Einzelheftpreis: € 13,- (zzgl. Versandkosten)<br />

Jahresabonnement Inland: € 95,- (inkl. Versandkosten)<br />

Jahresabonnement Ausland: € 111,- (inkl. Versandkosten)<br />

Abonnements verlängern sich automatisch um ein<br />

weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />

Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.<br />

VERLAG<br />

Vereinigte Fachverlage GmbH<br />

Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz<br />

Postfach <strong>10</strong>0465, 55135 Mainz<br />

Tel.: 06131/992-0, Fax: 06131/992-<strong>10</strong>0<br />

E-Mail: info@vfmz.de<br />

www.vereinigte-fachverlage.de<br />

Handelsregister-Nr.: HRB 2270, Amtsgericht Mainz<br />

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 />

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Dieser Speicherung und Nutzung kann jederzeit schriftlich<br />

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Die Zeitschrift sowie alle in ihr enthaltenen Beiträge und<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 />

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entsprechender Vervielfältigung und Verbreitung, das<br />

Recht zur Bearbeitung, Umgestaltung und Übersetzung,<br />

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und Bearbeitung in elektronischen Systemen,<br />

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Internet- und Online-Dienstleistungen, CD-ROM, CD und<br />

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Prüfung durch die Redaktion nicht übernommen werden.<br />

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Redaktion dar. Für unverlangt eingesandte Manuskripte<br />

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


VORSCHAU<br />

IM NÄCHSTEN HEFT: 11-12/<strong>2021</strong><br />

ERSCHEINUNGSTERMIN: 11. 11. <strong>2021</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 26. <strong>10</strong>. <strong>2021</strong><br />

01<br />

02<br />

03<br />

04<br />

01 Vorhang auf: Getriebe für die Bühnentechnik müssen<br />

belastbar und leistungsstark sein, aber auch sicher und leise<br />

Bild: Martin Phox<br />

02 Fluidsensorik mit Mehrwert: IO-Link-fähige Sensoren<br />

vereinen Flexibilität, Funktionalität, Komfort und Usability<br />

in einem intelligenten System<br />

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

03 Zuverlässig: Rollenketten maximieren die Betriebszeit<br />

einer pharmazeutischen Blisterverpackungsmaschine<br />

Bild: TSUBAKI Deutschland GmbH<br />

DER DIREKTE WEG<br />

INTERNET:<br />

www.<strong>Der</strong><strong>Konstrukteur</strong>.de<br />

E-PAPER:<br />

digital.derkonstrukteur.de<br />

REDAKTION:<br />

n.steinicke@vfmz.de<br />

WERBUNG:<br />

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SOZIALE NETZWERKE:<br />

www.Facebook.com/<strong>Der</strong><strong>Konstrukteur</strong><br />

www.twitter.com/derkonstrukteu<br />

04 Pole-Position: Für einen rein elektrischen Boliden nutzte<br />

ein Studententeam eine Berechnungssoftware zur Auslegung<br />

des Planetengetriebes im Radträger<br />

Bild: KISSsoft AG<br />

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2021</strong>/<strong>10</strong> 51


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Kontaktdaten:<br />

Carmen Nawrath, Head of Sales<br />

Telefon: 0049/6131/992-245<br />

oder per E-Mail an: c.nawrath@vfmz.de

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