25.02.2022 Aufrufe

O+P Fluidtechnik 3/2022

O+P Fluidtechnik 3/2022

O+P Fluidtechnik 3/2022

MEHR ANZEIGEN
WENIGER ANZEIGEN

Kennen Sie das Geheimnis für kostenlosen Website-Traffic?

Mit diesem Trick steigern Sie die Anzahl neuer Interessenten.

03

5445

März 2022

€ 16,50

Organ des Forschungsfonds

Fluidtechnik im VDMA

FLUIDTECHNIK

TITEL

ES GEHT NICHT OHNE

Miniaturhydraulik

in E-Fahrzeugen

MIT 16 SEITEN

MOBILE MASCHINEN

oup-fluidtechnik.de


EDITORIAL

MAL EHRLICH

Liebe Leserinnen, liebe Leser,

viele Unternehmensvorstände sehen Nachhaltigkeit nur als Marketing-

Idee an. Das legt eine Umfrage der Personalberatung Russel-Reynolds

unter deutschen Unternehmensvorständen nahe. Da gaben mit 46 Prozent

ewta die Hälfte an, Nachhaltigkeitsmaßnahmen würden lediglich aus

Marketingerwägungen getroffen, um sich über ein Nachhaltigkeits-Image

vom Wettbewerb abzusetzen.

Das überrascht mich. Denn mir scheint es, als wäre die Notwendigkeit von

Nachhaltigkeitsbemühungen bei vielen Unternehmen angekommen. Ich

meine nicht, dass der Wunsch nach Weltrettung nun als Unternehmensziel

übernommen wird oder alle nur noch über grüne Ideale reden.

Aber die wirtschaftliche Notwendigkeit eines Wandels in Richtung

Klimaneutralität ist in den Köpfen bereits verankert. Der Preis für die

erzeugte Tonne CO 2

ist Anfang Februar auf Terminmärkten erstmals über

100 Euro gestiegen. Im Januar 2021 kostete die Tonne noch etwa 30 Euro.

Dieser Anstieg spiegelt die Bemühungen der EU um Klimaschutz wider.

Der klimaneutrale und nachhaltige Umbau der Industrie wird teuer. Aber

kein geringer Teil der Kosten wird auch an die Industrie gehen, die neue

Technologien entwickelt und marktfähig macht.

Ein Beispiel dafür ist in unserer Titelstory zu lesen.

Darin geht es um Ventile, die dabei helfen,

Elektroautos besser zu machen. Auch unser

Top-Thema Druckflüssigkeiten hat viel mit

Effizienz und damit Energieverbrauch zu tun.

Ich denke, an der Nachhaltigkeit wird in

unserer Branche schon intensiv gearbeitet.

Viel Spaß beim Lesen,

Ihr

Miles Meier

m.meier@vfmz.de

www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/03 3


INHALT

12

24

30

MENSCHEN UND MÄRKTE

BIG PICTURE

06 Hydraulische Großzylindersysteme

O+P LOUNGE

10 Unternehmen mangelt es an

Schnittstellen-Experten

FIRMENPORTRAIT

12 „Your Total Sealing Partner“

GAPI mit überzeugender

Wachstumsstrategie im

deutschen Markt

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN

14 TITEL MINIATURHYDRAULIK

Es geht nicht ohne

Miniaturhydraulik in

E-Fahrzeugen

DRUCKLUFTAUFBEREITUNGG

18 Ölfreie Druckluft sichert

Qualität bei der Tiernahrungsproduktion

HANDHABUNGSSYSTEME

20 Hoch stapeln mit Pneumatik

ACHSREGLER

24 Hydraulischer Achsregler:

Konzeption, Wirkungsweise,

Vorzüge

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG

DRUCKFLÜSSIGKEITEN

30 Effizienzsteigerung einer

Kunststoffspritzgießmaschine

durch scherstabile HVLP Fluide-

Eine Langzeitstudie

EFFIZIENZBEWERTUNG

44 Effizienzbewertung von

automatisiert erkannten

Tätigkeiten eines

Hydraulikbaggers

42

ANZEIGE

TITELBILD

LEE GmbH

Sulzbach

SERVICE

03 Editorial

08 Impressum

SONDERTEIL MOBILE MASCHINEN

AUTONOME MASCHINEN

34 Vom AGV auf den Acker

BUSINESS

37 Hatz richtet Komponentengeschäft

für die Zukunft neu aus

FILTERANLAGEN

38 Dreifach gefiltert hält länger

HYDRAULIKZYLINDER

40 Zylinder für jede Kurvenlage

HYDRAULIKFILTER

42 Planmäßiger Abbau dank

zuverlässiger Filter

4 O+P Fluidtechnik 2022/03 www.oup-fluidtechnik.de


SZENE

13. IFK IN DEN JUNI VERSCHOBEN

Ursprünglich war das 13. Internationale Fluidtechnische Kolloquium IFK für den März dieses

Jahres geplant. Aufgrund der aktuellen pandemischen Lage kann der Veranstalter, das

Institut für fluidtechnische Antriebe und Systeme (ifas) der Rheinisch-Westfälischen

Technischen Hochschule Aachen (RWTH), guten Gewissens keine Präsenztagung im März in

Aachen ausrichten. Daher hat sich das ifas entschieden, das 13. IFK als Veranstaltung in den

Sommer zu verschieben. Glücklicherweise konnte noch ein Zeitraum im gewohnten

Veranstaltungszentrum Eurogress gefunden werden. Das 13. IFK wird daher vom 13.-

15.06.2022 als Präsenzveranstaltung in Aachen stattfinden, unter den dann herrschenden

Hygienevorgaben. Das Programm wird bis auf kleinere Abweichungen, die durch Terminkonflikte

resultieren könnten, in den neuen Zeitraum verschoben ebenso wie die Fachausstellung.

Die optionale Exkursion am 4. und 5. Tag der Konferenz wird bis auf weiteres ersatzlos gestrichen. Beim konferenzbegleitenden

Rahmenprogramm gibt es eine weitere Änderung: So findet die Abendveranstaltung am Montagabend, 13. Juni, als

Get-Together in der Versuchshalle des ifas statt und der eigentliche Festabend am Dienstagabend als Get-Together im Eurogress in

der Fachausstellung. Das ifas hofft, auf diese Weise ein schönes Sommer-IFK-Event ermöglichen zu können.

www.ifk2022.com

VERÄNDERUNGEN BEI

TILL HYDRAULIK

O+P Almanya Junior page ölçüsü 135x185 mm +5

Engineering for motion

YEARS

Im Dezember 2021 hat die

Duplomatic Gruppe aus Italien

alle Gesellschaftsanteile der

Günther Till GmbH & Co KG

übernommen. Die Duplomatic

Gruppe ist bekannt als ein stark

wachsendes mittelständisches

Hydraulikunternehmen für

mobile und industrielle

C

Anwendungen. Die Marke Till

wird fortgeführt und der

M

Standort in Helmstedt bleibt

Y

erhalten. Durch diese strategische

Investition stärkt der inter-

CM

national agierende Spezialist

MY

seine Marktpräsenz in Deutschland.

Die neuen

CY

Gesellschafter

werden das laufende Geschäft

fortführen und entwickeln.

Beide Unternehmen werden

sicher durch den technologischen

und vertrieblichen

Austausch profitieren und

neue, internationale Geschäftsfelder

erschließen. Stärken der

Firma Till liegen unter anderem

im Bereich der Medizintechnik,

Mikrohydraulik und der

Zylindersysteme, die für die

gesamte Gruppe entwickelt

werden. 2022 feiert das von

Günther Till gegründete

Familienunternehmen sein

60-jähriges Bestehen. Die

Beziehung zwischen den beiden

Unternehmen geht bereits auf

das Jahr 2005 zurück.

www.till-hydraulik.de

CMY

K

K518X

Doppeltwirkende

Hochleistungs-Kolbendichtung

Glasfaserverstärkte

PA-Führungsringe

Ringe mit erhöhter Tragfähigkeit

Stützringe mit spezieller Geometrie für

hohe Extrusionsfestigkeit

Geringe statische und dynamische Leckage

und hohe Abriebfestigkeit

Kastas Sealing Technologies Europe GmbH

Robert-Bosch-Straße 11-13 25451, Quickborn, GERMANY

europe@kastas.com • www.kastas.de

www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/03 5


MENSCHEN UND MÄRKTE

HYDRAULISCHE GROSSZYLINDERSYSTEME

Montanhydraulik hat für seinen Kunden Cimolai

Technology Spa eine hydraulische Sonderlösung

für die Handhabung und den Transport der

Feststoffbooster der Trägerraketen Ariane 6 und

VegaC entwickelt und diese erfolgreich in Betrieb

genommen. Hierzu wurde eine synchronisierte

Hydrauliklösung realisiert, um die Feststoffbooster

mit einer hydraulisch gesteuerten Riesenhand

greifen und aufrichten zu können. Der gigantische

Feststoffbooster mit einem Gesamtgewicht von

knapp 300 Tonnen wird dabei durch eine

einzigartige Kombination aus maßgeschneiderten

Hydraulikzylindern und -systemen gehandhabt.

„Es erfüllt uns mit Stolz und Begeisterung, dass wir

als Hydraulikspezialist Teil eines solchen

hochspannenden europäischen Projektes – unter

der Leitung von Europropulsion S.A. – waren und

einen wichtigen Beitrag dazu leisten durften“,

sagte Thomas Mittag, Vertriebsleiter bei

Montanhydraulik.

www.montanhydraulik.com

6 O+P Fluidtechnik 2022/03 www.oup-fluidtechnik.de


MEORGA

MSR-Spezialmessen

Prozess- u. Fabrikautomation

Fachmesse für

Prozess- und Fabrikautomation

+

Messtechnik

Steuerungstechnik

Regeltechnik

Automatisierungstechnik

Prozessleitsysteme

27 begleitende Fachvorträge

Der Eintritt zur Messe und die

Teilnahme an den Fachvorträgen

ist für die Besucher kostenlos.

Wirtschaftsregion Rhein-Main

Frankfurt

23.03.2022

8.00 bis 16.00 Uhr

myticket

JAHRHUNDERTHALLE

Pfaffenwiese 30

65929 Frankfurt a. M.

Beachten Sie unbedingt unsere

aktuell gültigen Corona-Regeln

BESUCHER-

REGISTRIERUNG

erforderlich für Einlass-Code

Meorga

Messen

2022:

Frankfurt

Halle (Saale)

Ludwigshafen

Bochum

www.meorga.de

info

COVID-19

23.03.2022

18.05.2022

14.09.2022

26.10.2022

MEORGA GmbH - Sportplatzstr. 27 - 66809 Nalbach

Telefon 06838 8960035 - info@meorga.de


SZENE

NATALIE

DUNLEAVY

DR. ROBERT

HABECK

STEFFEN

BERSCH

MARC

NAESE

TIM

KRAUSE

hat als Regional

Managerin die Betreuung

und Koordination

sämtlicher Vertriebsaktivitäten

im Vereinigten

Königreich und der

Republik Irland bei

Clark Europe übernommen.

Dunleavy blickt

bereits auf 15 Jahre

Erfahrung als Verkaufsleiterin

innerhalb des

Clark Händlernetzes in

Großbritannien zurück.

Bei Clark Europe folgt

sie auf Kevin Tims, der

aus Altergründen in

den wohlverdienten

Ruhestand geht.

Bundesminister für

Wirtschaft und

Klimaschutz, hat die

Schirmherrschaft für

den International

Intralogistics and

Forklift Truck of the

Year (IFOY) AWARD

übernommen. Der IFOY

AWARD gilt als

maßgeblicher internationaler

Innovationspreis

in der Intralogistik.

Unternehmen aus

aller Welt schicken ihre

Neuentwicklungen und

Innovationen seit zehn

Jahren regelmäßig ins

Rennen.

CEO der SSI Schäfer

Gruppe, wurde auf der

Vorstandssitzung des

VDMA-Fachverbands

Fördertechnik und

Intralogistik einstimmig

zum neuen

Vorsitzenden gewählt.

Er folgt auf Gordon

Riske, ehemaliger CEO

der Kion Group AG.

„Die Digitalisierung der

Kommunikation von

Intralogistiklösungen

schreitet voran. Hier

laufen wichtige

Aktivitäten im Fachverband,

die auch künftig

ein Schwerpunkt sind.“

ist zum Chief Commercial

Officer bei Panduit,

Anbieter von Lösungen

im Bereich physikalische

und elektrische

Infrastruktur, ernannt

worden. Als langjährige

Führungskraft des

Familienunternehmens

war Naese zuletzt als

Senior Vice President

für die Geschäftseinheit

Netzwerk-Infrastruktur

verantwortlich. In

seiner neuen Position

berichtet Naese an

Shannon McDaniel,

Vorstandsvorsitzender

von Panduit.

wurde zum Leiter der

Geschäftsbereiche

Vertrieb und Projektierung

der Bauer

Profiltechnik GmbH

berufen. Krause bringt

als projekterfahrener

Vertriebsfachmann

mehr als 20 Jahren

Erfahrung aus der

Aluminiumbranche in

das Systemhaus für

Aluminiumprodukte

ein. Auf der Agenda des

neuen Geschäftsbereichsleiters

steht

unter anderem die

Erschließung weiterer

Märkte.

IMPRESSUM

MENSCHEN UND MÄRKTE

FLUIDTECHNIK

erscheint 2022 im 66. Jahrgang

REDAKTION

Chefredakteur: Miles Meier (mm),

Tel.: 06131/992-208, E-Mail: m.meier@vfmz.de

(verantwortlich i.S.d. § 18 Abs. 2 MStV)

Redakteur:

Dipl.-Ing. Manfred Weber (MW),

Tel.: 06131/992-202, E-Mail: m.weber@vfmz.de

Redaktionsassistenz:

Vivien Backof, Tel.: 06131/992-415, Melanie Lerch,

Tel.: 06131/992-261, Petra Weidt, Tel.: 06131/992-371,

E-Mail: redaktionsassistenz_vfv@vfmz.de,

(Redaktionsadresse siehe Verlag)

Herausgeberin: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Katharina Schmitz,

Institutsdirektorin, Tel: 0241/80-47701

E-Mail: sc@ifas.rwth-aachen.de

ifas – Institut für fluidtechnische Antriebe und Systeme

RWTH Aachen University, Campus-Boulevard 30,

52074 Aachen, www.ifas.rwth-aachen.de

Organ: Organ des Forschungsfonds des Fachverbandes

Fluidtechnik im VDMA

GESTALTUNG

Sonja Daniel, Anette Fröder, Conny Grothe

ISSN 0341-2660

ISSN E-Paper: 2747-8009

SALES

Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262,

E-Mail: o.jennen@vfmz.de

Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206,

E-Mail: a.zepig@vfmz.de

Anzeigendisposition: Heike Rauschkolb,

Tel.: 06131/992-241, E-Mail: h.rauschkolb@vfmz.de

Anzeigenpreisliste Nr. 69: gültig ab 1. Oktober 2021

LESERSERVICE

vertriebsunion meynen GmbH & Co. KG,

Große Hub 10, 65344 Eltville, Tel.: 06123/9238-266

Bitte teilen Sie uns Anschriften- und sonstige Änderungen

Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit

(Fax: 06123/9238-267, E-Mail: vfv@vertriebsunion.de).

Preise und Lieferbedingungen:

Einzelheftpreis: € 16,50 (zzgl. Versandkosten)

Jahresabonnement Inland: € 159,- (inkl. Versandkosten)

Jahresabonnement Ausland: € 179,- (inkl. Versandkosten)

Abonnements verlängern sich automatisch um ein

weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor

Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.

VERLAG

Vereinigte Fachverlage GmbH

Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz

Postfach 100465, 55135 Mainz

Tel.: 06131/992-200, Fax: 06131/992-100

E-Mail: info@vfmz.de, www.vereinigte-fachverlage.de

Handelsregister-Nr.: HRB 2270, Amtsgericht Mainz

Umsatzsteuer-ID: DE149063659

Ein Unternehmen der Cahensly Medien

Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Matthias Niewiem

Verlagsleiter: Dr. Michael Werner, Tel.: 06131/992-401

Chef vom Dienst: Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer

Leitende Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke

Head of Sales: Carmen Nawrath

Tel.: 06131/992-245, E-Mail: c.nawrath@vfmz.de

(verantwortlich für den Anzeigenteil)

Vertrieb: Sarina Granzin, Tel.: 06131/992-148,

E-Mail: s.granzin@vfmz.de

DRUCK UND VERARBEITUNG

Westdeutsche Verlags- und Druckerei GmbH

Kurhessenstraße 4 - 6, 64546 Mörfelden-Walldorf

DATENSPEICHERUNG

Ihre Daten werden von der Vereinigte Fachverlage GmbH

gespeichert, um Ihnen berufsbezogene, hochwertige Informationen

zukommen zu lassen. Sowie möglicherweise von

ausgewählten Unternehmen genutzt, um Sie über berufsbezogene

Produkte und Dienstleistungen zu informieren.

Dieser Speicherung und Nutzung kann jederzeit schriftlich

beim Verlag widersprochen werden (vertrieb@vfmz.de).

Die Zeitschrift sowie alle in ihr enthaltenen Beiträge und

Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Mit der

Annahme des redaktionellen Contents (Texte, Fotos,

Grafiken etc.) und seiner Veröffentlichung in dieser

Zeitschrift geht das umfassende, ausschließliche, räumlich,

zeitlich und inhaltlich unbeschränkte Nutzungsrecht

auf den Verlag über. Dies umfasst insbesondere das Recht

zur Veröffentlichung in Printmedien aller Art sowie

entsprechender Vervielfältigung und Verbreitung, das

Recht zur Bearbeitung, Umgestaltung und Übersetzung,

das Recht zur Nutzung für eigene Werbezwecke, das

Recht zur elektronischen/digitalen Verwertung, z. B. Einspeicherung

und Bearbeitung in elektronischen Systemen,

zur Veröffentlichung in Datennetzen sowie Datenträger

jedweder Art, wie z. B. die Darstellung im Rahmen

von Internet- und Online-Dienstleistungen, CD-ROM, CD

und DVD und der Datenbanknutzung und das Recht, die

vorgenannten Nutzungsrechte auf Dritte zu übertragen,

d. h. Nachdruckrechte einzuräumen. Eine Haftung für die

Richtigkeit des redaktionellen Contents kann trotz sorgfältiger

Prüfung durch die Redaktion nicht übernommen

werden. Signierte Beiträge stellen nicht unbedingt die Ansicht

der Redaktion dar. Für unverlangt eingesandte

Manuskripte kann keine Gewähr übernommen werden.

Grundsätzlich dürfen nur Werke eingesandt werden, über

deren Nutzungsrechte der Einsender verfügt, und die

nicht gleichzeitig an anderer Stelle zur Veröffentlichung

eingereicht oder bereits veröffentlicht wurden.

Datenschutzerklärung: ds-vfv.vfmz.de

Es gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen.

Mitglied der Informations-Gemeinschaft

zur Feststellung der Verbreitung von

Werbeträgern e. V. (IVW), Berlin.

8 O+P Fluidtechnik 2022/03 www.oup-fluidtechnik.de


SZENE

MELIOR MOTION WILL IN DER SCHAEFFLER GRUPPE WEITER WACHSEN

Konsequente Weiterentwicklung unter neuen Eigentümerverhältnissen: Die Melior

Motion GmbH ist ab sofort Teil der Schaeffler Gruppe und will ihr Wachstum so vorantreiben.

Der Automobil-Zulieferer übernimmt 100 Prozent der Anteile. Mit dem offiziellen

Closing ist der Verkauf rechtskräftig. Die mehr als 100 Mitarbeitenden am niedersächsischen

Standort werden übernommen, auch das Managementteam bleibt bestehen. Schaeffler

stärkt mit der Akquisition seine Robotik-Sparte, während Melior Motion von der

globalen Aufstellung des Automobil- und Industriezulieferers profitiert. „Mit dem

Eigentümerwechsel erschließen wir völlig neue Marktchancen für Melior Motion“, sagt

Chris Morrell, Geschäftsführer des Unternehmens. Das Unternehmen wird zunächst

unter gleichbleibendem Namen weitergeführt. „Diese Entwicklung lässt uns positiv in

die Zukunft blicken. Wir werden im Jahr 2022 unsere Produktionskapazität deutlich ausbauen – sowohl in Deutschland als auch in

China“, so Morrell. Im Jahr 2021 erzielte das Unternehmen einen Umsatz von rund 23 Millionen Euro. Diese positive Entwicklung

will das Unternehmen weiter fortschreiben. Der niedersächsische Standort wird im Zuge der Übernahme durch den Ausbau des

Maschinenparks gestärkt: Der Investitionsplan sieht 20 Millionen Euro vor, einen Großteil davon in Hameln.

www.meliormotion.com

KEMPER ERZIELT

UMSATZREKORD

So erfolgreich war Kemper nur

einmal – und das im Rekordjahr

vor Corona. Das Unternehmen

hat im vergangenen Jahr einen

Umsatz nahe der Bestmarke

von 2019 erwirtschaftet. Nach

dem zweitbesten Jahr der

Firmengeschichte blickt das

Unternehmen optimistisch in

die Zukunft – auch aufgrund

zukunftsweisender Produktentwicklungen.

„Corona hat uns

getroffen, aber 2021 haben wir

uns mit einer überragenden

Teamleistung gegen die Krise

gestemmt“, sagt Björn Kemper,

Vorsitzender der Geschäftsführung

der Kemper GmbH. Hätte

im Rekordjahr 2019 nicht ein

Sondereffekt positiv zu Buche

geschlagen, wäre 2021 sogar als

erfolgreichstes Jahr in die

Firmengeschichte eingegangen.

Seinerzeit hatte Großbritannien

das Schweißen von Baustahl als

krebserzeugend eingestuft. Die

neue Vorgabe löste einen Run

auf Absaug- und Filtersysteme

von Kemper aus. 2021 legte der

Absaugtechnik-Spezialist nun in

allen Bereichen im Vergleich

zum ersten Coronajahr 2020

wieder deutlich zu.

Zugpferde waren vor allem die

neu eingeführten Absaugsysteme

für die Hoch- und Niedrigvakuumabsaugung.

www.kemper.eu

Sealing Solutions

w w w . g a p i g r o u p . c o m

Lead Center


UNTERNEHMEN MANGELT ES

AN SCHNITTSTELLEN-EXPERTEN

Dipl.-Ing. Axel Binner ist Geschäftsführer der Hydropa GmbH & Cie. KG.

Das Wittener Unternehmen fertigt nach Kundenvorgaben hydraulische,

pneumatische und elektrische Systemlösungen und bietet Produkte

rund um die Antriebstechnik an. Binner sieht hydraulische und

elektrische Lösungen nicht als Gegensätze.

Wie sind Sie zur Hydraulik gekommen, was fasziniert Sie an dieser Technik?

Ich wusste ziemlich früh, dass ich Maschinenbau

studieren wollte. In Vorbereitung auf das Studium

absolvierte ich einige Praktika, unter anderem in

einem Warmwalzwerk in Hohenlimburg. Bei einer

längeren Anlagenwartung durfte ich jede Menge

Hydraulik auseinander- und zusammenbauen. Ich

habe sechs Wochen nach Öl gestunken und ausgesehen,

als ob ich unter Tage gearbeitet hätte – aber ich

war fasziniert von der Hydraulik, die mit wenigen

kleinen Bauteilen riesige Kräfte aufbringt und mühelos

tonnenschwere Objekte bewegt. Meine Begeisterung

für Hydraulik wurde dann durch mein Studium

an der TU Braunschweig noch weiter verstärkt.

Welches Projekt, an dem Sie beteiligt waren, haben Sie als besonders spannend empfunden?

MENSCHEN UND MÄRKTE

Mein erstes großes Projekt: Ich habe zwei Jahre lang

die Montage und Inbetriebnahme einer Hydraulikanlage

verantwortet, die zu einer 500 Meter langen

Walzstraße in Wales gehörte. Seither betreue ich aber

immer wieder spannende Projekte – das fängt an bei

Aggregaten mit 485 kW Dieselleistung für Pfahlgründungen,

die beim Bau von Wolkenkratzern eingesetzt

werden. Und hört auf bei hydraulischen Bugstrahlrudern,

bei deren ersten Konzeption uns ein Fehler

unterlief, so dass der Kapitän auf dem Bodensee nur

noch im Kreis fahren konnte. Unsere Kunden kommen

aus allen Branchen, unsere Hydraulik ist maßgeschneidert

und wird überall eingesetzt – das ist spannend.

Den Fehler beim Bugstrahlruder haben wir

übrigens sehr schnell behoben…

Auch in der Fluidtechnik werden immer häufiger Lösungen statt Komponenten angeboten.

Wie sehen Sie diese Entwicklung?

Diese Entwicklung hängt damit zusammen, dass die

einzelnen Bereiche mittlerweile sehr komplex sind

und die meisten Firmen nicht mehr Fachleute für alle

Bereiche beschäftigen – und dann ist es effizienter,

beispielsweise die Konstruktion der Hydraulik an

Spezialisten zu vergeben. Ich begrüße diese Entwicklung,

weil wir über langjährige Erfahrung verfügen

und deshalb punktgenaue Lösungen für unsere Kunden

entwickeln können. Was mir allerdings häufig

fehlt sind Schnittstellen-Experten in den Unternehmen,

also Mitarbeiter, die über die genauen Anforderungen

Bescheid wissen. Ein Schnittstellen-Experte

muss nicht wissen, welche Ventile benötigt werden,

sondern muss detailliert beschreiben können, was

die Hydraulik später exakt leisten soll, denn damit wir

maßgeschneiderte Hydraulik entwickeln können,

stellen wir unseren Kunden sehr viele Fragen.

10 O+P Fluidtechnik 2022/03 www.oup-fluidtechnik.de


Axel Binner

Digitalisierung und Nachhaltigkeit werden immer wieder als die wichtigsten Treiber für die Industrie genannt.

Was wird Ihrer Ansicht nach in naher Zukunft für die Fluidtechnik von größerer Bedeutung sein?

Meiner Meinung nach geht der Trend weg vom Standard

und hin zu individualisierten Industriemaschinen. Durch

individuell angepasste Sensoren und Algorithmen können

Betreiber ihr individuelles Wissen über ihre Produkte und

die daraus resultierenden Anforderungen an die Maschine

einfließen lassen. Es kann sinnvoll sein, Druck zu messen,

die Leistung zu überwachen oder den Verschmutzungsgrad

des Öls zu dokumentieren. Aber der wichtigste Punkt ist: Die

gesammelten Daten müssen gezielt ausgewertet werden,

damit Maschinen effektiver laufen und die Produktion nachhaltiger

wird. Nur so können Verschleiß minimiert, Energieeffizienz

gesteigert und Leistung optimiert werden – und

dann werden Industriemaschinen ökonomisch und ökologisch

nachhaltig.

Elektrische Lösungen gewinnen an Bedeutung. Wie reagiert Hydropa auf diese Entwicklung?

Was vielen nicht bewusst ist: Auch Hydraulik ist eine elektrisch

angetriebene Lösung – fast alle stationären Maschinen

werden von Elektromotoren angetrieben. Die Kraftübertragung

erfolgt dann entweder mechanisch oder durch ein Fluid

wie Öl oder Luft. Ich sehe keinen Trend hin zu elektrischen

Lösungen, auch wenn Hersteller von Getrieben und

Linearantrieben das in ihren Pressemeldungen so darstellen.

Denn: Je größer die Last und je dynamischer die Bewegung

desto wahrscheinlicher ist Hydraulik die optimale Lösung.

Mechanische Kraftübertragung stößt bei Schwergewichten,

die sehr schnell beschleunigt werden müssen, einfach an

ihre physikalischen Grenzen. Wir haben übrigens keinen

einzigen Kunden, der elektrohydraulische Lösungen durch

elektromechanische ersetzen möchte. Der Trend geht hin zu

E-Motoren, ja, aber wenn vom elektrischen Baggern berichtet

wird, bedeutet das lediglich, dass Verbrennungsmotoren

durch E-Motoren ersetzt wurden – die Kraftübertragung

erfolgt immer noch hydraulisch! Moderne Hydraulik ist

hocheffizient, leckagefrei und wird neben Standardanwendungen

sogar in der Raumfahrt, Medizintechnik, in humanoiden

Robotern und vielen weiteren spannenden Bereichen

eingesetzt – ich hätte am Anfang meiner Karriere nicht gedacht,

dass es einmal künstliche hydraulische Kniegelenke

geben würde, mit denen man einen Marathon laufen kann.

www.hydropa.de

www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/03 11


FIRMENPORTRÄT

Gapi betreibt mehrere,

strategisch günstig

gelegene Logistikzentren

und ist so in der Lage,

seinen Kunden jederzeit

schnelle Lieferzeiten zu

gewährleisten

„YOUR TOTAL SEALING PARTNER“

GAPI MIT ÜBERZEUGENDER WACHSTUMSSTRATEGIE

IM DEUTSCHEN MARKT

MENSCHEN UND MÄRKTE

Die italienische Firmengruppe GAPI hat sich in

Europa und auf dem Weltmarkt als einer der

führenden Anbieter von Dichtungen und

Dichtungssystemen etabliert. Egal ob

Elastomere, Thermoplaste oder technische

Kunststoffe, das Unternehmen entwickelt und

fertigt hochinnovative Dichtungslösungen aus

den vielfältigsten Materialien. Flexibilität und

ein ständig wachsendes Know-how versetzen

GAPI in die Lage für jeden industriellen Einsatz

und Anforderung betreiberspezifisch zu

produzieren. So sieht sich der gut aufgestellte

italienische Hersteller als innovativer Partner vor

allem auch für den deutschen Markt.

Die GAPI-Gruppe wurde 1962 in der Provinz Bergamo in

Castelli Calepio im Herzen der Lombardei gegründet.

Hier, im wirtschaftlich günstig gelegenen Grenzgebiet

zu Österreich, der Schweiz und unweit der Grenzübergänge

nach Frankreich, ist auch heute noch die Firmenzentrale

beheimatet.

Die Lombardei gilt als Italiens „Wirtschaftsmotor“ und als die

industriell fortschrittlichste Region des Landes. In der Europäischen

Union zählt sie zu den führenden Wirtschaftszentren.

Dieses prosperierende Umfeld war und ist auch für GAPI ein

kontinuierlicher Takt- und Impulsgeber für Innovationskraft und

die wirtschaftlich erfolgreiche Entwicklung des Unternehmens.

Diese Innovationskraft zeigt sich vor allem in einer Fertigungstechnologie

für die GAPI nach eigenen Aussagen einen Führungsanspruch

erhebt: Die spritzgießtechnische Verarbeitung

von Gummi. Aus Sicht von GAPI hat diese Technologie das bisherige

Produktionskonzept für O-Ringe aus Gummi komplett

transformiert.

Ein weiterer maßgeblicher Impulsgeber für die Entwicklung

und den wirtschaftlichen Erfolg der Unternehmensgruppe ist

seine Logistikstrategie der Materialdisposition. In seinen Lagern

bevorratet das Unternehmen immer angemessene Bestände an

unterschiedlichsten Materialien respektive Produkten, sodass

GAPI in der Lage ist seinen Kunden jederzeit schnelle Lieferzeiten

gewährleisten zu können.

EINE STARKE GRUPPE MIT GROSSEN

SYNERGIEN

Seit der Gründung hat sich die Firmengruppe rasant in verschiedene

Richtungen weiterentwickelt und ist heute in der Lage, ein

breites Sortiment an Dichtungen aus den unterschiedlichsten

Materialien für vielfältigste industrielle Anwendungen anzubieten.

So lautet der Firmenslogan auch nicht rein zufällig „Your

Total Sealing Partner“. Diese Philosophie unterstreicht vor allem

die Fähigkeit, Lösungen für die unterschiedlichsten Anwendungen

und Anforderungen aus einer Hand zu bieten. GAPI stützt

sich hierbei auf das stetig weiterentwickelte technische Knowhow

der auf verschiedene Märkte spezialisierten Mitglieder der

Firmengruppe, von dem wiederum alle Einheiten der Organisation

profitieren. Hierzu sind mehrere, auf die jeweiligen

Anwendungsbereiche der Dichtungstechnik spezialisierte,

Lead Center im Einsatz, welche je nach techno-kommerzieller

Anforderung des Kunden, hinzugezogen werden. Die unter den

Lead Centern entstehenden Synergien, ihr Erfahrungsaustausch

und die Forschungsziele bilden einen bedeutenden

Mehrwert für die Unternehmensgruppe.

12 O+P Fluidtechnik 2022/03 www.oup-fluidtechnik.de


FIRMENPORTRÄT

01

02

01 Die Herstellung von O-Ringen aus Gummi im Spritzgussverfahren

ist eine besondere Expertise von GAPI

02 In modernsten Design- und Forschungsabteilungen

entwickelt GAPI immer neue innovative Dichtungslösungen

Die Firmengruppe umfasst heute zehn Geschäftseinheiten in elf

Werken mit mehreren Logistikzentren, welche sowohl in Italien als

auch im Ausland operieren. Über eine Milliarde Dichtungen

verlassen die Werke der GAPI-Gruppe pro Jahr und geben einen

Eindruck ihrer Produktionskapazität. Mehr als 700 hochqualifizierte

Mitarbeitende bilden eine motivierte Mannschaft, die vom

Management in das Wachstum der Gruppe aktiv einbezogen wird.

Im Laufe der Jahre wurden in den Bereichen Forschung und

Entwicklung sowie in die Qualitätssicherung erhebliche Investitionen

getätigt, was den Aufbau von hochmodernen Forschungslabors

ermöglichte, die sich mit Rohstoffen, aber auch mit der

Entwicklung innovativer Qualitätskontrollsystemen sowie Prüfständen

befassen, um so die Produktperformance zu optimieren.

Dies hat es GAPI ermöglicht, Produkte zu entwickeln, die

den Anforderungen immer anspruchsvollerer Kunden und

Märkte entsprechen. Gleichzeitig wurden im Zuge der

Forschung internationale Patente angemeldet. Die von allen

Gruppenmitgliedern erlangte ISO 9001 Zertifizierung zeigt, auf

welch hohem Niveau sich das Qualitätswesen in Produktion und

Management etabliert hat.

EIN UMFASSENDES PRODUKTSORTIMENT

FÜR ALLE INDUSTRIEBEREICHE

Mehr als 60 Jahre Unternehmertum, das von einer wahren Berufung

zum technischen Fortschritt in den Diensten der industriellen

Produktion geprägt ist, schlagen sich in effizienten, modernen

und hoch automatisierten Produktionsanlagen nieder. Die innovativen

Fertigungsmethoden sind ein Garant für das Wachstum

der Gruppe mit einem immer vielfältigeren Produktsortiment.

Neben dem traditionellen O-Ring-Sektor weitet GAPI sein Angebot

an Dichtungslösungen für die vielfältigsten Anwendungsbereiche

kontinuierlich aus. Von Dichtungen für pneumatische und

hydraulische Anwendungen, bis hin zu Dichtungen für Bremsanlagen

von Automobilen und Motorrädern ist alles präsent. Im

Bereich PTFE wird die Produktion von virginalem Material und

modifiziertem PTFE-Compounds für Halbfabrikate durch spezielle

Produktionseinheiten realisiert. Mit diesem Vormaterial werden

Dichtungen nach Kundenzeichnung für die verschiedensten

Anforderungen hergestellt. Dieses Produktangebot wird ergänzt

durch die Abteilung für Technische Kunststoffe, die auf eine

breite Palette von Produkten für die Elektronikindustrie und den

Fahrzeugbau zurückgreifen kann.

Eine besondere Stellung nehmen die vielfältigen Produkte für

die industrielle Fluidtechnik ein, die mit zeitgemäßem Design

und aus innovativen Materialien gefertigt sind. Viele dieser

Artikel sind patentrechtlich geschützt, wie die hoch effizienten

Stangendichtungen mit besonders geringer Reibung oder die

Kolbendichtungen für hohe Drücke sowie Dichtungen für magnetische

und aus einem Stück gearbeitete Kolben. In diesem

Zusammenhang zu nennen sind auch Abstreifer mit und ohne

Metalleinsatz, die man als „smart“ bezeichnen kann, weil sie in

der Lage sind, Unregelmäßigkeiten im Einbauraum auszugleichen

sowie Führungen, welche aus verschiedenen Materialien

gefertigt werden – je nach der erforderlichen Radiallast.

DER PARTNER FÜR DEN DEUTSCHEN MARKT

Auf Basis des umfangreichen Angebots für die Fluidtechnikindustrie

will die GAPI-Gruppe ihr breit gefächertes Know-how

noch intensiver im deutschen Markt anbieten, wo sie nicht nur

als vertrauenswürdiger Zulieferer fungieren möchte, sondern als

aktiver Partner. Das Management, das noch immer aus der Gründerfamilie

besteht, sieht aktuell den richtigen Zeitpunkt gekommen,

um eine Kooperation mit der deutschen Industrie als direkter

Ansprechpartner im Bereich neuer, innovativer Anwendungen

aufzubauen respektive zu intensivieren. GAPI sieht sich bei

dieser Ausrichtung durch den in vielen Ländern wachsenden

Erfolg der Gruppe bestätigt. Dabei sind Wettbewerbsfähigkeit

und Innovation die tragenden Fundamente der Firmengruppe

und Grundlagen für die Wachstumsstrategie GAPIs auch auf dem

deutschen Markt. Flexibilität und Schnelligkeit sind bei der Erfüllung

kundenspezifischer Anforderungen das unbedingte Leistungsversprechen.

Auch im Bereich OEM ist die Gruppe in der

Lage kurzfristig auf Kundenbedürfnisse einzugehen und dabei

gleichzeitig einen attraktiven Marktpreis einzuhalten, ganz im

Sinne einer „costumer oriented“ Firmenphilosophie.

Gut gerüstet für diese intensivere Ausrichtung in den deutschen

Markt ist die Gruppe allemal, schließlich betreibt man

schon seit Jahren moderne und effektive Logistikzentren, die

strategisch günstig in Italien, USA, Spanien und Großbritannien

liegen. In Deutschland hat das Lead Center für die Produktion

von technischen Kunststoffen für den Automobilbereich und für

spezielle Industrieanwendungen seinen Sitz, das innovative

Projekte im Bereich R&D in enger Zusammenarbeit mit dem

Kunden entwickelt.

Bilder: GAPI

www.gapigroup.com

www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/03 13


PRODUKTE UND ANWENDUNGEN TITEL

ES GEHT NICHT OHNE

MINIATURHYDRAULIK IN E-FAHRZEUGEN

Autor: Peter Becker,

Becker Storytelling

14 O+P Fluidtechnik 2022/03 www.oup-fluidtechnik.de


MINIATURHYDRAULIK

01

Um es mit Asterix zu sagen: Das ganze

E-Fahrzeug ist elektrifiziert … das ganze

Fahrzeug? Nein! Ein von (unbeugsamen)

Hydraulikkomponenten gesteuertes

Kühlungs- und Schmiersystem hört

nicht auf, auch in E-Fahrzeugen seinen

Dienst zu verrichten.

02

Die Elektromobilität ist auf dem Vormarsch. Einerseits

politisch getrieben, durch den Green Deal der Europäischen

Union, der ein Verbot von Neuzulassungen

verbrennungsmotorischer Pkw ab 2035 vorsieht.

Andererseits durch immer wirtschaftlichere Fahrzeugmodelle,

welche die Pkw-Hersteller entwickeln. Angesicht steigender

Reichweiten und Batterieladegeschwindigkeiten ist für jene,

die keine hauseigene Ladeinfrastruktur schaffen können, lediglich

das nach wie vor dünne Ladestationsnetz in Deutschland

ein limitierender Faktor bei der Wahl zwischen Verbrenner oder

Elektrofahrzeug. Dementsprechend steigen die Zulassungszahlen

batterieelektrischer Fahrzeuge kontinuierlich, insbesondere

in den vergangenen Jahren zeigt die Kurve stark nach oben. Der

Trend wird zusätzlich von Plug-In-Hybridfahrzeugen verstärkt.

Kaum ein Neufahrzeug kommt noch ohne optional elektrifizierte

Modellvariante auf den Markt.

Eine irrige Annahme, die in diesem Zusammenhang häufig

getroffen wird: Mit dem Aufstieg der batterieelektrischen Fahrzeuge

sinkt der Bedarf für Fluidkomponenten. Jürgen Prochno,

01 Auch E-Fahrzeuge benötigen mikrofluidische Komponenten,

etwa zur Kühlung der elektronischen Systeme oder zur Schmierung

des Getriebes

02 Das Portfolio für die Fahrzeughydraulik umfasst unter anderem

Verschlussstopfen, Rückschlag- und Entlüftungsventile

Geschäftsführer der LEE Hydraulische Miniaturkomponeten

GmbH, erläutert: „Auch wenn es im Vergleich zum Verbrenner

weniger bewegliche Teile in der Konstruktion eines Elektrofahrzeugs

gibt, besteht dennoch ein großer Bedarf an Kühlung und

Schmierung. Auch die Elektrik heizt sich bei den hohen Strömen,

die im Fahrzeug fließen, stark auf.“

www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/03 15


MINIATURHYDRAULIK

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN TITEL

DAS VORURTEIL, DASS DIE

E-MOBILITÄT MECHANISCHE

KOMPONENTEN OBSOLET

MACHT, IST ZU KURZ GEGRIFFEN.

MIKROFLUIDIK WIRD AUCH IN

BATTERIEELEKTRISCHEN FAHR-

ZEUGEN BENÖTIGT.

Jürgen Prochno, Geschäftsführer der

LEE Hydraulische Miniaturkomponenten GmbH

FLUIDSTEUERUNG IN E-FAHRZEUGEN

Denn die gesamte Batterieinfrastruktur und Verkabelung auf

dem Fahrzeug muss gekühlt werden. Ebenso die zentrale

Steuereinheit. Auch die Bremsflüssigkeit muss gemanagt werden.

Darüber hinaus brauchen insbesondere Hybridfahrzeuge

komplexe Automatikgetriebe, die selbsttätig zwischen Elektround

Verbrennerbetrieb wechseln, je nach Leistungsanforderung

des Fahrers. Aber auch rein batterieelektrisch betriebene Autos

verfügen über immer anspruchsvollere Antriebskonstruktionen,

da auch bei ihnen zunehmend Getriebe mit mehreren Fahrstufen

eingeführt werden. Darüber hinaus brauchen Fahrzeuge mit

adaptivem Allradantrieb, die Antriebsachsen abkoppeln bzw. Antriebslasten

bedarfsgerecht auf Vorder- und Hinterachse verteilen

können, hochmoderne Getriebe.

Jürgen Prochno erklärt: „Mehr Gänge, adaptiver Allrad, etc.

machen eine komplexere und leistungsstarke Konstruktion des

Getriebes notwendig. Getriebehersteller brauchen somit Kleinstkomponenten,

die höchsten Qualitäts- und Zuverlässigkeitsansprüchen

genügen, und den Produzenten helfen, die damit

einhergehenden Herausforderungen zu lösen.“

Denn mehr Gänge und höhere Komplexität bedeuten auch

mehr Gewicht und größere Dimensionen des Getriebes, was

zunächst wiederum zu höherem Energiebedarf und somit geringerer

Reichweite des E-Kfz führt. Eine Möglichkeit, dies zu umgehen,

ist die Größe der Subsysteme des Getriebes – beispielsweise den

Ventilblock – zu verkleinern. Wird der Ventilblock kleiner, muss

der Getriebeöldruck erhöht werden. Daraus folgt eine stärkere

Beanspruchung der Subsysteme und potenziell stärkere Leckage

des Getriebes. Auch Lufteinschlüsse im System, die sowohl im

Betrieb aber insbesondere während der Produktion dieser hochkomplexen

Ventilblöcke entstehen können, haben unangenehme

Konsequenzen für das Getriebe und damit den Fahrkomfort des

Fahrzeugs. Luft im Hydrauliksystem wirkt sich negativ auf das

Ansprechverhalten des Getriebes aus: Schaltvorgänge werden

verzögert initiiert, das Schaltgefühl wird unpräzise.

KLEINSTKOMPONENTEN FÜR

E-FAHRZEUG-GETRIEBE

Allen Getrieben gemein ist, dass die Getriebeöle temperiert und

im richtigen Druckbereich gehalten werden müssen. Weiterhin

könnte bei künftigen, mehrgängigen Getrieben der Gangwechsel

hydraulisch ausgelöst werden. Für Systeme, die Getriebe- und/

oder Hydrauliköle nutzen, bietet die Lee Miniaturhydraulische

Komponenten GmbH aus Sulzbach (Taunus) hoch performante

Lösungen. „Überall dort, wo Flüssigkeiten gemanagt werden

müssen, sind unsere Produkte die erste Wahl. 100-Prozent-Funktionskontrolle

und hochwertige Materialien zeichnen uns und

unseren Qualitätsanspruch aus“, führt Jürgen Prochno aus.

Rückschlagventile vom Typ LEECHEK steuern den Getriebeölfluss

im Ventilblock, reduzieren die Leckage und ermöglichen

somit saubere Gangwechselprozesse, insbesondere in Hybridfahrzeugen

mit Doppelkupplungs- oder stufenlosen Getrieben.

Druckentlastungsventile von Lee schützen das Getriebe und

seine Subsysteme vor zu hohem Öldruck und dämpfen Druckspitzen.

Das Poppet-Design garantiert schnelles Ansprechverhalten,

eine stabile Durchflussrate und sehr geringe Hysterese.

Diese Ventillösungen sind als Varianten mit 5,5 und 8 mm

Durchmesser verfügbar und hierbei nur 17 bzw. 23 mm lang. Sie

können mit einem Entlastungsdruck von bis zu 240 bar und

optional auch in Leckage-freier Ausführung mit Kunststoffdichtung

gefertigt werden. Auch Drosseln und Verschlussstopfen von

Lee können im Antriebsstrang elektrifizierter Fahrzeuge eingesetzt

werden.

Die bereits angesprochenen adaptiven Allradsysteme sind

i.d.R. elektrohydraulisch ausgeführt. Somit kann die Antriebskraft

abhängig von der Traktion der einzelnen Achsen und Räder

verteilt werden und somit für optimale Fahrleistungen gesorgt

werden. Auch in diesen Systemen finden Rückschlag-, Druckentlastungs-

und Verschlussstopfen von Lee Verwendung.

POINTIERT

AUCH E-FAHRZEUGE BENÖTIGEN

PERFORMANTE MIKROFLUIDIK

FLÜSSIGKEITSMANAGEMENT STELLT

HOHE ANFORDERUNGEN

MÖGLICHE ANWENDUNGSFÄLLE FINDEN

SICH Z. B. …

… IN GETRIEBE, KÜHLUNG

ODER BREMSSYSTEM

16 O+P Fluidtechnik 2022/03 www.oup-fluidtechnik.de


03 Lee Überdruckventile sind zuverlässige

und hochpräzise Miniatur-Druckbegrenzer

BREMS- UND KÜHLUNGSSYSTEM

Das Kühlsystem von batterieelektrischen Fahrzeugen benötigt ebenfalls leistungsstarke

Komponenten zur Fluidsteuerung. Da sich Elektrik und Elektronik des Fahrzeuges

angesichts der fließenden Ströme stark erhitzen, braucht es ein leistungsfähiges Kühlsystem

mit hoher Hitzekapazität und effizienter Hitzeabführung. Hierzu eignen sich

vor allem Flüssigkeitskühlungen. Sie sind recht kompakt und einfach in die Fahrzeugarchitektur

zu integrieren, ohne Abstriche bei der Kühlleistung zu machen.

Aktuell kommen vor allem indirekte Kühlsysteme in E-Fahrzeugen zum Einsatz: Mittels

eines Leitungssystems werden die sich aufheizenden Komponenten temperiert,

ähnlich den Systemen aus Verbrennungsfahrzeugen. Lee als Automotive-Spezialist mit

jahrzehntelanger Erfahrung in der Kühlmittelsteuerung hat für diese Systeme die passenden

Lösungen im Portfolio. Auch hier benötigt es Rückschlag- und Druckentlastungsventile,

die den Systemdruck entsprechend regeln. Kalibrierte Blenden regeln

den Fluidstrom, Verschlussstopfen dichten das Kühlsystem an kritischen Stellen ab.

Und nicht zuletzt brauchen elektrohydraulische brake-by-wire-Systeme, Bremskraftverstärker

und die Fahrwerksverstellung hoch performante Ventile. Entlüftungs- und

Rückschlagventile sorgen dafür, dass moderne Elektro- und Hybrid- aber auch Verbrennerfahrzeuge

komfortabel und sicher bremsen.

Die Fahrwerksverstellung ist i.d.R. ebenfalls elektrohydraulisch ausgeführt, da eine

rein elektrische Verstellung zu energiehungrig wäre. Die Reichweite batterieelektrischer

Fahrzeuge würde hierdurch stark reduziert werden.

Jürgen Prochno hält abschließend fest: „Das Vorurteil, dass die E-Mobilität mechanische

Komponenten obsolet macht, ist zu kurz gegriffen. Zur Fluidsteuerung werden

in batterie-elektrischen Fahrzeugen genauso wie in Hybrid- und Verbrennungsautos

an kritischen Stellen weiterhin mikrofluidische Komponenten benötigt. Wir haben

diesen Trend erkannt und liefern schon heute entsprechende Lösungen für die Mobilität

von morgen.“

Bilder: Aufmacher Adobe Stock / chesky

www.lee.de

MIKRO

HYDRAULIK

LEE Komponenten für die Industrieund

Fahrzeughydraulik (IMH)

Von individueller Einzelfertigung (z.B.

Prototypen) bis zu millionenfachen

Großserien – flexible Infrastruktur

und hocheffizienter Maschinenpark

qualifizieren uns für alle Aufgaben

der Sparten Automobile, Kraft- und

Landmaschinen und

auch verwandter

Industrien.

LEE Hydraulische

Miniaturkomponenten GmbH

Am Limespark 2 · D-65843 Sulzbach

✆ +49 (0) 6196 7 73 69 - 0

✉ info@lee.de

www.lee.de

THE LEE COMPANY MORE THAN 70 YEARS SINCE 1948


ÖLFREIE DRUCKLUFT SICHERT QUALITÄT

BEI DER TIERNAHRUNGSPRODUKTION

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN

Ein Tiernahrungshersteller betreibt eine

Qualitätssicherung nach IFS Food, ein Standard

zur Beurteilung von Lebensmitteln. Die

entsprechende Zertifizierung beinhaltet auch

Anforderungen an die Qualität der in den

Produktionsprozessen eingesetzten Druckluft.

Daher investierte das Unternehmen in

Aufbereitungsanlagen, die Ölverunreinigungen

und Wasser zuverlässig entfernen.

Druckluft ist in den Prozessen des Tiernahrungsherstellers

Tetra allgegenwärtig. Ob Fischfutterproduktion,

Flüssigkeitsherstellung oder Futterabfüllung – überall

kommt die komprimierte Luft zum Einsatz. Der Projektingenieur

Patrick Hilgemann nennt nur einige Beispiele: „Die

Staubfilter unserer Silos werden mit Druckluft gereinigt, viele

Produktionsanlagen sind darauf angewiesen und im Zuge der

Verpackung werden Beutel damit aufgeblasen.“ So kommt die

Druckluft direkt oder indirekt mit Maschinen, Produkten und

Verpackungsmaterialien in Kontakt. Kontaminationen durch

Restölgehalte, Mikroorganismen und Keime oder Feuchtigkeitseinträge

könnten dann die Produktqualität gefährden. Haltbarkeit,

Geschmack, Geruch und Konsistenz der Aquaristikprodukte

wären möglicherweise beeinträchtigt.

In der Vergangenheit setzte Tetra auf eine Druckluftaufbereitung

mit Kältetrocknern und Partikelfiltern. Diese Form der

Behandlung genügte allerdings nicht mehr den hohen Ansprüchen

des Herstellers. Ausschlaggebend für einen Handlungsbedarf

waren Ölaustritte an den Verschraubungen und sichtbare

Ablagerungen in den Rohren der Druckluftleitungen. „Da haben

bei uns die Alarmglocken geläutet, denn das widersprach unserem

Qualitätsverständnis und war nicht im Einklang mit der

IFS Food-Zertifizierung“, erläutert Hilgemann. Die Qualitätssicherung

von Tetra forderte gemäß ISO 8573-1 eine Druckluftqualität

1:4:1, wobei die erste Ziffer die Klasse der Partikel, die

zweite Ziffer die Klasse der Feuchte und die dritte Ziffer die

Klasse des Gesamtölgehalts angibt. Letzterer sollte bei Tetra

unter 0,01 mg/m3 liegen, das heißt, die Druckluft sollte ölfrei

sein. Zur Einordnung: Eine solche Anforderung an die Druckluftqualität

stellt z. B. die Pharmaindustrie für das Thermoformen

von Blisterverpackungen.

HERAUSFORDERUNG BEDARFSSCHWANKUNGEN

Tetra unterhält bedingt durch die Standortstruktur mit drei Produktionsbereichen

ein Druckluftnetz mit drei Strängen. Die

unterschiedlichen Schichtsysteme in den Produktionsbereichen

führen über den Tag zu hohen Schwankungen beim Druckluftbedarf.

Während morgens alle Anlagen im Betrieb sind, arbeitet

abends nur noch jede dritte. Die so verursachten Bedarfsschwankungen

liegen zwischen 200 m3/h und 1 600 m3/h bei einem

Druck von circa 7,5 bar. „Die verlangte Druckluftqualität sollte

auch bei diesen Schwankungen über den gesamten Volumenstrom

sichergestellt sein“, so Hilgemann.

ZWEI AUFBEREITUNGSKONZEPTE:

ADSORPTION VERSUS KATALYSE

Tetra beauftragte den Systemanbieter D&N Drucklufttechnik aus

Melle mit einer neuen Druckluftaufbereitung. Der Partnerbetrieb

der Airgroup konzipierte zwei Varianten mit Systemen des auf

Druckluftaufbereitung spezialisierten Herstellers Beko Technologies.

Das erste Modell kombinierte einen Adsorptionstrockner

mit drei Aktivkohleadsorbern, eine wirtschaftliche Lösung, die

allerdings eine zusätzliche Steuerung sowie Ventile erforderte

und vergleichsweise viel Platz benötigte. Dazu kam noch ein gewisser

Risikofaktor: Bei einem Ausfall des Adsorptionstrockners

wären die Aktivkohleadsorber innerhalb kürzester Zeit gesättigt

und die Druckluftqualität gefährdet. Der berechnete Energiebedarf

dieser Anlage lag abhängig von klimatischen Bedingungen

und Auslastung zwischen 7,2 kW/h und 12,8 kW/h.

18 O+P Fluidtechnik 2022/03 www.oup-fluidtechnik.de


DRUCKLUFTAUFBEREITUNG

01 Das System Bekokat wandelt Kohlenwasserstoffe durch

Totaloxidation vollständig in Kohlendioxid und Wasser um

02 In den Kältetrocknern Drypoint RA kondensiert der Wasserdampf

durch Abkühlung der Drucklufttemperatur zu Wasser bei minimalem

Druckluftverlust

Stahlverschraubungen in

Zink Nickel

IhrLieferantfür höchste

Anforderungen in der

Fluidtechnik.

Füralle Anwendungen.

Schneidringverschraubungen

01 02

Schlauchverbinder

Das alternative Konzept basierte auf einer Behandlung der Druckluft durch Katalyse. Zwei katalytische

Konverter vom Typ Bekokat und zwei Kältetrockner Modell Drypoint RA boten maximale

Prozesssicherheit auch im Schwachlastbereich. Je nach Auslastung können einer oder beide

Bekokat-Systeme betrieben werden. Zudem erfordern die kompakten Anlagen nur wenig Aufstellfläche.

Der Energiebedarf beträgt bei Volllast lediglich circa 10,7 kW/h – ein weiteres Argument für

die zweite Variante. Angesichts dieser Vorteile entschied sich Tetra für die Installation der Katalysetechnik

von Beko Technologies.

KATALYSETECHNIK FÜR KONSTANT ÖLFREIE DRUCKLUFT

Die katalytischen Konverter Bekokat verwandeln in einem einzigen Verfahrensschritt die in der

Druckluft vorhandenen Kohlenwasserstoffe durch Totaloxidation in Kohlendioxid und Wasser.

Ein spezielles Granulat im Druckbehälter wird auf eine Temperatur von 150 °C erhitzt und die

Druckluft strömt an der Oberfläche des Granulats vorbei und wird dort komplett zu Kohlendioxid

und Wasser umgewandelt. Aus den Bekokat-Systemen tritt vollständig entölte und keimfreie

Druckluft aus.

Tetra erreicht durch das Aufbereitungsverfahren konstant ölfreie Druckluft mit einem maximalen

Restölgehalt von kaum mehr messbaren 0,003 mg/m3. Das bei der Abkühlung der Druckluft

anfallende Kondensat aus den Konvertern ist ebenfalls ölfrei und kann ohne Aufbereitung in die

Kanalisation eingeleitet werden. Integrierte Wärmetauscher ermöglichen maximale Energieeffizienz.

Die Trocknung der Druckluft leisten die Drypoint RA Kältetrockner. Aus Energiespargründen

wurde bei diesen Geräten der Druckabfall auf ein absolutes Minimum gesenkt. Wesentliche

Elemente sind dabei der strömungsoptimierte Wärmetauscher, ein Demister zur sicheren

Abscheidung und großzügig dimensionierte Bauteile, die für einen geringen Druckabfall von

durchschnittlich 0,16 bar im Volllastbetrieb sorgen.

Schweissverschraubungen

Flanschverbinder

KONTINUIERLICHES MONITORING

Tetra nutzt zur Überwachung der Druckluftqualität die Messtechnik Metpoint OCV compact von

Beko Technologies. Damit wird die strömende Druckluft permanent bis in den Bereich von einem

Tausendstel mg/m3 auf den Restölgehalt analysiert. Kurze Messintervalle können selbst kleinste

Abweichungen schnell und zuverlässig anzeigen. So ist sichergestellt, dass die gesamte Druckluftaufbereitungskette

keine Migration von Öl in den Prozess zulässt. „Alle Parameter und sämtliche

Werte sind wie vorgegeben oder sogar besser. Wir können auch keine Ölaustritte mehr feststellen“,

sagt Hilgemann. „Die Aufbereitungsanlagen arbeiten störungsfrei.“

Bilder: Beko Technologies

Made in Germany

• 30.000 Produkte ab Lager

• Zubehör, Rohre,Sonderteile

und Ventile

• Versand am gleichen Tag

• aus Stahl und Edelstahl

www.CONEXA.de

www.beko-technologies.com


HANDHABUNGSSYSTEME

HOCH STAPELN MIT PNEUMATIK

Neben der verbreiteten Anwendung als Hilfsmittel

für die manuelle Handhabung ist der ezz-

FLOWpneumatic als Antriebsaggregat zugleich

das Kernstück von Automatisierungslösungen der

Best Handling Technology. Der Pneumatikzylinder

wandelt seine Längsbewegung über eine Kugelspindel in eine

Drehbewegung um. Diese wird genutzt, um ein Seil zu bewegen.

Dieses Seil wird über die Linearachse geführt und bewegt den

Schlitten der Linearachse. Am Schlitten der Linearachse befindet

sich die Produktaufnahme, die auch eventuell erforderliche

Rotationsbewegungen ausführt.

Alle Varianten des ezzFLOW werden nach Kundenwunsch

jeweils für die Aufgabenstellung mit optimierten Lastaufnahmemitteln

(LAM) ausgerüstet. Damit die entsprechenden Bauteile

sicher, schnell und wiederholgenau aufgenommen werden, ist

das richtige LAM von entscheidender Bedeutung. Diese LAMs

werden an das Produkt angepasst, konstruiert und gefertigt.

Teil des ezzFLOWpneumatic ist ein Trägersystem, das alle beweglichen

Teile der Automatisierungslösung aufnimmt und

zugleich die Position der Bauteile auf den Quell- und Zielladungsträgern

registriert. Das Trägersystem wird stets an die

Positionen der Lastaufnahme und der Lastablage sowie den

gewünschten Verfahrweg angepasst. Best Handling Technology

liefert und montiert das komplette balancerbasierte Handlingsystem,

bestehend aus dem Balancer, dem LAM und dem passenden

Trägersystem ezzLINK.

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN

Wenn empfindliche Produkte positionsgenau

hantiert, montiert oder gefügt werden müssen,

empfiehlt sich der Einsatz eines intuitiv

arbeitenden Handling-Systems. Das

Unternehmen Best Handling Technology hat

eine entsprechende Lösung im Portfolio, die sich

dem Benutzer und seiner Tätigkeit anpasst.

Der ezzFLOWpneumatic von Best Handling Technology

ist eine robuste und schnelle Lösung für viele Handhabungsaufgaben.

Er arbeitet durch die pneumatische

Steuerung sehr schnell und ist vor allem für wiederholende

Vorgänge, wie sie für automatische Prozesse typisch sind,

optimal ausgelegt.

Die Anwendungsbereiche des Systems liegen

im Aufgabenfeld des Fügens und Montierens von

Bauteilen, wie beim Zusammenbau von Maschinen,

Apparaten und Fahrzeugen, Komponentenund

Baugruppenmontage, der Beladung von

Werkzeugmaschinen sowie bei der Montagehilfe

für Motoren, Getriebe und Kupplungen und im

Werkzeugwechsel. Darüber hinaus ist die Lösung

für viele weitere, zumeist präzise Handhabungsaufgaben

konzipiert.

IM EINSATZ ALS ANTRIEBSAGGREGAT

DER BALANCER IN DER ANWENDUNG

Eine Maschine produziert aus Aluminiumcoils Verschlussdeckel

von Infusionsflaschen, die manuell verpackt werden. Die gefüllten

Kartons werden verklebt und müssen bis zu zwei Meter hochgestapelt

werden. Die Schwierigkeit dieser Anwendung: es muss

über Kopfhöhe gestapelt werden, die Kartons wiegen 25 kg und

werden größtenteils von Frauen gestapelt. Dazu braucht man

also eine sehr leichtgängige Hebehilfe mit einem flexiblen

Bediengriff, damit man sich bei dieser Tätigkeit weder weit nach

unten beugen noch strecken muss.

Die Lösung von Best Handling Technology für dieses Anwendungsbeispiel

mit Anforderungen an Ergonomie und Hygiene:

Der Balancer ezzFLOWpneumatic ist in diesem Fall fest an einem

Knickarmkran ezzLINKeco montiert. Über zwei Umlenkungen

wird das Seil über den Ausleger geführt. Diese Konstruktion

erlaubt eine leichte Bewegung des Saugers im ganzen Arbeitsbereich.

Der Sauger verfügt über vier Saugnäpfe, deren Position und

Größe an die Kartons angepasst werden. Das Bedienelement ist

mit Taster für die Auf- und Ab-Bewegung sowie für Ansaugen und

Lösen ausgestattet. Die visuelle Anzeige zeigt die Verfügbarkeit

an: rot heißt „Karton ist angehoben“, grün heißt

„verfügbar“. Zusätzlich wird die Lösen-Taste

außer Funktion gesetzt, sobald ein Karton in der

Schwebe ist.

Die Bedienelemente sind an einer Griffverlängerung

mit Feder-Gewichtsausgleich montiert,

deren Länge sich nach der Hubhöhe und der Größe

der Kartons richtet. Damit ist das Arbeiten

immer in aufrechter Haltung möglich. Der

pneumatische Vakuumerzeuger sowie die Steuerventile

sind unter einer glatten Abdeckung untergebracht.

Bild: Best Handling Technology

www.besthandlingtechnology.com

Der Pneumatikzylinder wandelt seine Längsbewegung

über eine Kugelspindel in eine Drehbewegung um

20 O+P Fluidtechnik 2022/03 www.oup-fluidtechnik.de


MARKTPLATZ

ELEKTROPNEUMATISCHE DRUCKREGLER FÜR INDUSTRIE 4.0-ANWENDUNGEN

Ob im Maschinen- und Werkzeugbau,

in der Lebensmittel- und

Verpackungsindustrie oder in

Laboren: Elektrische Druckregler

sind über alle Branchen hinweg

vor allem dann gefragt, wenn eine

stufenlose Systemdrucksteuerung

mithilfe übergeordneter Steuereinheiten

erforderlich ist – etwa

bei pneumatischen Aktoren wie

Zylindern. Um die hohen Anforderungen

an Prozesssicherheit,

Automatisierungsgrad und

Effizienz zu erfüllen, stellt SMC

mit der Serie ITV#-IL äußerst

kompakte und kommunikationsfähige

elektropneumatische Druckregler bereit.

Damit Anwender ihre Anlagen wettbewerbsfähig und fit für

die Industrie 4.0 machen können, ist die Serie ITV#-IL mit

IO-Link kompatibel. Gekennzeichnet sind entsprechende

Geräte mit dem Kürzel IL nach der Serienbezeichnung (IO-Link

verfügbar für elektropneumatische Regler

ITV10#0/20#0/30#0-IL und elektronischen Vakuumregler

ITV2090-IL). Der IO-Link-Port erlaubt die Ansteuerung der

Regler über verschiedene Feldbussysteme, was Anwendern die

Anbindung an vorhandene Steuerungen ermöglicht und für

einen hohen Automatisierungsgrad sorgt. Dank dem bei

IO-Link-Versionen vorhandenen Display sind die Reglerdaten

auch vor Ort einseh- und kontrollierbar. Zudem bringt dieser

höhere Visualisierungsgrad ein Plus an Sicherheit mit sich: Die

IO-Link Kommunikation ermöglicht es Anwendern, neben der

Druckregelung auch Geräteinformationen zu prüfen und den

Systemstatus zu überwachen.

Die industrielle Automation sieht sich einer zunehmenden

Komplexität gegenübergestellt, wobei sich Kundenanforderungen

schnell ändern können und daher eine hohe Variabilität

der eingesetzten Lösungen und Komponenten bedingen. Die

Interaktionsoptionen sind aus diesem Grund bei der Serie

ITV#-IL nicht auf IO-Link beschränkt: Zu den weiteren Kommunikationsprotokollen

gehören außerdem DeviceNet, PROFIBUS,

CC-Link und RS-232C. Diese ausgeprägte Kommunikationsfähigkeit

in Kombination mit der präzisen Druckregelung sowie

zahlreichen Modellvarianten bietet die nötige Flexibilität zum

zukunftsorientierten Einsatz – sei es die Automobil- oder

Lebensmittelindustrie, die allgemeine Automatisierungs- und

Fertigungsindustrie oder der Bereich Life Science.

Der Spezialist für pneumatische und elektrische Automatisierung

SMC bietet Technikern und Konstrukteuren damit eine

leistungs- und kosteneffiziente Lösung an, die dank bewährter

Konstruktion für eine zuverlässige Funktion und geringe

Ausfallrisiken und -zeiten sorgt.

www.smc.de

STARKE HYDRAULIKSYSTEME FÜR

PRÄZISE BEARBEITUNGSMASCHINEN

Hydraulisch geregelte Achsen in industriellen Produktionsmaschinen ermöglichen

eine effiziente und präzise Fertigung von zum Teil schweren Bauteilen mit hoher Prozesssicherheit.

Die anzufahrenden Positionen der einzelnen Achsen werden über die

zentrale Maschinen-Steuerung verteilt, die jeweiligen Positionier- und Regelaufgaben

werden dann von den auf den einzelnen Proportional-Schieberventilen montierten

DSV-Elektronikeinheiten durchgeführt. Sie übernehmen sowohl die Betätigung des

Ventilkolbens als auch die komplette Regelung der Achsposition. SOLUTIONS SINCE 1946

www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/03 21


MARKTPLATZ

EINBAUVENTIL MIT NEUEM DESIGN VON HÜLSE UND KOLBEN

Parker Hannifin stellt mit dem 2-Wege-Regelventil mit VCD®-Technologie der Serie TFP den

Vorreiter einer komplett neuen Einbauventil-Generation vor. Das patentierte Design von Hülse und

Kolben resultiert in bisher unerreichten Durchfluss- und Druckdifferenzwerten. Die verbesserte

Effizienz des TFP im Vergleich zu konventionellen Einbau-Drosselventilen ermöglicht es, kleinere

Nenngrößen einzusetzen bei gleicher Leistung – und damit die Baugröße der Steuerblöcke zu

reduzieren.

Das neue TFP ist das Ergebnis mehrjähriger konstruktiver Entwicklungsarbeit und intensiver

Computersimulationen. Das Ventil zeichnet sich durch eine druckkompensierte Hülse mit vergrößertem

Sitzdurchmesser und ausgerichteten großen Fenstern aus, die erstmals die DIN-Kavität

nahezu vollständig ausnutzt. Das Resultat: hohe Volumenstromwerte, die in Verbindung mit dem

auf 420 bar gesteigerten maximalen Betriebsdruck die Leistung von anspruchsvollen Anwendungen

wie Druckgussmaschinen und Pressen steigern.

Aufgrund der optimierten Strömungsverhältnisse zwischen Hülse und Kolben bietet das TFP unter

Idealbedingungen Druckdifferenzwerte, die nur geringfügig über jenen des Steuerblocks ohne Ventil

liegen. Als Vorsteuerventil kommt wie beim Vorgänger TDP, der bisherigen Referenz im Markt, das hochdynamische DFplus-Regelventil

mit VCD®-Aktuator zum Einsatz. Es positioniert den Hauptkolben aktiv, also unabhängig von den Druckverhältnissen in

den Arbeitsanschlüssen. Damit erreicht das TFP extrem schnelle Sprungantwortzeiten, zum Beispiel 18 Millisekunden bei Nenngröße

NG50. Die Kombination aus Präzision, höherem Betriebsdruck und Reaktionsschnelligkeit schafft die Voraussetzung für kürzere

Zykluszeiten, stabilere Prozesse und minimierte Ausschussraten. Vor allem aber können Steuerblöcke wesentlich kompakter und

damit kostengünstiger ausgelegt werden, weil mit dem TFP im Normalfall eine Nenngröße im Vergleich zu anderen Einbauventilen

eingespart werden kann.

www.parker.com

KOMPAKTES VENTILTERMINAL FÜR MITTLERE

DURCHFLUSSRATEN

INDUSTRIEPUMPEN FÜR

ANSPRUCHSVOLLE MEDIEN

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN

In Erweiterung seines

Angebots an Ventilterminals

stellt Airtec die

Baureihe 86-MR für

vielfältige pneumatische

Steuerungsaufgaben vor.

Das variable Ventil- und

Grundplattensystem mit

Multipolanschluss ist in

zwei Varianten mit G1/8- und G1/4-Arbeitsanschlüssen für

Durchflussraten von 650 Nl/min bzw. 870 Nl/min erhältlich und

wird komplett montiert und geprüft ausgeliefert. Das System

ermöglicht Skalierungen für die Bestückung von 4 bis 14

Ventilstationen in unterschiedlichen 5/3- und 5/2-Wege-Varianten

mit tastend-/rastender Handhilfsbetätigung. Die Ventile

können mit einem Arbeitsdruck von 1,5…8 bar beaufschlagt

werden. Freie Ventilstationen lassen sich durch Verschlussplatten

abdecken. Die im eloxierten Aluminiumgehäuse gefertigten

Ventilterminals verfügen über verformungsfeste NBR-Dichtungen

und sind für den Einsatz in einem Temperaturbereich von

10 bis 60 °C zugelassen. Der elektrische Anschluss erfolgt über

einen 15-poligen Anschlussstecker, der das Ventilterminal über

ein vielpoliges Kabel mit der Steuerung verbindet.

www.airtec.de

LECKAGEN IN DRUCKLUFTANLAGEN SCHNELLER IDENTIFIZIEREN

Die Drehkolbenpumpen

der VY-Serie von Vogelsang

bestehen aus einem

strömungsoptimierten

einteiligen Gehäuse und

bieten so einen hohen

Wirkungsgrad. In dem

neuartigen Gehäuse

können unterschiedliche

Dichtungen – je nach industriespezifischen Normen und

Anforderungen – variabel eingesetzt werden. Das macht die

VY-Serie zu einem Allrounder für den Einsatz in beispielsweise

der chemischen Industrie sowie in der Papier- und Textilbranche.

Das Leistungsspektrum der VY-Pumpen reicht von 1 m³/h

bis 120 m³/h bei einem maximalen Druck von 10 bar.

Für eine hohe Servicefreundlichkeit verfügt die Pumpenreihe

neben der Dichtungsvielfalt auch über einen Quick-Anschluss.

Damit lassen sich Rohrleitungen in wenigen Minuten an die

Pumpen anschließen. Die totraumarme Konstruktion der

Gehäuse ermöglicht zudem eine leichte Reinigung. Die Pumpen

lassen sich gemäß CIP- bzw. SIP-Konformität spülen und

desinfizieren. Über einen QuickService-Deckel können Verschleißteile

zudem schnell ausgetauscht werden.

www.vogelsang.info

Die Lokalisierung von Lecks in Druckluftanlagen könnte bald deutlich einfacher

werden: Ein Forscher vom Fraunhofer IPA entwickelt mit der Sick AG einen Leckage-

Zusatzservice für einen intelligenten Durchflusssensor. Selbstlernende Algorithmen

werten die Daten aus und kommen so undichten Stellen auf die Spur, aus denen

Energie entweicht. Dabei zeichnet der Leckage-Zusatzservice laufend Druck, Temperatur

sowie Durchflussrate auf und generiert lückenlose Kurvenverläufe. „Der Clou ist

dabei das sogenannte Clustering“, so Christian Dierolf, Fraunhofer IPA. Darüber

erkennt der Algorithmus Leckagen und schlägt Alarm. Noch handelt es sich um einen

Prototypen, der an einem Demonstrator erprobt wird.

www.ipa.fraunhofer.de

22 O+P Fluidtechnik 2022/03 www.oup-fluidtechnik.de


SCHNELLER GEHT’S MIT DEM DRUCKLUFTMOTOREN-SELEKTOR

Mithilfe des Druckluftmotoren-Selektors von

Chicago Pneumatik lässt sich die Antriebsauswahl

deutlich verkürzen. Das Online-Tool

analysiert sämtliche Angaben und generiert

automatisiert eine passgenaue Lösung. Um

den geeigneten Motor zu finden, sind nur

wenige Angaben und Klicks erforderlich.

Dabei können Parameter wie das gewünschte

Drehmoment, Leistung oder Drehzahl,

Wellentyp und Gehäusematerial vorgegeben

werden. Nach Auswertung empfiehlt der

online frei verfügbare Selektor den für eine Anwendung jeweils am besten geeigneten

Lamellenmotor. Nutzer müssen keine eigenen Berechnungen mehr anstellen.

Das Risiko menschlicher Fehler ist somit weitgehend ausgeschlossen.

www.cp.com

MINIATUR-ABSPERRVENTIL MIT KIPPHEBELMECHANISMUS FÜR

DEN EINSATZ IN KLINISCHEN LABORGERÄTEN

Emerson stellte das ASCO Absperrventil

der Baureihe 062 mit Kipphebelmechanismus

vor, welches

speziell für die anspruchsvollsten

Fluid-Control-Ventilinseln in

klinischen Laboren entwickelt

wurde. Die kompakte Größe der

16-mm-Ventile ermöglicht die

einfache Integration in komplexe

Fluid-Handling-Ventilinseln,

wodurch der Platzbedarf, das

Gewicht und die Leistungsaufnahme

reduziert werden können. Das Ventil bietet außerdem 2-Wege- und 3-Wege-

Funktionen, um die Flexibilität und Vielseitigkeit zu optimieren. Die Absperrventile

ermöglichen die Regelung von neutralen und äußerst aggressiven Flüssigkeiten, die

in nahezu allen Arten von Analysegeräten zum Einsatz kommen. Der einfach zu

spülende Kipphebelmechanismus verhindert in Kombination mit einer Trennmembran

die Übertragung von Wärme auf die teuren Reagenzien, die bei der In-vitro-Diagnostik

verwendet werden und eliminiert das Potenzial für das Hängenbleiben und

Verstopfen des Ventilsitzes. Die hermetische Trennung des Steuermechanismus

verhindert die Verunreinigung durch Partikel, die durch die Reibung der beweglichen

Teile entstehen und gewährleistet so die maximale Reinheit der flüssigen Proben.

www.emerson.com

WIRBELSTROMSENSOREN MIT KLEMMUNG

Die neuen induktiven Sensoren auf

Wirbelstrombasis der Reihen eddyNCDT

ES-U1-T und ES-U3-T von Micro-Epsilon

sind für kleine Messbereiche von 1 und 3

mm konzipiert. Sie lassen sich mit

leistungsfähigen Controllern der eddyN-

CDT Serie kombinieren, wodurch präzise

Weg- und Positionsmessungen in einem

breiten Anwendungsspektrum erfolgen.

Die Anbringung der Sensoren über eine

Klemmung verringert die Kabelbelastung,

da ein häufiges Verdrehen ausbleibt, wie es über ein herkömmliches Gewinde

erfolgt. Die Sensoren besitzen eine definierte Klemmstelle, wodurch die thermische

Ausdehnung in Messrichtung minimiert und eine hohe Temperaturstabilität erreicht

wird. Betrieben werden die neuen Sensoren mit dem Controller eddyNCDT 3060.

Damit können die Sensoren in schwieriger Industrieumgebung eingesetzt werden.

Auch Messaufgaben in Prüfständen werden über diese Wirbelstromsensoren gelöst.

www.micro-epsilon.de

SICHER

BEGRENZT

Druckbegrenzungsventil

Ø 5,5 mm

von LEE

n Ganz aus Edelstahl

n Schnelle Öffnungsrate

n Stabiler Durchfluss

n Geringste Hysterese

n Klein – spart Platz und Gewicht

n Einfach zu montieren

LEE Hydraulische

Miniaturkomponenten GmbH

Am Limespark 2 · D-65843 Sulzbach

✆ +49 (0) 6196 7 73 69 - 0

✉ info@lee.de

www.lee.de

THE LEE COMPANY MORE THAN 70 YEARS SINCE 1948


ACHSREGLER

HYDRAULISCHER ACHSREGLER:

KONZEPTION, WIRKUNGSWEISE, VORZÜGE

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN

Die moderne Antriebstechnik bietet eine

Vielzahl von Möglichkeiten und Konzepten,

um vordefinierte Bewegungsprofile mit hoher

Prozesssicherheit zu realisieren. Ist jedoch eine

hohe Leistungsdichte gefordert, stehen die

hydraulischen Antriebe mit geschlossenem

Regelkreis ganz oben auf der Liste.

Dank hochauflösender Sensorik, einer intelligenten Elektronik

und einer intuitiv zu bedienenden Parametriersoftware

können heute sehr leistungsstarke Antriebe

exakt an eine Anlage angepasst werden. Durch die präzise

Wiederholbarkeit der Bewegungsprofile und die hohe Verfügbarkeit,

die ein hydraulisches System grundsätzlich mit sich

bringt, steigen Qualität und Lebensdauer einer solchen Anlage

um ein Vielfaches.

Autor: Roger Waldburger, Produktmanager, Wandfluh AG, Frutigen (CH)

PRÄZISE UND STABILE

ACHSEN-POSITIONIERUNG

Bei der hydraulischen Achsregelung geht es darum, eine bestimmte

Achsenposition über ein Hydrauliksystem möglichst präzise

anzufahren und u. U. über eine längere Zeit stabil zu halten.

Um eine hohe Regelgüte zu erreichen, bedarf es einer entsprechenden

Reglerelektronik mit spezifischen Algorithmen sowie

einer entsprechenden Auslegung und Konstruktion der Ventile.

Der hydraulische Positionsregelkreis besitzt, genauso wie der

elektrische Regelkreis, ein integrierendes Verhalten. Dementsprechend

muss zur Regelung der Position ein proportional arbeitender

Regler eingesetzt werden. Verschiedene Störfaktoren

wie geringe Signalauflösung der Positionsmessung, temperaturabhängige

Änderungen oder Asymmetrie bei Systemen mit

Differenzzylindern, führen dazu, dass die Achse mit einem

P-Regler nicht ausreichend stabil in Position gehalten werden

kann. Um dies zu kompensieren, wird ein I-Regler benötigt der

jedoch selektiv funktioniert. Man spricht in diesem Zusammenhang

von einem „schaltenden Integrator“. Dieser Integrator wird

aber erst aktiviert, wenn sich die Achse nahe der Zielposition

befindet, um ein Überschwingen der Position zu verhindern.

Sobald die Zielposition erreicht ist, wird dieser schließlich eingefroren,

um ein Oszillieren in Position zu verhindern. Durch

24 O+P Fluidtechnik 2022/03 www.oup-fluidtechnik.de


weitere, gezielte ventilspezifische Parameter kann mit einer

Achsenregelung eine sehr hohe Positioniergenauigkeit und Stabilität

erreicht werden.

KONZEPT DER DEZENTRALEN STEUERUNG

UND REGELUNG

VENTILELEKTRONIK ÜBERNIMMT

REGEL-AUFGABEN DER SPS

Noch vor wenigen Jahren wurden Maschinen so konstruiert, dass

praktisch alle Aufgaben, Berechnungen und Parametrierungen

über eine zentrale Steuereinheit (SPS) abgehandelt wurden. Dies

bedurfte leistungsstarker Computer und setzte für die Programmierung

ein detailliertes Wissen über die einzelnen Komponenten

einer Anlage voraus.

Dank modernen Konzepten und Schnittstellen zeigt der Trend

mehr und mehr in eine etwas andere Richtung. So werden Steuerungs-

und Regelungsaufgaben vermehrt dezentralisiert. Die

SPS liefert lediglich den Steuerbefehl, welche Position der Antrieb

einnehmen soll, über eine Feldbus-Schnittstelle. Die integrierte

Ventilelektronik übernimmt anschließend selbstständig

den entsprechenden Steuer-, Überwachungs- und Regelprozess

am Hydraulikventil. Für den geregelten Antrieb bedeutet dies,

dass das Ventil als Stellglied direkt am Antrieb montiert werden

kann und im Optimalfall über eine integrierte Elektronik verfügt.

Diese besitzt einen Sensoreingang, über den die Positionsdaten

des Antriebs eingelesen werden können und verfügt bereits werkseitig

über den entsprechenden Regelalgorithmus, um eventuelle

Differenzen zwischen Soll- und Ist-Position selbstständig auszugleichen.

Die Komplexität solch neuer Konzepte in Bezug auf die

Auslegung, Programmierung und den Unterhalt ist somit deutlich

geringer im Vergleich zu einem herkömmlich aufgebauten

zentralisierten System. Der SPS-Programmierer benötigt dabei

nur ein reduziertes Fachwissen zu hydraulikspezifischen Anforderungen

und kann sich so vollkommen auf die Programmierung

der Maschinenfunktionen fokussieren.

Die Anbindung der Komponenten über eine standardisierte

Feldbus-Schnittstelle bringt ebenfalls große Vorteile mit sich.

Einerseits ist im Vergleich zu einer analogen Anbindung nur ein

einziges Bus-Kabel für die

Einbindung aller Komponenten

nötig, andererseits bietet

ein digitales, bidirektionales

Signal deutlich mehr Möglichkeiten

z. B. Daten vom

Ventil abzufragen, um aktuelle Zustands- und Wartungsanalysen

Ekomat.indd 1

durchzuführen.

ANBINDUNG AN EINE ÜBERGEORDNETE

STEUERUNG

Die einfachste, aber auch anfälligste Anbindung an eine zentrale

Steuereinheit ist der Anschluss über eine analoge Schnittstelle.

Dabei wird ein Analogausgang der SPS direkt über ein Kabel mit

der Reglerektronik verbunden. Obschon die Störanfälligkeit

dieser Anbindung durch eine geeignete Kabelführung und Abschirmung

maßgeblich verbessert werden kann, müssen in

Bezug auf die Signalauflösung und Genauigkeit gewisse Kompromisse

in Kauf genommen werden.

Bei Verwendung einer modernen Feldbus-Schnittstelle können

diese Effekte jedoch eliminiert werden. Die digitalen Daten

sind durch die Feldbus-Anschluss Norm gegenüber Störeinflüssen

jeglicher Art entsprechend geschützt. Der Einsatz einer

Feldbus-Schnittstelle bringt darüber hinaus den Vorteil mit

sich, dass die Verkabelung einer Anlage dadurch vereinfacht

wird und der bidirektionale Datenaustausch zwischen allen

Komponenten eine Vielzahl neuer Möglichkeiten schafft. So

können beispielsweise spezifische Parameter, Prozessdaten

oder Hinweise auf den aktuellen Gerätezustand verfügbar gemacht

werden, um die Effizienz und Verfügbarkeit einer Anlage

zu verbessern.

DSV HYDRAULIKVENTILE

Ekomat.indd 1 07.11.2012 07:49:19

Um die Anforderungen eingangs erwähnter Konzepte abdecken

zu können, lassen sich die sogenannten „DSV (Digital Smart

Valves) Hydraulikventile“ einsetzen. Dabei handelt es sich um

Proportional Schieberventile der Nenngrößen NG4 und NG6

mit Handnotbetätigung, Steckspulen, integrierter Elektronik

und Sensorik. Die Elektronik übernimmt die Betätigung des

Ventilkolbens sowie die komplette Regelung der Achsposition.

Die Ventile unterscheiden sich nebst der Nenngröße vor allem

durch einen im Gehäuse integrierten Ventilkolbenlage-Sensor.

01

Regelkreis mit Proportional Wegeventil

02 Proportional-Schieberventil

WDPFA04_NE mit integrierter Elektronik

www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/03 25


ACHSREGLER

03

Regelkreis mit kolbenlagegeregeltem Wegeventil

04 WDRFA06-ACB_24A2R2

mit DSV-Elektronik

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN

05 PASO mit Darstellung von Prozesswerten

Wie diese Ventile funktionieren und beschaltet werden, zeigen

folgende Beispiele:

■ DSV Ventile in einem einfachen geschlossenen Regelkreis

Diese Ventile bewegen den Kolben in Abhängigkeit des Sollwerts,

den sie als analoges Signal oder über die Feldbus-

Schnittstelle von der SPS erhalten, und messen den Istwert per

Sensor direkt am Antrieb. Falls die Soll- und die Ist-Position

voneinander abweichen, regelt das Ventil eigenständig nach,

indem es den Kolben entsprechend verschiebt und den Antrieb

dadurch präzise in Position bringt. Das Zusammenspiel zwischen

Ventil und Elektronik ist bereits voreingestellt und die

Ventile sind werkseitig kompensiert. Zudem können spezielle

Funktionen oder Verhaltensweisen der Ventile über die PASO-

Software individuell angepasst werden.

■ DSV Ventile in einem dynamisch geschlossenen Regelkreis

Ergänzend zum einfachen Regelkreis kann die Dynamik und

Präzision der Achsregelung mit einem Hydraulikventil mit Kolbenlageregelung

erhöht werden. Der Kolbenlage-Sensor ist im

Ventilgehäuse fix integriert. Zusammen mit der Elektronik

misst und regelt er laufend die Kolbenlage im Ventil. Damit

wird die Ansprechempfindlichkeit erhöht und die Ventilhysterese

kompensiert, was die Dynamik und Präzision dieser

Ventile nochmals verbessert. Das Ventil ist werkseitig abgeglichen,

wodurch das Ersetzen eines solchen Ventils relativ einfach

und ohne Experten-Fachwissen durchgeführt werden

kann. Zusätzlich zur Kolbenlageregelung regelt die Elektronik

die Position der Hydraulikachse.

EINFACHE HILFSMITTEL FÜR DIE

INBETRIEBNAHME

Bei der Inbetriebnahme eines Hydrauliksystems mit mehreren

Komponenten und Regelkreisen ist ein Echtzeit-Monitoring der

Eingangssignale und hydraulischen Größen ein erheblicher Vorteil.

Grafisch aufbereitet lassen sich so schnell und einfach die kritischen

Punkte in einem Hydrauliksystem ermitteln. Da es sich bei

diesem Monitoring um einen integrierten Bestandteil der Parametriersoftware

PASO handelt, können die Ventilwerte und Einstellungen

gleichzeitig innerhalb der Software angepasst und deren

Auswirkungen auf das Gesamtsystem wiederum in Echtzeit angezeigt

werden. Insbesondere bei der Abstimmung von Regelkreisen

zeigt die Software großes Potential, indem eine Regelabweichung

grafisch dargestellt und so das Regelverhalten effizient optimiert

werden kann. So sind auch frei wählbare Prozessdaten wahlweise

numerisch oder grafisch darstellbar, wodurch beispielsweise ein

Schleppfehler oder ein kritisches Einregelverhalten rasch gefunden

und entsprechend neu parametriert werden können.

Die gemessenen Signalkurven können auch in eine Excel-Tabelle

exportiert und zu einem späteren Zeitpunkt offline in der

PASO-Software analysiert und als Qualitätssicherungsmaßnahme

gespeichert werden. Die jeweils eingestellten Parameterwerte

der Ventile lassen sich zudem extern speichern und auf eine

andere Ventilelektronik kopieren. Dies vereinfacht die Reparatur

eines Hydrauliksystems enorm, da die spezifischen Ventileinstellungen

im Falle eines Ersatzes sehr einfach übernommen werden

können.

Bilder: Wandfluh

www.wandfluh.com

POINTIERT

DSV VENTILE MIT INTEGRIERTER ELEKTRONIK

UND SENSORIK

VENTILE WIRKEN ALS DEZENTRALES

STELLGLIED DIREKT AM ANTRIEB

PASO-SOFTWARE ÜBERNIMMT

ECHTZEIT-MONITORING DER REGELKREISE

26 O+P Fluidtechnik 2021/03 www.oup-fluidtechnik.de


MARKTPLATZ

ZUVERLÄSSIGE UND PROZESSSICHERE

BOHRUNGSSPANNER

Für das platzsparende axiale

Spannen von Werkstücken

stellt Römheld eine neue

Reihe exzentrischer und

mittiger Bohrungsspanner

vor. Die Modelle dienen dem

konturnahen und verzugsfreien

Spannen von Bauteilen mit

Bohrungen zwischen 5,5 und

13 mm. Da diese direkt auf

die gehärteten Auflagen der

Spannelemente niedergezogen

werden, verformen sie sich beim Spannen nicht.

Mittels schnell austauschbarer Spannbuchsen können sie rasch

an unterschiedliche Bohrungsgrößen angepasst werden. Das

Spannelement selbst verbleibt dabei in seiner Vorrichtung. Die

Austauschmöglichkeit erhöht die Verfügbarkeit und ermöglicht

eine schnelle und unkomplizierte Anpassung an mögliche

Werkstückänderungen im Prozess. Durch unterschiedliche

lange Zugbolzen lassen sich außerdem die Bohrungsspanner an

sechs verschiedene Auflagehöhen anpassen, sodass diese gut

an die Werkstückkontur angeglichen werden können.

Die hydraulischen Elemente sind doppeltwirkend, für Betriebsdrücke

von 30, 80 und 120 bar ausgelegt und bieten Spannkräfte

bis 5 kN. Aufgrund ihrer kompakten und schlanken Bauform

können sie auch bei beengten Spannsituationen eingesetzt

werden.

www.roemheld-gruppe.de

BÜGELSCHELLEN MIT ANTI-QUETSCH-EFFEKT

Klassische Bügelschellen

sorgen in Energieketten

für eine Zugentlastung

der Pneumatik-Schläuche.

Doch zu fest

angezogen werden die

Schläuche eingedrückt.

Das kann zu einem

Leistungsverlust führen.

Die Antwort von igus:

eine neue Schelle der Serie CFX mit hoher Haltekraft, die

gleichzeitig ein zu festes Anziehen unmöglich macht. Herzstück

der neuen CFX Schellen sind Pneumatik-Doppelwannen, blaue

Einsätze, welche die Schläuche von oben und unten umschließen.

Dreht der Techniker an der Schraube der Schelle, drückt die

Klemmbacke nicht direkt auf die Oberfläche des Schlauchs,

sondern auf den oberen Einsatz der Doppelwanne. Sobald er

auf den unteren Einsatz trifft, ist automatisch die optimale

Haltekraft erreicht. Der Schlauch sitzt sicher in Position.

Zeitintensive Prüfungen des Anzugsdrehmoments entfallen.

Gleichzeitig ist es mechanisch unmöglich, aus Versehen zu viel

Druck auszuüben und den Schlauch zu beschädigen. Um

möglichst vielen Pneumatik-Schläuchen Schutz zu bieten,

fertigt igus die blauen Doppelwannen in mehreren Größen.

Erhältlich sind die Einsätze ab sofort als kostengünstige

Spritzgussausführungen für Leitungsdurchmesser von 4, 6, 8,

10 und 12 Millimetern. Um Platz zu sparen, ist es bei Leitungen

mit 4 und 6 Millimetern Durchmesser möglich, in einer

Doppelwanne zwei Schläuche nebeneinander zu positionieren.

www.igus.de

Sondermaschinenbau

Antriebssysteme nicht von der Stange

Sie benötigen eine Sondermaschine

die genau das kann, was Ihre

Anwendung fordert?

• Wir projektieren und bauen

individuelle Sonder- und

Prüfmaschinen

• Hydraulisch oder elektrisch

• Von Teillösungen in Form

einzelner Achsen bis zur

vollständigen Maschine

www.haenchen.de


MARKTPLATZ

ERWEITERTE BAUREIHE

NSK stellt eine neue Serie des

Agri-Disc-Hub-Programms vor.

Die AS-Serie der Lagereinheiten

für widrige Umgebungsbedingungen

unterscheidet

sich von der bewährten

A-Serie unter anderem durch

eine neue Schrägkugellager-

Baureihe und ein optimiertes

Flanschdesign.

Alle Agri-Disc-Hubs von NSK

sind mit zweireihigen Schrägkugellagern

mit 40°-Kontaktwinkel ausgestattet, die hohe

axiale und radiale Lasten aufnehmen können. Die Lager sind in

ein robustes Gussgehäuse integriert, das über einen Flansch

direkt mit dem Arbeitsgerät verbunden wird. Ein hochwirksames

Dichtungssystem mit einer Kombination von Labyrinthund

Kontaktdichtungen bietet dem Lager umfassenden Schutz.

Es verhindert sowohl das Eindringen von Verunreinigungen als

auch das Austreten von Fett. Die Lebensdauerschmierung der

Lager ermöglicht den wartungsfreien Betrieb.

www.nskeurope.de

POTENTIOMETRISCHER JOYSTICK FÜR DEN

SONDERMASCHINENBAU

KOOPERATIONSVEREINBARUNG

Der Automobilund

Industriezulieferer

Schaeffler

hat eine Kooperationsvereinbarung

mit der Hydrogenious

LOHC

Technologies

GmbH sowie dem

Helmholtz-Institut

Erlangen-Nürnberg

für Erneuerbare

Energien (HIERN) geschlossen. Das gemeinsame Ziel ist die

Entwicklung einer Wasserstoff-Brennstoffzelle, die mit einem

flüssigen organischen Wasserstoffträger, sogenanntem LOHC

(Liquid Organic Hydrogen Carrier), betrieben wird.

Das Projekt baut auf den Pionierleistungen von Hydrogenious

und HIERN sowie entsprechendem Know-how und Patenten

auf. Schaeffler entwickelt gemeinsam mit dem Helmholtz-Institut

Erlangen-Nürnberg die entsprechende Brennstoffzellentechnologie

für den direkten Einsatz von im LOHC gebundenen

Wasserstoff. Hierfür müssen Adaptionen beim Aufbau der

Brennstoffzellen vorgenommen werden. Schaeffler fertigt die

Bipolarplatten, die für diese Technologie notwendigen Katalysatoren

und Membranen werden am Helmholtz-Institut

Erlangen-Nürnberg speziell für diese Anwendung entwickelt.

www.schaeffler.com

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN

Mechanik aus Metall, separat konfigurierbare

Achsen, vielfältige Ausgangsoptionen

und robuste Qualität – diese Eigenschaften

prädestinieren den Joystick 826 von

Megatron für Anwendungen in rauer

Umgebung. Bei Fingersteuerung stehen

ein Kugelknauf und ein konischer Knauf

zur Wahl, bei Handbedienung ein Stabgriff,

optional mit Taster. Die Abdichtung über

dem Panel ist bis IP65 möglich. Die Knäufe

bestehen aus Kunstharz und die Welle aus

Edelstahl. Anwender können zudem für die

X- und Y-Achse zwischen Federrückstellung

und Reibungsbremse selektieren. Für den

Einsatz in mobilen Maschinen kann der Joystick 826 mit einer

Elektronik für USB- und CANopen-Schnittstelle ausgerüstet

werden.

www.megatron.de

TECHNISCH-WISSENSCHAFTLICHER BEIRAT

Dr.-Ing. C. Boes, Böblingen

Dipl.-Ing. M. Dieter, Sulzbach/Saar

Dr, Steffen Haack, Lohr a. M.

Dr.-Ing. M. Fischer, Kraichtal

Dr.-Ing. G. R. Geerling, Elchingen

Prof. Dr.-Ing. M. Geimer, Karlsruhe

Prof. Dr.-Ing. habil. W. Haas, Stuttgart

Dr.-Ing. W. Hahmann, Kempen

Prof. Dr.-Ing. S. Helduser, Krefeld

Univ.-Prof. Dr.-Ing. G. Jacobs, Aachen

Dipl.-Ing. M. Knobloch, München

Dr. L. Lindemann, Mannheim

Prof. Dr.-Ing. P. U. Post, Esslingen

Dr.-Ing. K. Roosen, Kaarst

Dr.-Ing. P. Saffe, Hannover

Dr.-Ing. MBA IMD A. W. Schultz,

Memmingen

Dipl.-Ing. E. Skirde, Neumünster

Prof. Dr.-Ing. C. Stammen, Krefeld

Dipl.-Ing. P.-M. Synek, Frankfurt

Prof. Dr.-Ing. J. Weber, Dresden

Der Vorsitzende und stellvertretende

Vorsitzende des Forschungsfonds

Fluidtechnik im VDMA:

Prof. Dr.-Ing. P. U. Post, Esslingen

Dr.-Ing. R. Rahmfeld, Neumünster

JOYSTICK MIT TAKTILER RÜCKMELDUNG

Bediener von

mobilen Arbeitsmaschinen

sind

vielen Geräuschen

und visuellen

Eindrücken

ausgesetzt, die

alle gefiltert und

verarbeitet

werden wollen.

Seine taktile

Wahrnehmung, also die Oberflächensensibilität der Haut wie

Tast- und Empfindungssinn, wird jedoch kaum angesprochen.

Sie bietet ein großes Potenzial, um die Mensch-Maschine-Interaktion

zu optimieren und somit die Effizienz und Sicherheit in

der Bedienung von mobilen Arbeitsmaschinen zu steigern. Das

neue Vibrationsmodul von elobau nutzt dieses Optimierungspotenzial.

Mit Hilfe bestimmter Vibrationsmuster lässt sich

eine hochwertige taktile Rückmeldung erzeugen, welche die

Mensch-Maschine-Kommunikation effizienter gestaltet. Die

Möglichkeiten, wie sich die Vibrationsmuster in der Kommunikation

mit dem Bediener nutzen lassen, sind vielfältig. So

können Hinweise oder Warnungen per Vibrationsmodul zu

kürzeren Reaktionszeiten führen. Die Hilfestellung durch die

haptische Rückmeldung leitet den Bediener bei der Ausführung

der Tätigkeit. So geht diese nicht nur effizienter, sondern auch

präziser von der Hand. Der Vibrationsmotor wird von einem

Elektronikmodul über den CAN-Bus angesteuert. Dadurch

lassen sich unterschiedliche Vibrationscharakteristiken

generieren. Hersteller können über das CAN-Protokoll unterschiedliche

Parameter wie Stärke, Dauer oder Anzahl der

Vibrationen definieren. Diese Parameter erzeugen individuelle,

auf die Anwendung angepasste und vor allem intuitive

Vibrationseffekte.

www.elobau.com

28 O+P Fluidtechnik 2022/03 www.oup-fluidtechnik.de


KRANPOSITIONEN SICHER ÜBERWACHEN

Zur sicheren Überwachung von Kranpositionen

können Laser-Distanz-Sensoren

der Reihe OptoNCDT ILR2250 eingesetzt

werden. Diese sind an einem Ende des

Hauptträgers eines Brückenkranes

positioniert und messen millimetergenau

auf ein weißes Target-Board. Ein Sensor

erfasst Abstandsänderungen des

Hauptträgers von 0,1 bis 100 m in

x-Richtung. Dies geschieht kontinuierlich

und während der Kranfahrt. Ein zweiter

Sensor misst stetig die Bewegungen der

Laufkatze zwischen 0,1 und 25 m in

y-Richtung. Wird ein bestimmter vordefinierter Sollwert unterschritten, stoppt diese automatisch.

Dasselbe gilt, wenn der Hauptträger der Wand zunahekommt. In diesem automatisierten

Prozess werden die Messwerte des Sensors über die integrierte serielle RS422-Schnittstelle an die

Steuereinheit des Krans übergeben.

www.micro-epsilon.com

RKP-SERVICEZENTRUM

ROBERT SCHÖNING

Servicepartner

für alle

MOOG/Bosch

Radialkolbenpumpen

24-Stunden-

Notdienst

Prüfung ∙ Reparatur ∙ Ersatz

alle RKP-Typen ∙ Vor-Ort-Service

37170 Uslar · Tel.: +49 5571 9197510

www.radialkolbenpumpe.com

RKP.indd 1 28.04.2014 13:41:58

ADAC EXPERTENKREIS REGELT BERGUNG VON E-NUTZFAHRZEUGEN

Bei der Bergung von Elektrofahrzeugen kann es durch das Risiko eines

Batteriebrandes zu gefährlichen Situationen kommen. Um für den

Umgang mit E-Fahrzeugen gerüstet zu sein, hat ein neu geschaffener

Expertenkreis des ADAC Truckservice damit begonnen, einen Standard

für die Bergung von Fahrzeugen zu erarbeiten. Darüber hinaus

soll es künftig Vorgaben zu geeignetem Bergegerät geben.

An die Werkstätten werden künftig für die Erlaubnis zur Bergung von

E-Fahrzeugen hohe Anforderungen gestellt: Aktuell wird diskutiert,

ob beispielsweise ein spezieller Brand- und Kühl-Spezialcontainer an

sieben Tagen die Woche, 24 Stunden pro Tag bereitgehalten werden

soll, der umzäunt und versperrt, mit Sensoren und Kameras überwacht

und mit einem Schließsystem der Feuerwehr versehen ist, um

jederzeit einen schadenfreien Zugang zum Gelände zu ermöglichen.

Neben zahlreichen anderen Voraussetzungen ist auch das Vorhandensein

einer ausreichend großen Quarantänefläche sowie einer Altautoannahmestelle angedacht, um Fahrzeugwracks nach einem

eventuellen Vollbrand fachgerecht entsorgen zu können. Bereits klar ist, dass abgeschleppte Lkw so aufbewahrt werden müssen,

dass deren Ladung für unbefugte Dritte unzugänglich ist.

Klare Regeln sollen künftig auch für die Bergungsfahrzeuge gelten. Diese müssen dann unter anderem mit den notwendigen

Werkzeugen und Geräten ausgestattet sein, wozu auch Anschlag- und Bergematerialien gehören. Die in den Unfallverhütungsvorschriften

der DGUV vorgeschriebenen Ausrüstungen sind obligatorisch.

Zudem will der Expertenkreis auch regeln, über welche Versicherungen die Werkstätten verfügen und welche Papiere stets aktuell

vorgehalten werden müssen. Die umfangreichen Anforderungen an die Werkstätten sollen garantieren, dass überall ein gleich

hoher Service geboten werden und eine Bergung von E-Fahrzeugen nach den ADAC-Truckservice-Standards überall in gleicher

Weise erfolgen kann. Die entsprechenden Vorgaben werden von den Mitgliedern des Expertenkreises aktuell diskutiert und

detailliert ausgearbeitet.

Der Expertenkreis des ADAC Truckservice ist ein neu geschaffenes Gremium, das die Organisation fachlich berät. Es setzt sich

zusammen aus Mitgliedern des Leuchtturm-Partnernetzwerks, das die Pannenhilfe und Werkstattleistungen in jeder Region

Deutschlands nach einheitlichen Leistungsprofilen und Qualitätsstandards und zu festen Tarifen sicherstellt.

www.adac.de

BATTERIEZELLEN DIREKT UND SICHER VERKLEBEN

Parker Lord, ein Geschäftsbereich von Parker Hannifin, hat sein Angebot für

Elektrofahrzeughersteller um wärmeleitfähige (TC) Klebstoffe und Einkomponenten

(1K)-Gap-Filler mit niedriger Dichte erweitert. Der neue TC-Urethan-

Klebstoff aus der CoolTherm-Reihe gewährleistet eine hohe Wärmeleitfähigkeit

und ein starkes Haftvermögen, um Batteriezellen und Kühlplatte direkt

verbinden zu können. Wenn eine Zweikomponenten-Mischung unerwünscht

oder nicht möglich ist, kommt der silikonfreie Einkomponenten-Gap-Filler

(1K) zum Einsatz. Er zeichnet sich ebenfalls durch eine geringe Dichte und

gute Fließeigenschaften aus. Kennzeichnend sind ferner eine unkomplizierte

Dosierung und Applizierung.

www.parker.com

www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/03 29


FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG

DRUCKFLÜSSIGKEITEN

EFFIZIENZSTEIGERUNG EINER KUNSTSTOFFSPRITZ-

GIESSMASCHINE DURCH SCHERSTABILE HVLP FLUIDE-

EINE LANGZEITSTUDIE

Die Optimierung von Produktionsprozessen hinsichtlich

Ressourceneffizienz ist nicht nur eine betriebswirtschaftliche

Forderung, sondern auch ein entscheidender Schritt auf dem Weg

zur klimaneutralen Gesellschaft, dem sich kein Unternehmen

entziehen kann. Ein Bündel von Maßnahmen steht bereit, die sich

in Investitionskosten und Komplexität deutlich unterscheiden.

Eine davon ist der Wechsel zu einem hochwertigen Hydraulikfluid,

der sich sowohl in der finanziellen, wie auch der

CO 2

-Bilanz positiv auswirkt.

30 O+P Fluidtechnik 2022/03 www.oup-fluidtechnik.de


DRUCKFLÜSSIGKEITEN

Hydraulisch angetriebene Maschinen

sind aus der Spritzgießtechnik

nicht wegzudenken und

01

Druckverlauf im mittleren Zyklus

sind insbesondere bei hohen

Leistungsdichten die erste Wahl. Die

technischen Anforderungen und der

Kostendruck auf kunststoffverarbeitende

Produktionsmaschinen sind in den letzten

Jahren erheblich gestiegen [Lit2]. Dazu

kommt die Forderung nach erhöhter

Nachhaltigkeit. Der Blick allein auf den

Anschaffungspreis der Maschine greift

daher viel zu kurz, die gesamtheitliche

Betrachtung ist sowohl für Ökonomie als

auch Nachhaltigkeit des Betriebes unabdingbar.

Unter Einbeziehung der Kosten

für Energie, Wartung und Betriebsstoffe

zu den Erwerbskosten der Maschine lassen

sich die „Total Costs of Ownership“

(TCO) berechnen. Nimmt man – vereinfacht

dargestellt - statt der Kosten die

CO 2

-Emissionen, kommt man zur Ökobilanz

(Life Cycle Analysis). Ziel ist die Minimierung

der TCO und der CO 2

-Emissionen.

Eine einfache Maßnahme, beides

zu erreichen, ist die Effizienzsteigerung

des hydraulischen Systems durch die

Wahl eines geeigneten Hydrauliköls, weil

sie keine konstruktive Änderung der

Spritzgießmaschine erfordert und somit

auch leicht auf bestehende Maschinen

02

Verbrauchte Energie bzw. verrichtete Arbeit im mittleren Zyklus

angewendet werden kann.

Zahlreiche Studien zeigen, dass die Auswahl des Hydrauliköls einen signifikanten

Einfluss auf die Maschineneffizienz und Höhe von Energieverlusten

hat [Lit3]. Die Eigenschaften der Basisöle sowie die Auswahl und die

Kombination geeigneter Additive sind hierbei maßgebend. Einen großen

Einfluß hat die Viskosität. Grundsätzlich ist es möglich, die hydromechanischen

Verluste bei niedrigen bis mittleren Betriebstemperaturen durch Einsatz

niedrigviskoser hydraulischer Flüssigkeiten zu reduzieren und so den

Wirkungsgrad der Maschine zu erhöhen, sofern nicht volumetrische Verluste

insbesondere in der Pumpe durch diese Maßnahme zu stark steigen. Es

besteht außerdem die Gefahr, dass in Kontaktstellen, die eine hohe Temperatur

aufweisen, kein tragfähiger Schmierfilm gebildet wird. Diesem Risiko

entgeht man, indem die Temperaturabhängigkeit der Viskosität des Hydraulikfluids

reduziert wird – also der Viskositätsindex erhöht wird - durch

die Verwendung geeigneter Viskositätsindexverbesserer. Wie in mehreren

Studien gezeigt wurde, sind sowohl Scherstabilität als auch Viskositätsindex

des Hydraulikfluids entscheidend für die Höhe der Effizienzsteigerung

[Lit4]. Die führende Technologie für energieeffiziente Hydraulikflüssigkeiten

wurde von Evonik unter dem Namen DYNAVIS® entwickelt, die durch

eine Kombination von hohem Viskositätsindex mit besonders hoher Scherstabilität

charakterisiert ist.

03

Änderungen der Leistungsaufnahme der Pumpen in Abhängigkeit vom

verwendeten Hydraulikfluid

In dieser Studie wird ein mit DYNAVIS®-Technologie

formuliertes Fluid mit einem Einbereichsöl in Bezug

auf den Wirkungsgrad einer modernen Spritzgießmaschine

verglichen. Dabei war es wichtig zu zeigen, dass

die Maschineneffizienz und -produktivität nicht nur

zum Zeitpunkt der Umölung gegeben war, sondern

auch noch nach über 8.100 Betriebsstunden.

1. DURCHFÜHRUNG EINER LANGZEIT-

STUDIE AUF KM GX 550

Die Langzeitstudie wurde von März 2017 bis August

2018 gemeinsam von KraussMaffei Technologies GmbH

und Evonik an einer KraussMaffei GX 550 4300 Spritzgießmaschine

durchgeführt, die sich im Technikum von

KraussMaffei befand (s. Bild 01). Die Maschine verfügt

über eine Schließkraft von 550 Tonnen. Um den Einfluss

der Qualitätsschwankungen des Kunststoffgranulats

ausschließen zu können, wurde die Maschine während

der gesamten Zeit in einem Simulationsmodus

(Trockenlauf) betrieben, der ein Druckstück anstatt

eines formgebenden Werkzeuges verwendete. Es wurden

drei Simulationszyklen definiert. Die drei Zyklen

waren an unterschiedliche Bauteilwandstärken angelehnt

und haben sich insbesondere in der Haltezeit unterschieden.

Die Gesamtzykluszeiten betrugen hierbei

10 Sekunden im kurzen, 15 Sekunden im mittleren oder

20 Sekunden im langen Zyklus.

Das Ziel der Studie war es, den Einfluss einer scherstabilen

hydraulischen Flüssigkeit ISO 32 der HVLP Klasse

mit hohem Viskositätsindex auf den Energieverbrauch

der Spritzgießmaschine sowohl im Neuzustand als auch

über einen längeren Nutzungszeitraum zu untersuchen.

Als Referenz wurde ein Einbereichs-Hydraulikfluid

ISO 46 der HLP-D Klasse verwendet, welches sich

bereits vor Beginn des Tests in der Maschine befand.

www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/03 31


DRUCKFLÜSSIGKEITEN

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG

04

05

Beobachtete Steigerung des Wirkungsgrads nach unterschiedlicher Betriebsdauer

Reibwert-Schlupf Verläufe bei 45 °C und 2500 mm/s

8.100 BETRIEBSSTUNDEN OHNE

EINFLUSS AUF DEN WIRKUNGS-

GRAD DES TESTFLUIDS

Um den Einfluss der Rückvermischung beider Hydrauliköle auszuschließen,

wurde das hydraulische System mehrmals mit dem

Testfluid gespült. Nach jedem Spülvorgang wurde die Viskosität

des Fluids im Tank gemessen. Eine Übereinstimmung der

Frischölviskosität des Testöls und der Viskosität des Öls im Tank

wurde dabei angestrebt. Nach zwei Spülvorgängen und anschließender

Befüllung konnte sichergestellt werden, dass die Viskosität

des Testfluids im Tank der Maschine mit der des Frischöls

übereinstimmte. Die genauen Angaben zu den Hydraulikölen

sind in der Tabelle zusammengestellt.

Innerhalb der gesamten Testdauer von 8.100 Stunden wurden

insgesamt zehn Messungen durchgeführt. Während jeder Messsequenz

wurden alle drei Betriebszyklen jeweils separat angefahren.

Die Messung wurde durchgeführt, wenn die Beharrungstemperatur

erreicht worden war. Für jeden

Zyklus wurde der an beiden Pumpen anliegende

Druck, die Öltemperatur und die

06

im Betrieb abgenommene Leistung der

Pumpen gemessen. Der Druckverlauf

während eines Zyklus wird exemplarisch

für einen Zyklus mit der Dauer von 15 Sekunden

in Bild 01 dargestellt. Aus der

gleichzeitig am Pumpenantrieb gemessenen

elektrischen Leistung konnte der

Energiebedarf der Maschine für einen Arbeitszyklus

ermittelt werden. Die Steigerung

des Wirkungsgrades durch das Testfluid

wurde bestimmt, indem der mit dem

Testfluid gemessene Energiebedarf auf

den mit dem Referenzfluid gemessenen

Energiebedarf bezogen wurde. Ein exemplarischer

Vergleich der in einem Arbeitszyklus

verrichteten Arbeit und des Energiebedarfs

ist in den Bildern 02 und 03

dargestellt. Die hier dargestellten Werte

wurden unmittelbar vor und nach dem

Ölwechsel ermittelt.

In Bild 04 sind die Ergebnisse der Wirkungsgradsteigerungen

grafisch dargestellt.

Dem Diagramm kann entnommen

werden, dass die Messwerte während der

ersten 3.000 Betriebsstunden sehr gut reproduzierbar

sind und nur den zu erwartenden

Schwankungen unterliegen. Die

gemessene Effizienzsteigerung liegt hier

im Schnitt bei 2,5 % im kurzen Zyklus,

bei 4,3 % im mittleren Zyklus und bei

3,3 % im langen Zyklus. Nach ca. 3.500

Betriebsstunden wurden die Zyklusparameter

der Maschine verändert, weshalb

die Leistungsmessungen nicht mehr mit

der ursprünglichen Referenz vergleichbar

waren. Die Untersuchungen bis 8.100

Stunden konzentrierten sich nun auf

Ölanalysen, um eine eventuelle Veränderung

der Ölqualität erkennen zu können.

Ein Wechsel des über 8.100 Betriebsstunden

gealterten Fluids gegen frisches

Testfluid hat abschließend gezeigt, dass

die Ölalterung über diesem Zeitraum keinen Einfluss auf den

Wirkungsgrad hat. Die Werte des Energieverbrauchs im jeweiligen

Zyklus konnten mit einer Genauigkeit von +/-1 % reproduziert

werden.

2. BEGLEITENDE ANALYTIK DES

HYDRAULIKFLUIDS

Begleitend zu den Energieeffizienzmessungen wurden während

der Langzeitstudie regelmäßig Hydraulikölproben entnommen,

um die Viskosität, die Scherstabilität, den Reinheitsgrad und die

Reibungsparameter des Testfluids zu beurteilen.

In Bild 05 sind die Ergebnisse der Viskositätsmessungen des

Testfluids über 8.100 Stunden dargestellt. Die Viskositäten bei

40 °C und 100 °C bleiben über die gesamte Betriebszeit stabil und

verweisen auf eine ausgezeichnete Scherstabilität des Testfluids.

Für die Beurteilung der Reibungseigenschaften des Testfluids

wurden in einer sog. „Mini Traction Machine“ Reibwert-Schlupf

Kurven von vier Fluidmustern verglichen. Gemessen wurden das

Frischölmuster, ein Muster der Testbefüllung und jeweils ein

Muster des Testfluids nach 1.500 und nach 8.100 Betriebsstunden.

Die Reibwert-Schlupf Kurven wurden bei einer Kontaktflä-

Viskosität des Hydrauliköls über die Testdauer: Kein Scherverlust des HVLP Testfluids

32 O+P Fluidtechnik 2022/03 www.oup-fluidtechnik.de


DRUCKFLÜSSIGKEITEN

chenpressung von 246 MPa bei zwei unterschiedlichen

Temperaturen von 45 und

70 °C und zwei unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten

von 1.000 und

2.500 mm/s aufgenommen. Die Auswertung

hat ergeben, dass die Reibungseigenschaften

des Testfluids sich während der

Testperiode nicht verändert haben. Bei

gleicher Temperatur und gleicher Umfangsgeschwindigkeit

liegen die Reibwertverläufe

der vier Muster nahezu übereinander.

Die Reibwertverläufe bei 15 °C und

2.500 mm/s sind exemplarisch in Bild 06

dargestellt.

Ein unveränderter Reibkoeffizient zeigt

an, dass das gealterte Fluid seine Aufgabe

in gleicher Weise wie das Frischöl erfüllt.

Die drei Komponenten – Basisöl, Viskositätsindexverbesserer

und das Additivpa-

Tabelle: Hydrauliköldaten zu Testbeginn

Hydraulische

Flüssigkeit

Referenzfluid

Testfluid

-frisch-

Fluidklasse HLP-D HVLP HVLP

Viskositätsklasse ISO VG 46 ISO VG 32 ISO VG 32

Kinematische

Viskosität bei 40 °C

[mm²/s]

Kinematische

Viskosität bei 100 °C

[mm²/s]

ket arbeiten in unveränderter Qualität zusammen und bieten

auch nach einer langen Betriebszeit von 8.100 Stunden einen

guten Schutz der Maschinenkomponenten. Die Reinheit des

Hydrauliköls wurde nach der DIN ISO 4406 verfolgt und ist im

gewünschten Bereich geblieben.

45,90 30,57 30,61

6,80 6,70 6,70

Viskositätsindex 102 185 185

Testfluid nach

mehrfachem Spülen

in der Maschine

Es ist naheliegend, scherstabile HVLP Hydraulikfluide als Konstruktionselement

in der Auslegung nachhaltiger hydraulischer

Maschinen zu berücksichtigen.

Bilder: Aufmacher: KraussMaffei, Evonik

3. ZUSAMMENFASSUNG

UND FAZIT

Der Einfluss eines scherstabilen Hydraulikfluids der HVLP Klasse

mit hohem Viskositätsindex auf den Energieverbrauch einer

Spritzgießmaschine, KraussMaffei GX 550 4300, wurde untersucht.

Bei dem Testfluid handelt es sich um eine HVLP Formulierung

ISO 32, welche dem DYNAVIS® Performance Standard entspricht.

Als Referenzfluid wurde das sich anfänglich in der

Maschine befindende Einbereichs-Fluid ISO 46 der Klasse HLP-D

verwendet. Vor dem Testbeginn wurden mehrfache Spülungen

des hydraulischen Systems mit frischem Testöl vorgenommen.

Folgende Erkenntnisse wurden gewonnen:

n Das Hydraulikfluid hat einen signifikanten Einfluss auf den

Wirkungsgrad von hydraulisch angetriebenen Spritzgießmaschinen.

n Der Austausch eines HLP-D ISO 46 gegen ein mit DYNAVIS®-

Technologie formulierten HVLP ISO 32 mit hoher Scherstabilität

und Viskositätsindex 185 führte zu einer Steigerung des Wirkungsgrades

von 2,5 % -4,3 %.

n Über einen Zeitraum von 8.100 Betriebsstunden war der Effekt

der Effizienzsteigerung sehr stabil, und es trat keine signifikante

Ölalterung auf.

Die Untersuchung belegt, dass das getestete hydraulische Fluid

aufgrund seines viskosimetrischen Profils basierend auf der Verwendung

eines geeigneten Basisöls, Viskositätsindexverbesserers

und eines hochwertigen Additivpakets hohe Energieeinsparmöglichkeiten

über einen langen Zeitraum bietet.

Durch die einfache Maßnahme des Ölwechsels wird bei gleicher

Zykluszeit der Stromverbrauch verringert. Gepaart mit langer Lebensdauer

und hohem Schutz der Maschine kann nicht nur die

Nachhaltigkeit des Spritzgießprozesses erhöht werden, sondern

auch eine Reduzierung der Gesamtbetriebskosten (Total Cost of

Ownership) erzielt werden.

Zukünftige Einsatzbereiche werden neben Spritzgießmaschinen

auch andere hydraulisch angetriebene Produktionsmaschinen

sein, in denen heute noch bevorzugt Einbereichsöle der Kategorie

HLP und HLP-D verwendet werden. Scherstabile Öle der

Kategorie HVLP erweitern nicht nur das Betriebstemperaturfenster

sondern haben bereits in Werkzeugmaschinen, hydraulischen

Pressen und der Gummiverarbeitung ihre effizienzsteigernde

Wirkung bewiesen [Lit5].

www.evonik.de

Literaturverzeichnis

Hessen Trade & Invest GmbH (Hrsg,): Fit für die Zukunft - Ressourceneffizienz

in Produktionsprozessen, Wiesbaden (2021), S.56-61

R.-U. Schillig et al., Kunststoffe 6/2015 „Energieverschwendung sichtbar

machen“, Seite 64-67, 2015

Mobil, „An energy saving guide for injection moulders“, 2017 and Robin Kent,

“Energy Management in Plastics Processing - strategies, targets, techniques and

tools”, Elsevier, ISBN: 978-1906479107

Shell, Hydraulics and Pneumatics, „Hydraulic fluid cuts energy usage in

injection molding machine“, 13. Mai 2011

Hydrotex, „Hydrotex® SYN-Nth Hydraulic Fluid Reduces Component Failure

and Improves Energy Efficiency in Injection Molder“, 7. Dezember 2010

Willem ter Stege, ExxonMobil, Oildoc Conference 2015, „Reducing Energy

consumption in hydraulics“

Christoph Baumann, CLS, Oildoc Conference 2015, “Hydraulic Oil – Increase

the energy efficiency of industrial plants”

Pat Garin, Alpha, „Reliable Plant“ conference, Cleveland-Ohio, 2015, “Applying

predictive maintenance to hydraulic systems”

Frank-Olaf Mähling, Thomas Schimmel, Michael Alibert, Thorsten Bartels,

Achmad Zen, UNITI Mineralöltechnologie-Forum, „Formulation and

Performance Testing of Oils for Demanding Industrial Applications“, Stuttgart,

17. April 2018

Evonik, „DYNAVIS® - Effizienzsteigernde Technologien für Hydraulikflüssigkeiten

in industriellen Anwendungen“, www.oil-additives.com, 2015

Baumagazin, „Neues Hydraulik-Fluid für mehr Effizienz im Praxistest“ 03/12,

Seite 32, 2012

Mary Moon, Lubes and Greases 2016-08, „Pumping Up Efficiency“, Seite 31,

2016

Jeanna Van Rensselar, Tribology and Lubrication Technology 2015-06,

„Hydraulic Fluid Efficiency in construction equipment“, Seite 58, 2015

Nick Augusteijn, Lubes ´n´ Greases EMEA, Vol. 14, Issue 6, Seite 21-24, 2020

Makansi, Faried; Sossenheimer, Johannes; Petruschke, Lars; Wincierz,

Christoph; Alibert, Michael; Abele, Eberhard in: Technische Akademie

Esslingen e.V. (Hrsg.) 22nd International Colloquium Tribology (2020):

“Influence Analysis of the Viscosity of Hydraulic Fluids on the Energy

Consumption of Machine Tools”, Seiten 166-167.

Autoren:

G. Huster*, A. Smirnov**, F.-O. Mähling**, L. Voigt**, C. Wincierz**, T.

Schimmel***

*KraussMaffei Technologies GmbH, Krauss-Maffei-Straße 2, 80997 München,

Deutschland

**Evonik Operations GmbH, Oil Additives, Kirschenallee, 64293 Darmstadt,

Deutschland

*** Evonik Specialty Chemicals (Shanghai) Co., Ltd., 55 Chundong Road,

Shanghai 201108, China

www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/03 33


RUBRIZIERUNGSEBENE

SONDERTEIL

MOBILE MASCHINEN

VOM AGV AUF

DEN ACKER

MOBILE MASCHINEN

Die konventionelle Landwirtschaft hat ein

Problem: Zum einen steigt das Bewusstsein der

Verbraucher für nachhaltige Anbaumethoden,

zum anderen haben der Einsatz von Pestiziden

und Düngern teils gravierende Folgen für die

Böden. Autonome Agrarroboter gelten hier als

vielversprechende Lösung um wirtschaftliche

Erträge und ökologische Anbaumethoden in

Einklang zu bringen. Aufstrebende Unternehmen

wie das niederländische Unternehmen

Pixelfarming Robotics entwickeln Systeme, die

das Potenzial haben, die Landwirtschaft

nachhaltig zu verändern. Einer der Schlüssel zum

Erfolg wird dabei ein intelligentes Energiesystem

sein, das auf landwirtschaftliche Anwendungen

zugeschnitten ist.

Die übermäßige Düngung und der Einsatz von Pestiziden

setzen den Äckern immer weiter zu. Insekten, Kleintiere

und Mikroorganismen fallen den Maßnahmen zum Opfer,

was gravierende Auswirkungen auf die Fruchtbarkeit

der Böden und die Befruchtung der Pflanzen hat. Unternehmen

wie Pixelfarming Robotics haben sich zum Ziel gesetzt, den Einsatz

von Glyphosat und Co überflüssig zu machen. Mit Robot One

hat Pixelfarming Robotics einen komplett elektrisch betriebenen

Agrarroboter für die Unkrautbekämpfung ohne Pestizide entwickelt.

Die smarten Roboter können je nach Aufgabe mit verschiedenen

Werkzeugen wie Haken, Streamer oder Stacheln sowie

hochentwickelten Sensoren ausgestattet werden, um Unkraut

chemiefrei und autonom zu entfernen. Insgesamt stehen zehn

Roboterarme zur Verfügung. Diese sind alle multifunktional und

in Reichweite und Arbeitstiefe individuell einstellbar. Auch die

Verdichtung des Bodens durch den Einsatz schwerer Zugmaschinen

und Traktoren entfällt. „Agrarroboter haben das Potenzial,

die Landwirtschaft radikal zu verändern und die Transformation

hin zu einem ökologischen, aber gleichzeitig ertragreichen Anbau

einzuläuten“, sagt Arend Koekkoek, CEO und Gründer von

Pixelfarming Robotics.

Autor: Julian Seume, CSO Wiferion, Freiburg im Breisgau

34 O+P Fluidtechnik 2022/03 www.oup-fluidtechnik.de


AUTONOME MASCHINEN

01

02

01 Autonome Roboter verringern nicht nur den Einsatz

von Herbiziden und Pestiziden, sondern auch den

Arbeitskräftemangel

02 Leistungsfähige Batterien sind die Grundlage

der Energieversorgung

ENERGIEVERSORGUNG WFÜR RAUE

UMGEBUNGEN

Dass in Zukunft autonome Roboter wie die von Pixelfarming die

Felder pflügen, die Saat ausbringen und die Ernte einholen, steht

für viele Experten fest. Doch stellt der Betrieb im rauen und

schmutzigen Außenbereich besondere Anforderungen an die

Energieversorgung, damit die batteriebetriebenen Fahrzeuge auch

zuverlässig ihren Aufgaben nachgehen. Energielösungsanbieter

wie das Freiburger Tech-Unternehmen Wiferion setzen dabei auf

das Konzept der induktiven Energieübertragung. Mit seinem „Wireless

Charger“ etaLINK 3000 ist das Unternehmen bereits Marktführer

für das kontaktlose Laden von mobilen Robotern und AGV.

LADELÖSUNG IM GEKAPSELTEN SYSTEM

Da es sich bei der Ladelösung um ein gekapseltes System mit

IP65-Zertifizierung handelt, ist es so robust, dass es bereits jetzt

ENERGIE FÜR VIELE ANWENDUNGEN

Von induktiver Ladetechnik bis hin zu Energiemanagement-Lösungen

bietet Wiferion ein Spektrum an Produkten,

die eine effiziente Energieversorgung von Flurförderzeugen

(FFZ), fahrerlosen Transportsystemen (FTS/AGV)

und autonomen mobilen Robotern (AMR) ermöglichen.

Die Technologie umfasst auch Retrofit-Projekte für

bestehende Flotten. Unter Verwendung von Lean-Manufacturing-Prinzipien

definiert Wiferion die Wertstromanalyse

(VSM) neu, indem es unnötige Maschinenstillstände

und die wartungs- und kostenintensive Ladung

mit Steckern eliminiert. Die induktiven Batterieladesysteme

der etaLINK Serie sind wurden mit renommierten Auszeichnungen

wie den Ifoy Award und „Bestes Produkt“

der LogiMAT ausgezeichnet. Wiferion hat nach eigenen

Angaben in über 20 Ländern mehr als 3.000 etaLINK

Systeme verkauft. Wiferion wurde 2016 von vier ehemaligen

Mitarbeitern des Fraunhofer-Instituts für Solare

Energiesysteme gegründet.

www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/03 35


AUTONOME MASCHINEN

03 Das kontaktlose Batterieschnellladesystem

etaLINK 3000 für mobile Roboter arbeitet robust und

zuverlässig, auch unter erschwerten Außenbedingungen

MOBILE MASCHINEN

alle Anforderungen der automatisierten Landwirtschaft erfüllt.

„Unser etaLINK-System verfügt über keine offenen oder stromleitenden

Kontakte, Stecker und Kabel. Deshalb können Feuchtigkeit,

Staub und Dreck die zuverlässige Energieversorgung in keiner

Weise beeinträchtigen“, erklärt Johannes Mayer, Managing

Director bei Wiferion. So minimiert Wiferion das Risiko von Ausfallzeiten.

Das System funktioniert via Plug-and-Play und kann

aktuell mit 3 kW Leistung laden. Das Ladegerät kann alle gängigen

Batterietypen mit Strom versorgen – unabhängig von der

WEDER FEUCHTE NOCH SCHMUTZ

BEEINTRÄCHTIGEN DAS SYSTEM

OHNE OFFENE STECKER

Zellchemie. Jedoch empfehlen die Energieexperten von Wiferion

die Verwendung von Li-Ion-Batterien, um das volle Potenzial der

Energieversorgung auszuschöpfen. Deshalb arbeitet Wiferion

eng mit dem Batteriehersteller Varta zusammen, der ebenfalls an

den Zukunftstrend der nachhaltigen Bewirtschaftung von Agrarflächen

glaubt.

AGRICULTURAL ROBOTICS EIN

24 MILLIARDEN-MARKT

Nach Einschätzung von Varta wird der Markt für „Agricultural

Robotics“ weltweit bis 2023 auf rund 24 Milliarden US-Dollar anwachsen.

Entsprechend hoch wird die Nachfrage nach leistungsstarken

Energielösungen für automatisierte Fahrzeuge und Ro-

botersysteme ausfallen. Laut Varta bieten Lithium-Ionen-Batterien

für Anwendungen in der Agrarrobotik mehrere Vorteile gegenüber

Blei-Säure-Lösungen. Die von Varta entwickelten

anwendungsspezifischen Batterien (ASB, Application Specific

Battery) Easy Block und Easy Blade sind Lithium-Ionen-Packs für

den Einsatz in kleinen und mittelgroßen Fahrzeugen. Die Batterien

sind modular aufgebaut und erweiterbar und passen perfekt

zu dem „Wireless Charger“ von Wiferion, womit eine automatisierte

und robuste Energieversorgung für alle Typen von Agraranwendungen

ermöglicht wird.

Bilder: Wiferion / Pixelfarming

www.wiferion.com

POINTIERT

MARKT FÜR AGRARROBOTER

WIRD WACHSEN

ENERGIEVERSORGUNG STELLT HOHE

ANFORDERUNGEN

GEKAPSELTES SYSTEM FÜR RAUE

UMGEBUNGEN

LADEGERÄT LÄDT ALLE GÄNGIGEN

BATTERIETYPEN

36 O+P Fluidtechnik 2022/03 www.oup-fluidtechnik.de


BUSINESS

HATZ RICHTET KOMPONENTENGESCHÄFT FÜR

DIE ZUKUNFT NEU AUS

„Die einzelnen Geschäftsbereiche von Hatz

zukunftssicher und wirtschaftlich nachhaltig

aufstellen“– dies ist der Leitgedanke, der die

Geschäftsleitung bei Hatz zu dem wichtigen

Schritt einer Neugründung der Hatz Components

GmbH am deutschen Firmensitz Ruhstorf an der

Rott bewogen hat. Deshalb nahm im Dezember

2021 die Hatz Components GmbH ihre Tätigkeit

als eigenständiges Unternehmen innerhalb des

Hatz-Konzerns auf.

Der Geschäftsbereich Komponenten, in welchem alle Aufgaben

der zerspanenden Fertigung zusammengeführt

wurden, schrieb bereits in den vergangenen Jahren seine

ganz eigene Erfolgsgeschichte und ist heute eine tragende

Säule der Motorenfabrik Hatz. Der Erfolg der vergangenen

Jahre soll unter dem Dach der neuen Marke „Hatz Components“

fortgeführt und ausgebaut werden.

Hatz Components fertigt hochpräzise Metallkomponenten –

vor allem Pleuel und Kurbelwellen für den Non-Captive Markt –

wie zum Beispiel die internationale Automobil- und Nutzfahrzeugindustrie

oder Hersteller landwirtschaftlicher Fahrzeuge.

Indirekt wirkt sich die Neuorientierung der Automotive OEM positiv

auf die Zukunftschancen der Komponentenfertigung aus.

Die Fokussierung der Automobilindustrie auf elektrische

Antriebslösungen und die resultierende Reduzierung verbrennungsmotorenrelevanter

Komponenten in der Automotive OEM-

Eigenfertigung erhöht das Volumen am freien Markt. Im Zuge

dessen sind zuverlässige Partner mit großer Expertise und

hervorragender Produktionsqualität weiterhin gefragt.

KONSEQUENTE FORTFÜHRUNG ERFREULICHER

ENTWICKLUNGEN

Rund 500 Mitarbeiter, und damit etwa die Hälfte aller Beschäftigten

am Hauptsitz, arbeiten nun für die Hatz Components GmbH.

Mit der Gründung der Hatz Components GmbH wird die Fokussierung

der Arbeits- und Produktionsprozesse auf spezifische

Wertströme konsequent weiterentwickelt und das Portfolio nachhaltig

auf zukünftige Verbrennermotorenbedarfe angepasst. Ziel

ist es, sich spezifischer auf die jeweiligen Bedarfe der verschiedenen

On- und Off-Highway-Kunden einstellen zu können, die Flexibilität

zu erhöhen, Kosten zu senken und einen effizienteren

Betrieb zu ermöglichen.

„Dieser Schritt ist die logische Fortführung der erfreulichen

Entwicklung unseres Komponentengeschäfts. Durch die Neugründung

sind wir unternehmerisch fokussierter aufgestellt und

erzielen eine höhere Transparenz.“ erklärt Bernd Krüper, Vorsitzender

der Geschäftsführung der Motorenfabrik Hatz. „Neben

unserer Vielzahl an Innovationsprojekten sowie unserer Technologieführerschaft

im Bereich der Kompaktmotoren, und bei analogen

und digitalen Systemen, macht uns diese Aufstellung auch

im Komponentenbereich noch zukunftssicherer“, so der Ausblick

des Vorsitzenden Krüper, welcher zudem die Geschäftsführung

der neuen Hatz Components GmbH zeitgleich übernahm.

Für das kommende Geschäftsjahr rechnet Hatz mit Absatzrekorden,

sowohl in der Komponentenfertigung als auch in der Motorenproduktion,

soweit dies die angespannte Corona-Situation

und entsprechende Materialversorgungsengpässe ermöglichen.

FÜR DIE ZUKUNFT GERÜSTET

Für Bestandskunden, die bisher schon die Arbeitsweise der Motorenfabrik

Hatz GmbH geschätzt haben, und auch für potenzielle

Neukunden, bringt die Neugründung zahlreiche Vorteile mit

sich. In der Philosophie des Unternehmens sind Kundenorientierung,

hohe Qualitätsansprüche und Eigeninitiative fest verankert.

„Natürlich sind wir uns als Zulieferer in Zeiten zunehmender Ausrichtung

auf elektrische Antriebslösungen über die großen

Herausforderungen für verbrennungsmotorenfokussierte Lieferanten

bewusst. Im Rahmen der CO 2

-Reduzierung und auf dem

Weg zur Klimaneutralität sehen wir jedoch unter dem Aspekt der

Technologieoffenheit, auch die Weiterentwicklung von Verbrennungsmotoren

als zielführend an“, so Kevin Unrath, Director Corporate

Development und Marketing. „Dies gilt umso mehr beim

Betrieb mit alternativen Kraftstoffen. Als hoch spezialisierter

Partner sind wir bereit, intensiver in strategische Partnerschaften

mit Kunden einzusteigen, die vor denselben verbrennungsmotorenrelevanten

Sourcing-Herausforderungen stehen. Und natürlich

werden wir weiterhin unsere Hatz-Verbrennermotorenschwester,

die Motorenfabrik Hatz, bestens beliefern.“

Die Unternehmerfamilie Hatz steht hinter dem Projekt: „Fokussierung

auf Bedürfnisse im Markt und die Zukunftsfähigkeit

des Unternehmens sind zentrale Punkte im Wertesystem des Familienunternehmens

Hatz. „Nach 141 Jahren Motorengeschichte

und 41 Jahren Erfahrung im Komponentengeschäft gehen wir

den nächsten Schritt und gründen die Hatz Components GmbH

als eigenständiges Unternehmen“, so Wolfram Hatz, Hauptgesellschafter

des Unternehmens, Vorsitzender des Beirats.

Bild: Hatz

www.hatz-components.com

www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/03 37


FILTERANLAGEN

DREIFACH GEFILTERT HÄLT LÄNGER

MOBILE MASCHINEN

Die Wartungsintervalle der drei Ölkreisläufe von

Hydraulik-, Motor- und Getriebeöl im Blick zu

haben erleichtert die Triple Unit von Kleenoil. Sie

vereint die Filterelemente der Ölkreisläufe an

einem Platz, wodurch sich die Wartung

vereinfacht. Leistungsfähige Filter

synchronisieren darüber hinaus die Intervalle.

Angesichts der Tatsache, dass Schmierstoffprodukte einer

andauernden Preissteigerung unterworfen sind, gleichzeitig

sich deren Verknappung andeutet und die Versorgungssicherheit

zunehmend in den Vordergrund rückt,

ist die technische Lösung, die durch Kleenoil Triple Unit angeboten

wird, eine wirksame Präventivmaßnahme. In Bau-, Forstoder

Kommunalmaschinen sind Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit,

bei vereinfachter Wartung und reduziertem Bedarf an Betriebsstoffen,

von besonderer Bedeutung.

Die Kleenoil Triple Unit Serie wurde entwickelt, um drei verschiedene

Ölkreisläufe einer Maschine mit einem einheitlichen

Filterelement zu filtern. Das vereinfacht und erleichtert die Ölwartung.

Die Filterelemente werden in synchronisierten Intervallen

gewechselt.

Kleenoil Microfiltration trägt bei sachgerechter Anwendung

zur Reduzierung von Systemstörungen, Verschleiß und Ausfällen

von Aggregaten bei. Sie filtert alle schädlichen abrasiven und ka-

talytisch wirkende Verunreinigungen aus dem Öl. Dadurch verlangsamt

sich der Alterungsprozess der Schmieröle, insbesondere

da neben der Feststoffverunreinigung auch Wasser, die Grundbasis

für Säurebildung aus dem Öl ausgefiltert wird. Dadurch

können die Ölwechselintervalle deutlich verlängert werden. Im

Sinne der Nachhaltigkeit und unter klimatisch-ökologischen Aspekten

hält man bei Kleenoil dies für einen bedeutenden Meilenstein

bei der Anwendung von Schmier- und Druckflüssigkeiten.

Lieferbar sind die Kleenoil Triple Einheiten in drei verschiedenen

Baugrößen, für alle Anwendungsfälle bei denen Verbrennungsmotoren

bis 600 KW/100 Liter Motoröl, 150 Liter Getriebeöl

und 500 Liter Hydrauliköl (Systeminhalt) im Einsatz sind.

Bilder: Kleenoilpanolin

www.kleenoilpanolin.com

POINTIERT

3 LDU-FILTEREINHEITEN MIT

LDFC-FILTERELEMENTEN IN EINEM GEHÄUSE

ENFERNT FREIE UND GELÖSTE

WASSERKONTAMINATION

LÄNGERE ÖLWECHSELINTERVALLE MÖGLICH

38 O+P Fluidtechnik 2022/03 www.oup-fluidtechnik.de


FILTERANLAGEN

KONKRET GEFRAGT

Milorad

Krstić

Xxxx

Die Triple Unit vereinfacht das Management der

Ölkreisläufe einer mobilen Maschine. Aber sie

benötigt auch Installationen an den Maschinen.

O+P Fluidtechnik hat bei Milorad Krstić, dem

Vorstandsvorsitzenden der Kleenoil Panolin AG,

nachgefragt.

Die Triple Unit soll drei verschiedene

Ölkreisläufe in einem

Filterelement reinigen. Die Filter

sind gleich groß? Entstehen

dadurch nicht Nachteile?

Tatsächlich nicht. Die Auslegung ist immer so gewählt, dass der

größte Bedarf optimal bedient wird. Wenn dann die geringere Ölmenge

theoretisch auch mit einer kleineren Filtereinheit bedient

werden können, ist das kein Nachteil, wenn diese Aufgabe mit einer

etwas größeren Filtereinheit erledigt wird. Der geringe Preisunterschied

wiegt dann deutlich weniger, als die gewonnene Flexibilität,

Vereinfachung und Ausschluss von Verwechslungsgefahr.

Die verschiedenen Ölkreisläufe

haben spezifische Verschmutzungen

und verschiedene

Wartungsintervalle. Wie können

diese synchronisiert werden?

Die Kleenoil Filterelemente zeichnen sich unter anderem mit einem

sehr hohen Schmutzaufnahmevermögen aus. Das begünstigt

die Anpassungsmöglichkeit, den Wechsel von Filterelementen entsprechend

anzupassen, ohne die Gefahr die Filtrationsergebnisse

zu verschlechtern.

Der Gesamtleitungsweg im

Fahrzeug wird sich verlängern. Um

welchen Faktor handelt es sich da

in etwa?

Tatsächlich werden die Nebenstromfilter sowieso an den Stellen

montiert, wo dafür Platz vorhanden ist. Die Leitungslänge spielt

hier eine untergeordnete Rolle. Je nach Filtertyp werden nur 0,8 bis

2 Liter Öl pro Minute benötigt und bei der obligatorischen Verwendung

von NW 6 Leitungen ist die Leitungslänge weitestgehend unerheblich.

Bei langen Wegen verändern sich

die Temperaturen – gibt es eine

optimale Filtertemperatur?

Die optimale Temperatur für die Filtration liegt im Bereich zwischen

40 bis 90 Grad Celsius. Geringfügige Abkühlungen in den

Leitungen wirkt bei dieser Bandbreite nicht störend.

Für welche Anwendungen

würden Sie die Triple Unit

empfehlen, für welche Bereiche

ist diese Entwicklung eher

ungeeignet?

Die Kleenoil Triple Unit wird es in vier verschiedenen Baugrößen

geben. Es werden Anwendungsbereiche von Kleinmaschinen bis zu

mittleren und Großgeräten, in denen Verbrennungsmotoren bis 600

KW, Getriebe bis 150l und Hydrauliksysteme bis 500l Ölinhalt, abgedeckt.

Erst ab dem Bereich, was unter „Großmaschinen“ definiert

ist, ist die Triple Unit ungeeignet und bei solchen Großmaschinen

müssen individuelle Nebenstromfiltereinheiten verbaut werden.

www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/03 39


ZYLINDER FÜR

JEDE KURVENLAGE

MOBILE MASCHINEN

Der Online-Handel verzeichnete laut

Handelsverband Deutschland von 2019 auf 2020

ein Wachstum von 13,6 Mrd. Euro (+ 23 Prozent).

Die Anforderungen an Transport-, Umschlagsund

Lagerprozesse wachsen. Um die Effektivität

des Warenumschlags zu steigern, sind

hochmoderner Flurförderzeuge nötig. Für ein

solches Produkt der Firma Jungheinrich

entwickelte der Hydraulikspezialist

Weber-Hydraulik aus Güglingen einen

kompakten Fahrwerkszylinder zur Stabilisierung.

In Zusammenarbeit mit seinen Kunden entwirft und fertigt Weber-Hydraulik

hydraulische Komponenten und Systeme, die

dem neuesten technischen Standard entsprechen und zu einer

sichereren Arbeitsumgebung beitragen. Für die Firma Jungheinrich

werden Neigezylinder, Lenkaggregate, hydraulische

Steuerblöcke sowie verschiedene Lenkzylinder für unterschiedliche

Baureihen der Jungheinrich Flurförderzeuge gefertigt. In

einem gemeinsamen Entwicklungsprojekt wurde zuletzt eine

spezielle Komponente für die Stabilisierung und Dämpfung des

Elektro-Hochhubwagens ERD 220i hergestellt.

STABILISATION UND DÄMPFUNG IN

EINER KOMPONENTE

Der 2021 neu präsentierte Elektro-Deichselstapler ERD 220i von

Jungheinrich hat ein kompaktes Design, mehr Sicherheit und einen

höheren Komfort. Um diese Eigenschaften zu gewährleisten,

entwarf und fertigte Weber-Hydraulik ein komplett neues Produkt

mit entsprechender Funktion. Entstanden ist ein korrosionsbeständiger

Fahrwerkszylinder mit 50 mm Hub, der direkt an

die Fahrzeughydraulik angeschlossen ist und somit keine separate

Versorgung benötigt. Durch die kompakte Bauweise werden

bis zu 30 Prozent Einbauraum bei der Komponente gespart. Der

Zylinder ist auch für biologisch abbaubare Öle freigegeben, die in

der Intralogistik und anderen Branchen immer häufiger eingesetzt

werden. Mit einem integrierten 2/2-Wege-Schaltventil und

einem Systemdruck bis 240 bar ist der Fahrwerkszylinder bestens

auf seinen Einsatzbereich zugeschnitten.

Eine neuentwickelte Ansteuerung des Zylinders erzielt zusätzlich

bessere Dämpfungseigenschaften. Der doppeltwirkende Hydraulikzylinder

vereint somit Dämpfung und Stabilisation in einer

Komponente. Der Vorteil: Der Montageaufwand für den Kunden

ist geringer, da die Feder nicht separat eingebaut werden

muss. Auch die Inbetriebnahme des Fahrzeuges beim Kunden erfordert

einen viel geringeren Aufwand, da Weber-Hydraulik einen

komplett entlüfteten Zylinder liefert.

MAXIMALE FUNKTIONALITÄT DURCH

MODERNE TECHNOLOGIEN

Der gemeinsam mit Jungheinrich für das Projekt entwickelte

Fahrwerkszylinder sorgt dafür, die Neigung des Elektro-Hochhubwagen

bei Kurvenfahrten oder auf unebenem Gelände auszugleichen

und ihn so zu stabilisieren, sodass dieser nicht kippt.

Die Dämpfungsfunktion, die insbesondere bei Unebenheiten

zum Tragen kommt, ist für Jungheinrich eine wichtige Funktion,

da sie dem Fahrer einen höheren Komfort bietet. Im Gegensatz

zu konventionellen Lösungen ist das Stabilisierungsmodul von

Weber-Hydraulik gewichtsoptimiert und kompakt. Unter anderem

aufgrund der realisierten Platzeinsparung in der Fahrzeughydraulik

kann Jungheinrich einen der kompaktesten Elektro-

Hochhubwagen in seiner Klasse auf dem Markt anbieten.

40 O+P Fluidtechnik 2022/03 www.oup-fluidtechnik.de


HYDRAULIKZYLINDER

Der preisgekrönte Elektro-Deichselstapler

ERD 220i von Jungheinrich ist mit Fahrwerkszylindern

von Weber-Hydraulikausgestattet

Somit ist der Elektro-Hochhubwagen ERD 220i der ideale Partner

für Einsätze im Umschlaglager, da er dank seiner Kompaktheit

für mehr Wendigkeit sorgt und auch bei langen Fahrzeiten

ein herausragendes Leistungsvolumen besitzt, bei gleichzeitig

höherer Sicherheit und mehr Komfort.

INHOUSE-KOMPETENZEN TREIBEN INNOVATIVE

ENTWICKLUNGEN VORAN

Für das gemeinsame Entwicklungsprojekt setzt Weber-Hydraulik

auf seine langjährige Expertise und den Einsatz modernster

Fertigungs- und Engineering-Verfahren. In Zusammenarbeit

mit Ingenieuren von Jungheinrich und aus mehreren Weber-

Standorten wurde an dem Konzept für den neuen Fahrwerkszylinder

getüftelt.

„Unsere hydraulischen Lösungen werden individuell mit unseren

Kunden entwickelt und angepasst. Dafür bündeln wir

auch unsere fachübergreifenden Inhouse-Kompetenzen, um

auf die spezifischen Kundenbedürfnisse einzugehen und optimale

Ergebnisse zu erzielen“, sagt Sebastian Gärtner, Leiter des

Segments Material Handling bei Weber-Hydraulik. „Dieses Konzept

hat sich auch in dem Projekt mit Jungheinrich wieder bewiesen.

Somit konnte die Serienreife eines komplett neuen Zylinders

in nur eineinhalb Jahren gelingen.“

Richard Schwarz, Hydraulikingenieur bei Jungheinrich,

ergänzt: „Wir danken Weber-Hydraulik für die flexible und engagierte

Entwicklungspartnerschaft für diesen speziellen Zylinder.

Der Neuheitsgrad der Komponente ist sehr hoch und die

Serieneinführung konnte nur durch eine intensive Zusammenarbeit

zwischen den Fahrzeug- und Hydraulikexperten sowohl

bei Jungheinrich als auch bei Weber-Hydraulik gelingen. So ist

eine intensiv durchdachte und für unsere Anforderungen hervorragend

geeignete Lösung entstanden.“

IHR RUF HÄNGT VON JEDER VON

UNS HERGESTELLTEN KOMPONENTE AB

Wir verstehen, dass Leistung und Zuverlässigkeit wesentlich

zu Ihrem Erfolg beitragen. Sie können sich auf HydraForce

bei der Entwicklung und Herstellung von Einschraubventilen,

Steuerblöcken und elektrohydraulischen Systemen von

höchster Qualität verlassen. Unser Ziel ist es, sicherzustellen,

dass Ihre Maschinen einwandfrei funktionieren – tagtäglich

bei den härtesten Einsätzen.

Planen Sie Ihr persönliches Beratungsgespräch auf

HydraForce.com

Bilder: Weber-Hydraulik GmbH / Jungheinrich

www.weber-hydraulik.com

POINTIERT

INTEGRIERTES

2/2-WEGE-SCHALTVENTIL

SYSTEMDRUCK

BIS 240 BAR

DÄMPFUNG UND STABILISATION

IN EINER KOMPONENTE

Lincolnshire, IL, USA +1 847-793-2300

Birmingham, UK +44 121 333 1800

Changzhou, China +86 519 6988 1200

São Paulo, Brasilien +55 11 4786 4555

Eussenheim, DE +49 9353 9855 86

Karlsruhe, DE +49 721 2048 3493

Zweibrücken, DE +49 6332 79 2350

© 2022 HydraForce, Inc.


PLANMÄSSIGER ABBAU DANK

ZUVERLÄSSIGER FILTER

MOBILE MASCHINEN

Anlagen, die rauen Umgebungs- und

Betriebsbedingungen ausgesetzt sind müssen

mit zuverlässigen Hydraulikfiltrationsprodukten

geschützt werden. Diese sollten strengen

Zertifizierungsanforderungen entsprechen und

planmäßig geliefert werden, um rund um die Uhr

feste Wartungsintervalle zu gewährleisten.

Ungeplante Ausfallzeiten von Maschinen können

schwerwiegende Auswirkungen auf den

Bergbaubetrieb und vor allem die Sicherheit der

Arbeiter haben.

Im Bergbau sind Maschinen mit hydraulischen Komponenten

betriebskritisch. Wartungsintervalle werden nach einem festen

Zeitplan durchgeführt. Das bedeutet, dass die Hydraulikfilter

bis zum nächsten Austausch für eine bestimmte Zeitspanne

in Betrieb sind und dass die Filterelemente bei Bedarf unabhängig

von der Uhrzeit oder dem Wochentag am Wartungsstandort

verfügbar sein müssen.

Darüber hinaus müssen die Filter strenge Qualitäts- und Leistungsstandards

erfüllen, die sowohl vom Hersteller als auch vom

Gesetzgeber für den Bergbau vorgeschrieben sind. Schließlich

benötigen Kunden zuverlässige Wartungsdienste und -produkte.

Eaton Filtration arbeitet in diesem Bereich mit einem der europaweit

größten Hersteller von Bergbaumaschinen und -geräten, die

bei der Gewinnung von Kupfer, Kohle und anderen Rohstoffen

eingesetzt werden, zusammen. Das Unternehmen beschäftigt

2 500 Mitarbeiter und erzielt einen Jahresumsatz in Milliardenhöhe.

Die Maschinen des Unternehmens sind für den Bergbau unverzichtbar,

und ungeplante Ausfallzeiten können die Förderung

beeinträchtigen und potenzielle Sicherheitsrisiken schaffen.

FILTERWECHSEL VERKÜRZT

WARTUNGSINTERVALLE

Die Filterelemente sind für die typischen Fluide (ISO VG 32

und 46), Betriebstemperaturen von 20 bis 70 °C, einen Betriebsdruck

von bis zu 10 bar und Durchflussraten zwischen 100 und

400 l/min ausgelegt.

Die Leistung der ursprünglich vom Hersteller spezifizierten Filter

war nicht akzeptabel, was zu einem häufigeren Austausch außerhalb

der geplanten Wartungsintervalle und zu längeren wartungsbedingten

Ausfallzeiten führte. Das wirkte sich negativ auf

die Produktivität der Mine aus. Die Suche nach einem geeigneteren

Ersatz erforderte umfangreiche Zertifizierungstests sowie Lagerbestands-

und Liefervereinbarungen für die neuen Produkte.

FILTERELEMENTE MIT ZERTIFIZIERUNG

Die Ingenieure des Kunden und Techniker von Eaton arbeiteten

zusammen und spezifizierten und zertifizierten vier verschiedene

Größen der TEF-Rücklauffilter von Eaton, um die gesamte

Produktionspalette von Bergbaufahrzeugen abzudecken. Die

Zertifizierungstests wurden vom Maschinenhersteller unter der

42 O+P Fluidtechnik 2022/03 www.oup-fluidtechnik.de


HYDRAULIKFILTER

Aufsicht des Werksleiters durchgeführt, der für die Wartung

der Maschinen in einer großen Kupfermine verantwortlich

ist. Es wurden Daten zur Standzeit der Filter, zur Ölreinheit

und zu Maschinenausfällen gesammelt.

Mit einem Betriebsdruck von bis zu 10 bar lässt sich der

auf dem Tank montierte TEF-Rücklauffilter von Eaton mühelos

warten. Beim Austausch des 01.E-Filterelements verhindert

eine abnehmbare Verbindung zwischen Filteroberteil

und Filtertopf, dass verunreinigtes Fluid zurück in den Behälter

fließt. Der Rücklauffilter ist mit visuellen und elektrischen

Differenzdruckanzeigen ausgestattet, mit denen die

Leistung überwacht werden kann.

TEF-Rücklauffilter von Eaton zählen mittlerweile zur Standardausrüstung

der von Ladern, Muldenkippern, Verankerungsfahrzeugen,

Bohrwagen und anderen mobilen Geräten

des Unternehmens und sind als Ersatzteile spezifiziert. Die

Filterelemente werden von den Eaton-Distributoren gelagert und

termingerecht geliefert.

POSITIVE TESTERGEBNISSE

TEF-Rücklauffilter von Eaton benötigen nach Firmenangaben im

Vergleich zu den ursprünglich vom Hersteller verwendeten Filtern

um bis zu 40 Prozent weniger Filterelemente. Nachfolgende

Tests bestätigten abermals die überlegene Leistung der TEF-Filter

von Eaton und sie gehören weiterhin zur Standardausrüstung

der Bergbaufahrzeuge des Unternehmens.

Eaton pflegt dank der guten Leistung der TEF-Rücklauffilter in

den Fahrzeugen des Unternehmens langfristige Geschäftsbeziehungen

zum Unternehmen und zu vielen seiner Bergbaukunden.

Seit dem Umstieg auf TEF-Filter von Eaton wurden keine Filtrationsprobleme

gemeldet. Das Unternehmen verwendet in seinen

Fahrzeugen auch andere Filtrationsprodukte von Eaton für Hochund

Mitteldruckanwendungen, mit ähnlich einheitlichen Ergebnissen.

Bilder: Eaton / Getty Images

www.eaton.com/filtration

01 02

01 Beim Austausch des Filterelements der Rücklauffilter verhindert

eine abnehmbare Verbindung zwischen Filteroberteil und Filtertopf ein

Zurückfließen von verunreinigtem Öl in den Tank

02 Die 01.E-Filterelemente in den TEF-Rücklauffiltern ermöglichen

den störungsfreien Betrieb bei der Filtration von abrasiven Fluiden,

Kühlschmiermitteln oder Fluiden auf Wasserbasis

POINTIERT

RÜCKLAUFFILTER BENÖTIGEN WENIGER

FILTERELEMENTE

MÜHELOSE WARTUNG DURCH

MONTAGE AUF TANK

komplett

zuverlässig

ökonomisch

Verschlussschrauben, Entlüftungsventile und Ölschaugläser – EIN Abdichtungssystem

für alle Einschraub- und konstruktionsbedingten Bohrungen im Getriebegehäuse.

Komplett montiert und einsatzbereit.

HN | DREHTEILE

Unser Paket für die

Antriebstechnik

It’s our turn.

vertrieb@heinrichs.de | +49 6762 9305-323

heinrichs.de


EFFIZIENZBEWERTUNG

EFFIZIENZBEWERTUNG VON AUTOMATISIERT

ERKANNTEN TÄTIGKEITEN EINES HYDRAULIKBAGGERS

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG

1 EINLEITUNG

Der Wirkungsgrad von hydraulischen Antriebssystemen in mobilen

Arbeitsmaschinen wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst. Neben den

Materialeigenschaften, den Witterungsbedingungen und dem Arbeitszyklus, ist der

Bedienereinfluss von großer Bedeutung. Daraus resultieren unterschiedliche

Betriebspunkte, die vom Antriebssystem umzusetzen sind. Bei

Effizienzbetrachtungen ist die Verwendung von standardisierten, durch Messungen

gewonnenen oder synthetisch erzeugten Arbeitszyklen Stand der Technik. Dabei

wird nur ein kleiner Ausschnitt des realen Nutzungsprofils berücksichtigt. Dieser

Beitrag beschäftigt sich mit der Prozessmustererkennung (PME) und der

häufigkeitsbasierten Effizienzbewertung, um genauere Informationen und

Schlussfolgerungen für die Antriebsauslegung mobiler Arbeitsmaschinen zu

gewinnen. Am Beispiel eines 18 t Mobilbaggers wird ein Erkennungssystem mittels

Hidden-Markov-Modellen (HMM) und ein Effizienzbewertungsverfahren mittels

Rückwärtssimulation von gemessenen Betriebspunkten beschrieben.

Hydraulische Antriebe besitzen eine betriebspunktabhängige

Wirkungsgradcharakteristik. Aus dieser resultiert ein anwenderspezifischer

Primärenergiebedarf. Daher ist es wichtig, neben der

Kenntnis des Betriebsprofils einer Baumaschine, auch Informationen

über die Effizienz jeder ausgeführten Aufgabe (Muster) zu

erhalten, um diese Daten sowohl in den maschinen- oder komponentenseitigen

Entwicklungsprozess als auch in den laufenden

Betrieb einfließen zu lassen. Die Energieeffizienz einer mobilen

Maschine muss daher unter Berücksichtigung des jeweiligen

Einsatzspektrums anhand von Häufigkeitsverteilungen der Betriebspunkte

analysiert und bewertet werden. Um dieses Ziel zu

erreichen, wurden zwei Teilaufgaben bearbeitet:

1. Die modellbasierte Effizienzbewertung des Antriebssystems

anhand von häufigkeitsbasierten Betriebspunktdaten der parallel

betriebenen Achsen

2. Die Prozessmustererkennung zur automatisierten Erfassung

der Häufigkeit sowie der Start- und Endzeitpunkte der ausgeführten

Tätigkeiten (Muster)

44 O+P Fluidtechnik 2022/03 www.oup-fluidtechnik.de


EFFIZIENZBEWERTUNG

2 STAND DER TECHNIK

MUSTERERKENNUNG

Die Mustererkennung mit ihren verschiedenen mathematischen

Methoden und Ansätzen ist neben anderen Techniken dem maschinellen

Lernen zuzuordnen [1]. Die verschiedenen Methoden

der Mustererkennung haben immer die gleiche Aufgabe zu lösen,

welche sich aus verschiedenen Teilschritten zusammensetzt. Zunächst

erfolgt eine Datenvorverarbeitung (z. B. Frequenzfilterung)

eines Datensignals im sogenannten Analyzer mit anschließender

Übertragung in den Merkmalsraum. Diese Merkmale

werden Klassen zugeordnet. Die Klassifikation stellt dann die

verschiedenen Muster dar, die es zu erkennen gilt [12]. Es gibt eine

große Anzahl von Algorithmen, welche immer bezüglich der

Anforderungen an die Erkennungsaufgabe gewählt werden müssen

(z. B. Template-Matching-Verfahren, künstliche neuronale

Netze, Support Vector Machines (SVM), Entscheidungsbäume,

Nearest Neighbour-Klassifikation, Hidden Markov Models

(HMM)). Diese Algorithmen werden bereits erfolgreich in Bereichen

wie der Sprach-, Gesten- und Handschrifterkennung eingesetzt

[5] [10] [20] [28]. Im Bereich der mobilen Maschinen zeigt

Wünsche in [27] die Erkennung von Zyklen an einem Radlader.

Mit CAN-Bus-Signalen wird eine Hauptkomponentenanalyse mit

Hilfe eines Sliding Windows durchgeführt. Basierend auf der

ersten Hauptkomponente werden verschiedene Aktivitäten identifiziert.

Die durchgeführten Untersuchungen zeigen eine hohe

Sensitivität der Erkennungsrate bezüglich der verwendeten Fenstergröße.

Offen bleibt, ob die Hauptkomponenten als Klassifikationsmerkmale

für die Identifikation komplexer Bewegungsabläufe

mehrerer parallel betriebener Lasten geeignet sind.

Keller beschreibt in [17] die Möglichkeit, einen Ladezyklus

eines Minibaggers zu erkennen. Aufgrund der Einfachheit des Algorithmus

wird die Methode des Entscheidungsbaums verwendet.

Es werden 16 Ladezyklen an einer Testmaschine durchgeführt

und die vorhandenen Messgrößen aufgezeichnet. Mit

diesen Daten wird dann ein Algorithmus trainiert, der die Zuordnung

des Aktivitätslabels durchführt. Es werden die Teilprozesse

Leerlauf, Fahren, Entladen, Schwenken und Graben gelabelt. In

der anschließenden Erkennungsphase untersucht er mit 20 % der

aufgezeichneten Daten die Genauigkeit der berechneten Abläufe

und den Einfluss der vorhandenen Signale auf der Maschine. Im

Ergebnis werden die Joystick-Signale als die einflussreichsten Signale

identifiziert.

In [21] wird die Eignung des Template-Matching-Verfahrens

und der HMM zur Definition von Kundennutzungsprofilen gezeigt.

Dabei zeigen HMM die besten Ergebnisse bei der Erkennung

von Sequenzen unterschiedlicher Länge.

Die beschriebenen Beispiele zeigen jeweils nur die Erkennung

von einzelnen Arbeitszyklen. Relevante Punkte für das in diesem

Beitrag verfolgte Ziel, wie die Bestimmung der Zyklusdauer, die

Erkennung unterschiedlicher Zyklen, das Lernen unbekannter

Abläufe und die Auswertung der erkannten Abläufe werden nicht

berücksichtigt. Der vorliegende Beitrag beschreibt eine diesbezügliche

Weiterentwicklung des Standes der Technik.

01

02

03

Validierungsobjekt Liebherr A918 – Graben-Zyklus

Sensorsignal und zugeordneter Zustandsverlauf

Prinzip der Stapelzählung

EFFIZIENZBEWERTUNG

Aufgrund der großen Heterogenität mobiler Maschinen ist es

sehr schwierig, spezifische Methoden zur Bewertung der Energieeffizienz

zu definieren. Darüber hinaus haben sowohl die

Maschinenbediener:innen einen großen Einfluss auf den Energieverbrauch

der Maschine als auch die Faktoren Maschinengröße,

Alter der Maschine und Wartungszustand [18]. Heute gibt es

jedoch mehrere Methoden und Leitlinien zur Bewertung des

Kraftstoffverbrauchs für verschiedene Arten mobiler Maschinen.

Es können drei Ansätze unterschieden werden:

n Direkte Kraftstoffmessung [11], [19], [22], [26]

n Subsystemtests [4]

n Modellbasierte Methoden [6–9], [13], [14], [18], [23], [25]

Während im ersten Fall Messungen im realen Einsatz unter Zu-

www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/03 45


EFFIZIENZBEWERTUNG

04

Kombinationsfolge der 16 Graben-Zyklen

Periodizität ist an den Positionssignalen der Achsen Ausleger,

Stiel, Löffel und Drehwerk zu erkennen.

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG

hilfenahme zuvor synthetisch definierter Zyklen durchgeführt

werden, basieren die Verfahren im zweiten und dritten Fall auf

Referenzzyklen.

Mieth zeigt, dass es am sinnvollsten erscheint, eine kleine, repräsentative

Anzahl aus der Menge aller gemessenen Zyklen auf

der Basis der Dichteverteilungsfunktion für die Effizienzbewertung

zu verwenden. Mit diesem Ansatz konnte eine sehr gute

Übereinstimmung in der Lastverteilung des Stielzylinders erzielt

werden, indem nur 10 statt aller 92 gemessenen Zyklen verwendet

wurden [18]. Für den Fahrantrieb einer mobilen Maschine wurde

ein ähnlicher Ansatz in [15], [16] entwickelt. Jähne stellt Simulationsmodelle

für verschiedene Getriebestrukturen auf und leitet

durch Variation der Modelleingangsgrößen Wirkungsgradkennfelder

ab (f(v_i,F_i)). Aus diesen und den gemessenen Betriebspunkthäufigkeitsdaten

kann die Systemeingangsleistung berechnet

werden. Eine Übertragbarkeit auf Systeme mit mehreren Verbrauchern

an einer gemeinsamen Versorgung ist jedoch nicht möglich.

Im vorliegenden Beitrag werden alternative Berechnungsmöglichkeiten

aufgezeigt, um diesen Fall abzudecken. Der Begriff „Effizienzmodell“

wird in diesem Zusammenhang eingeführt.

3 VALIDIERUNGSOBJEKT

Die Validierung der Methodik zur Effizienzbewertung, einschließlich

der Erkennung von Prozessmustern, wurde an einem

Mobilbagger der Firma Liebherr durchgeführt. Die Maschine ist

mit einem LUDV-Ventilsystem und einem hydraulisch-mechanischen

Load-Sensing-Konzept zur Pumpenverstellung ausgestattet.

Es wurden Messreihen mit 16 Graben-Zyklen mit den

entsprechenden Fluss- und Potentialgrößen an den Hauptachsen

Ausleger, Stiel, Löffel und Schwenkwerk verwendet. Diese Zyklen

sind in Auszügen (vier von 16 Zyklen) in Bild 01 dargestellt. Die

4 PROZESSMUSTERERKENNUNG

Die für diesen Beitrag verwendeten Hidden-Markov-Modelle

(HMM) eignen sich im Besonderen für die Anwendung im Bereich

mobiler Arbeitsmaschinen, da diese mit stark schwankenden Zyklusdauern

zurechtkommen und darüber hinaus die Möglichkeit

bieten, eine Steigerung der Erkennungsqualität durch

eine Parameteranpassung im Betrieb zu erreichen [21]. HMM

sind stochastische Rechenmodelle, welche die Eigenschaft besitzen,

Zustände zu beobachtbaren Parametern (Sensorsignalen)

zuzuordnen. Dazu kann das zu ermittelnde Prozessmuster (Menge

ähnlicher Lastzyklen) der Reihenfolge einer zeitlichen Folge

von Zuständen zugeordnet werden, die eine beliebige Anzahl n

annehmen kann.

Bild 02 zeigt diesen Zusammenhang mit der Zuordnung von

n = 4 Zuständen zum Zeitsignal von vier 90 °-Graben-Zyklen, welche

durch die Drehzahl des Schwenkwerks repräsentiert werden.

Nachdem das HMM aus den Sensorsignalen die Abfolge der

Zustände berechnet hat, kann die Zählung der Muster erfolgen.

Diese erfolgt über die Auswertung des berechneten Treppenverlaufes

wobei ein Muster gezählt wird, wenn alle Stufen der

Treppe durchlaufen sind (vgl. Bild 03). Im Ergebnis liegen der

Start- und der Endzeitpunkt sowie die Dauer des Zyklus vor.

Bevor diese Erkennung erfolgen kann, muss das HMM trainiert

werden. Dazu muss zunächst die Zustandsfolge den Trainingsdaten

zugeordnet werden. Dabei wird das gleiche Sensorsignal

wie in der späteren Erkennungsphase genutzt. In der

Trainingsphase lernt das HMM die Zuordnung der vordefinierten

Zustandsfolge zum Verlauf des Sensorsignals. Dafür ist aber

nicht jedes beliebige Sensorsignal geeignet, sondern nur jene,

bei welchen die Streuung der Messwerte zwischen zwei verschiedenen

Zuständen größer ist als innerhalb des Zustandes.

Das variiert wiederum für verschiedene PM, sodass nicht pauschal

ein Sensorsignal für die Erkennung unterschiedlicher Tätigkeiten

genutzt werden kann. Die Eignung muss für jedes PM

über eine Diskriminanzanalyse bestimmt werden, was vor allem

für das Erlernen unbekannter Muster problematisch ist. Um

dem zu begegnen, wurde eine neue Methode, die Quadrantenmethode

(QM), zur Datenvorverarbeitung entwickelt [24], welche

die Entkopplung von Sensorsignalen realisiert. Dabei wird

für jeden Verbraucher der aktuelle Betriebspunkt im Drehzahl-

Kraft- bzw. Drehzahl-Drehmoment-Diagramm (Fluss- und Potentialgrößen)

herangezogen. Genutzt werden aber nicht die

absoluten Werte, vielmehr wird der aktuelle Quadrant des Verbrauchers

in jedem Zeitschritt betrachtet. Die Quadranten aller

betrachteten Verbraucher ergeben für jeden Zeitschritt eine ein-

05 Ergebnis der Erkennung der A918 – Daten

06 Ergebnis der Erkennung der CASE WX 185-Daten

46 O+P Fluidtechnik 2022/03 www.oup-fluidtechnik.de


EFFIZIENZBEWERTUNG

deutige Kombination, welche als Datenpunkt genutzt

wird. Die für die jeweiligen Zeitschritte

ermittelten Datenpunkte ergeben ein Zeitsignal,

welches nach einer Klassierung (64 Klassen) als

Beobachtungssignal für das Training und die Anwendung

des HMM zum Einsatz kommt. In Bild 04

ist die Kombinationsfolge mit 3 Verbrauchern

(Ausleger, Stiel, Löffelzylinder) der 16 Zyklen des

untersuchten Hydraulikbaggers dargestellt.

07

Konzept der Effizienzmodellierung

VALIDIERUNG

Das Modell ist so konzipiert, dass es sowohl online

als auch offline als Datenauswertungstool genutzt

werden kann. Für die gezeigten Ergebnisse wird das Online-Modell

verwendet, welches in Simulink implementiert ist. Bild 05

zeigt das Erkennungsergebnis von 16 90 °-Graben-Zyklen des

Baggers. Die Erkennungsrate beträgt 93 %, da 15 der 16 Zyklen

durch das HMM erkannt werden. Die rote Linie ist die berechnete

Zustandsfolge, welche sich treppenförmig ausbildet. Der

letzte Zyklus wird nicht erkannt, da kein nachfolgender Zyklus

das HMM einen Zustand berechnen lässt, der das Ende dieses

Zyklus und den Beginn des neuen indiziert. Interessant ist das

Ergebnis, welches in Bild 06 abgebildet ist. Es zeigt das Erkennungsergebnis

des zuvor trainierten Erkennungssystems für

Prozessdaten eines anderen Baggers (CASE WX 185). Diese Daten

enthalten acht 90 °-Graben-Zyklen und acht Zyklen Planum

ziehen. Es können fünf der acht enthaltenen 90 °-Graben-Zyklen

erkannt (2, 3, 5, 6, 7) werden, was durch die QM-Methode ermöglicht

wird. Die Zyklen 1 und 4 werden ebenfalls erkannt,

aber die Zeitdauern nicht korrekt bestimmt. Der letzte erkannte

Zyklus (8) wird falsch detektiert. Positiv einzuordnen ist, dass

kein Zyklus des Planumziehens erkannt wird. Trotz geringer

Trennschärfe zwischen diesen sich ähnelnden Bewegungsabläufen

der beiden PM erfolgt keine Fehlerkennung als 90 ° Graben-Zyklus.

Erwartungsgemäß wird der Treppenverlauf für die 90 °-Graben-Zyklen

weniger eindeutig als in Bild 05 berechnet. Obwohl

die Rahmenbedingungen der betrachteten Messverläufe stark

differieren (Maschinen, Bediener:in, Dauer, Last), können die

einzelnen Zyklen durch das HMM identifiziert werden.

Das Modell wird auf einem Steuergerät (STW ESX-3XM) implementiert

und sowohl in einem Hardware-in-the-Loop-Prüfstand

als auch auf dem Bagger eingesetzt. Da der A918 für Validierungszwecke

nicht zur Verfügung stand, wurde der CASE WX 185 und

ein entsprechendes echtzeitfähiges Modell verwendet. Mit der

Online-Anwendung können die gezeigten Erkennungsergebnisse

in Echtzeit erzielt und die Betriebspunkte sowie die Dauer jedes

einzelnen Zyklus in einer Matrix gespeichert werden. Damit wird

die Datengrundlage für die im folgenden Kapitel beschriebene

Effizienzbewertung geschaffen.

5 EFFIZIENZBEWERTUNG

08

Vereinfachter Hydraulikschaltplan

Eine wichtige Voraussetzung für die Effizienzanalyse ist die Wahl

der Systemgrenze. In diesem Beitrag soll zunächst die mechanische

Leistung der Aktoren (Zylinder, Motoren) als Systemgrenze

herangezogen werden. Messungen von Zylinder- oder Motordrücken

sind in der Praxis leicht zu realisieren. Weiterführend können

daraus die Zylinderkräfte/Motordrehmomente berechnet

werden. Die notwendige Sensorik zur Messung von Geschwindigkeiten

und Drehzahlen der Abtriebe ist teilweise im Zuge der steigenden

Automatisierung bereits verbaut. Ist dies nicht der Fall

oder technisch schwieriger, wie bei Löffelzylindern an Baggern,

müssen alternativ Schätzwerte aus den gemessenen Joystickauslenkungen

herangezogen werden. Für ein praktikables Effizienzmodell

sollte die zweite Systemgrenze in Abhängigkeit von den

verfügbaren Daten für die Modellierung oder Messung flexibel

gestaltet werden und zwischen Kraftstoffverbrauch am Motor,

mechanischer Wellenleistung des Motors und hydraulischer Leistung

der Pumpe(n) liegen. Prinzipiell ist es auch denkbar, die

Maschine mit maximaler Sensorik auszustatten und ein einfaches

Monitoring über die Einsatzdauer zu ermöglichen. Damit ist jedoch

nur eine Ist-Stand-Analyse möglich. Mit einem Effizienzmodell

wie hier im Folgenden dargestellt, ergeben sich gegenüber

dem einfachen Monitoring folgende Analysemöglichkeiten:

1. Berechnung der erforderlichen Eingangsleistung in Abhängigkeit

von der gewählten Systemgrenze für beliebige Systemkonfigurationen

2. Identifikation der wesentlichen Verluststellen im System

3. Unterstützung im Engineering-Prozess, um die energetisch optimale

Antriebsstruktur für bestimmte Aufgaben zu finden.

Die Besonderheit gegenüber der klassischen Simulation ist die

Rückwärtsberechnung der Zustandsgrößen im System auf Basis

der gemessenen Betriebspunkte. Während in der klassischen

Systemsimulation z. B. die Motordrehzahl, der Pumpenschwenkwinkel

und die Auslenkung der Ventilschieber vorgegeben

werden, woraufhin die Geschwindigkeiten der Achsen entsprechend

den einwirkenden Lasten angepasst werden, müssen

diese Größen nun auf Basis der vorgegebenen Kräfte und

Geschwindigkeiten berechnet werden. Das Prinzip des Effizienzmodells

zeigt Bild 07. Um praktikabel zu sein, sollte das

Effizienzmodell das statische Verlustverhalten des Systems

erfassen, leicht parametrisierbar sein und die Lösung innerhalb

von Sekunden berechnen.

www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/03 47


EFFIZIENZBEWERTUNG

5.1 SYSTEMBESCHREIBUNG

Das Load-Sensing-System mit nachgeschalteten Druckwaagen ist

ein auf dem europäischen Markt weit verbreitetes Hydrauliksystem

für Mobilbagger. Auch die hier verwendete Maschine enthält

dieses Antriebssystem. Im Einzelnen besteht es aus einer hydraulisch-mechanisch

gesteuerten Load-Sensing-Pumpe in Verbindung

mit einem Dieselmotor, einem LUDV-Ventilblock,

Rohrbruchsicherungsventilen und hydraulisch-mechanischen

Joysticks. Entsprechend des 90 °-Graben-Zyklus werden die

Hauptverbraucher Ausleger, Stiel, Löffel und Schwenkwerk berücksichtigt,

die alle ventilgesteuert sind und von einer Pumpe

versorgt werden. Da die Rückwärtsberechnung des hydraulischen

Drucks an der Pumpe das größte Problem darstellt, steht

diese im Folgenden im Mittelpunkt. Ein vereinfachtes hydraulisches

Schaltbild eines beispielhaft gewählten Zwei-Verbraucher-

LUDV-Systems ist in Bild 08 dargestellt.

Dieses kann in fünf Abschnitte mit den folgenden Gleichungen

für stationäre Elemente unterteilt werden:

1. Blendenöffnung (MB)

2. Druckkompensatoren (IDW)

3. Ventilkanten (RN)

4. Aktoren mit aufsteigender Nummerierung

Dabei sind der Zylinderraumdruck p i,A/B

, die Zwischendrücke

p i,1/2

, der Ventilhub y i

, der IDW-Hub y i,IDW

und der Pumpendruck

p p

unbekannte Größen.

Es wird deutlich, dass das Gleichungssystem prinzipiell lösbar

ist, da Determiniertheit vorliegt (sieben Gleichungen und sieben

unbekannte Größen). Aufgrund der Unstetigkeiten (Öffnung der

Saugventile, maximaler Lastdruck in Gl. (3)), der Nichtlinearitäten

(Wurzelfunktion in den Strömungsgleichungen und A(y)-

Charakteristik der Steuerkanten) ist eine direkte Invertierung der

Eingangs- und Ausgangsgrößen unmöglich.

Um dieses Problem zu lösen, wurden drei verschiedene Varianten

von Effizienzmodellen entwickelt, die folgendermaßen bezeichnet

werden:

n Serielle Iteration

n Parallele Iteration

n Blackbox-Modell

Die Methoden eins und zwei gehören zur Kategorie der lightgrey-Box-Modelle,

da sie auf den statischen Systemgleichungen

beruhen und Kennlinien der Ventile enthalten. Beide Methoden

verwenden die oben beschriebenen Gleichungen. Die serielle

Iteration verwendet das Bisektionsverfahren für iterative

Lösungen. Bei dem Modell der „parallelen Iteration“ werden bestehende

„klassische Vorwärtsmodelle“ verwendet und die Potentialgrößen

so lange variiert, bis alle Bilanzgleichungen annähernd

Null sind. Zu diesem Zweck wird ein mehrdimensionales

Newton-Iterationsverfahren angewandt. Der Nachteil dieser Methode

ist, dass die Lösung der Newton-Methode stark vom Startwert

der Iteration abhängt. Dem gegenüber steht die Methode

der Black-Box-Modellierung. Hier geht es darum, die Beziehung

zwischen den Betriebspunkten an den Verbrauchern und an der

Pumpe auf der Grundlage von Messdaten oder eines bereits vorhandenen

komplexen Systemsimulationsmodells zu trainieren.

Mit diesem Modell lassen sich dann schnell weitere Betriebspunkte

simulieren. Eine physikalische Parametrierung ist jedoch

nicht notwendig. Die drei Methoden wurden in Matlab implementiert

und dann mit den gemessenen Betriebspunkten der

Pumpe verglichen.

In [2] konnte gezeigt werden, dass das Black-Box-Modell die

geringste Rechenzeit benötigt und die höchste Genauigkeit erreicht.

Allerdings nimmt die Genauigkeit bei stark vom Trai-

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG

5. Nachsaugventile (NS)

6. Zusätzlich gelten die folgenden Bilanzgleichungen:

09

Schema des entwickelten Programms für das Effizienzmodell

„serielle Iteration“

48 O+P Fluidtechnik 2022/03 www.oup-fluidtechnik.de


EFFIZIENZBEWERTUNG

ningsdatensatz abweichenden Messdaten in hohem Maße ab

und eine Interpretierbarkeit aufgrund fehlender physikalischer

Zusammenhänge ist nicht gegeben. Vergleicht man die beiden

iterativen Verfahren miteinander, so ist die serielle Iteration aufgrund

ihrer besseren Genauigkeit und höheren Geschwindigkeit

zu bevorzugen. Im Folgenden wird exemplarisch auf die serielle

Iteration detaillierter eingegangen.

10

Ergebnisse des Effizienzmodells „Serielle Iteration“

5.2 DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES SERIELLEN

ITERATIONSMODELLS

Bild 09 zeigt den grundsätzlichen Ablauf des entwickelten Programms.

Dieses ist im Prinzip in zwei Berechnungsphasen unterteilt.

Im ersten Teil wird der Pumpendruck berechnet. Zur Bestimmung

des Ventilhubs wird angenommen, dass der eingestellte

LS-Druck, der über die Druckwaage und die Dosierblende abfällt,

konstant ist. Der für die Bewegung erforderliche Volumenstrom,

der von der Pumpe gefördert werden muss, ergibt sich aus dem

Produkt von Zylinderfläche und Zylindergeschwindigkeit. Aus

dem Druck und dem Volumenstrom lässt sich der Ventilhub bestimmen.

Da die Druckwaage und das Hauptventil nicht mechanisch

gekoppelt sind, muss die Druckwaage sowohl hydraulisch

als auch mechanisch abgeglichen werden. Mit dem so ermittelten

Ventilhub ist es nun möglich, alle anderen Größen vom Tank aus

rückwärts zu berechnen und eine Aussage über den erforderlichen

Pumpendruck für jeden Verbraucher zu erhalten. Der

höchste ermittelte Pumpendruck stellt den Pumpendruck dar, der

eingestellt wird. Im zweiten Teil des Programms werden die Volumenströme,

Drücke und Ventilhübe der weniger belasteten Verbraucher

berechnet. Dabei wird der Ventilhub so lange variiert,

bis die Geschwindigkeit des Zylinders bei einem gegebenen Pumpendruck

annähernd dem Messwert entspricht.

BESONDERE BERÜCKSICHTIGUNG DER

STEUERKANTENGEOMETRIE

Die Abbildung des Öffnungsquerschnitts in Abhängigkeit vom

Ventilhub A(y) spielt vor allem im Bereich der mobilen Arbeitsmaschinen

eine zentrale Rolle, da die Ventile für den bedienergeführten

Prozess ausgelegt sind und somit sowohl einen Feinsteuerbereich

als auch einen Bereich hoher Geschwindigkeiten in

Kombination mit einer positiven Überdeckung umfassen. Darüber

hinaus haben die Steuerkanten unterschiedliche Eigenschaften,

um z. B. ziehende Lasten abzufangen. Für die Modellierung

hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die positive Überdeckung zunächst

zu ignorieren, d. h. keine Systemzustände zu berechnen.

Dies wird durch einfache IF-THEN-ELSE-Abfragen realisiert.

Weiterhin ist es vorteilhaft, eine Normierung vorzunehmen. Die

Volumenstromverstärkung K i

der einzelnen Steuerkanten enthält

zum einen den Strömungskoeffizienten α, der ein empirischer

Wert ist, um alle Verluste wie Flüssigkeitsreibung oder Turbulenz

zu berücksichtigen. Dieser Faktor hängt hauptsächlich von der

Reynoldszahl und der Geometrie der Steuerkanten ab. Realistische

Werte für Ventile liegen im Bereich zwischen 0,6 und 0,8,

wobei ein guter Näherungswert von 0,7 angenommen werden

kann. Zum anderen enthält K i

die Dichte, die mit ρ = 880 kg/m³

angenommen wird.

Je nach Systemaufbau sind weitere Besonderheiten bei der Modellierung

eines Effizienzmodells zu berücksichtigen. Beispiele

für die Behandlung von Eingangsdruckwaagen, Sekundärdruckbegrenzung

und Regenerationsventilen können dem Abschlussbericht

zum Forschungsprojekt [3] entnommen werden.

5.3 ERGEBNISSE AM DEMONSTRATOR

Die Ergebnisse des Effizienzmodells für das Testobjekt sind in

Bild 10 dargestellt. Die Genauigkeit von 2 % des gesamten normierten

Energieverbrauchs des Arbeitszyklus zeigt, dass das

Effizienzmodell für weitere Untersuchungen verwendet werden

kann. Die Rechenzeit von 182 s für 35.761 Betriebspunkte

(= 357 s Dauer) ist akzeptabel und erfüllt die Anforderung „innerhalb

weniger Sekunden“. Eine Übertragbarkeit auf andere

Systeme, insbesondere Open-Center-Systeme mit vielen Volumenstromverteilungen,

erscheint aus Sicht der Autoren nicht

praktikabel. Hierfür werden andere Methoden wie echtzeitfähige,

klassische Vorwärtsmodelle oder ein direktes Energiemonitoring

mit wenigen modellbasierten Komponenten vorgeschlagen.

6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK

In diesem Beitrag wird eine neue Methode vorgestellt, die die

Analyse und Bewertung der Energieeffizienz von mobilen

Maschinen anhand von häufigkeitsbasierten Betriebspunktverteilungen

ermöglicht. Zunächst werden die auftretenden Arbeitszyklen

und die Häufigkeit ihres Auftretens durch die Prozessmustererkennung

(PME) ermittelt. Die Dauer der Zyklen und die

darin enthaltenen Betriebspunkte werden gespeichert. Diese

werden anschließend verwendet, um über das Effizienzmodell

die Eingangsleistung des Antriebssystems rückwärts zu berechnen.

Die beiden Teilsysteme PME und Effizienzbewertung sind in

einem Gesamtsystem zusammengefasst, das es ermöglicht, mit

geringem Aufwand ein besseres Verständnis für die Nutzung von

Maschinen und die daraus resultierenden Belastungen des Antriebssystems

zu erreichen. Es ist davon auszugehen, dass die automatisierte

Erfassung und Verarbeitung der Anwendungsdaten

ein kontinuierlicher Prozess ist, der nicht auf ein einzelnes Maschinenentwicklungsprojekt

beschränkt bleibt. Der Aufbau einer

statistisch abgesicherten Datenbasis mit entsprechendem Umfang

dient somit dem Aufbau von Grundlagenwissen für die Konzeption

und Auslegung zukünftiger Maschinengenerationen bzw.

deren Komponenten und Subsysteme.

Zur Fortführung der Arbeiten und Erweiterung der entstandenen

Lösungen zu einer tieferen Musterklassifikation haben die

Forschungsstellen einen Folgeantrag gestellt, der sich aktuell in

der Begutachtung befindet.

DANKSAGUNG

Die präsentierten Forschungsarbeiten erfolgten innerhalb des

Projektes „Häufigkeitsbasierte Effizienzbewertung“ (gefördert

durch die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen

„Otto von Guericke“ (AiF), Förderkennzeichen AiF-Nr.:

19613 BR/1, organisiert in der Forschungsvereinigung Bauma-

www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/03 49


EFFIZIENZBEWERTUNG

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG

schinen und Baustoffanlagen e. V.). Die Autoren danken dem

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) für

die Bereitstellung der Mittel.

Literaturverzeichnis

[1] Aunkofer, Benjamin: Machine Learning vs Deep Learning – Wo liegt der

Unterschied? URL https://data-science-blog.com/blog/2018/05/14/machinelearning-vs-deep-learning-wo-liegt-der-unterschied/.

- abgerufen am 2022-02-04.

— Data Science Blog

[2] Beck, Benjamin ; Koch, Oliver ; Ritz, Denis ; Starke, Martin ; Weber, Jürgen ;

Will, Frank: Modellbasierte Entwicklung mobiler Maschinensysteme. In: 7.

Fachtagung Baumaschinentechnik 2018. Dresden, 2018, S. 185–200

[3] Beck, Benjamin ; Starke, Martin ; Weber, Jürgen ; Will, Frank: Häufigkeitsbasierte

Effizienzbewertung parallel betriebener Antriebssysteme mobiler

Arbeitsmaschinen (Abschlussbericht Nr. 19613 BR). Dresden : TU Dresden –

Stiftungsprofessur für Baumaschinen, 2020

[4] Berlenz, Stefan: Potentialanalyse bedarfsgerecht betriebener Nebenaggregate

an einem Off-Highway-Motor, Forschungsberichte aus dem Institut für

Kolbenmaschinen, Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Berlin : Logos

Verlag, 2015 — ISBN 978-3-8325-4136-1

[5] Dahl, George E. ; Yu, Dong ; Deng, Li ; Acero, Alex: Context-dependent

pre-trained deep neural networks for large-vocabulary speech recognition.

In: IEEE Transactions on audio, speech, and language processing Bd. 20, IEEE

(2011), Nr. 1, S. 30–42

[6] Deiters, Henning: Standardisierung von Lastzyklen zur Beurteilung der

Effizienz mobiler Arbeitsmaschinen. Braunschweig, Technische Universität

Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, 2009

Formelzeichen und Abkürzungen

1. Formelzeichen

A mm² Fläche

c N/mm Federkonstante

e - Abweichung

E J Energie

F N Kraft

K √(m³/kg) Volumenstromverstärkung

n - Zählvariable

p bar Druck

P W Leistung

Q l/min Volumenstrom

s m Weg

t s Zeit

v m/s Geschwindigkeit

y mm Schieberhub

α – Strömungskoeffizient

2 Indizes

i

max

Zählvariable

maximal

2. Abkürzungen

HMM

IDW

MB

NS

PME

QM

RN

SVM

Hidden-Markov-Modell

Individual-Druck-Waage

Messblende

Nachsaugventil

Prozessmustererkennung

Quadrantenmethode

Richtungsnut

Support Vector Machines

[7] Filla, Reno: Operator and machine models for dynamic simulation of

construction machinery. Linköping, Linköpings universitet, 2005

[8] Finzel, Robert: Elektrohydraulische Steuerungssysteme für mobile Arbeitsmaschinen.

Dresden, TU Dresden, 2011

[9] Fleczoreck, Thomas: Effizienzbewertung von Antrieben mobiler Arbeitsmaschinen

am Beispiel eines Mähdreschers, Forschungsberichte aus dem Institut für

mobile Maschinen und Nutzfahrzeuge. Aachen : Shaker, 2013 — ISBN 978-3-

8440-2021-2

[10] Gales, Mark ; Young, Steve: The application of hidden Markov models in

speech recognition : Now Publishers Inc, 2008

[11] Helmus, Manfred ; Fecke, Marco: Standardisierung definierter Lastzyklen

und Messmethoden für die Energieverbrauchsermittlung von Baumaschinen ( Nr.

01FS12051) : Bergische Universität Wuppertal, Interdisziplinäres Zentrum III,

2015

[12] Hoffmann, Rüdiger ; Wolff, Matthias: Intelligente Signalverarbeitung 1:

Signalanalyse : Springer-Verlag, 2014. — Google-Books-ID: QHC1BQAAQBAJ

— ISBN 978-3-662-45323-0

[13] Holländer, Claus: Untersuchungen zur Beurteilung und Optimierung von

Baggerhydrauliksystemen, Fortschritt-Berichte VDI Reihe 1, Konstruktionstechnik/Maschinenelemente.

Düsseldorf : VDI-Verl, 1998 — ISBN 978-3-18-330701-2

[14] Inderelst, Martin: Efficiency improvements in mobile hydraulic systems.

Aachen, Shaker, 2013

[15] Jähne, Hilmar: Simulation of Drive Systems for Mobile Machines.

In: Conference Proceedings of the 12th ITI Symposium. Dresden, 2009

[16] Jähne, Hilmar: Struktursystematik und Effizienzpotentiale hydraulischer

Fahrantriebe unter Einbeziehung der Applikation. Aachen, Shaker, 2013

[17] Keller, N. J. ; Ivantysynova, M. ; Vacca, A.: Classification of machine

functions: a hydraulic excavator case study. In: The Sixteenth Scandinavian

International Conference on Fluid Power, Tampere (FI). Bd. 22, 2019, S. 24

[18] Kunze, Günter ; Mieth, Sebastian ; Voigt, Sebastian: Bedienereinfluss auf

Leistungszyklen mobiler Arbeitsmaschinen. In: ATZoffhighway Bd. 4 (2011),

Nr. 1, S. 70–79

[19] Liebherr: Wheel Loaders L550 - L586

[20] Lizhong, G. U.: Appearance-based hand gesture recognition and study on

human-robot interaction [D], Doctoral Dissertation, PhD Thesis, 2008

[21] Mieth, Sebastian ; Weber, Jürgen: Methode zur Online Prozessmustererkennung

für die Ermittlung von Kundenkollektiven an mobilen Arbeitsmaschinen

(Abschlussbericht Nr. FE-BM-2016-03). Dresden : TU Dresden Professur für

Baumaschinen, 2016

[22] Pfab, Herbert ; Altenberger, Florian ; Gappmaier, Rupert: Flottenmessungen

zur Optimierung des Maschineneinsatzes. In: . Bd. 50. Karlsruhe : KIT Scientific

Publishing, 2017 — ISBN 978-3-7315-0601-0, S. 19

[23] Sitte, André ; Uhlmann, Jonas ; Weber, Jürgen ; Meitinger, Bernhard ;

Weidner, Yannick: Model Based Efficiency Anylysis Of Mobile Hydraulic

Machinery – On The Example of Mate rial Handling Machines. In: . Bd. 1A05.

Fukuoka : JFPS, 2017, S. 10

[24] Starke, Martin: Automatic Process Pattern Recognition for mobile machinery.

In: Proceedings. Tampere, 2019, S. 450–461

[25] Sturm, Christoph: Bewertung der Energieeffizienz von Antriebssystemen

mobiler Arbeitsmaschinen am Beispiel Bagger, Karlsruher Schriftenreihe

Fahrzeugsystemtechnik / Institut für Fahrzeugsystemtechnik. Karlsruhe, Baden:

KIT Scientific Publ, 2015 — ISBN 978-3-7315-0404-7

[26] Verein Deutscher Ingenieure: VDI 2198 - Type sheets for industrial trucks

(2012)

[27] Wünsche, Micaela ; Mostaghim, Sanaz ; Schmeck, Hartmut ; Kautzmann,

Timo ; Geimer, Marcus: Organic computing in off-highway machines. In:

Proceedings of the second international workshop on Self-organizing architectures,

2010, S. 51–58

[28] Yun, Liu ; Lifeng, Zhang ; Shujun, Zhang: A hand gesture recognition method

based on multi-feature fusion and template matching. In: Procedia Engineering

Bd. 29, Elsevier (2012), S. 1678–1684

Autoren:

Dipl.-Ing. Martin Starke, Institut für Mechatronischen Maschinenbau (IMD),

Professur für Baumaschinen, Technische Universität Dresden

Dipl.-Ing. Benjamin Beck, Institut für Mechatronischen Maschinenbau (IMD),

Professur für Fluid-Mechatronische Systemtechnik, Technische Universität

Dresden

Dipl.-Ing. Denis Ritz, Institut für Mechatronischen Maschinenbau (IMD),

Professur für Fluid-Mechatronische Systemtechnik, Technische Universität

Dresden

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Weber, Institut für Mechatronischen Maschinenbau (IMD),

Professur für Fluid-Mechatronische Systemtechnik, Technische Universität

Dresden

Prof. Dr.-Ing. Frank Will, Institut für Mechatronischen Maschinenbau (IMD),

Professur für Baumaschinen, Technische Universität Dresden

50 O+P Fluidtechnik 2022/03 www.oup-fluidtechnik.de


VORSCHAU

IM NÄCHSTEN HEFT: 04/2022

ERSCHEINUNGSTERMIN: 31. 03. 2022 • ANZEIGENSCHLUSS: 16. 03. 2022

01

02

03

04

DER DIREKTE WEG

O+P IM INTERNET

www.oup-fluidtechnik.de

O+P ALS E-PAPER

digital.oup-fluidtechnik.de

O+P-REDAKTION

MILES MEIER,

m.meier@vfmz.de

WERBUNG IN O+P

sales@vfmz.de

WORLD OF INDUSTRIES

digital.world-of-industries.com

01 Membranventile in pharmazeutischen Anlagen finden ihren Einsatz

in unterschiedlichen Medien. Für eine lange, zuverlässige Funktion ist die

richtige Ventil- und Membranauswahl essenziell.

Foto: Bürkert

02 Kraft und Dynamik: Ein Verpackungshersteller sichert sich diese

beiden Erfolgsfaktoren der Hydraulik durch ein Upgrade seiner Produktionsmaschinen

mit einer autarken Achse.

Foto: Bosch Rexroth

03 Viele Branchen sind auf saubere Druckluft angewiesen. Ölfreie

Schraubenkompressoren kombiniert mit intelligenten Regelungssystemen

für das Druckluftmanagement sind hier der richtige Lösungsansatz.

Foto: Yaskawa

04 Um den weltweit wachsenden Konsum von Nahrungsmitteln

abzudecken, müssen vorhandene Ressourcen effizient genutzt werden.

Aus diesem Grund entsteht ein immer größerer Druck hin zu autonomen

Systemen.

Foto: Dunkermotoren

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)

www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/03 51


LOUNCH

MULTIMEDIAL VERNETZT

KUNDEN GEWINNEN!

FÖRDERTECHNIK

MATERIALFLUSS

LOGISTIK

FLUIDTECHNIK

Profitieren Sie von unserem

einmaligen Mediennetzwerk!

Bitte kontaktieren Sie mich, ich berate Sie gerne!

Carmen Nawrath

Head of Sales

Telefon: 0049/6131/992-245

c.nawrath@vfmz.de

Hurra! Ihre Datei wurde hochgeladen und ist bereit für die Veröffentlichung.

Erfolgreich gespeichert !

Leider ist etwas schief gelaufen !