O+P Fluidtechnik 6/2022

06
5445
Juni 2022
€ 16,50
Organ des Forschungsfonds
Fluidtechnik im VDMA
FLUIDTECHNIK
TITEL
ZAPP! DELTA-ROBOTER
ENTFERNEN UNKRAUT
Low-Cost-Automation
in der Landwirtschaft
AUTOMATION LIEGT
IN UNSERER NATUR
Lösungen für die
effiziente Rohrfertigung
FÜR DAS IDEALE
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WIRD ES OHNE
CHINA GEHEN?
Liebe Leserinnen, liebe Leser,
EDITORIAL
Ende April absolvierte Bundeskanzler Olaf Scholz seinen Antrittsbesuch
in Asien. Das Ziel der Reise war Japan – nicht China. Für seine beiden
Vorgänger im Amt hatte ein Antrittsbesuch in Peking noch oberste
Priorität – China ist Deutschlands wichtigster Handelspartner nach den
USA. Wenige Tage später begrüßte der Bundeskanzler Indiens Premierminister
Modi zu Regierungskonsultationen in Berlin – Deutsch-Chinesische
Konsultationen standen nicht auf seiner Asien-Agenda.
In Tokio hatte Scholz neue außenwirtschaftspolitische Leitlinien der
Bundesrepublik formuliert: „Gemeinschaftliches internationales Handeln
als Wertepartner“. Aus Sicht der Bundesregierung nimmt China im
Ukraine-Krieg allerdings eine zwiespältige Rolle an der Seite des Aggressors
Russland ein und die geht nicht konform mit den neuen Leitlinien.
Ulrich Ackermann, Leiter Außenwirtschaft des Verband Deutscher
Maschinen- und Anlagenbau (VDMA), zieht daraus folgenden Schluss: „In
Zeiten zunehmender geopolitischer Spannungen ist es das Gebot der
Stunde, die Handelsbeziehungen im indopazifischen Raum auszubauen.
Der europäische Maschinebau braucht in dieser Region Absatzmärkte
außerhalb Chinas.“
Intensivere Handelsbeziehungen zu demokratischen Ländern im indopazifischen
Raum sind eindeutig zu begrüßen, allerdings wird es wohl noch
einen langen Atem brauchen, bis Deutschland dort Alternativen zum
Handelspartner China etabliert hat. Denn die aktuellen Wirtschaftszahlen
sprechen eine eindeutige Sprache: Nach den Datenerhebungen
von Statista und dem Auswärtigen Amt exportierte Deutschland im Jahr
2021 Waren im Wert von 103,64 Mrd. Euro nach China. Das Exportvolumen
nach Japan betrug im gleichen Zeitraum 23,6 Mrd., nach Indonesien
2,5 Mrd. Euro. Indien importierte im 1. Halbjahr 2021 Waren im Wert
von 7,7 Mrd. Euro aus Deutschland.
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INHALT
12
26
30
MENSCHEN UND MÄRKTE
SERVICE
BIG PICTURE
06 Hydrauklikzylinder der
Sonderklasse
O+P LOUNGE
10 Fluidik von morgen?
Wir schauen gelassen in die
Zukunft
FIRMENPORTRAIT
12 Die Uniflex-Erfolgsgeschichte
03 Editorial
23 Impressum
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PRODUKTE UND ANWENDUNGEN
TITEL AUTONOME
AGRARROBOTER
14 Zapp! Delta-Roboter
entfernen Unkräuter
DICHTUNGSTECHNIK
20 Werkstoff-Auswahl für
Elastomerdichtungen
SCHNELLSCHLUSSZYLINDER
24 Turbinen sicher abschalten
ROHRBEARBEITUNGS-
MASCHINEN
26 „Automation liegt in unserer
Natur“
VAKUUMPUMPEN
28 Flexible Behandlung dank
modularem System
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
αααα LLLLLLLLLLLLLLLL,AAAALLLLAAAA = ffff XXXX, ̂ββββ
HYDRAULIKTANKS
30 Modellierung der Luftabscheidung
in Hydrauliktanks
– Ein Metamodellansatz
Teil 2 von 2
36
FAHRERKABINEN
36 Für das ideale Pistenfahrzeug
TITELBILD
igus® GmbH
Köln
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BEILAGE
Die aktuelle Ausgabe der
O+P-Fluidtechnik enthält eine
Beilage vom VDMA
Fluidtechnik, Frankfurt.
SONDERTEIL MOBILE MASCHINEN
VERBINDUNGSTECHNIK
42 Prozesssicherheit für
Hochvolt-Anschlüsse
LINEARANTRIEBE
44 Vorteile: Robustheit und exakte
Positionierung
RADBLOCKSYSTEME
46 Für schwere Lasten ausgelegt
TELESKOPKRANE
47 Atemberaubender Arbeitsplatz
MESSE
48 Bauma 2022
4 O+P Fluidtechnik 2022/06 www.oup-fluidtechnik.de

SZENE
21ST ISC – INTERNATIONALE DICHTUNGSTAGUNG STUTTGART 2022
Der Fachverband Fluidtechnik im
VDMA e.V. mit seinem Arbeitskreis
Fluiddichtungen veranstaltet gemeinsam
mit dem Institut für Maschinenelemente
der Universität Stuttgart
(IMA) unter der wissenschaftlichen
Leitung von Herrn PD Dr.-Ing. habil.
Frank Bauer (frank.bauer@ima.
uni-stuttgart.de) am 12. und 13.
Oktober 2022 die 21st ISC – International
Sealing Conference Stuttgart 2022,
die in Präsenz an der Universität Stuttgart stattfinden wird.
Die Tagung steht unter dem Leitgedanken „Sealing Technology
– Old School and Cutting Edge, Dichtungstechnik – Altbewährt
und Hochmodern“.
Der Programmausschuss der 21st ISC hat die vorgeschlagenen
Beiträge bewertet und das Programm der Tagung festgelegt. Auf
den Call for Papers hin gingen 57 Vorschläge für Vorträge ein, von
denen 46 vom Programmausschuss angenommen wurden. Diese
werden an der 21st ISC in insgesamt 14 Sessions präsentiert. Das
detaillierte Programm wird im Juni 2022 verfügbar sein.
Den Referent*Innen wird die Möglichkeit geboten, die Beiträge
freiwillig im Rahmen eines peer-review-
Prozesses von Gutachter*innen überprüfen
zu lassen. Entsprechend angenommene
Veröffentlichungen werden im
Tagungsband mit der Markierung
„REVIEWED“ gekennzeichnet werden.
Dieser Reviewprozess dient der Qualitätssicherung.
Es profitieren dabei die
Leser*Innen der Paper, als auch die
Verfasser*Innen der Beiträge, die
während des Reviewprozesses wertvollen
Input für ihre wissenschaftliche Arbeit erhalten.
Die Vorträge werden dieses Jahr ausschließlich in englischer
Sprache vorgetragen. Eine Simultanübersetzung ins Englische
wird angeboten. Tagungsbegleitend findet eine Fachausstellung
und Posterschau im Foyer des Tagungsgebäudes statt.
Die Anmeldung für Teilnehmende erfolgt ausschließlich über
die Homepage der ISC. Dort können Tickets für die Konferenzteilnahme
erworben werden. Zudem sind dort weitere
Informationen wie z.B. zur tagungsbegleitenden Fachausstellung
zu finden.
www.sealing-conference.com
KONZENTRIERTES KNOW-HOW
AN EINEM STANDORT
Vor gut einem Jahr wurde Ruppel Hydraulics ein Teil der
Axxeron Technologies GmbH. Als Management Holding hat sich
Axxeron auf den operativen Aufbau innovativer Mittelstandsfirmen
spezialisiert. Zielsetzung ist dabei, übergreifende Synergien
zu schaffen sowie die einzelnen Portfoliounternehmen
strategisch zu vernetzen und so zu stärken. Mit der Aufnahme
in das Portfolio der Holding gewinnt Ruppel Hydraulics neben
Stabilität vor allen Dingen an Kapitalkraft und Sichtbarkeit als
wichtige Faktoren langfristiger Wettbewerbsfähigkeit.
Durch den grundlegenden Fortbestand der Eigenständigkeit
bewahrt sich das Unternehmen dabei gleichzeitig die Flexibilität
und Marktnähe eines langjährig etablierten Mittelstandsunternehmens.
Unterstrichen wird der unbedingte Willen zur
Nutzung wertvoller Synergieeffekte durch den Umzug der
Ruppel Hydraulics GmbH an den nun mit der HTG Fluidtechnik
GmbH gemeinsam genutzten Standort in Porta Westfalica. HTG
Fluidtechnik ist spezialisiert auf die Herstellung von Hydraulikund
Pneumatikzylindern und seit Mitte letzten Jahres ebenfalls
ein Portofoliounternehmen von Axxeron Technologies.
Seit Ende 2021 bilden Ruppel Hydraulics und HTG Fluidtechnik
am neuen Standort gemeinsam einen wichtigen Teil des
Geschäftsbereichs MOTION der Axxeron Technologies GmbH.
Mit der Erweiterung umfasst das gemeinsam genutzte Fluidzentrum
in Porta Westfalica damit die Produktentwicklung, das
Engineering, die Fertigung, den Vertrieb und den Service für
Pneumatik- und Hydraulikzylinder, Steuerblöcke, Aggregate
und Komponenten auf insgesamt 2650 qm. Die Zusammenführung
unter einem Dach schafft dabei nicht nur eine sinnvolle
Konzentration der wechselseitig nutzbaren Kompetenzen,
sondern auch für Kunden eine zentrale Anlaufstelle mit
kompetenten Ansprechpartnern.
www.ruppel-hydraulik.de
FACHTAGUNG ANTRIEBSTECHNOLOGIE
Am 28. Februar 2023 findet in Karlsruhe die 9. Fachtagung
„Hybride und energieeffiziente Antriebe für mobile Arbeitsmaschinen“
statt. Seit dem Beginn im Jahr 2007 ist die Tagung ein
etabliertes Diskussionsforum rund um hybride und effizienzsteigernde
Antriebstechnologien. Der Fokus der kommenden
Fachtagung liegt auf Antriebslösungen unter Einbezug von
Industrie 4.0-Technologien. Digitalisierung, Vernetzung und
Kommunikation sind die Enabler für hybride und energieeffiziente
Antriebe mobiler Arbeitsmaschinen und Anbaugeräte.
Smart and Connected Systems, Machine Learning und Big Data
sind Schlagwörter, wenn es um intelligente und energieeffiziente
Antriebe geht. Folgende Aspekte sollen aufgegriffen
werden: Anwendung hybrider und energieeffizienter Antriebe ,
Energiewandlung, Speichertechnologie, Maschinensteuerung.
Call for Papers: Experten aus Industrie und Forschung sind
herzlich eingeladen sich mit einem Vortrag zu beteiligen. Bitte
reichen sie eine Kurzfassung bis zum 19. Juni 2022 über die
unten genannte Website ein.
www.hybridtagung-karlsruhe.de
JOHN DEERE MIT SATTEM NETTOGEWINN
Deere & Company verzeichnet im zweiten Quartal des Geschäftsjahres
(1. Mai 2022) einen Nettogewinn von 2,098 Milliarden
US-$ oder 6,81 US-$ je Aktie. Im zweiten Quartal des Vorjahres
(2. Mai 2021) belief sich der auf Deere & Company entfallende
Nettogewinn auf 1,790 Milliarden US-$ bzw. 5,68 US-$ je Aktie.
Für die ersten sechs Monate des Geschäftsjahres verzeichnet
das Unternehmen einen Nettogewinn von 3.001 Milliarden US-$
bzw. 9,72 US-$ je Aktie, verglichen mit 3,013 Milliarden US-$
bzw. 9,55 US-$ je Aktie im gleichen Zeitraum des Vorjahres.
Weltweit stiegen die Umsätze und Einnahmen im zweiten
Quartal 2022 um 11% auf 13,370 Milliarden US-$ und um 8 %
auf 22,939 Milliarden US-$ in den ersten sechs Monaten. Die
Maschinenumsätze beliefen sich auf 12,034 Milliarden US-$, im
Quartal und 20,565 Milliarden US-$ im ersten Halbjahr. In den
Vorjahreszeiträumen lagen die Maschinenumsätze bei 10,998
bzw. 19,049 Milliarden US-$.
www.deere.de
www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/06 5

MENSCHEN UND MÄRKTE
HYDRAUKLIKZYLINDER DER SONDERKLASSE
Ein gewaltiger Hydraulikzylinder verlässt die Hunger Werkhallen in Lohr am Main
Richtung Shanghai. Sämtliche Materialien für den Hydraulikzylinder wurden nach
Vorgaben der Ingenieure speziell hergestellt. Die Kolbenstange ist mit einer
kombinierten Laser-Keramikbeschichtung gegen Korrosion und Verschleiß
geschützt, reibungsarme Dichtungen sorgen für einen ruhigen Lauf und die
Gelenklager zur Befestigung des Hydraulikzylinders sind wartungsfrei ausgeführt.
Ein hydraulischer Sicherheitsblock sorgt dafür, dass der Hydraulikzylinder die Last
unter allen Umständen sicher abstützen kann.
Mit seinen technischen Daten von 1.400 mm Kolbendurchmesser, 15.800 mm Hub,
200 t Gesamtgewicht, einer Gesamtlänge von 23,5 m und einer maximalen
Druckkraft von 3.000 t ist der Hydraulikzylinder einer der Größten weltweit.
Zum Einsatz kommt der Hydraulikzylinder auf einer Offshore- Plattform, wo er
einen etwa 140 m langen, kranähnlichen Ausleger bewegt.
www.hunger-hydraulik.de
6 O+P Fluidtechnik 2022/06 www.oup-fluidtechnik.de

www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/06 7

SZENE
ÄNDERUNGEN IM VERWALTUNGSRAT DER SCHURTER HOLDING AG
Per 1. Mai 2022 hat Bruno Schurter ein weiterer Enkel des
Firmengründers Heinrich Schurter gemäss den Statuten den
Verwaltungsrat der Schurter Holding AG verlassen. Die Schurter
Holding AG ist vollständig im Besitz der Familie Schurter,
deshalb wird das Präsidium des Verwaltungsrats auch weiterhin
von einem Familienmitglied ausgeübt. Nach 36 Jahren in den
USA, in welchen Bruno Schurter die kalifornische Tochtergesellschaft
Schurter Inc von null auf aufgebaut hat, kam er zurück in
die Schweiz, um seiner Familie wieder näher zu sein und sich
seiner im letzten Jahr gegründeten Stiftung zum Wohl der
Schurter Mitarbeitenden zu
widmen. An Bruno Schurters
Stelle treten nun gleich zwei
Familienmitglieder. Zum
einen ist dies Tom Russi. Der
60-Jährige ist Elektroingenieur
und ist in der Geschäftsleitung
der Schweizerischen
Agentur für Innovationsförderung
Innosuisse tätig. Mit
Andri Flückiger (36) wurde
erstmals ein Mitglied der
vierten Generation in den
Verwaltungsrat gewählt.
Der Betriebsökonom
arbeitet in leitender
Funktion im Kundenservice
der Baloise.
Bild: v.l.n.r.: Andri Flückiger,
Tom Russi, Christoph
Portmann, Ralph Sigg-
Schurter, Dr. Thomas
Schurter, Hans Wicki,
Markus Winterholer
www.schurter.com
JAKOB
JOSTEN
TONY
WELTER
DR. THEODORE
DUCLOS
CHRISTIAN
ZIEGLER
MARTIN
FRÖSCHL
MENSCHEN UND MÄRKTE
erweitert als Experte
für Projekte im
Industrieumfeld das
Business Development
Team des Robotertechnologie-Unternehmens
Autostore in der
DACH-Region und
Zentraleuropa. Josten
bringt vielseitige
Erfahrungen rund um
die Themen Automation
und mobile Robotik
mit. Zuletzt war Josten
beim Unternehmen
Balyo, Anbieter von
Fahrerlosen Transportsystemen
und Automationsspezialist
tätig.
leitet jetzt die Division
Hydrostatics bei
Danfoss Power
Solutions. Stationiert
in Eden Prairie,
Minnesota wird er ein
Mitglied des Power
Solutions Leadership
Teams sein und an Eric
Alström, President von
Danfoss Power
Solutions, berichten.
Welter ersetzt Astrid
Mozes, die zum
President von Danfoss
Developing Regions
und Mitglied des Group
Executive Teams
ernannt wurde.
Chief Technology
Officer von Freudenberg
Sealing Technologies
(FST), scheidet zum
30. Juni nach mehr als
25 Jahren aus dem
Unternehmen aus.
Duclos wird in beratender
Funktion für die
neu gegründete
Geschäftsgruppe
Freudenberg e-Power
Systems tätig bleiben.
Dr. Matthias Sckuhr,
COO von Freudenberg
Sealing Technologies,
wird zusätzlich die
Aufgabe des CTO
übernehmen.
ist neuestes Mitglied
im SMC Geschäftsleitungs-Team
und
verantwortet die
Aufgabengebiete Sales
und Technical Sales
Support sowie seinen
bisherigen Bereich
Digital Business
Development. Vertrieb
und Digitalisierung zu
integrieren, sieht
Ziegler als eine seiner
Hauptaufgaben für die
kommenden Jahre.
Dabei komme es auf
die Verzahnung von
Innen- und Außendienst
an.
verantwortet seit April
als Director SAP TM die
Geschäftsentwicklung
und den Ausbau des
Geschäftsbereichs SAP
TM bei der SWAN
GmbH. Der 49-jährige
Diplom-Wirtschaftsinformatiker
ist bereits
seit über 25 Jahren in
der IT- und Logistikbranche
tätig und
verfügt über langjährige
Erfahrung,
umfassendes Knowhow
und ein großes
Netzwerk. Er berichtet
an den Geschäftsführer
Alexander Bernhard.
8 O+P Fluidtechnik 2022/06 www.oup-fluidtechnik.de

GEMEINSAM FORSCHEN FÜR EINE ERFOLGREICHE HYDRAULIK,
PNEUMATIK UND DICHTUNGSTECHNIK
SZENE
Am 28. Juni 2022 findet die diesjährige Informationsveranstaltung
des Forschungsfonds Fluidtechnik im VDMA-Haus in
Frankfurt am Main statt. Im Rahmen der öffentlichen Informationsveranstaltung
stellen die Forschungsstellen den Stand der
Arbeiten bzw. gewonnene Ergebnisse der vom Forschungsfonds
Fluidtechnik im VDMA initiierten Vorhaben vor. Das Programm
der Informationsveranstaltung kann ab Mitte Mai 2022 von der
Geschäftsstelle angefordert werden.
Das Instrument der industriellen Gemeinschaftsforschung
bietet die einzigartige Möglichkeit, branchenrelevante Themen
gemeinsam im vorwettbewerblichen Rahmen durchzuführen.
Diese Art der mit öffentlichen Mitteln geförderten Gemeinschaftsforschung
ermöglicht es insbesondere den mittelständischen
Firmen mit Blick auf deren R&D-Ressourcen, an neuesten
Forschungsergebnissen zu partizipieren. Die Forschungsprojekte
dienen darüber hinaus auch der Ausbildung und Qualifizierung
dringend benötigter Nachwuchskräfte.
Berichtet wird über Projekte aus den Themenfeldern
n Industrie 4.0 – Digitalisierung und Interoperabilität
fluidtechnischer Produkte
n Nachhaltigkeit – CO2-Fußabdruck fluidtechnischer Produkte
n Datenanalyse und Machine Learning
n Smart Manufacturing und alternative Fertigungstechnologien
n Effizienz pneumatischer und hydraulischer Komponenten und
Systeme
n Entwicklungsmethodik und Simulation
n Druckflüssigkeiten und Dichtungstechnik
n Tribologie und Werkstoffe
Im Rahmen der am Nachmittag stattfindenden Mitgliederversammlung
werden von den Forschungsstellen neue Projektideen
vorgestellt, über deren Aufgreifen die Mitglieder des
Forschungsfonds Fluidtechnik eine Entscheidung treffen.
Weitere Auskünfte über den Forschungsfonds Fluidtechnik und
über die Veranstaltung am 28. Juni 2022 gibt: Dr. Christian Geis,
Forschungsfonds Fluidtechnik im VDMA, Lyoner Straße 18,
60528 Frankfurt am Main, Telefon: +49 69 6603-1318, E-Mail:
christian.geis@vdma.org
Bildquelle: P. Synek, VDMA
www.vdma.org
NACHHALTIG ERFOLGREICH
Die Weber-Hydraulik GmbH geht mit der Zertifizierung nach
ISO 14001 und ISO 50001 einen weiteren Schritt in Richtung
Nachhaltigkeit.
Sowohl die Einhaltung von Umweltrichtlinien als auch die
effiziente Nutzung von Energie tragen wesentlich zur nachhaltigen
Ausrichtung von Unternehmen bei. Am Weber-Hydraulik
Standort Losenstein konnten beide Zertifizierungen nun
erfolgreich absolviert werden. „Nachhaltigkeit ist für uns ein
sehr wichtiges Thema. Wir arbeiten ständig daran, unsere
Prozesse in Hinblick auf die gesetzten Umwelt- und Energieziele
zu optimieren. Die ISO 14001 und ISO 50001 Zertifizierungen
zeigen nun ganz objektiv, dass wir hierbei sehr hohe Anforderungen
erfüllen“, freut sich Günther Rebhandl, Leiter Qualitätsmanagement
bei Weber-Hydraulik, über den Erfolg.
„Die bestandenen Zertifizierungen belegen erneut die konstant
hohe Qualitätsorientierung sowie die umweltfreundliche und
energieeffiziente Gestaltung aller Prozesse im Unternehmen“,
bestätigen die Geschäftsführer am Standort Losenstein Kurt
Sperrer und Bernhard Obermayr. „Wir sind überzeugt, mit der
nachhaltigen Ausrichtung auch für unsere Kundinnen und
Kunden einen entscheidenden Vorteil bieten zu können“.
Bildunterschrift: Stolz auf die bestandenen Zertifizierungen:
Bernhard Obermayr, Mathias Pranzl, Albert Koppenberger,
Günther Rebhandl, Kurt Sperrer
www.weber-hydraulik.com
50 JAHRE BIT-PARALLEL-DREHGEBER
VON POSITAL
Drehgeberhersteller Posital stellt auch weiterhin Absolutdrehgeber
mit bit-paralleler Kommunikationsschnittstelle her und
garantiert so die dauerhafte Verfügbarkeit dieser seit Jahrzehnten
bewährten Encoder-Baureihe. „Gerade für den
After-Market wollen wir diesen Uralt-Favoriten, den wir 1972
mit aus der Taufe gehoben und seither kontinuierlich angeboten
haben, am Leben erhalten,“ unterstreicht Jörg Paulus,
Europa-Geschäftsführer von Posital. Von Beginn an boten
Absolutgeber mit
parallelen
Schnittstellen, bei
denen alle Bits
eines Positionswertes
über je
eine Leitung
übertragen
werden, eine
hervorragende
Dynamik. Da ihre Auflösung von der Anzahl der Adern im
Anschlusskabel abhing, mussten immer wieder Kompromisse
zwischen Präzision und Kabelgröße gefunden werden. Gelöst
wurde diese Problematik durch das Aufkommen serieller
Schnittstellen, die parallele Schnittstellen bei der Neukonstruktion
von Absolut-Encodern weitgehend verdrängten.
Entsprechend verschwanden klassische Parallel-Encoder
sukzessive aus den Katalogen fast aller Hersteller. „Genau hier
steuern wir gegen, da es weltweit noch immer eine zwar
überschaubare, aber stetige Nachfrage nach steckerkompatiblen
Ersatzgeräten mit paralleler Schnittstelle gibt,“ so Paulus.
Die Parallel-Absolutgeber von Posital basieren auf optischer
Abtast- bzw. Messtechnik. Wahlweise sind sie in Singleturn-
(bis zu 16 Bit Auflösung) und Multiturn-Ausführung (bis zu 25
Bit). erhältlich.
www.posital.de
www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/06 9

FLUIDIK VON MORGEN?
WIR SCHAUEN GELASSEN
IN DIE ZUKUNFT
Jürgen Prochno ist seit fast 30 Jahren Teil der Lee Hydraulische
Miniaturkomponenten GmbH mit Sitz in Sulzbach/Taunus, seit 17 Jahren ist er
Geschäftsführer des Herstellers von Ventilen, Stopfen und Blenden. In dieser Zeit hat
er viele Trends und Innovationszyklen miterlebt. O+P Fluidtechnik sprach mit ihm
über die bedeutsamsten Entwicklungen der jüngsten Vergangenheit.
Herr Prochno, Sie saßen vor einigen Jahren bereits auf dieser Couch. Seitdem hat sich die Fluidtechnik
weiterentwickelt. Was ist in Ihren Augen die bedeutsamste Veränderung der letzten Jahre?
Ja in der Tat. Seitdem ich vor über fünf Jahren das letzte
Mal auf dieser Couch saß, hat sich einiges bewegt in
unserer Fluidwelt. Hierzu haben globale Aspekte beigetragen,
vom Kampf gegen den Klimawandel über die
Fragilität von Lieferketten bis hin zur den Folgen der
Pandemie oder des Krieges in der Ukraine. Technologisch
ist für uns als Hersteller von mikrofluidischen
Teilen, die auch in Kfz und Nfz eingesetzt werden, die
Elektrifizierung der Fahrzeuge die bedeutsamste Veränderung.
Ob dies der richtige Weg ist, wird die Zukunft
zeigen. Es gibt keinen Zweifel daran, dass wir
mehr für Nachhaltigkeit und die Umweltverträglichkeit
zum Erhalt unseres Planeten tun müssen, aber über
den richtigen Weg dahin lässt sich sicher diskutieren.
Was bedeutet die zunehmende E-Mobilität für die Fluidbranche und speziell für Lee?
MENSCHEN UND MÄRKTE
Anfangs konnten wir die Elektrifizierung nicht wirklich
in Einklang mit unserer Branche bringen. Aber:
Auch E-Fahrzeuge haben große Anforderungen an
Sicherheit und Komfort, die nicht ausschließlich
elektrisch gelöst werden können. Reichweite ist in
einem E-Fahrzeug das schlagende Argument und
alle elektrischen Nebenverbraucher gehen zu Lasten
der Reichweite und sind hinsichtlich der Leistungsdichte
gegenüber fluidischen Antrieben nach wie vor
nachteilig. Denn zusätzliches Gewicht bedeutet weniger
Reichweite. Daher benötigt man auch in E-
Fahrzeugen fluidische Nebenaggregate. Hier trumpfen
wir mit unserer jahrzehntelangen Erfahrung in
der Herstellung qualitativ exzellenter Ventile und
weiterer Fluidkomponenten in Kleinst- und Leichtbauweise.
Sie sprechen hier über die Automobilindustrie, wie steht es denn um die elektrische Zukunft der Luftfahrt,
der Haus- und Hofbranche von Lee?
In der kommerziellen Luftfahrt wird über die Möglichkeiten
der Elektrifizierung nicht nur gesprochen, sondern
bereits entsprechende Lösungen entwickelt. Ein
rein elektrisches Passagierflugzeug wird es aus technischen
Gründen in absehbarer Zeit aber nicht geben.
Die Gewichte von Batterien oder die räumlichen Anforderungen
von wasserstoffangetriebenen Brennstoffzellen
sprechen nach wie vor gegen eine Abkehr vom
kerosin-betriebenen Flugzeug. Unabhängig von der
Luftfahrt erfährt Wasserstoff aktuell einen großen
Hype, der fast größer ist als der hin zur Elektrifizierung
beziehungsweise Elektromobilität. Das sehe ich allerdings
insbesondere unter den aktuellen Vorzeichen
kritisch.
10 O+P Fluidtechnik 2022/06 www.oup-fluidtechnik.de

Jürgen Prochno
Was denken Sie über den Weg zur Elektromobilität?
Elektrofahrzeuge sind nur „grün“, wenn auch der verwendete
Strom aus nachhaltigen Energiequellen stammt. Ob es nun
nachhaltiger ist, diesen Strom für die industrielle Herstellung
von Wasserstoff zum Antrieb der Mobilitätslösungen von morgen
zu verwenden, bezweifle ich. Wenn wir genug Energie aus
erneuerbaren Quellen zur Verfügung haben, sind diese Lösungen
natürlich eine tolle Sache. Momentan fehlt mir die Vorstellungskraft,
wo all dieser „grüne“ Strom herkommen soll. Und ob
wir diesen, angesichts der Krisen auf der Welt, nicht anders verwenden
sollten. Daher glaube ich, dass der von der Politik vorgegebene
Weg zur E-Mobilität, dem die Automobilhersteller willig
folgen, nicht die beste Lösung ist. Eine parallele Weiterentwicklung
von Verbrennungsmotoren hinsichtlich Effizienz und Emissionseinsparung
wäre meiner Meinung nach sinnvoller gewesen
und hätte mehr Zeit für den Aufbau der notwendigen nachhaltigen
Infrastruktur gewonnen. Noch mal kurz zurück zum Wasserstoff:
Für uns als Anbieter von hochdrucktauglichen Edelstahlprodukten
ist dies ein bekannter Markt und wir freuen uns
darauf, an dieser Stelle weitere Lösungen für die künftigen Herausforderungen
der Industrie und Gesellschaft zu entwickeln.
Stichwort Zukunft: Welche Trends hat Lee über die Elektromobilität und das Thema Wasserstoff hinaus identifiziert?
Der Trend zur Miniaturisierung ist ungebrochen. Das hat mit
Gewichtseinsparung zu tun, aber auch mit dem Willen zur
Ressourcenschonung. Wir haben es ja nicht nur mit der Standardhydraulik
– mobil oder stationär - oder mit der Automobil-
oder Luftfahrtindustrie zu tun, wo Gewichtseinsparung
oft die Basis für Innovation ist. Auch in Medizintechnik und
Pharmazie setzt man auf Verkleinerung der Geräte und Anlagen
zur Schonung teurer oder seltener Analyse- bzw. Entwicklungsmedien.
Auch die Raumfahrt ist nach wie vor ein spannendes Geschäftsfeld.
Es war lange ruhig um die Raumfahrt in Deutschland. Es
gibt nun viele kleinere Unternehmen, die mit Unterstützung
etablierter Raumfahrtfirmen die Rückkehr zu eigenem Knowhow
in der Raketen- und Sattelitentechnik anstreben. Und für
beide Felder haben wir erprobte Lösungen und Produkte, die
helfen können, Satelliten auf Kurs zu halten oder Raketen zu
starten oder auch wieder sicher zur Erde zurückkehren zu lassen.
Unser Motto „Klein aber oho“ ist ungebrochen und erfreut
sich gerade in letzter Zeit einem neuen Boom, auch über die
Luftfahrt hinaus. Qualität, Zuverlässigkeit und Kundenzentrierung
sind Werte, die wir seit jeher leben, und die unsere Kunden
zu schätzen wissen. Daran wird sich auch morgen oder
übermorgen nichts ändern und somit können wir gelassen in
die Zukunft blicken.
www.lee.de
www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/06 11

FIRMENPORTRÄT
50 JAHRE AUF DEM WEG IN DIE ZUKUNFT
DIE UNIFLEX-ERFOLGSGESCHICHTE
MENSCHEN UND MÄRKTE
Die Uniflex-Hydraulik GmbH entwickelt,
produziert und vertreibt bereits seit fünf
Jahrzehnten innovative Systeme für die
Herstellung und Bearbeitung von
Hydraulikschläuchen. Aufbauend auf der
Entwicklung der Gleitlagertechnologie arbeitet
das Unternehmen bis heute stetig an der
praxisnahen Weiter- und Neuentwicklung
nachhaltiger und ergonomischer Maschinen und
beliefert den gesamten Weltmarkt.
Im Jahr 1972 gründete der Maschinenbauer und Diplom-Ingenieur
Peter Schröck in Frankfurt am Main die Uniflex-Hydraulik
GmbH. Von Beginn an überzeugte das Unternehmen mit
Innovationskraft und Produktqualität und entwickelte sich
schnell zu einem erfolgreichen, weltweiten Anbieter von Maschinen
zur Herstellung von Schlauchleitungen.
Seit 1992 gehört die Uniflex-Hydraulik GmbH zur Unternehmensgruppe
der Freiherren Waitz. Damit war der Grundstein für
weiteres Wachstum gelegt. So folgte 1996 der Umzug in ein neues,
größeres Büro- und Produktionsgebäude in Karben, nördlich von
Frankfurt. Das kontinuierliche Wachstum nahm dann auch
schnell internationales Format an: Bereits 1998 eröffnete Uniflex
die Niederlassung Uniflex of America LLC. zur Betreuung der
Märkte des amerikanischen Kontinents mit jetzigem Sitz in der
Nähe von Chicago, Illinois – in Schaumburg. Im Juni 2004 wurde
eine Niederlassung in Singapur gegründet. Von dort aus werden
die Kunden im asiatischen Raum betreut. Seit 2007 ist Uniflex zudem
in Tangerang/Indonesien und seit 2009 auch in Shanghai/
China vertreten. Auch Indien stand schnell als Markt im Fokus
und so wurde 2012 die Uniflex Hose Assembly Machines India Pvt
(Bangalore) ins Leben gerufen. Doch damit nicht genug: Mit der
im Jahr 2013 eröffneten Uniflex-Hydraulik Latin America, gibt es
eine Niederlassung in Uruguay zur Betreuung von Latein-Amerika
DIE NACHHALTIGE MASCHINEN-MANUFAKTUR
Schaut man sich die Erfolgsgeschichte von Uniflex an, wird
schnell klar, dass fünf Jahrzehnte Innovation und Wachstum kein
Zufall sind. Ausschlaggebend für den Erfolg sind vor allem größte
Sorgfalt für einen hohen Qualitätsanspruch: Bei Uniflex gibt es
keine Fließbänder und keine Großserienfertigung. Die Schlauchpressen
und alle anderen Geräte und Maschinen werden im
klassischen Manufakturverfahren hergestellt, von Hand und
größtenteils nur auf Bestellung. Jede Presse ist daher ein sorgfältig,
von gut ausgebildeten Fachkräften, montiertes Einzelstück
„Made in Germany“. Auch Sonderanfertigungen und kundenindividuelle
Varianten sind daher jederzeit machbar.
Im Gegensatz zu geschmierten Pressen arbeiten Uniflex-Pressen
mit der Gleitlagertechnik und dadurch nahezu ohne Reibungsverluste.
Das reduziert die Wartung auf ein Minimum –
denn „Pressen ohne Schmieren“ ist sauberer und weniger arbeitsintensiv.
So nimmt die Gleitlagertechnologie gerade mal
zwei Minuten an Service pro Woche in Anspruch, um die Ablagerungen
abzusaugen. Geschmierte Maschinen benötigen ne-
12 O+P Fluidtechnik 2022/06 www.oup-fluidtechnik.de

FIRMENPORTRÄT
ben dem Säubern rund sieben Minuten, um das Schmiermittel
einzubringen.
Die Gleitlagertechnologie macht die Maschinen zwar rein in
der Anschaffung etwas teurer als vergleichbare Pressen mit aufwendiger
Ölschmierung, dafür aber wesentlich nachhaltiger, weil
langlebiger und kostengünstiger in Sachen Energieverbrauch
und Wartungsaufwand, und sorgt zudem für eine bessere CO 2
-Bilanz.
Die Gleitlagertechnologie reduziert den Presskraftverlust
um bis zu 20 Prozent – durch weniger Reibung zwischen den sich
bewegenden Teilen der Maschine. Dies führt zu einem bis zu
20 Prozent geringeren Energieverbrauch. Ein weiterer Vorteil ist
die höhere Sauberkeit bei der Arbeit für Mensch, Werkstück und
Maschine. Und so lautet die Uniflex-Philosophie auch: „Wer
schlauer sparen möchte, der schaut nicht nur auf den Anschaffungspreis,
sondern auch auf die Betriebskosten und die Lebensdauer
von Investitionsgütern.“
DIE VERNETZUNG VON MENSCH UND MASCHINE
Alle Welt redet von der digitalen Transformation, Uniflex
handelt – schon lange. Um seinen anspruchsvollen Kunden innovative,
computergesteuerte Geräte bieten zu können, hat das
Unternehmen, nach der mittlerweile schon jahrelang bewährten
Steuerung Control C.2, das „Uniflex Wireless Management
System“ (UWMS) entwickelt. Mit dieser komplexen Software lassen
sich Artikeldaten auf einem Server speichern und sämtliche
Ergänzungen immer updaten. Via Internet können Anwender
dann eine App auf ihr Smartphone oder Tablet laden und anschließend
den Press-Auftrag per Bluetooth direkt an die
Schlauchpresse senden.
Die aktuellen Pressdaten halten Kunden und Anwender jederzeit
auf dem neuesten Stand. So lassen sich alle Daten installierter
Hydraulikpressen jederzeit abrufen (Anzahl der Pressungen,
Details darüber, was verpresst wurde, plus der Daten, die während
des Press-Vorgangs aufgezeichnet wurden).
Darüber hinaus ermöglicht das Einpflegen von Seriennummern,
stabile Systeme für Tracing und Nachbestellungen zu realisieren.
WIR SIND ERST ZUFRIEDEN, WENN
DIE KUNDEN UNSERER KUNDEN
ZUFRIEDEN SIND
Patrick Sticker, Geschäftsführer der
Uniflex-Hydraulik GmbH
Service und Entwicklung im Stammhaus in Karben
VIELSEITIGKEIT, QUALITÄT, SERVICE
Uniflex Schlauchpressen sind modular aufgebaut und auf jahrelange
Funktionstüchtigkeit ausgelegt. So können jederzeit die
verschiedensten Varianten für nahezu alle Anforderungen und
Anwendungswünsche gefertigt werden. Die Maschinen pressen
alles, was rotationssymmetrisch ist und Uniflex bietet Werkzeuge,
die rund um die Pressverbindung erforderlich sind.
Marktbeobachtungen und Kundenbedarfsanalysen bestimmen
die Entwicklung neuer Module und Modelle. Im ständigen Dialog
mit den Kunden entwickelt Uniflex die vorhandenen Produkte
konsequent weiter – aus der Praxis für die Praxis. Die Bedürfnisse
des Marktes, innovative technische Möglichkeiten und eine aufwändige,
eigene Grundlagenforschung fließen ein in immer wieder
neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Schlauchbearbeitung.
Der erfolgreiche Weg von Uniflex basiert einerseits auf dem intensiven
Kontakt zum Kunden und andererseits auf der Unabhängigkeit
von einzelnen Schlauch- und Armaturenherstellern.
Das Unternehmen arbeitet rund um den Globus eng mit kompetenten
Vertriebs- und Servicepartnern zusammen. Diese vertrauensvollen
und zum Großteil langjährigen Kooperationen
münden in gemeinsamen, regional spezifizierten Vertriebsstrategien,
in der Teilnahme an wichtigen Messen und in einer zügigen
Bearbeitung technischer Fragen sowie schneller Lieferung.
Heute, nach 50 Jahren, ist Uniflex der Systemanbieter in Sachen
Schlauchleitungsherstellung – von der Werkstattausrüstung
bis zur Produktionsanlage. Ebenso innovative wie zuverlässige
und langlebige Schlauchpressen, Trennmaschinen, Perforiergeräte,
Schälmaschinen, Prägegeräte, Prüfsysteme, Software und
Reinigungsgeräte wurden und werden in enger Zusammenarbeit
mit führenden Schlauchleitungskonfektionären und Anwendern
in aller Welt entwickelt und weltweit vertrieben.
Bilder: Uniflex
www.uniflex.de
www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/06 13

AUTONOME AGRARMASCHINEN
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN TITEL
LOW-COST-AUTOMATION
ZAPP! DELTA-ROBOTER
ENTFERNEN UNKRÄUTER
14 O+P Fluidtechnik 2022/06 www.oup-fluidtechnik.de

AUTONOME AGRARROBOTER
Das Agritech-Startup Small Robot Company hat ein Verfahren zur
chemikalienfreien Unkrautbekämpfung auf Getreidefeldern durch
robotergestütztes Jäten entwickelt. Auf einem Versuchsfeld in Hampshire,
Großbritannien, hat sich der Roboter jetzt bei der Erkennung und Beseitigung
von Unkräutern bewährt. Das bereifte autonome Fahrzeug verfügt über
Delta-Roboterarme von Igus, mit denen er einen „Zapper“ in Position bringt und
Unkraut mit Stromschlägen eliminiert. Die Delta-Roboter von Igus wurden
aufgrund ihrer Präzision, ihrem kostengünstigen Preis und ihrer
schmiermittelfreien Technik gewählt.
Die Small Robot Company und ihre Partner Igus und
Rootwave haben den ersten selbstfahrenden Roboter
der Welt entwickelt, der Unkraut erkennen und mit einem
speziellen „Zapper“ durch Stromschläge vernichten
kann. Es handelt sich um den ersten chemikalienfreien
Unkrautbekämpfungsroboter, der die Unkräuter individuell bekämpft.
Eine spannende und schonende Technologie für die
Landwirtschaft, in der der Flächeneinsatz von Herbiziden teuer
und umweltschädlich ist. Zumal die Verschlechterung der Bodenqualität
durch Herbizide und Verdichtung die Erträge deutlich
mindert. „Dick“, der Unkrautbekämpfungsroboter auf
Rädern, ist mit Delta-Robotern von Igus ausgestattet und kann
mithilfe künstlicher Intelligenz (KI) und Videotechnik erfolgreich
einzelne Unkrautpflanzen erkennen und eliminieren. Der Endeffektor,
der sogenannte „Zapper“, stammt von Rootwave.
LOW-COST-AUTOMATION IN DER
LANDWIRTSCHAFT
DIE IGUS-LÖSUNG WIRD SONST
FÜR PICK-AND-PLACE GENUTZT
Die drei eingesetzten Delta-Roboter stammen von Igus, dem
führenden Anbieter von Motion Plastics. Die Low-Cost-Automation-Lösung
wird normalerweise im industriellen Bereich für
Pick-and-Place-Vorgänge eingesetzt. Bei Dick ist er für die Positionierung
des Zappers zuständig. Das geschieht mit einem integrierten
Motor und Encoder in Verbindung mit der Hauptsteuereinheit
des Roboters. Die drei Igus Delta-Arme können dabei
gleichzeitig arbeiten und Unkräuter vernichten. Die Igus Lösung
wurde unter anderen wegen seiner günstigen Kosten ausgewählt.
Ähnliche Produkte von Mitbewerbern kosten oftmals bis zu
20.000 Euro, der Igus Delta-Roboter dagegen nur etwa 5.000 Euro.
Mit seiner robusten Technik eignet sich der Delta aber auch für
den kommerziellen Masseneinsatz.
„TOM“: MITHILFE VON KÜNSTLICHER
INTELLIGENZ UNKRÄUTER ENTDECKEN
Neben Dick kommt der Überwachungsroboter „Tom“ zum Einsatz,
der mit seiner proprietären künstlichen Intelligenz (KI) namens
„Wilma“ den Acker auf Unkrautbesatz absucht und daraus
dann eine Route für Dick berechnet. Dick wird dann auf seine
www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/06 15

AUTONOME AGRARROBOTER
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN TITEL
01
02
01 Die drei Delta-Roboterarme sind kostengünstig, arbeiten präzise
und sind für den Außeneinsatz dank ihrer schmiermittelfreien
Komponenten geeignet
02 Der Roboter „Dick“ von der Small Robot Company ist ein umweltfreundlicher
Unkrautbekämpfungsroboter mit Such- und
Bekämpfungsfunktion
ROBOTER ERMÖGLICHEN
PER-PLANT-FARMING
„Mission“ geschickt, auf der er nun bestimmte Unkräuter identifizieren
und eliminieren kann. Mit dieser Zwei-Roboter-Methode
demonstriert SRC sein „Ende-zu-Ende-Servicemodell“. Mehrere
Roboter setzen die KI ein, scannen das Feld gemeinsam bis auf
Einzelpflanzenebene und treffen dann die entsprechenden Maßnahmen.
SRC und Igus planen weitere Aktionen, bei denen Tom
und Dick beispielsweise für punktuelle Sprüheinsätze, punktgenaue
Düngung oder Schneckenbekämpfung eingesetzt werden
könnte. Bei dieser Art der Unkrautbekämpfung kommt es vor allem
auf Einfachheit und geringe Kosten an, deshalb spielen die
Komponenten und die Steuerung des Delta-Roboters von Igus eine
so entscheidende Rolle. Denn die Delta-Einheiten sind aus
Drylin-Standardkomponenten gefertigt, was die Montage erleichtert
und die Kosten senkt. Sie wurden gründlich im Außeneinsatz
getestet und bewältigen auch feuchten Schlamm und Spritzwasser.
Die Steuerungen sind mit Schrittmotoren verbunden, die den
Delta-Roboter direkt über den Unkrautpflanzen positionieren.
Die Motoren besitzen Encoder, mit denen der Roboter seine Position
ermitteln kann. Über Industriestandard-Protokolle sind diese
leicht zu programmieren. Die Hauptsteuerung und KI des SRC-
Roboters „Dick“ kommuniziert mit der Igus-Motorsteuerung und
synchronisiert die Roboterposition mit dem Delta-Arm. So entsteht
eine geschlossene Überwachungsschleife.

AUTONOME AGRARROBOTER
03 Präzisions-Unkrautvernichter: Delta-Arme von Igus mit einem
„Zapper“ von Rootwave am Roboter „Dick“
SCHMIERMITTELFREIE BAUTEILE FÜR EINE
UMWELTFREUNDLICHE ARBEIT
Angelos Bitivelias, Entwickler für Low Cost Automation bei Igus
UK, hat schon bei Universitäten und Industrieunternehmen an
Delta-Robotern gearbeitet und an Anwendungen wie etwa Obstpflücken
mitgewirkt. Mit seinem Fachwissen konnte der Igus
Roboter optimal für die Unkrautbekämpfungsanwendung modifiziert
werden. „Der Roboter Dick fährt an eine Seite, eine Kamera
macht eine Aufnahme des Unkrauts, die KI identifiziert es als
Unkraut und entscheidet dann, wo der Stromschlag erfolgt“, erläutert
Angelos. „Mit seiner Kinematik eignet sich der Delta-Roboter
sehr gut für den Endeffektor, und durch den Riemenantrieb
wird der Zapper immer parallel zum Boden gehalten.“ Die Igus
Komponenten sind schmiermittelfrei und das ist hierfür von entscheidender
Bedeutung. Geschmierte bewegliche Teile wie der
Riemenantrieb und die Lager könnten auf einem schlammigen
Acker mit Schmutz und Wasser verunreinigt und blockiert werden.
Alle Igus Komponenten bestehen aus Tribopolymeren, die
für den Trockenlauf konzipiert sind und keine externen Schmiermittel
benötigen.
PUNKTUELLE UNKRAUTENTFERNUNG
Auch die Präzision spielt eine wichtige Rolle. „Dass wir jetzt die
einzelne Pflanze anvisieren können, ist ein Meilenstein“, erklärt
Andy Hall, Head of Prototyping bei der Small Robot Company.
„Mithilfe künstlicher Intelligenz können die Roboter die Unkräuter
in der Aufnahme [der Kamera] erkennen und den Roboterarm
auf diese Pflanzen ausrichten. An diesem Punkt können
wir dann nach Belieben weitermachen. An unsere Robotikplattform
mit dem integrierten Igus Arm könnte man viele verschiedene
Technologien anflanschen. Da liegt uns sozusagen die
Welt zu Füßen.“
PRÄZISE UND SCHONENDE AKTION
Mit ihren geringen Kosten, ihrer Präzision, ihrer Robustheit und
Zuverlässigkeit sind Delta-Roboter von Igus für diese und andere
Innovationen in der Landwirtschaft einfach ideal, davon ist
Matthew Aldridge, der Managing Director von Igus UK, überzeugt.
„Mit seinem geringen Gewicht und günstigen Preis hat der
Delta-Roboter neue Chancen für diese Kategorie erschlossen.
Diese Technologien können sich in mobilen Anwendungen auch
unter rauen Bedingungen im Freien bewähren. Igus plant im
Rahmen der Zusammenarbeit mit SRC weitere industrielle Anwendungen,
bei denen es auf präzise, schonende Aktionen
ankommt.“ „Wir möchten zeigen, wie leistungsfähig eine auf Einzelpflanzen
ausgerichtete Landwirtschaft (‚Per Plant Farming‘)
sein kann. Unser Schwerpunkt ist dabei die Unkrautbekämpfung,
das größte Problem, mit dem sich Landwirte heute auseinandersetzen
müssen“, erklärt Ben Scott-Robinson, CEO und Mitgründer
der Small Robot Company. „Wir haben nun bewiesen, dass
wir „Per Plant“-Jäten erreichen können – eine Weltpremiere!
Unser nächster Schwerpunkt ist nun, dies wiederholbar und in
großem Maßstab leisten zu können. Das wird ein bahnbrechender
Schritt.“
Bilder: Igus/Small Robot Company
www.Igus.de
03
POINTIERT
LOW-COST-AUTOMATION LÖSUNG
SCAN BIS AUF EINZELPFLANZENEBENE
SCHMIERMITTELFREIE KOMPONENTEN
WIDERSTEHEN VERSCHMUTZUNGEN
www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/06 17

MARKTPLATZ
ENERGIEEINSPARUNG SCHNELL UND
EINFACH BERECHNEN
Beim Wechsel von
Hydraulik- auf Servohydraulik-Technologie
können
Anwender bei einer
hydraulischen Maschine
mehr als 50 Prozent an
Energie pro Zyklus sparen.
Der Antriebs- und
Automatisierungsspezialist
Baumüller stellt jetzt
seinen Online-Energierechner
vor. Damit lassen
sich die Einsparungen für
eine Maschine in nur drei
Schritten ermitteln. In
einer Übersicht stellt das
Tool den Energieverbrauch einer klassischen Konstantpumpe
einer servohydraulischen Pumpe gegenüber. Nutzer können
den Online-Kalkulator unter https://www.baumueller.com/de/
energierechner aufrufen. Nach der Eingabe von Dauer, Druck
und Volumenstrom der einzelnen Segmente berechnet der
Kalkulator die hydraulische Energie, den Stromverbrauch pro
Zyklus sowie den kompletten Energieverbrauch pro Jahr.
www.baumueller.com
KUNDENSPEZIFISCHE UND ROBUSTE
VENTILSENSOREN
Inelta entwickelt auf
Basis seiner LVDT-Technologie
hochpräzise und
robuste Ventilsensoren
für Hydraulikanwendungen.
Bei den Modellen
der Baureihe IHDL-M16
lässt sich das Sensormodul
im laufenden Prozess
austauschen.
Kundenindividuelle Ventilsensoren für anspruchsvolle Anforderungen
können auch in hohen Stückzahlen gefertigt werden.
Die Sensoren gibt es als gekapselte, einschraubfertige Systeme
aus LVDT-Sensor, Druckrohr und Kernverlängerung. Sie sind für
Messwege zwischen 1,2 bis 36 mm sowie in Versionen für den
Einbau in Endlage oder für die Zwischenbauweise erhältlich.
Ihre medienberührenden Komponenten sind bis 400 bar
druckfest und widerstehen Druckspitzen bis 1200 bar. Die
Messwertausgabe kann mit Analogausgängen für 4 bis 20
mA- oder 0 bis 10V-Normsignale sowie auch mit digitalen
Schnittstellen erfolgen. Die Sensoren können auch für Pumpenund
Dosiersysteme ausgelegt werden. Für hohe Vibrations- und
Schwingungsbelastung steht eine 30-g-Variante bereit.
www.inelta.de
FREQUENZUMRICHTER FÜR PUMPEN
Kostal hat auf Basis seiner Performance-Frequenzumrichter-Familie mit dem INVEOR MP Pump ein
Gerät entwickelt, das speziell auf alle Anforderungen für die Anwendung in der Pumpen-Applikation
zugeschnitten ist. Eine Besonderheit des MP Pump: der Smart-Sensor. Dieser Beschleunigungssensor
erfasst Vibrationen in der Anwendung, sodass die aufgezeichneten Daten für Predictive
Maintenance genutzt werden können. So lassen sich Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten
effizienter gestalten sowie die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit des Systems optimieren. Durch
seine intelligente Regelung punktet die Komponente durch die bedarfsgerechte Regelung von bis
zu sechs Pumpen in einem Master-Slave-Verbund. Als Performance-Gerät regelt der INVEOR MP
Pump alle Motorarten vom klassischen Asynchronmotor über Permanentmagnet-Synchronmotoren
bis hin zu hocheffizienten Synchron-Reluktanzmotoren maximal effizient und hochdynamisch.
www.kostal.com
INTELLIGENTE VAKUUMPUMPE
ELOBAU ROLLT ONLINESHOP WEITER AUS
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN
Mit der GHS 1402 bis 2002 VSD+ bringt der Vakuumhersteller
Atlas Copco eine neue drehzahlgeregelte Schraubenpumpe in
drei Saugvermögensklassen heraus. In Grobvakuumanwendungen
liefern die öleingespritzten Pumpen ein kontinuierlich
hohes Saugvermögen – von Atmosphärendruck bis zum
Enddruck. Die Ölkühlung hält die optimale Motortemperatur
bei allen Drehzahlen aufrecht. Die Motorlager sind ebenfalls
ölgeschmiert. Die Schraubenpumpen eignen sie sich ideal
zum Einsatz in zentralen Vakuumsystemen, zur Vakuumkühlung,
zur Herstellung von
Lebensmittelverpackungen
und thermogeformten
Kunststoffkomponenten
sowie für Vakuumkammern
zur Weltraumsimulation.
Zudem ist die Pumpe ausgestattet
mit HEX@TM, dem
neuen Vakuum-Controller von
Atlas Copco, und damit bereit
für Industrie 4.0.
www.atlascopco.com/vacuum
Nach der Einführung am deutschen Markt bietet elobaus
Onlineshop elo.store seine Produkte nun auch Kunden in
Österreich und der Schweiz an. Durch kürzere Lieferzeiten und
den Verzicht auf
Mindestbestellmengen
soll so für
Kunden ein Mehrwert
entstehen. Das
Sortiment im elo.
store erstreckt sich
über elobaus vier
Produktbereiche:
Bedienelemente,
Maschinensicherheit,
Sensorik und
Füllstandsmessung. Für die Umsetzung hat elobau das Tochterunternehmen
elostore GmbH & Co. KG gegründet. Der Onlineshop
ist in seiner Infrastruktur auf das Bearbeiten von Kleinstbestellungen
optimiert. Der hier erwirtschaftete Vorteil wird in
Form von Rabatten direkt an Kunden weitergegeben.
www.elobau.de
18 O+P Fluidtechnik 2022/06 www.oup-fluidtechnik.de

FARBE FÖRDERN MIT PNEUMATISCHEN PUMPEN
Effiziente und prozesssichere Pumpen zur Förderung von
Farbe sind die Doppelmembranpumpen timBoost und timPro
sowie die elektrische Kolbenpumpe timEco von Timmer.
Die Modelle timBoost MHD1050 und timEco KPE2020 sind
mit einem IoT-fähigen Sensor ausgestattet. Die timIOT-
Smartbox unterstützt die Instandhaltung: Mit intelligenten
Sensoren überwacht sie die Funktion der Pumpen. Einer der
Effizienzvorteile der Doppelmembranpumpen liegt im
geringen Anlaufdruck: Andere Modelle benötigen einen Anlaufdruck von 1,5 bis 2 bar, damit
Ekomat.indd 1
die Pumpen laufen. Die Timmer-Pumpen funktionieren bereits mit 0,5 bar und arbeiten
prozesssicher bereits mit 1 bar Druck. So wird bis zu 50 % weniger Druckluft benötigt. Die
Doppelmembranpumpen bewähren sich in der Lackierindustrie. Die elektrische Kolbenpumpe
wird anstatt mit Druckluft mit Strom angetrieben. Damit können Anwender ihre Betriebskosten
senken. Minimale Verrohrungswege reduzieren die Farbmengen innerhalb der Pumpe.
www.timmer.de
Ekomat.indd 1 07.11.2012 07:49:19
WEGESITZVENTIL OPTIMIERT IN PERFORMANCE UND DESIGN
Mit dem neuen Wegesitzventil Typ ROLV mit NG6 Normanschluss
bietet Hawe Hydraulik ein Wegeventil mit vielfältigen
Einsatzpotenzial. Es kann direkt in Ventilverbände als flexibel
aufbaubarer Steuerblock integriert werden. Auch Anschlussblöcke
für direkten Rohrleitungseinbau sind
verfügbar. Im Einsatz profitiert der Maschinen-
und Anlagenbauer vom leckölfrei
dichten Halten von Verbraucherbewegungen
ohne Zusatzelemente und der deutlich
höheren Schmutzunempfindlichkeit dieser
Ventilart im Gegensatz zum Wegeschieber.
Damit sind zwei wesentliche Vorteile schon
genannt, die ein Wegesitzventil im Vergleich
mit einem Wegeschieber mitbringt. Denn
ein Wegesitzventil ist Wegeventil und
Sperrventil in einem. Dieses Prinzip bietet
Einsparpotenziale bei der Anzahl der benötigten Komponenten
und damit für Einbauraum und Installationsaufwand. Der Typ
ROLV bietet mit seinem optimierten Aufbau und den technischen
Daten für Maximaldruck (400 bar) und Volumenstrom (25
l/min) einen Einstieg in diese Ventilbauart
für sehr viele Anwendungen. Die Konstruktion
mit Kegelsitz ist schmutzunempfindlich
und erzielt damit eine sehr hohe Schaltsicherheit.
Die Magnetspule ist austauschbar,
ein Vorteil im Servicefall. ROLV besteht aus
einem runden Grundventil und einer
Adapterplatte, die verschiedene Anschlussmöglichkeiten
bieten. Das neuartige
patentierte Design überzeugt mit einer
ansprechenden Optik.
www.hawe.de
VENTILINSEL IM CLEAN DESIGN
Um Konstrukteuren in
der Lebensmittelbranche
ein kompaktes
und jederzeit zuverlässiges
Maschinendesign
zu ermöglichen,
hat SMC die
Ventilinsel der Serie
JSY5000-H im Clean
Design entwickelt.
Damit bietet der Spezialist für pneumatische und elektrische
Automatisierung eine FDA-konforme Lösung, die auch in der
Splash Zone eingesetzt werden kann und die Säuberung mit
Hochdruckreiniger unter hohen Temperaturen bis 80 °C
ermöglicht. Daneben sind kurze Taktzeiten dank eines Durchflusses
von bis zu 1600 l/min (ANR) bei zugleich geringem
Energiebedarf mittels Energiesparschaltkreis realisierbar. Je
nach Anwendungsfall besteht die Auswahl zwischen Mehrfachanschlussplatte
oder Einzelventil. Im Falle von unterschiedlichen
Drücken kann außerdem zusätzlich eine verblockbare
Einzelanschlussplatte als Versorgungs- und Entlüftungsmodul
verwendet werden. Zusammengenommen sind nicht nur kleine
und damit platzsparende Maschinendesigns möglich, was
kurze Schlauchleitungen und eine prozessnahe Installation
beinhaltet.
www.smc.de
KOMPAKTEJEKTOREN MIT LUFTSPARAUTOMATIK
Mit den Kompaktejektoren der Serie MFE bietet die FIPA GmbH
robuste Vakuumerzeuger mit hoher Funktionalität für den
Einsatz in komplexen Greifern und direkt am Roboter an. Die
neuen Ejektoren sind für das dynamische Handling saugdichter
Produkte, wie Kunststoffverpackungen,
Folien, Kunststoffteile
und Metallerzeugnisse
optimiert.Die robusten
Kompaktejektoren
vereinen in nur einem Gerät
sämtliche wichtigen
Funktionen: Vakuumerzeugung,
Luftsparautomatik,
Abblasfunktion, Sensorik
und Haltefunktion. Die
Montage auf der optionalen
Verteilerleiste ermöglicht eine
übersichtliche, saubere Installation von zwei bis fünf
Ejektoren mit einer Druckluftleitung. Blindplatten können noch
nicht benötigte Plätze für spätere Erweiterungen freihalten. Ein
Tastenfeld mit zweistelligem, numerischem Display sowie
praxisgerechte Standardeinstellungen gewährleisten eine
einfache Bedienung. Bei hochdynamischen Anwendungen forciert
die Abblasfunktion den Abbau des Vakuums. Drei Optionen der
Abblasfunktion gewährleisten die Prozessanpassung.
www.fipa.com
www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/06 19

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN
ENTSCHEIDUNGHILFEN
WERKSTOFF-AUSWAHL FÜR
ELASTOMERDICHTUNGEN
Im Maschinenbau verbaute Komponenten müssen effizient, dicht und zuverlässig
sein. Das betrifft auch die hier eingesetzten Dichtungen. Anwendungsspezifischen
Parameter, unzählige unterschiedliche Elastomere und deren Formulierungen
machen die Auswahl nicht leicht. Doch worauf kommt es an? Der Beitrag gibt Ihnen
Entscheidungshilfen an die Hand und erläutert u.a. den Einsatz in hygienesensiblen
Bereichen sowie in der Gasversorgung.
Autor: Dipl.-Ing. (FH) Michael Krüger, Leiter Operative Anwendungstechnik,
C. Otto Gehrckens GmbH & Co. KG, Pinneberg
20 O+P Fluidtechnik 2022/06 www.oup-fluidtechnik.de

DICHTUNGSTECHNIK
Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM). Wichtig: ein Dichtungswerkstoff
besteht nicht nur aus dem sogenannten Basis-
Elastomer oder genauer gesagt Kautschuk, sondern auch aus
diversen zusätzlichen Mischungsbestandteilen, z. B. Füllstoffe,
Verarbeitungshilfsstoffe, Vernetzer. Der bestimmende Parameter
beim Dichtungswerkstoff ist Kautschuk (55 - 65 % Anteil an der
Rezeptur). Aber auch die übrigen Mischungsbestandteile können
einen wesentlichen Einfluss in der Anwendung haben.
EINSATZTEMPERATUR SPIELT WICHTIGE ROLLE
Um einen geeigneten Elastomerdichtungswerkstoff auswählen
zu können, sollte der Einsatztemperaturbereich der Dichtung definiert
sein. Kommt ein Elastomer-Werkstoff mit einem anderen
Medium in Kontakt – unabhängig, ob flüssig oder gasförmig –
können sich die zulässigen Einsatztemperaturen deutlich ändern.
Ein Beispiel: Obwohl ein Standard-FKM-Werkstoff eine
maximale Einsatztemperatur von 200 °C aufweist, ist dieser Werkstoff
bei Abdichtung gegenüber Wasserdampf nur bis zu ca.
120 °C einsetzbar. Oberhalb dieser Temperatur würde dieser
Werkstoff über die Dauer chemisch angegriffen und seine Dichtfunktion
durch Verhärtung verlieren.
Die Auswahl eines geeigneten Dichtungswerkstoffes für
ein bestimmtes Einsatzgebiet ist eine sehr komplexe
Aufgabe. Die Vielzahl an Lieferanten, die große Produktauswahl
für unterschiedliche Anwendungen sind
eine Herausforderung, den geeigneten Dichtungswerkstoff zu
finden. Neben verschiedenen Elastomer-Typen wie NBR, EPDM
oder FKM, gibt es unterschiedliche Härten, Farben oder Merkmale,
z. B. für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie oder in
punkto Medienbeständigkeit. Nicht immer ist sofort ersichtlich,
ob der eingesetzte Dichtungswerkstoff für die Anwendung geeignet
ist. Denn Auswirkungen wie Undichtigkeit treten häufig
schleichend auf. Das ist ein nicht zu unterschätzendes Problem.
Der Beitrag zeigt anhand eines systematischen Leitfadens wie
sich ein möglichst optimaler Werkstoff für eine spezielle Anwendung
finden lässt. Folgende Parameter sind hierbei von Bedeutung:
Dichtungswerkstoff bzw. Elastomertyp, Einsatztemperatur,
Medienkontakt, mechanische Eigenschaften, Freigaben/Zulassungen
sowie der Einbauraum.
TYPISCHE DICHTUNGSWERKSTOFFE
IM ÜBERBLICK
Typische Elastomer-Werkstoffe, die für Dichtungsaufgaben Verwendung
finden sind z. B. Fluor-Kautschuk (FKM), Perfluor-Kautschuk
(FFKM), Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR) sowie
WELCHES MEDIUM ABDICHTEN?
Der nächste wichtige Parameter zur Werkstoffauswahl ist das abzudichtende
Medium, das sowohl flüssig als auch gasförmig sein
kann. Auch ist es wichtig, ob noch weitere Medien mit dem Dichtungswerkstoff
in Berührung kommen, z. B. Reinigungsmittel in
Produktionsanlagen der Lebensmittelindustrie. Ebenso können
dies Medien sein, mit denen der Dichtungswerkstoff vor der
Montage gereinigt oder gefettet wird. Häufig ist auch noch eine
Angabe über die Medienkonzentration notwendig (z. B. bei Säuren
oder Basen) sowie eine Angabe über die Zusammensetzung,
beispielsweise bei Hydraulikfluiden.
Wichtig ist die Beachtung der auftretenden Temperatur, da mit
zunehmender Temperatur meist auch die Aggressivität des Mediums
ansteigt. Wasser beispielsweise weist bei Raumtemperatur
(20 °C) keine größeren Beständigkeitsprobleme mit den üblichen
Dichtungswerkstoffen auf, doch mit ansteigender Temperatur
führt es bei einigen Compounds zu starken Problemen. Ein Standard-NBR-Dichtungswerkstoff
ist gegenüber Wasser bei 80 °C
nicht mehr beständig.
ABSCHÄTZUNG DER BESTÄNDIGKEIT
LEITFADEN ZUR OPTIMALEN
WERKSTOFF-AUSWAHL
n Festlegung des Einsatztemperaturbereichs
n Benennung der Medien mit Temperatur, mit denen der
Dichtungswerkstoff in Berührung kommen kann
n Festlegung, ob und welche mechanischen
Eigenschaften notwendig sind
n Klärung, ob und welche Freigaben bzw. Zulassungen
gefordert werden
n Festlegung der richtigen Einbaugeometrie
Wenn alle Medien bekannt sind, mit denen die Dichtung in Kontakt
kommen kann, erfolgt die Auswahl eines geeigneten
Werkstoffs. Zur ersten groben Abschätzung bieten sich hierfür sowww.oup-fluidtechnik.de
O+P Fluidtechnik 2022/06 21

01 02
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN
01 Je höher der Druck ist, desto höher muss die Härte des Elastomerwerkstoffs
sein, um einem vorzeitigen Dichtungsausfall durch
Spaltextrusion vorzubeugen
02 In der Lebensmittel- und Pharmaindustrie sind hygienegerechte
Einbauräume gefordert, die nur eine sehr geringe Ausdehnung des
Dichtungswerkstoffs zulassen
03 Hochwertige Elastomer-Werkstoffe und Präzisions-O-Ringe aus
Gummi gibt es für nahezu alle Branchen
04 O-Ringe werden unter anderem in Ventilkomponenten verbaut
05 Eine falsche Werkstoffauswahl führt zu irreparablen Schäden, die
z.B. durch Berührung mit Säuren oder Laugen entstanden ist
genannte Beständigkeitstabellen an, die in der Regel bei jedem
Lieferanten frei erhältlich sind. Diese sind allerdings meist nur
sehr allgemein gehalten und beziehen sich überwiegend auf
das verwendete Basis-Elastomer (Kautschuk). Die übrigen
Mischungsbestandteile bleiben dabei unberücksichtigt, obwohl
auch sie einen wesentlichen Einfluss haben können. So
können einige Medien, z. B. einen Weichmacher aus dem Dichtungswerkstoff
herauszulösen, wodurch es zu einer Versprödung
und damit verbunden Undichtigkeit der Dichtung
kommen kann, obwohl gemäß Beständigkeitstabelle der Kautschuk
als beständig eingestuft wurde. Darüber hinaus liegt die
Temperatur des abzudichtenden Mediums – wenn nichts anders
vermerkt – bei Raumtemperatur, was in einer Anwendung
eher die Ausnahme darstellt.
Darüber hinaus gibt es genormte anwendungsspezifische Beständigkeitslisten,
in denen Basis-Elastomeren und Medien die
dazugehörige maximale Einsatztemperatur zugewiesen ist.
Eine weitere Möglichkeit sind spezielle Beständigkeitslisten
oder firmeninterne Datenbanken, die neben den allgemein zugänglichen
Beständigkeitstabellen bei einigen Herstellern
verfügbar sind. Gute Ergebnisse für den Anwender liefern Einlagerungs-
oder besser noch Praxisversuche, die aber in der Regel
sehr zeit- und kostenaufwendig sind.
MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN
Sind Medien und Einsatztemperaturen definiert, muss auch eine
eventuelle mechanische Beeinflussung des Werkstoffs geklärt
werden, die u. a. aufgrund der Einbausituation bzw. der Anwendung
auftreten kann. So spielt bei einer Hochdruckanwendung
nicht nur die Beständigkeit gegen das Medium und die Einsatztemperatur
eine Rolle, sondern auch der Widerstand gegen den
auftretenden hohen Druck. Je höher dieser Druck ist, desto höher
muss auch die Härte des Elastomerwerkstoffs sein, um einem
vorzeitigen Dichtungsausfall durch Spaltextrusion vorzubeugen.
Weitere mechanische Beeinflussungen sind Abriebfestigkeit
bei dynamischen Anwendungen oder hohe innere Festigkeiten
bei Anwendungen, mit plötzlichem starkem Druckabfall. Auch
gute Dehnungseigenschaften können eine signifikante Rolle
spielen.
BRANCHENABHÄNGIGE FREIGABEN
UND ZULASSUNGEN
In einigen Branchen ist es erforderlich, die Eignung des Elastomer-Werkstoffs
zusätzlich noch mit einer Freigabe bzw. Zulassung
zu belegen. Dies ist u. a. der Fall, wenn es um Anwendungen
im Bereich Trinkwasser, Lebensmittel, Pharmazie oder Gasversorgung
geht. Werkstoffe, die einer Freigabeprozedur unterliegen,
weisen Beschränkungen bei der Verwendung von Mischungsbestandteilen
auf, müssen über bestimmte physikalische
Eigenschaften verfügen oder spezielle Prüfkriterien erfüllen.
DER EINBAURAUM IST WICHTIG
Der notwendige Einbauraum ist bei der Auswahl von Elastomer-Werkstoffen,
auch bezogen auf O-Ringe, ebenfalls von Bedeutung.
Als Standard-Einbauraum ist die Rechtecknut nach
DIN ISO 3601-2 anzusehen, die bezogen auf die Schnurstärke die
Werte für Breite und Tiefe des Einbauraums definiert. Daraus ergeben
sich die Werte für die notwendige Verpressung des O-
Rings sowie der entsprechende Füllgrad der Nut. Bei Anwendung
dieser Norm ist eine konstruktiv sichere Abdichtung mit O-Ringen
in Standard-Anwendungen gewährleistet. Abweichungen
von diesen rechteckigen Einbauräumen sind möglich und
teilweise auch notwendig. So werden in der Lebensmittel- und
Pharmaindustrie spezielle, sogenannte hygienegerechte Einbauräume
verlangt, die nur eine sehr geringe Ausdehnung des
Dichtungswerkstoffs zulassen.
ANFORDERUNGEN DER
LEBENSMITTELINDUSTRIE UMSETZEN
Anhand von zwei unterschiedlichen Branchen soll nachstehend
kurz erläutert werden, wie bei der Auswahl eines optimalen Dichtungswerkstoffs
vorgegangen werden sollte:
Es soll ein Dichtungswerkstoff für eine Armatur in einer Molkerei
gefunden werden, in der Milch bei 20 °C abgefüllt wird. Die
Anlage soll täglich mit 4 %-iger Natronlauge über 20 min bei 80 °C
gereinigt und über 30 min mit Dampf bei 121 °C sterilisiert werden.
Eine FDA-Konformität des Dichtungswerkstoffes wird gefordert.
22 O+P Fluidtechnik 2022/06 www.oup-fluidtechnik.de

DICHTUNGSTECHNIK
03 04 05
Unter den genannten Voraussetzungen wären verschiedene Elastomer-Werkstoffe
verwendbar. Aufgrund von Erfahrungswerten
würde für diese Anwendung ein spezieller Peroxidvernetzter
EPDM-Werkstoff mit einer Nennhärte von 70 - 75 Shore A zum
Einsatz kommen. Dieser muss der FDA-Verordnung 21 CFR
177.2600 entsprechen. Das bedeutet, dass nur zugelassene Mischungsbestandteile
verwendet werden und mit dem Werkstoff
zusätzlich Extraktionsversuche in Wasser und n-Hexan als
Lebensmittelsimulanzien durchgeführt und bestanden wurden.
GUT BERATEN
Der Dichtungshersteller C. Otto Gehrckens verfügt über jahrzehntelange
Erfahrung und weiß, dass es sich bei der Auswahl eines
geeigneten Dichtungswerkstoffes um eine sehr komplexe
Aufgabe handelt. Diese wird gleichermaßen durch die Vielzahl
an anwendungsspezifischen Parametern, die auf den Dichtungs-
werkstoff einwirken können und auch durch die Vielzahl von unterschiedlichen
Elastomeren und deren Formulierungen erschwert.
Hinzu kommt, dass die Formulierungen hinsichtlich
ihrer Zusammensetzung keiner Norm unterliegen und jeder Hersteller
mehr oder weniger frei in der Werkstoffgestaltung ist.
Viele Fragen zur Werkstoffuswahl von Elastomer-Dichtungswerkstoffen
lassen sich daher nicht ohne Weiteres beantworten.
Daher sollte bei kritischen Einsatzgebieten stets eine enge
Zusammenarbeit mit Lieferanten oder Hersteller der Elastomer-
Dichtungswerkstoffs angestrebt werden. Neben der Werkstoffexpertise
lässt sich auch aus den bereits gewonnen Erfahrungen
anderer Anwendungsprojekte ein Gewinn ziehen.
Bilder: C. Otto Gehrckens
www.cog.de
IMPRESSUM
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,
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Auftragsmanagement: Heike Rauschkolb,
Tel.: 06131/992-241, E-Mail: h.rauschkolb@vfmz.de
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SCHNELLSCHLUSSZYLINDER
SCHNELLSCHLUSSZYLINDER IM MASCHINEN- UND ANLAGENBAU
TURBINEN SICHER ABSCHALTEN
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN
Mit dem von Schneider Servohydraulics
entwickelten und patentierten
Schnellschlusszylinder HAZ 148, hat der
Maschinen- und Anlagenbauer eine wichtige
Komponente erhalten, welche z. B. beim Betrieb
von Dampfturbinen benötigt wird, um effektiv
systemschädliche Drehzahlen zu verhindern.
Als Spezialist für elektrohydraulische Servoventile entwickelt
die Schneider Servohydraulics ganzheitliche
Lösungen für vielfältige Anwendungsmöglichkeiten
von Servotechnik im Maschinenbau. Der Fokus liegt
auf der Leistungsdichte der Produkte und Anwendungen. Durch
die Verwendung der Ventile und Zylinder in Kombination mit
elektronischen Regelkomponenten kann maximale Sicherheit
und Genauigkeit erreicht werden.
So sorgt beim Betrieb von Dampfturbinen in Kraftwerken der
patentierte Schnellschlusszylinder HAZ 148 von Schneider
Servohydraulics für ein minimiertes Risiko und steigert zugleich
die Verfügbarkeit.
SICHERHEIT HAT OBERSTE PRIORITÄT
Maschinenschutz bedeutet auch immer Arbeitsschutz für den
Maschinenbediener. Für beides gilt: Effektiver und zuverlässiger
Schutz spart Kosten und vermeidet Folgeschäden. Aus diesem
Grund werden in Maschinen und Anlagen Fail-safe Funktionen
aktiviert, für den Fall, dass die normale Regelung und der sichere
Betrieb nicht mehr funktionieren. Ein Produktionsausfall und
Arbeitsunfälle verursachen erhebliche Kosten und können je
nach Ausmaß, auch das Image des Anlagenbetreibers nachhaltig
schädigen. Der Schnellschlusszylinder HAZ 148 gewährleistet im
Falle eines Schnellschlusses binnen kürzester Zeit die sichere Abschaltung
von Turbinen, sodass Mensch und Maschine keinen
Schaden nehmen.
LEICHTBAU VERHINDERT ANSCHLUSSABRISSE
Der Schnellschlusszylinder von Schneider Servohydraulics ist,
aufgrund der weitgehenden Fertigung aus Aluminium, mit
ca. 75 kg Gewicht weniger als halb so schwer wie sein Vorgänger.
Auch kurze Wartungszeiten wurden bei der Entwicklung berücksichtigt.
Ohne den Zylinder komplett demontieren zu müssen,
lässt sich das äußere Dichtungspaket leicht austauschen.
SERVOMOTION FÜR NIEDERDRUCKHYDRAULIK
Der Schnellschlusszylinder ist branchenübergreifend einsetzbar.
Überall dort, wo Ventile eine schnelle Betätigung erfordern, z. B.
zur Prozessunterbrechung in der chemischen Industrie oder in
Kleinkraftwerken mit Dampfturbinen, werden Schnellschlusszylinder
benötigt. Der HAZ 148 ist ein sehr schnell wirkender Aktor
mit großen Kräften. Er hat eine Schließzeit von < 300 ms bei
einem Gesamthub von 65 mm. Die Federschließkraft beträgt
enorme 23.000 N. Trotz der hohen Verschlussgeschwindigkeit hat
das Produkt nur eine kleine ½" Anschlussleitung mit einem
Nenndruck von 8 bar.
Das System ist zusammen mit dem Ventil-Funktionsblock
(HZ 122-0B), der über drei positionsüberwachbare Schaltventile
für die 2oo3-Entscheidung verfügt, einfach in eine Sicherheitskette
einzubinden.
Bild: Schneider Servohydraulics
www.schneider-servohydraulics.com
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MARKTPLATZ
FUNKTIONAL AUFGEPEPPT UND EINFACHER
PARAMETRIERBAR
Die neuen Drucksensoren der
Serie PI1xxx von IFM erfüllen wie
die Vorgängermodelle die hohen
Anforderungen der Lebensmittelindustrie,
bieten jedoch eine
höhere Auflösung und ein
verbessertes Design.
Die Sensoren sind unter anderem
gemäß EHEDG und FDA zertifiziert,
entsprechen Schutzart
IP69k und halten 150°C Medientemperaturen
stand. Die neue
Serie, die mit Messbereichen von Vakuum bis zu 100 bar
erhältlich ist, kommuniziert jetzt über IO-Link 1.1 und hat eine
Auflösung von 32 Bit. Verbessert wurde auch die Temperaturkompensation
und die seitlich versetzte Entlüftungsöffnung
verhindert Kondensatansammlungen. Das Bedienkonzept mit
drei Tasten macht die Parametrierung zudem komfortabler.
www.ifm.com
FÜR RAUE UMGEBUNGEN AUSGELEGT
Für anspruchsvolle
Anwendungen mit
begrenztem Einbauraum
und Umgebungstemperaturen
zwischen -5°C
und 120°C bietet EGE mit
dem induktiven Näherungsschalter
IGMF 202
GSP einen Problemlöser.
Aufgrund seines schlanken
Edelstahlgehäuses mit M8-Außengewinde lässt sich der
IGMF 202 GSP auch an Stellen montieren, für die herkömmliche
Modelle zu groß sind. In der bündigen Bauform erreicht der
temperaturwechselfeste Näherungsschalter einen Schaltabstand
von 2 mm für Stahl ST 37. Zur optischen Kontrolle des
Schaltzustands befindet sich am Kabelabgang ein Kunststoff-
Leuchtelement, das Objekterfassungen mit gelbem Licht
signalisiert. Dank des wasserdichten Gehäuses kann der
Näherungsschalter problemlos in Waschstraßen und anderen
Anwendungen verwendet werden, in denen regelmäßige
Reinigungsprozesse durchgeführt werden. Das Dichtungskonzept
eignet sich auch zum Einsatz in ölhaltigen Umgebungen.
www.ege-elektronik.com
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
Dr.-Ing. K. Roosen, Kaarst
Dr.-Ing. P. Saffe, Hannover
Dr.-Ing. MBA IMD A. W. Schultz,
Memmingen
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:
Dr.-Ing. R. Rahmfeld, Hamburg
Dr. Wolfgang Gauchel, Esslingen
KONTAKTLOS KOMMUNIZIEREN IN INDUSTRIE
4.0-ARCHITEKTUREN
Die berührungslosen
magnetostriktiven
Hyperwave-Wegaufnehmer
von Gefran
bieten vielfältige
Optionen für den
Direkteinbau in
kundenspezifische
Konstruktionen.
Neben einem
Encoder-Profil vr.4.2. class 4 für bis zu 16 Magnete zählen dazu
individuelle Totzonen-Anpassungen sowie weitere Schnittstellen
– darunter analog 4...20mA/0-10V, IO-Link, CANopen und
Profibus. Die Sensoren in Stab- und Profilbauform mit Profinet-
Schnittstelle sind dank einer Druckfestigkeit bis 350 bar
prädestiniert für den Einbau in Hydraulikzylinder. Diagnosefunktionen
erkennen und melden Anomalien im Stromversorgungssystem,
das Überschreiten der zulässigen Umgebungsbzw.
Arbeitstemperatur, eine falsche Parametrierung bei der
Inbetriebnahme oder auch das Fehlen eines magnetischen
Cursors im Arbeitsbereich.
Durch die Möglichkeit zur Überwachung der tatsächlichen
Betriebszeit des Messwertgebers sowie der erreichten Ist- und
Maximaltemperatur liefern die Sensoren entscheidende
Informationen für die vorbeugende Wartung und tragen damit
zu einer verbesserten Prozesseffizienz bei. Zu den typischen
Vorzügen der verschleißfrei arbeitenden Wegaufnehmern mit
Hyperwave-Technologie zählen: unbegrenzte Lebensdauer,
starke Signale, auch bei typischen Feldstörungen wie Schock,
Vibration, EMV-Störungen und thermischer Drift, hohe Messstabilität,
Auflösung bis zu 0,5 µm (für Profinet- und SSi-Version).
Die hohe Eigenfertigungstiefe verspricht zudem kurze
Lieferzeiten.
www.gefran.com
LASTHALTEVENTIL FÜR SCHWINGUNGS-
ANFÄLLIGE SYSTEME
Mit einem Einstelldruck von bis zu 500 bar und komplett neuer,
schmutzunempfindlicher Konstruktion bringt Hawe Hydraulik
das neue Lasthalteventil Typ OSCA auf den Markt. OSCA erlaubt
als Einschraubventil Lastdrücke bis zu
420 bar und ist damit die perfekte
Ergänzung zu dem Proportional-Wegeschieber
Typ PSL aus gleichem Hause.
Es stehen diverse Kegelausführungen
und Aufsteuerverhältnisse zur Verfügung,
die eine Feinabstimmung auch in
sehr schwingungsanfälligen Systemen
ermöglichen. Als Einschraubventil
ausgeführt, ermöglicht es eine einfache
Montage und Demontage. Verschiedene
Anschlussblöcke sind ebenfalls im
Produktprogramm verfügbar. Zur
einfacheren Herstellung eigener
Anschlussblöcke werden entsprechende
Werkzeuge angeboten. Zielmärkte sind
Krane, Hubarbeitsbühnen und Baumaschinen, bei denen
vermehrt Schwingungen durch lange Auslegerarme entstehen
können. Durch den hohen Betriebsdruck von 500 bar sind aber
auch hohe Lastspitzen für dieses Ventil kein Problem.
www.hawe.de
www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/06 25

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN
ROHRBEARBEITUNGSMASCHINEN
LÖSUNGEN FÜR DIE EFFIZIENTE ROHRFERTIGUNG
„AUTOMATION LIEGT
IN UNSERER NATUR“
Automation und Robotik sind aktuell neben
Industrie 4.0 die großen Themen und
Wachstumsbranchen im Maschinenbau. Vor
diesem Hintergrund entwickelt transfluid als
Hersteller von Rohrbearbeitungsmaschinen
maßgeschneiderte Automatisierungslösungen
für die Rohrfertigung. Die Lösungen sind
modular und dadurch kombinierbar, sodass sich
variable Systeme ergeben, die eine beachtliche
Effizienzsteigerung im kundenspezifischen
Produktionsprozess ermöglichen.
Der Mensch beschäftigt sich schon seit mehreren tausend
Jahren mit der Automatisierung. Benannt nach der griechischen
Göttin Automatia machte sich schon Aristoteles
im antiken Griechenland Gedanken wie schön es wäre,
wenn die Weberschiffe ihre Arbeit ohne menschliches Zutun erle-
digten. Richtig Fahrt nahm das Thema dann durch die Textilindustrie
im letzten Drittel des 18. Jahrhunderts auf und das Henry Ford
es dann 1913 entscheidend vorantrieb, ist hinlänglich bekannt.
Das Maschinenbauunternehmen transfluid ist recht früh in seinem
35-jährigen Bestehen mit dem Thema Automation in Berührung
gekommen. Begonnen mit der Entwicklung und Produktion
von Rohrbiegemaschinen entstand schnell der Kontakt zu unterschiedlichsten
Branchen, bei denen es, um wettbewerbsfähig zu
bleiben, auf genau den Mehrwert der Automation ankommt, Effizienz
und Produktivität. So begann transfluid früh mit der einfachen
Verkettung von Rohrbiegeanlagen in ablaufgesteuerten
Produktionsprozessen der Automobilbranche und der Versorgungstechnik.
Die Kundenwünsche und Anforderungen stiegen
stetig und transfluid entwickelte sich zu einem der international
führenden Sondermaschinenbauer im Bereich Rohrfertigung.
Ein Aspekt, der dazu führte, war das wachsende Produktangebot,
das neben „t-bend“, der Sparte für das Biegen von Rohren,
auch noch um „t-form“ Rohrendenumformung und „t-cut“
Rohrtrennmaschinen erweitert wurde. Vervollständigt wird das
Portfolio durch unterschiedliche Handling-, Be- und Entladesysteme
sowie Produktionsroboter. Also das Komplettpaket, wenn es
um die Produktion von Rohrleitungen geht. Dieses Komplettpaket
bekam sogar einen eigenen Namen, „t-motion“ Automatisierungssysteme.
Ähnlich einem Baukastensystem lassen sich so
kundenindividuelle Kombinationen problemlos realisieren.

ROHRBEARBEITUNGSMASCHINEN
01
01 Neun unterschiedliche
transfluid Maschinen im
Zusammenspiel: Beladesysteme,
Trennsystem, Handlingeinrichtungen,
CNC-Rohrbiegemaschine mit rechts-/links-Biegekopf,
5-fache Rohrendenbearbeitung und Bohrstation
02
02 Montage einer vollautomatischen Produktionszelle mit Oberflurhandling.
Beidseitige Rohrendenbearbeitung, 4-facher Biegeprozess
und optisches Inspektionssystem zur Bauteilkontrolle
03 Vollelektrische Umformung mit drei Biegemaschinen ermöglichen
effiziente Produktion auf engstem Raum
PRODUKTIONSOPTIMIERUNG DURCH
PROZESSVERKETTUNG
Bei einem aktuellen Projekt konnten neun unterschiedliche
transfluid Maschinen, sowie ein Handlingroboter zu einer Produktionseinheit
verbunden werden. Die Anforderung an die Anlage
beinhaltete aber nicht die Herstellung von einem Bauteil, sie
umfasste im ersten Schritt die Produktion von sieben verschiedenen
Bauteilen mit unterschiedlichen Geometrien, Längen und
Rohrdurchmessern von 7-28 mm. Biegen, Lochen, Stanzen, Entgraten
plus diverse Endumformungen waren gefordert.
Diese Vielfalt verlangte nach unterschiedlichen Beladesystemen.
Durchmesser von 7-12 mm können dem Prozess direkt vom
Coil zugeführt und über eine 3-stufige Richteinheit von Ovalität
und Krümmungen befreit werden. Größere Rohrdurchmesser
werden als Stangenware mit bis zu 5 m Länge über einen Beladetisch
in den Fertigungsprozess gebracht und so wie die Coilware
der orbitalen Rohrtrennanlage RTO 628 zugeführt. Gratarm, sauber
und vor allem spanlos trennt sie die Rohre und übergibt sie
direkt an den Folgeprozess. Um hohe Taktzeiten zu gewähren,
verfügt sie zudem über eine Sortiervorrichtung für bis zu acht in
der Länge unterschiedliche Rohrabschnitte. Ein Vorteil, der sich
daraus ergibt, ist, dass bei dem Wechsel auf andere Dimensionen
weiter produziert werden kann, während die Zuführung und die
Trennanlage umgerüstet werden. Stillstandzeiten werden so minimiert.
Über das Auflasern von QR-Codes können dann im Folgeprozess
die Biegeprogramme aufgerufen werden. Es besteht
nämlich auch die Möglichkeit, im laufenden Betrieb die Biegegeometrie
bei gleichem Rohrdurchmesser zu wechseln. So können
auch Kleinserien oder Einzelstücke ohne Stillstand gefertigt
werden.
Das Herz der Anlage bildet die auf Effizienz und Flexibilität optimierte
CNC gesteuerte Biegemaschine. Ausgestattet mit einem
drehbaren Biegekopf ermöglicht sie die gleichzeitige Bestückung
mit einem Multiebenen-Biegewerkzeug und einer Stanze. Bei
dem Wechsel der Rohrdimension braucht dann nur der Biegedorn
gewechselt werden. Dies dauert durch das Quicklocksystem
maximal zwei Minuten. Per Handlingsroboter gelangen die gebogenen
Rohre zu einer REB Umformmaschine, die die Rohrenden
mit bis zu sechs Umformstufen in perfekte Formen bringt, bevor
es wieder per Roboter zu einer weiteren Stanze geht oder der Logistik
übergeben wird.
03
COMPUTER-AIDED MANUFACTURING
Wenn die Biegemaschine das Herz ist, ist die hauseigene Software
„t-project“ das Gehirn. Ihr Vorteil ist, dass sich alle im
Prozess integrierten Maschinen durch die Verwendung einer einzigen
Softwareplattform steuern lassen. Je komplexer und vielfältiger
die Bearbeitungsstufen einer automatisierten Anlage sind,
um so einfacher und funktionaler muss die Steuerung und Überwachung
sein. Wichtig bei der Entwicklung der Software war
auch, dass sie die Integration und Automation von Fremdfabrikaten
erlaubt.
Schon im Vorfeld bietet „t-project“ die Möglichkeit eines Digitalen
Zwillings, der die Funktionsweise des gesamten Prozesses
reproduziert und simuliert. So durchlaufen die Werkstücke virtuell
alle Phasen der Fertigungslinie. Dies ermöglicht die effiziente
Optimierung aller fertigungsrelevanten Faktoren. Im real laufenden
Produktionsprozess lassen sich dann sämtliche Materialund
Datenflüsse überwachen und mit Warehouse Management,
Qualitätskontrolle und der Logistik vernetzen. Also völlig automatisiert
und transparent für alle beteiligten Abteilungen mit allen
Möglichkeiten der heutigen Prozessdigitalisierung.
Die Software ermöglicht aber nicht nur die Steuerung von
einem Maschinenverbund. Transfluid baut auch individuelle
Fertigungszellen nach Kundenwunsch, bei denen „t-project“ die
Steuerung übernimmt. Die Automationssysteme werden unter
der Berücksichtigung aller produktionstechnisch relevanten Faktoren
konstruiert. Alle Komponenten sind perfekt aufeinander
abgestimmt und auf die Infrastruktur der Produktionsumgebung
vorkonfiguriert.
Bilder: transfluid
www.transfluid.de
www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/06 27

VAKUUMPUMPEN
GUSSTEILE EFFIZIENT REINIGEN
FLEXIBLE BEHANDLUNG DANK
MODULAREM SYSTEM
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN
Bei der Herstellung von Vakuumpumpen ist die
Reinigung der Einzelteile ein sensibler
Arbeitsbereich. Durch den modularen Aufbau der
Reinigungsanlage als Drei-Stationen-System kann
jederzeit auf Veränderungen des Reinigungsgutes,
Material und Mengen reagiert werden.
Ein großer Lieferant für Vakuumpumpen in Deutschland benötigte
für die Reinigung diverser Pumpen-Gussteile aus
Grauguss und Aluminium ein neues Reinigungssystem.
Neben den hohen Reinheits- und Trocknungsanforderungen
war ihm ein hoher Teiledurchsatz wichtig. Er entschied sich
hier für eine leistungsstarke Reinigungsanlage OceanRW der BvL
Oberflächentechnik GmbH, die maßgeschneidert auf seine Bedürfnisse
als Durchlauf-Takt-Ausführung angepasst wurde.
Durch den modularen Aufbau der Reinigungsanlage als
Drei-Stationen-System ist eine gleichzeitige Bearbeitung unterschiedlicher
Prozessschritte möglich. So kann der Vakuum-Pumpenhersteller
nun unterschiedliche Pumpengehäuse und deren
Anbaukomponenten effizient in einem System reinigen. Um verschiedene
Bauteilgrößen in unterschiedlich hohen Warenkörben
reinigen zu können, erkennt die Anlage die Höhe des jeweils aktuellen
Korbes und richtet das Düsensystem automatisch entsprechend
der detektierten Korbhöhe aus.
Autoren: Bernhard Sievering, Geschäftsführer und Inhaber BvL Oberflächentechnik
GmbH, Emsbüren
HOHE SAUBERKEITSANFORDERUNGEN
Vor dem Einbau der Pumpenkomponenten müssen diese gründlich
von Emulsionen, Ölen, Spänen, Aluminiumflittern und anhaftendem
Formsand aus dem Gießereiprozess gereinigt werden.
Auch Stäube vor allem aus Sandstrahlprozessen haften häufig in
mechanisch schwer zugänglichen Stellen. Die Bauteile müssen
entgratet sein und dürfen keine Klemmspäne mehr aufweisen.
Nach der Reinigung ist eine gründliche Trocknung der Komponenten
auch in den schöpfenden Sacklochbohrungen notwendig
und es muss ein temporärer Korrosionsschutz aufgetragen werden.
Nur so ist eine reibungslose Weiterverarbeitung möglich.
UNTERSCHIEDLICHE BAUTEILE IN
EINEM SYSTEM
Der Vakuum-Pumpenhersteller kann seine Produktivität deutlich
steigern, indem er möglichst viele verschiedene Bauteilarten
und -größen in einer Maschine reinigt. Das sorgt für höhere
Durchsätze und effizientere Abläufe in der Produktion. Auch
dieser wichtige Aspekt sollte in der Planung seines neuen Reinigungssystems
berücksichtigt werden. Zudem sollte ein vorhandenes
standortübergreifendes Korb-und Transportsystem in der
Anlage eingesetzt werden. Dadurch wird der Handlingsaufwand
durch eine aufwendige Entnahme der Bauteile aus den Körben
und ein Spannen auf Werkstückträgern überflüssig. Durch diesen
Effizienzgewinn beim Handling und gleichzeitig höheren
Durchsätzen konnte eine Amortisierung der neuen Anlage
binnen kurzer Betriebsdauer sichergestellt werden. Die Fachexpertise
und gute Beratung des BvL-Teams überzeugten den Hersteller.
Durch den modularen Aufbau der BvL-Reinigungsanlage
kann nun jederzeit auf Veränderungen des Reinigungsgutes, Material
und Mengen reagiert werden und das Handlingsystem
macht den Prozess effizient.
28 O+P Fluidtechnik 2022/06 www.oup-fluidtechnik.de

VAKUUMPUMPEN
01 In dem BvL-Vakuumtrockner Nevada werden die Bauteile auch in
den schöpfenden Sacklockbohrungen gründlich getrocknet
02 Einsatzgebiete für Vakuumpumpen gibt es z. B. im Stadtbahnbau
VARIABLE TROCKNUNGSPROZESSE
Die BvL Reinigungsanlage ist mit einer vollautomatischen Zuund
Abfuhr ausgerüstet. Der Transport der Bauteile erfolgt in einem
Warenkorb über eine Rollenbahn, die mit einer speziellen
Teileabfrage- und Stoppvorrichtung ausgestattet ist. So ist eine
kontrollierte Bauteilzufuhr in das Reinigungssystem möglich. Dabei
werden mögliche Kollisionen durch Störkonturen (die theoretisch
aufgrund einer Fehlbeladung entstehen können) durch ein
intelligentes Abfragesystem sicher verhindert. Somit ist ausgeschlossen,
dass die Reinigungsanlage aufgrund so einer Fehlbeladung
Schaden nimmt.
Die Bauteile werden in einem Arbeitsdurchgang gereinigt und
getrocknet. Die drei Behandlungskammern (Waschen/Spülen/
Trocknen) werden parallel betrieben, so dass eine bestmögliche
Zykluszeit erreicht wird. Es sind immer drei Waschkörbe gleichzeitig
im Eingriff und es werden 6-8 Körbe pro Stunde durchgesetzt.
Ein absenkbares Düsensystem in der Waschkammer ermöglicht
eine intensive Reinigung mit hohem Druck und Volumenstrom
auch bei unterschiedlich hohen Bauteilen. Das Düsensystem
ist mit seiner sternförmigen Ausführung sehr effizient und
ermöglicht eine intensive Behandlung innerhalb sehr kurzer Prozesszeiten.
In der Maschinensteuerung des BvL-Reinigungssystems
ist eine Vielzahl an unterschiedlichen Waschprogrammen
verfügbar und frei wählbar.
In der darauffolgenden Spülkammer erfolgen die Feinreinigung
und gleichzeitig ein Vortrocknen durch eine integrierte Umlufttrocknung.
Dadurch wird der Feuchtigkeitsanteil in der dritten
Behandlungskammer schon im Vorfeld weitgehend reduziert.
SCHNITTSTELLENKOMMUNIKATION
UND FERNWARTUNG
BvL installierte einen OPC UA-Server und einen Ethernet Switch
im Schaltschrank, sodass alle relevanten Anlageninformationen
problemlos kommuniziert werden können. Auch eine direkte Unterstützung
bei der Anlagenbedienung per Fernwartung ist möglich.
Die Filtertechnik ist einfach austauschbar. Dank der Smart
Cleaning Verbrauchsvorhersage für die Beutelfilter wird nicht
nur der aktuelle Verschmutzungsgrad des Beutelfilters angezeigt,
sondern dem Bediener auch ganz konkret angegeben, wann der
Filter gewechselt werden muss. Eine vorausschauende Wartung
und Bevorratung der Ersatzteile sind so sicher und einfach möglich.
Der Bediener kann den Filterwechsel effizient in den Produktionsablauf
einplanen.
ÜBERWACHUNG DES BADZUSTANDS
Die in der Anlage integrierte Libelle Fluid Control von BvL ermöglicht
eine präzise und schnelle Beurteilung der Badqualität.
Jeder Reinigungsvorgang benötigt ausreichend sauberes Reinigungsmedium.
Ist das Bad verbraucht, kann keine ausreichende
Reinigung mehr erreicht werden. Für den Betreiber der Reinigungsanlage
ist es also unerlässlich, den Badzustand zu kennen.
Nur so kann er eine konstante Bauteilsauberkeit gewährleisten.
Die Libelle Fluid Control misst permanent den Badzustand. Die
Ausgabe der Ergebnisdaten erfolgt über das HMI. Aufwendige
und vor allem kostenintensive Restschmutzanalysen können damit
auf ein Minimum reduziert werden.
01
02
WARTUNG UND INSTANDHALTUNG
Dem Vakuum-Pumpenhersteller ist es wichtig, dass die Energieeffizienz
pro Bauteil verbessert werden soll. Daher sind verschiedene
Komponenten der BvL Reinigungsanlage isoliert, sodass
der Austrag der Wärmeenergie stark verringert wird. Auch automatische
Abschaltungen nicht verwendeter Antriebe sowie
Standby Funktionen während des Betriebs der Reinigungsanlage,
frequenzgeregelte Pumpen und energieeffiziente Motoren und-
Antriebe tragen zur Energieeffizienz bei.
Durch die Integration eines umfangreichen Wartungspodestes,
das alle drei Behandlungskammern umfasst, lassen sich Wartungs-
und Instandhaltungsarbeiten an Komponenten, die auf
den Kammerdächern installiert sind, bequem und in kurzer Zeit
durchführen. Eine Zugangstreppe ermöglicht dem Wartungspersonal
zudem ein einfaches Betreten des Podests, auch mit einem
Werkzeugkoffer oder Ähnlichem.
Bild: BvL Oberflächentechnik & Andreas Schwarzkopf
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HYDRAULIKTANKS
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG PEER REVIEWED
MODELLIERUNG DER LUFTABSCHEIDUNG IN
HYDRAULIKTANKS – EIN METAMODELLANSATZ
TEIL 2 VON 2
Die Bestimmung des Luftabscheidevermögens eines Hydrauliktanks ist wichtig
für ein hydraulisches System. Bisher fehlen jedoch die hierzu notwendigen
Berechnungsmethoden. Im Rahmen dieser Veröffentlichung wird die
Modellierung der Luftabscheidung eines Hydrauliktanks auf Basis eines
mathematischen Ansatzes präsentiert.
αααα LLLLLLLLLLLLLLLL,AAAALLLLAAAA = ffff XXXX, ̂ββββ
30 O+P Fluidtechnik 2022/06 www.oup-fluidtechnik.de

HYDRAULIKTANKS
6.3 VERSUCHSPLAN
Da es eine große Anzahl an Einflussgrößen gibt, wurde die Methode
der statistischen Versuchsplanung (Design of Experiment)
verwendet, um den Versuchsaufwand zu verringern. Bei den im
Rahmen dieser Veröffentlichung verwendeten Computerexperimenten
(CFD Simulationen) gibt es im Gegensatz zu Prüfstands-Experimenten
keine Einschränkung bei der Auswahl der
Werte für die Einflussgrößen. Deshalb eignen sich diese hervorragend
für die Verwendung eines Testplans, der die Entwurfspunkte
im Entwurfsraum bestmöglich verteilt. Deshalb wurde
das sogenannte „raumfüllende Design“ ausgewählt.
Aus den vorhandenen Methoden des raumfüllenden Designs
wurde der „FFF“-Algorithmus (schneller, flexibler Füllungs-Algorithmus;
engl.: Fast Flexible Filling Design) verwendet. Die Versuchsplanung
mit dieser Methode wurde mit der „Pro-Version“
der „JMP“-Software konstruiert. Lekivetz et al. /Lek15/ zeigten,
dass der FFF-Algorithmus im Vergleich zu den drei bekannten
DoE Methoden (Minimax Design, uniform Design und orthogonal
maximin Latin hypercube Design) zu einem hervorragenden
raumfüllenden Design führt.
6.4 TANKMODELL
Zur Modellierung des Tanksystems wurde eine polynomiale Regression
(PR) verwendet. Die PR-Modellierung, insbesondere das
Polynom zweiter Ordnung, wird als „Response Surface Methodology
(RSM)“ bezeichnet und wurde von einer Vielzahl von Forschern
zur Modellierung komplexer technischer Systeme, Prozesse
oder Operationen, sowie deren multidisziplinären Designbzw.
Parameteroptimierungen verwendet (/Eng93/, /Sim98/,
/Suk04/, /Pal06/, /Rou09/, /Dat10/, /Pen14/, /Moh16/). Ein polynomiales
Metamodell n-ter Ordnung für k Einflussgrößen kann
als Gl. 6-9 ausgedrückt werden:
07
08
Zielgröße in Abhängigkeit der signifikanten Einflussgrößen
1D-Simulationsmodell zum Test des Tank-Metamodells
Hilfe der „Methode der kleinsten Fehlerquadrate“ minimiert,
werden die Koeffizienten β aller Modellterme über die Gleichung
(Gl. 6-12) bestimmt.
Für die Modellbildung wurde eine polynomiale Regression vierten
Grades berücksichtigt. Das Setzen der Einflussgrößen in der
polynomialen Gleichung führt zu Gl. 6-10.
Das vollständige polynomiale Modell vierter Ordnung enthält lineare,
quadratische, kubische und quartische Terme für acht
quantitative Einflussgrößen sowie die Interaktionsterme. Diese
Regression hat ursprünglich 61 Terme, die als Basisfunktionen
bezeichnet werden. 80 Entwurfspunkte wurden im Entwurfsraum
mit Hilfe der Methode des raumfüllenden Designs geplant. Die
Simulationen wurden durchgeführt, um die Systemantwort zu
berechnen. Werden die Approximationsfehler ε in Gl. 6-11 mit
Das Metamodell wurde nach der Normierung der Einflussgrößen
entwickelt. Dabei wurden die Datenwerte entsprechend ihrem
Maximal- und Minimalwert so transformiert, dass sie zwischen -1
und 1 liegen. Gl. 6-13 zeigt das Normieren einer Einflussgröße.
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HYDRAULIKTANKS
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG PEER REVIEWED
Eine weitere durchgeführte Transformation ist die
„Box-Cox-Transformation“, bei der die Zielgröße transformiert
wurde. Da der Luftanteil stets positiv ist, wurde die Quadratwurzel-Transformation
für den Luftanteil der austretenden Strömung
angesehen. Das bedeutet, dass nicht die Zielgrößen als solche,
sondern die jeweiligen Quadratwurzeln der Zielgrößen
des Datensatzes als Trainingsdaten der Regression
verwendet wurden. Nach der Modellbildung wird
der Wert der Zielgröße wieder quadriert. Dies führt nicht nur zu
den geringsten Residuen, sodass das Modell die Zielgröße genauer
berechnen kann, sondern es werden ebenfalls negative Ergebnisse
ausgeschlossen.
Eine große Anzahl der Modellterme trägt das Risiko einer
Überanpassung, wodurch die Vorhersagekraft des Modells für
neue Kombinationen der Einflussgrößen verringert wird. Die
Auswahl eines einfachen Modells ist jedoch für die Abbildung eines
derart komplexen Zusammenhangs nicht sinnvoll, da dies zu
einer schlechten Anpassung an die Trainingsdaten führt. Dieser
Konflikt wurde durch Auswahl signifikanter Terme mit Hilfe des
Verfahrens „Sequentielle Rückwärts Selektion“ beseitigt. Die Methode
verwendet Gütekriterien zur Auswertung der Modelle. Eines
dieser Kriterien ist das Bestimmtheitsmaß, das in Abschnitt
6.5 erklärt wird. /Sie17/
Zur Bestimmung der Signifikanz einer Basisfunktion wurde der
sogenannte p-Wert berechnet. Diese statistische Kenngröße bezeichnet
die Irrtumswahrscheinlichkeit für die Ablehnung der
Hypothese eines Nullkoeffizienten β = 0 (Nullhypothese) für die
Basisfunktion. Das Signifikanzniveau wurde auf 5 % gesetzt, was
bedeutet, dass die Terme mit einem p-Wert kleiner als 0,05 als signifikant
angesehen wurden.
Nach der Entfernung der redundanten Basisfunktionen wurde
ein Metamodell mit zehn Termen erlangt. Diese Basisfunktionen
und die Koeffizienten k i
nach der Normierung der Einflussgrößen
n i
sind in Tabelle 02 gegeben. Die Metamodellgleichung ergibt
sich aus Gl. 6-14 unter Verwendung der in der Tabelle angegebenen
Werte.
Tab. 02: Basisfunktionen und ihre Koeffizienten nach der
Normierung auf die transformierte Zielgröße
i Basisfunktion Koeffizient ß i
Normiert N i
0 Konstante 0,186881
1 v Öl,Ein
-0,00363 ((v Öl,Ein
- 2,997208)/0,992405)
2 Q Öl
0,005064 ((Q Öl
- 300,5922)/177,7533)
3 α Luft,Ein
0,081681 ((α Luft,Ein
- 0,049962)/0,049655)
4 υ Öl
0,009767 ((υ Öl
- 162,3146)/155,5964)
5 d B
-0,00286 ((d B
- 0,054942)/0,044714)
6 Q Öl
. υ Öl
-0,00558 N 2
. N 4
7 α Luft,Ein
. υ Öl 0,004101 N 3
. N 4
8
9
0,027916
-0,04927
In diesem Modell sind fünf Einflussgrößen signifikant. Die Wirkung
dieser Einflussgrößen auf die Zielgröße wurde grafisch in
Bild 07 dargestellt. In diesem sogenannten Effekt-Diagramm /
Sie17/ drückt die Differenz zwischen dem obersten und untersten
Punkt der resultierenden Kurve den Effekt der Einflussgröße
aus /CRG20/. Aus diesem Bild ist zu erkennen, dass die Einflussgröße
α Luft,Ein
den stärksten Effekt hat. Die Vertrauensbereichsgrenzen
jeder Kurve wurden mit schwarz gestrichelten Kurven
angezeigt.
6.5 MODELLGENAUIGKEIT
Zur Beurteilung der Angemessenheit eines Regressionsmodells
wird häufig das sogenannte Bestimmtheitsmaß R 2 verwendet.
Dieses bezeichnet eins minus das Verhältnis von der Quadratsumme
der Abweichungen der tatsächlichen Werte gegenüber
den Modellwerten aller Trainingsdaten (Residuen) zu der gesamten
Quadratsumme (Gl. 6-15). Die Residuen SS E
und die gesamte
Quadratsumme SS T
sind in Gl. 6-16 bzw. Gl. 6-17 gegeben. /
Mon03/
m ist die Anzahl der Trainingsdaten. y i
bezeichnet den beobachteten
Wert, ŷ i
den vorhergesagten Wert und ӯ den globalen Mittelwert
aller Trainingsdaten. Die Regressionsgenauigkeit R 2 beträgt
daher 99,6 %.
7. IMPLEMENTIERUNG IN DSHPLUS
Der Test des Metamodells erfolgt mit der 1D-Simulationsoftware
DSHplus. DSHplus verfügt über eine Bibliothek zur Partikelsimulation,
die auch zur Simulation einer Luftblasenverteilung verwendet
werden kann. Das Simulationsmodell
(Bild 08, linker Teil) besteht aus einer Pumpe,
einem DBV, einer Lastdrossel, einem Bauteil
zur Luftzugabe, Leitungen und dem Tank mit
Luftabscheidung. Der rechte Teil von Bild 08
zeigt den Parameterdialog des Tanks, der als NG
630 parametriert ist. Das zugehörige polynomiale
Metamodell (Gl. 6-14), inklusive der Koeffizienten
aus Tabelle 02, wird als Gleichungsausdruck
eingeben. Die zweite Seite des Parameterdialogs
dient zu Vorgabe der Randbedingungen
des Metamodells aus Tabelle 01.
Unmittelbar nach Simulationsstart wird die
Pumpe angefahren und fördert einen konstanten
Volumenstrom von 30 l/min, sodass das Öl
während der 600 s Simulationszeit kontinuierlich
durch den Tank zirkuliert. Nach 8 s wird dem
Tank für die Dauer von 10 s ein Luftmassenstrom
zugeführt, der in 10 Blasenklassen mit den Radien
0,01 mm bis 0,1 mm unterteilt ist. Damit zu
Beginn der Simulation alle Blasenklassen die
gleiche Blasenkonzentration enthalten, wird eine
homogene Blasenverteilung verwendet. In
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HYDRAULIKTANKS
09
Testsimulation mit homogener Blasenverteilung
Formelzeichen
A B
Blasenoberfläche m 2
A Tank
Querschnitt des Tanks m 2
C D
Widerstandsbeiwert -
F A
Auftriebskraft N
F G
Schwerkraft N
F W
Widerstandskraft N
H Ölstand m
Q Volumenstrom l/min
Q Aus
Volumenstrom am Auslass l/min
Q Ein
Volumenstrom am Einlass l/min
Q Luft
Luftvolumenstrom l/min
Q Öl
Ölvolumenstrom l/min
R 2 Bestimmtheitsmaß -
den Testsimulationen wird geprüft, ob das Metamodell die unterschiedlichen
Blasengrößen richtig abscheidet. Bild 09 präsentiert
die Ergebnisse der ersten Testsimulation. Zur Analyse werden die
Blasenradien 0,03 mm (blau), 0,06 mm (rot) und 0,09 mm (grün)
betrachtet. Entsprechend Bild 08 repräsentieren die Werte V4
(helle Farbgebung) die Einlaufseite des Tanks und die Werte V5
(dunkle Farbgebung) den Tankauslauf. Da die Luftmenge unmittelbar
dem Öl im Tank zugeführt wird, steigen zu Beginn der Simulation
zunächst die Konzentrationen im Tankablauf. Im weiteren
Verlauf der Simulation fließt das mit ungelöster Luft angereicherte
Öl durch die Pumpe, über die Drossel und zurück zum Tank. Erkennbar
ist dies am zeitlich versetzten Anstieg der Konzentrationen
am Knoten V5. Um eine Referenz für die Abscheideleistung
des Metamodells zu erhalten, erfolgt die Simulation zunächst ohne
Luftabscheidung (gestrichelte Kurven in der Ergebnisgrafik von
Bild 09). Es ergibt sich eine homogene Durchmischung des Öls
mit Luftblasen, die während der gesamten Simulationsdauer konstant
bleibt. Der Dialog rechts oben in Bild 09 präsentiert die Konzentration
der Luftblasenklassen im Knoten V5 kurz nach dem Beginn
der Simulation.
Die zweite Testsimulation erfolgt mit eingeschalteter Luftabscheidung.
In der Ergebnisgrafik im linken Teil von Bild 09 ist deutlich
zur erkennen, dass die Luftblasenkonzentration während der
Simulation, durch das Abscheiden der Luftblasen im Tank, kontinuierlich
sinkt. Die Konzentrationsverteilung am Ende der Simulation
wird durch den Dialog rechts unten in Bild 09 dargestellt. Die
beiden Konzentrations-Dialoge haben die gleiche Skalierung, sodass
direkt ersichtlich ist, dass während der 600 s Simulation der
größte Teil der zugefügten Luft wieder aus dem Öl abgeschieden
wurde. Allerdings ist in der Darstellung der Konzentrationen nur
schwer zu erkennen, wie die Abscheiderate vom Blasenradius abhängt.
Aus diesem Grunde ist eine Zoom-Ansicht der letzten 10 s
der Ergebnisgrafik in Bild 09 dargestellt. In der Zoom-Ansicht ist
ein deutlicher Abstand zwischen den Kurven der drei Blasenradien
zu erkennen. Die niedrigste Konzentration haben die 0,09 mm Blasen.
Diese Blasengröße wird somit am besten durch den Tank abgeschieden.
Die kleinen 0,03 mm Blasen haben die höchste Konzentration.
Diese Blasen werden also deutlich langsamer durch den
Tank (das Metamodell) abgeschieden. Beide Befunde decken sich
mit der Analyse der Wirkung der Einflussgröße Blasendurchmesser
(Bild 07), womit gezeigt ist, dass das Metamodell die trainierten
CFD-Ergebnisse im Kontext der 1D-Simulation korrekt wiedergibt.
Die Differenz zwischen der jeweils hellen und dunklen Kurvenfar-
Re B
Reynolds-Zahl der Blase -
SS E
Residuenquadratsumme -
SS T
Gesamte Quadratsumme -
V B
Blasenvolumen m 3
X Matrix der Einflussgrößen -
d B
Blasendurchmesser m
g Erdbeschleunigung m/s 2
k Anzahl der Einflussgrößen -
m Anzahl der Trainingsdaten -
n Ordnung des Polynoms -
p Druck Pa
p Aus
Auslassdruck Pa
p Tank
Tankdruck Pa
t Zeit s
v B
Geschwindigkeit der Blase m/s
v Öl,Ein
Ölgeschwindigkeit am Einlass m/s
x Einflussgröße -
y Beobachtung (tatsächlicher Wert) -
ŷ Modellvorhersage -
ӯ
Mittelwert der Ausgangsgrößen für alle -
Trainingsdaten
α Luft
Luftanteil -
α Luft,Aus
Luftanteil am Auslass -
α Luft,Ein
Luftanteil am Einlass -
α Luft,Aus
Modellvorhersage für den Luftanteil am -
Auslass
β Koeffizient des Modellterms -
ε Approximationsfehler -
η Öl
Dynamische Viskosität des Öls Pa.s
υ Öl
Kinematische Viskosität des Öls m 2 /s
ρ B
Dichte der Blase Kg/m 3
ρ Luft
Luftdichte Kg/m 3
ρ Öl
Öldichte Kg/m 3
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HYDRAULIKTANKS
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG PEER REVIEWED
01
02
01 Rahelehsadat
Mostafavi, M.Sc.
02 Dr.-Ing. Heiko Baum
03 Univ.-Prof. Dr.-Ing.
Katharina Schmitz
03
be einer Blasenradiusklasse kann als Maß für die Abscheiderate des
Tanks für diese Blasenklasse interpretiert werden.
8. ZUSAMMENFASSUNG / AUSBLICK
Im Rahmen dieser Publikation wurde ein Modell zur Abbildung
des Luftabscheideverhaltens von Hydrauliktanks entwickelt und
die dafür verwendete Methode vorgestellt. Das Modell basiert auf
einen Metamodellansatz, was die Anwendungen in der 1D-Simulation
oder in digitalen Zwillingen ermöglicht. Anhand eines
genormten Stahlbehälters der Nenngröße 630 l nach DIN 24339
wurde die Methodik zum Training des Metamodells präsentiert.
Die benötigten Trainingsdaten wurden mittels 3D-CFD-Simulation
erzeugt. Das entwickelte Metamodell weist eine hervorragende
Genauigkeit auf. Die Funktion des Metamodell wurde im Rahmen
einer 1D-Simulation demonstriert.
Das Tankmodell erfordert relativ niedrige Rechenkapazitäten
und -zeiten und kann zusätzlich zu seinem Einsatz in eindimensionaler
Software sowohl in digitalen Zwillingen von Maschinen
und Systemen als auch zur Überprüfung des Designs eines Gesamtsystems
effizient eingesetzt werden. Die Anwendung dieses
Modells hängt davon ab, dass der Wert aller Einflussgrößen bekannt
ist. Der Luftanteil der in den Tank eintretenden Strömung
und der Durchmesser der gebildeten Blasen, d. h. die Luftblasenverteilung
in der eingehenden Strömung, sollten daher für das
System bekannt sein. Die Bestimmung der zufälligen und variablen
Luftblasenverteilung stellt eine zentrale Forschungsfrage für
Hydrauliksysteme oder speziell für Systemkomponenten dar. In
der Literatur wurde jedoch kein Wertebereich für diese beiden
Faktoren, Luftanteil und Blasendurchmesser, für Hydrauliksysteme
definiert. Mit der Entwicklung von Rücklauffiltern und den
Maßnahmen zur Optimierung der in den Tank eintretenden Strömung
(z. B. HYDAC Filtertechnik GmbH hat einen Rücklauffilter
entwickelt, der niedrige Geschwindigkeit und große Blasen aufbaut,
um die Luftabscheidung zu verbessern /HYD17/) ist es
nicht weit hergeholt, diese Werte in Zukunft bestimmen oder vordefinieren
zu können.
DANKSAGUNG
Das IGF-Vorhaben 19612 N / 1 der Forschungsvereinigung Forschungskuratorium
Maschinenbau e. V. – FKM, Lyoner Straße 18,
60528 Frankfurt am Main wurde über die AiF im Rahmen des Programms
zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung
und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft
und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages
gefördert. Die Simulationen wurden mit Rechenressourcen
durchgeführt, die von der RWTH Aachen University im Rahmen
des Projekts „rwth0344“ bereitgestellt wurden. Die Autoren sind
dankbar für die Förderung und Unterstützung.
Autoren:
Rahelehsadat Mostafavi, M.Sc. Institut für fluidtechnische Antriebe und
Systeme (ifas) der RWTH Aachen University
Dr.-Ing. Heiko Baum Fluidon Gesellschaft für Fluidtechnik mbH
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Katharina Schmitz Institut für fluidtechnische Antriebe
und Systeme (ifas) der RWTH Aachen University
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MOBILE MASCHINEN
RUBRIZIERUNGSEBENE
SONDERTEIL
MOBILE MASCHINEN
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FAHRERKABINEN
ERFOLGREICHES CONTINUOUS DELIVERY
FÜR DAS IDEALE
PISTENFAHRZEUG
Fahrzeughersteller sehen sich mit
Anforderungen einer einfachen und intuitiven
Bedienbarkeit ihrer Maschinen auf
Smartphone Niveau konfrontiert. Ein Best
Practice Fall zeigt, wie Hersteller und
Partnerunternehmen gemeinsam mithilfe des
Continuous Delivery-Ansatzes den
Herausforderungen gerecht werden konnten.
Das Ergebnis dieser Kooperation: Ein
innovatives Cockpit für
Schneepistenfahrzeugen, das Form, Funktion
und Komfort optimal vereint.
Die Elektronik der High-Tech-Schneefahrzeuge Leitwolf
und Bison des Unternehmens Prinoth muss
nicht nur extreme Temperaturschwankungen, Eis
und Frost aushalten, sondern soll auch höchste Anforderungen
an die Bedienbarkeit erfüllen. Vor diesem Hintergrund
war ein internationales Team aufgefordert eine
hochmoderne Kabine aus einem Guss zu entwerfen, die
höchste Standards in Bedienbarkeit aber auch Design vereint.
Als Kooperationspartner sorgte das Unternehmen TTControl
mit dem Continuous Delivery-Verfahren nicht nur für eine
verkürzte Markteinführungszeit, sondern unterstützte die Realisierung
eines Cockpits, das für den UX Design Award nominiert
wurde.
Am Anfang stand die Vision, komplexe Arbeitsprozesse der
Maschine einfach steuerbar zu machen. Die neuartige Control
Unit sollte dafür aus einem ergonomischen Multifunktionsjoystick,
einer Tastatur und einem Touchscreen-Display
bestehen – alles intuitiv bedienbar, auch mit Winterhandschuhen
und im Schneeanzug.
Es war klar, dass alle Beteiligten sich während des Entwicklungsprozesses
sehr eng abstimmen würden müssen. Die hohe
Komplexität der Systemarchitektur und der hohe Anteil
unterschiedlicher Unternehmen aus verschiedenen Ländern
setzte dem einige Hürden. Neben Spezialisten für Maschinen
arbeiteten so unterschiedliche Disziplinen wie Software- und
Hardwareentwickler, Grafikdesigner und Experten für User
Interface und User Experience (UI/UX) eng zusammen.
CONTINUOUS DELIVERY UND WECHSELNDE
ANFORDERUNGEN
TTControl ist dabei mit seinem neuesten 12-Zoll-Touchscreen-Display
Vision 3 nicht zufällig beteiligt gewesen. Vision
3 ermöglicht den Betrieb bei Extremtemperaturen von -30 °
bis +70 °C ohne Performanceverlust. Bei Kälte, aber auch lokaler
Hitzeentwicklung durch hohe Sonneinstrahlung am
Gletscher funktioniert das Display ohne Einschränkungen.
Das Design der im Druckgussverfahren aus Aluminium hergestellten
Gehäuserückseite stellt die passive Kühlung sicher.
„Eine der größten Herausforderungen waren die sich kontinuierlich
weiterentwickelnden Anforderungen“, sagt Janosch
Fauster, Director Application Development Center bei TT-
www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/06 37

01
MOBILE MASCHINEN
01 Ein Schneepistenfahrzeug wie der Bison muss rauen Einsatzbedingungen
standhalten und dabei komfortabel bedienbar sein
Control. „Im Laufe des Projektes konnten wir durch unseren agilen
Entwicklungsprozess fortlaufend neue Funktionen und Arbeitsabläufe
von künftigen Bedienern des Displays aufnehmen
und dem Kunden zum Testen zur Verfügung stellen. Das zeitnahe
Kundenfeedback half, das User Interface und die realisierten
Funktionalitäten schnell zu optimierten.“
Softwareversionen mit neuen Features ließen sich dank der
Flexibilität der einzelnen Teammitglieder als auch aufgrund der
robusten und zuverlässigen Entwicklungs-, Projektmanagementund
Deployment-Prozesse sowie Werkzeuge in sehr kurzen, einwöchigen
Sprints realisieren. „Dieses agile Projektmanagement
mit dem Continuous Delivery-Ansatz sowie die enge Zusammenarbeit
mit unserem Auftraggeber Prinoth waren ein wichtiger
Schlüssel zum Erfolg“, so Fauster. „Dadurch stellten wir nicht nur
eine Entwicklung nah an den sich wandelnden Anforderungen,
sondern auch eine kürzere Markteinführungszeit sicher.“
Agile Entwicklung mit Continuous Delivery ist ein Software-
Engineering-Ansatz, bei dem Teams in kurzen Zyklen, sogenannten
„Sprints“, Softwarefunktionen implementieren und dem
Kunden sofort zur Verfügung stellen. Damit ist der Kunde von
Projektbeginn an in die Entwicklung eingebunden und kann
frühzeitig das Produkt testen und Feedback liefern. So lassen sich
Kosten, Zeitaufwand und das Risiko einer Fehlentwicklung reduzieren.
Schrittweise Anpassungen sind während der gesamten
Entwicklungsphase möglich.
INTUITIVE BEDIENUNG DURCH MODULARE
SOFTWARE-ARCHITEKTUR
DAS COCKPIT VEREINT HÖCHSTE
STANDARDS IN BEDIENBARKEIT
UND DESIGN
Das mittlerweile für den UX-Design Award nominierte Cockpit
sollte eine Vielzahl von Komponenten beinhalten. Dies schließt
zahlreiche Elemente eines voll-digitalen Cockpits, wie beispielsweise
ein digitales Tachometer, ein Radio, eine Freisprechanlage
und eine Klimaanlagensteuerung ein. Zusätzlich beinhaltet es
neben mehreren Kameras auch Kartenmaterial, Diagnosetools,
den Zugang zum Internet sowie eine Verbindung zu „SNOW
HOW“, den digitalen Services von Prinoth. Hier haben Flottenbetreiber
in Skiresorts Zugriff auf die aktuelle Schneemessung der
einzelnen Fahrzeuge, detaillierte statistische Auswertungen der
Fahrzeugdaten und Produktivität sowie Zugriff auf Echtzeitdaten
zur Diagnose.
Eine Systemarchitektur für diese große Anzahl unterschiedlicher
Komponenten weist eine hohe Komplexität auf. Softwareseitig
ließ sich dies durch eine robuste und modulare Architektur
ideal lösen. Es wurde eine Vielzahl von Modulen entwickelt, die
jeweils eigenständig konkrete Aufgaben erfüllen und ähnlich wie
„Widgets“ in Smartphones funktionieren. Diese Modularität er-
38 O+P Fluidtechnik 2022/06 www.oup-fluidtechnik.de

FAHRERKABINEN
02
02 In der hochmodernen Kabine ist der Fahrer
des Leitwolfs gut geschützt und bewahrt auch im
tiefsten Schnee den Überblick
03 Innovativ bedienbar, das war eine Anforderung
an die neuentwickelte Control Unit
bestehend aus ergonomischen Multifunktionsjoystick,
Tastatur und Touchscreen-Display
03
leichtert das Testen und ermöglichte die periodischen Feature-
Veröffentlichungen.
Dieser modulare technologische Aufbau wurde auf der Bedienerseite
gemeinsam mit erfahrenen UI-Experten zu einem
reaktiven, frei konfigurierbaren und eingängigen User-Interface
entwickelt.
Das Ergebnis: Das 12-Zoll-Touchscreen-Display von TTControl
bietet auf Prinoths Pistenraupen einen schnellen Zugriff auf alle
wichtigen Funktionen. Mit einem einzigen Tastendruck kann der
Fahrer zwischen den Optionen wechseln – und so beispielsweise
das Licht einstellen oder die Rückfahrkamera verwenden, ohne
dabei den Blick auf die Einstellungen der Fräse zu verlieren. Teile
der Bildschirminhalte lassen sich zudem individualisieren und
Schnelleinstiege anlegen. Die intelligente Vernetzung im Ski-Resort,
ein zentrales User-Management und die integrierten
Informationen zur Fahrzeugwartung erleichtern intuitive Pistenpräparierung
zusätzlich – und dass bei jeder Witterung und bei
einer Neigung von bis zu 100 Prozent.
DIE ERKENNTNISSE
Die Verbreitung von Smartphone und Tablet stellen Hersteller von
mobilen Maschinen weltweit vor große Herausforderungen. Ein
ähnlich zeitgemäßes Design, eine intuitive Bedienbarkeit und eine
verzögerungsfreie Darstellung sind mittlerweile ein Standard,
der auch am mobilen Arbeitsplatz erwartet wird und der zudem
viele Vorteile für Bediener und Flottenbetreiber mit sich bringt.
„Wie benutzerfreundlich und zeitgemäß ein Display wird und
ob dies bereits im Entwicklungsprozess berücksichtigt ist, hängt
stark von der UI/UX ab“, sagt Fauster und rät: „Holen Sie sich so
schnell wie möglich UI-Experten an Bord.“
Um zudem softwareseitig zukunftsfähig aufgestellt zu sein,
flexibel auf Ergebnisse von Kundenbefragungen eingehen zu
können und Entwicklungskosten zu sparen empfiehlt der Experte
die Kombination einer „robusten und modularen Softwarearchitektur
kombiniert mit einem agilen Continuous Delivery-Ansatz“
was das zeitnahe Hinzufügen und Integrieren neuer Module
ermöglicht.
Bilder: Wisthaler
www.ttcontrol.com
POINTIERT
CONTINUOUS DELIVERY
VERKÜRZT MARKTEINFÜHRUNGSZEIT
COCKPIT VOLL DIGITAL
MIT ZUGRIFF AUF ECHTZEITDATEN
SOFTWAREMODULE FUNKTIONIEREN
WIE WIDGETS IN SMARTPHONES
DISPLAY VISION 3 ERMÖGLICHT BETRIEB
BEI EXTREMTEMPERATUREN
www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/06 39

MARKTPLATZ
BOSCH REXROTH MIT TRAININGSCENTERN
IN ULM UND WÜRZBURG
Die Bosch Rexroth Academy bietet an den neuen Standorten in
Ulm und Würzburg Präsenztrainings an. Das Programm
fokussiert unter anderem die vernetzte Hydraulik und die
Elektrifizierung
mobiler Arbeitsmaschinen.
Angeboten werden
die praxisbezogenen
Kurse aber auch
online oder in Form
von E-Learnings. Vor
Ort kommen die
mobilen Trainingssysteme
XITE
Systems von Bosch
Rexroth mit Serienkomponenten
zum
Einsatz. In der Reihe Connected Hydraulics etwa wird das
Rüstzeug für die Instandhaltung und die (Wieder-)Inbetriebnahme
von hydraulischen Kompaktachsen vermittelt. Neue
E-Learning-Einheiten für die Auslegung von Lineartechniken
sowie zur Elektrifizierung des Antriebsstrangs sind ebenfalls
belegbar.
www.boschrexroth.com
KONTAKTLOSE
WINKELSENSOREN
Der Sensorikspezialist
Contelec hat ein flexibles
Sensorkonzept entwickelt,
das bei kurzen Lieferzeiten
viele unterschiedliche
mechanische und elektrische
Schnittstellen abdeckt. Die
neuen Sensoren der Baureihe
Vert-X 26 sind mit allen
gängigen Sensoren kompatibel,
bestehen jedoch aus einem mechanischen und einem
elektrischen Modul.
Das Mechanik-Modul mit Welle und Gleit- oder Kugellagerung
bietet für die mechanische Befestigung einen Lochabstand von
32 oder 50 mm. Es wird mit dem komplett vergossenen
Elektronik-Modul kombiniert, das wahlweise unterschiedliche
Steckverbinder erlaubt. Die Messwerte werden als analoge
Strom- oder Spannungssignale oder über eine digitale CANopen-
oder CAN-J1939-Schnittstelle ausgegeben. Die Sensoren
arbeiten mit einer Wiederholgenauigkeit von ± 1° bei einer
unabhängigen Linearität von ± 1 %, optional von ± 0,3 %. Der
Drehbereich (0 bis 360 Grad) und die Kennlinie sind ab Werk
anwendungsspezifisch eingestellt.
www.contelec.ch
MOBILE MASCHINEN
STW ERWEITERT PARTNER-NETZWERK UND
ECO-SYSTEM MIT DATA PANEL
STW aus Kaufbeuren erweitert seit vielen Jahren das strategische
Netzwerk aus spezialisierten Partnern, die im Verbund
sämtlichen Anforderungen der Hochautomatisierung mobiler
Arbeitsmaschinen gerecht werden. Mit Data Panel ergänzt nun
ein Spezialist für E/A-Installationstechnik das Partnernetzwerk
und STW-ECO-System. Dieses STW-ECO-System zeichnet sich
durch die technologieübergreifende Kombination und Integration
der Systeme und Produkte aus. Alle Komponenten des
Baukastens sind optimal aufeinander abgestimmt und gewährleisten
maximale Kompatibilität, sowohl hinsichtlich der
Integration in Drittsysteme, aber auch hinsichtlich der Integration
von Fremdkomponenten in die STW-Automatisierungsumgebung.
Dies ermöglicht ein Agieren als Single-Source-Provider
gegenüber Maschinenherstellern. Das erleichtert Abstimmung,
Beratung und Engineering gleichermaßen.
Die vollvergossenen IP69K xtremeDB E/A Module von Data
Panel ermöglichen den Aufbau leistungsfähiger dezentraler
Systemarchitekturen. Somit lassen sich Kabelbaum und
Klemmkasten reduzieren bzw. je nach Maschinenklasse
komplett einsparen. Wie alle von STW zertifizierten Produkte
von Drittherstellern lässt sich auch das IP69K xtreme DB mit
Hilfe der STW-Software-Suite anwenderfreundlich integrieren,
parametrieren und über die gesamte Lebensdauer von Maschine
und Komponente warten sowie monitoren.Data Panel bietet
als Systempartner komplettierend eine große Vielfalt an
DT-Anschlusstechnik in Form von vergossenen, umspritzten
und konfektionierten Verbindungsleitungen sowie kundenseitig
selbst anschließbare Steckverbinder(varianten).
Die Kombination aus den robusten und hoch performanten
STW-Automatisierungs- und -Digitalisierungslösungen sowie
den robusten dezentralen Feldbusmodulen aus dem Hause
Data Panel ermöglicht Konstrukteuren mobiler Maschinen eine
maximale Flexibilität in der Auslegung ihrer Applikation.
www.stw-mobile-machines.com
INNOVATIVE TRANSPORTLÖSUNG
Straßenzulassung,
eine Nutzlast von
250 Kilogramm
und eine Reichweite
von bis zu 90
Kilometern: Mit
dem vollelektrischen
Zustellfahrzeug
HopOn
präsentiert die
Carit Automotive
GmbH & Co. KG aus Münster eine innovative Transportlösung
speziell für die letzte Meile. Das nun vom Kraftfahrtbundesamt
zugelassene vierrädrige Fahrzeug wurde insbesondere für
Kurier-, Express- und Paketdienstleister (KEP) entwickelt. Das
Classic Modell verfügt über eine Ladefläche von den Abmaßen
einer Standard-Europalette, mit der Long Version können sogar
zwei solcher Paletten transportiert werden. Zudem ist der
HopOn extrem wendig und darf über sämtliche städtischen
Verkehrsflächen bewegt werden. Nach dem Start der offiziellen
Markteinführung in Münster plant das Unternehmen noch in
diesem Jahr 200 Exemplare zu produzieren.
Die rein elektrisch angetriebene, hochvariable Transportlösung,
erlaubt eine Zuladung bis 250 Kilogramm. Mit einer Breite von
nur 84 Zentimetern kann der HopOn bei eingeklappten
Steuerstand problemlos in jedem Kastenwagen mitgenommen
werden. Letzterer dient dann als Minidepot, sobald das
jeweilige Zustellgebiet erreicht und der HopOn abgeladen
wurde. Das Laden des 48-Volt-Batterieblocks kann dank eines
integrierten Ladegeräts über jede haushaltsübliche Steckdose
erfolgen. Voll aufgeladen bietet der HopOn, der über ein
kombiniertes Fahr- und Bremspedal verfügt, eine Reichweite bis
zu 50 Kilometer bei einer Maximalgeschwindigkeit von 30
km/h. Die Reichweite kann zudem durch eine zusätzliche
Batterie verdoppelt werden.
www.e-hopon.de
40 O+P Fluidtechnik 2022/06 www.oup-fluidtechnik.de

MARKTPLATZ
OFF-HIGHWAY-FIRMEN KOOPERIEREN IM
BEREICH AUTONOMIE
Ammann, Palfinger, Prinoth, Rosenbauer und TTControl geben
ihre Zusammenarbeit im Rahmen des neu initiierten Autonomous
Operation Cluster (AOC) bekannt. Die multinationalen
Unternehmen entwickeln gemeinsam Schlüsseltechnologien
für den autonomen Betrieb von mobile-Maschinen-Funktionen
und Off-Highway-Fahrzeugen. Ziel der Zusammenarbeit ist es,
die Entwicklung fortschrittlicher Assistenzfunktionen zu
beschleunigen, um die Arbeit der Bediener zu erleichtern und
Produktivität, Effizienz und Sicherheit in einer Vielzahl von
Branchen auf der
ganzen Welt zu
erhöhen.
Das AOC wird sich mit
Trendthemen wie dem
intelligenten und
autonomen Betrieb
von Baumaschinen,
Kränen, Feuerwehrausstattung
und
Pistenfahrzeugen
befassen. In diesen Bereichen
ermöglichen Lösungen aus den Bereichen Computer
Vision und Künstliche Intelligenz das präzise Erkennen von
Objekten und die Verarbeitung von Umgebungsinformationen.
Der wichtigste Vorteil der branchenübergreifenden Zusammenarbeit
ist die verkürzte Entwicklungszeit durch Wissensaustausch.
Die Partnerunternehmen bringen jahrzehntelange
Expertise aus ihren Bereichen und modernste Lösungen in die
Produktion ein. Das AOC wird sich auf folgende Entwicklungsbereiche
konzentrieren: robuste Hardwareplattformen,
modulare Softwarekomponenten
Mit den Synergien aus dieser Zusammenarbeit werden wesentliche
Bausteine für autonome Fahrzeuge und mobile Maschinen
entwickelt, die die Produktivität und Sicherheit zukünftiger
Off-Highway-Lösungen erheblich verbessern werden.
www.amman.com
NEUES BEI FRÄS- UND GRAVIERLÖSUNGEN
Bei der Fertigung von
Reifenseitenwandformen
kommen für Schraffuren,
Gravuren und Sicherheitsmerkmale
spezielle
Graviermaschinen zum
Einsatz, zum Beispiel die
Fräs- und Graviermaschinen
LGT-S und LGT-S Laser von
Gravur-Experte Lang.
Die LGT-S ist eine hochpräzise
Fräsmaschine für die
Gravur von 2D- und
3D-Daten auf Reifenseitenwandformen
nahezu aller Größen. Die Lasergraviermaschine
LGT-S Laser baut auf ihr auf, ersetzt jedoch die Hochfrequenzspindel
der herkömmlichen Seitenwandformproduktion durch
einen leistungsstarken Laser. Ihr Laser-/Scankopf ist wartungsfrei
und ermöglicht kurze Verarbeitungszeiten bei sehr hoher
Genauigkeit. Zusätzliche Eintaucharten minimieren den
Fräserverschleiß. Der Eintauch-Vorschub kann in der aktuellen
Ausbaustufe für jedes Objekt separat eingestellt werden.
Zusätzlich zu den bislang vordefinierten Konturen können
Anwender nun selbst definierte Konturen bei der Stempelschachterstellung
verwenden.
www.lang.de
NetModule vernetzt Ihr Fahrzeug!
Gateways für Telematik-Anwendungen
ERNTEPROZESS SICHER IN DER KABINE
ÜBERWACHEN
Der Landtechnik-Hersteller AVR setzt auf Elektronik von
Liebherr: Im Kartoffelroder Puma 4.0 ermöglichen MDC3-Kameras
sowie 12"-Display-Controller DC5 eine durchgängige
Kontrolle der
Arbeitsprozesse
in Echtzeit.
MDC3 entspricht
Schutzart IP6K9K
und verfügt über
eine Scheibenheizung.
„Die
digitale Smart-
Kamera MDC3
liefert mit ihrem
Hochleistungsimager
auch in sehr dunklen Umgebungen detailreiche Bilder.
Zudem überzeugt die Kamera durch ihre schnelle Anpassungsfähigkeit
an ständig wechselnde Lichtverhältnisse. Der Display-
Controller DC5 sorgt für eine gute Lesbarkeit der Kamerabilder
in der Kabine, auch bei starker Sonneneinstrahlung“, bilanziert
AVR-Applikationsingenieur Steven Jonckheere.
www.liebherr.com
NG800
Automotive Gateway
Robust Communication
www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/06 41

VERBINDUNGSTECHNIK
KABELVERSCHRAUBUNGEN
PROZESSSICHERHEIT FÜR
HOCHVOLT-ANSCHLÜSSE
MOBILE MASCHINEN
Ebenso wenig wie Straßenreifen für den
Rennsport taugen, eignen sich herkömmliche
EMV-Kabelverschraubungen für den
professionellen Dauereinsatz in elektrisch
angetriebenen Nutzfahrzeugen und mobilen
Maschinen. Daher hat der
Kabelverschraubungshersteller Agro sein
EMV-Programm um eine innovative und
kompakte Kabelverschraubung für Hochvolt-
Bordnetze erweitert. Die prozesssichere
Verbindungslösung zeichnet sich durch hohe
Stromtragfähigkeit und Schirmdämpfung aus.
Als sicherheitsrelevante Bauteile müssen Kabelverschraubungen
zur Hochvolt-Verkabelung in elektromobilisierten
Nutzfahrzeugen, Bau- und Landmaschinen hohe
Standzeiten gewährleisten. Zum dauerhaft sicher geschirmten
Anschluss der Motoren, Inverter, Stromverteiler und
anderen Aggregate sind handelsübliche EMV-Kabelverschraubungen
aus der Automatisierungstechnik jedoch nicht ausgelegt.
Ihr Einsatz birgt daher Risiken, die von einer mangelhaften EMV-
Schirmung über den Verlust der Dichtigkeit bis zu Kurzschlüssen
und schlimmstenfalls einem Fahrzeugbrand reichen können.
ANSCHLUSS-INNOVATION FÜR
HOCHVOLT-BORDNETZE
Mit Evolution EMC hat der Kabelverschraubungsspezialist Agro
eine gänzlich neue Lösung zur EMV-geschirmten Kabelverbindung
von Hochvoltkabeln mit Kupfergeflechtschirm und Querschnitten
von 16 mm² bis 120 mm² sowie Mehrleiterkabeln mit
kleineren Querschnitten entwickelt. Das neuartige steckbare _
Verschraubungssystem erfüllt die Anforderungen für den anspruchsvollen
Einsatz in elektrischen Nutzfahrzeugen, bei denen
permanent höhere Leistungen als bei Personenkraftwagen übertragen
werden. Die kompakten Verschraubungen werden mit kurzen
oder langen Anschlussgewinden in den Größen M20 bis M32
produziert. Abhängig von der Gewindegröße wird eine Stromtragfähigkeit
bis 195 A mit geringster Temperaturerhöhung erreicht.
Die Schirmdämpfung beträgt im Frequenzbereich von 30 MHz bis
300 MHz mindestens 86 dB und bietet zuverlässigen Schutz auch
gegen Störeinflüsse, die durch hohe Schaltfrequenzen von DC/
DC-Wandlern und AC-Umformern verursacht werden. Evolution
EMC ist für einen erweiterten Temperaturbereich von 40 °C bis
+140 °C zugelassen und in Schutzart IP 68 (mind. bis 5 bar) bzw.
IP 6K9K ausgeführt. Als zukunftssichere Lösung, die den Branchenanforderungen
an Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit
entspricht, besteht die Legierung der Metallkomponenten aus
RoHS-konformem Messing mit minimiertem Bleianteil. Diese als
bleifrei geltende Legierung ist konventionellen Messingverbindungen
in mechanischen Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit
und elektromagnetischer Verträglichkeit gleichwertig und erfüllt
die Standards von IEC EN62444 und UL 14B.
Autor: Ralf Krause, Fachjournalist
42 O+P Fluidtechnik 2022/06 www.oup-fluidtechnik.de

VERBINDUNGSTECHNIK
01
02
01 Die EMV-geschirmte Kabelverschraubung
sorgt für eine hohe Stromtragfähigkeit und
Schirmdämpfung
02 Prozesssichere Vorkonfektionierung in fünf
Schritten beschleunigt die Endmontage
PROZESSSICHERE VORKONFEKTIONIERUNG
Das neue Verschraubungssystem ermöglicht deutlich verkürzte
Montagezeiten in der Serienfertigung von Fahrzeugen, da sich
die Kabelverschraubungen gleich Steckverbindungen in wenigen
definierten Montageschritten prozesssicher vorkonfektionieren
lassen. Hierzu wird der Kabelschuh einfach durch die Kabelverschraubung
geführt, die Kontakthülse eingeklickt, der Dichteinsatz
mit Verdrehschutz eingeschoben und die Druckmutter auf
Anschlag festgezogen. Diese Konstruktion verhindert zuverlässig
vibrations- und kältebedingte Lockerungen, die bei mit Drehmoment
auf Gummi-Dichteinsätze aufgeschraubten Druckmuttern
auftreten können. Damit ist der ausgewiesene IP-Schutzgrad in
allen Betriebstemperaturbereichen gewährleistet. Außerdem lassen
sich Instandsetzungen schnell und passgenau ohne Leistungseinbußen
durchführen, weil der Kabelschirm auch durch
wiederholtes Stecken des Schirmkontakts nicht beeinträchtigt
wird und der speziell geschlitzte Dichteinsatz ausgetauscht werden
kann, ohne den Innenleiter vom System zu trennen.
Aufgrund der Entkopplung von Dichtfunktion und Schirmkontaktierung
werden temperatur- oder vibrationsbedingte Beeinträchtigungen
der Schirmdämpfungswirkung oder Stromtragfähigkeit
vermieden. Die neue axiale Schirm-Crimptechnik
gewährleistet, dass nach der Konfektionierung keine Beschädigungen
des Kabelschirms auftreten können und die EMV-
Schirmkontaktposition unverrückbar fixiert bleibt. Dies bietet
deutlich mehr Sicherheit als eine Vorkonfektionierung mit konventionellen
EMV-Kabelverschraubungen und Feder zur direkten
Schirmkontaktierung. Bei herkömmlichen Modellen kann
der Druck, der beim Anpressen der Dichtung auf das Schirmgeflecht
ausgeübt wird, unter der dauerhaften mechanischen und
thermischen Belastung zur verringerten Schirmdämpfung führen.
Solche Einbußen wirken sich negativ auf den EMV-Schutz
des gesamten Fahrzeugs aus und beeinträchtigen dessen Betriebssicherheit.
Darüber hinaus erschweren Schwachstellen in
der EMV-Abschirmung im Wartungsfall die Fehleranalyse mit der
Folge oft drastisch erhöhter Werkstattkosten.
PATENTREIFE CRIMP-VERBINDUNG
Die von Agro neu eingeführte Lösung erlaubt es, den Konfektionierungsprozess
einfach, sicher und rückverfolgbar sowohl in der
vorgelagerten Kabelkonfektionierung als auch direkt am Fahrzeug
durchzuführen. Weil bei EVolution EMC der Kabelschirm
komplett zwischen einer Stütz- und Kontakthülse gecrimpt wird,
können keine Schirmlitzen mehr ausbrechen und Kurzschlussgefahren
provozieren. Zudem bedarf es keiner Fixierung des Schirmendes
mittels Schrumpfschlauch oder Klebeband mehr. Für
das Verpressen hat Agro mit AXI-PRESS ein handliches Akku-Gerät
mit zum Patent angemeldeter Crimp-Technologie entwickelt.
Die Crimp-Zange wird mit passenden Werkzeugeinsätzen geliefert.
Sie verschafft der EMV-Schirmkontakthülse an Kabelschirm
und Kabelmantel in Sekundenschnelle einen unveränderlichen,
formschlüssigen Rundum-Halt und sorgt für eine dauerhaft zuverlässige
Schirmanbindung. Der verpresste Kabelschirm ist damit
auch unter härtesten Betriebsbedingungen vor Verschleiß
und Beschädigungen geschützt. Beim Crimpen lässt sich die
Presskraft der AXI-PRESS mittels integrierter Kraft- bzw. Druckmesstechnik
exakt bestimmen und via Schnittstelle und Aufzeichnungsprotokoll
für jede einzelne Pressung dokumentieren.
In Verbindung mit der Einzelteilekennzeichnung und Chargennummer
ist damit für die Sicherheit und Rückverfolgbarkeit jeder
Kabelschirmung gesorgt.
FAZIT
Als neue Generation EMV-geschirmter Kabelverschraubungen
stellt Evolution EMC eine effiziente, langlebige Lösung für das gesamte
Anforderungsspektrum der E-Mobilität dar. Die EMV-Kabelverschraubungen
kommen unter anderem in Nutzfahrzeugen
sowie Bau- und Landmaschinen zum Anschluss von Stromverteilern,
Traktionsantrieben, Hochvolt- und DC/DC-Invertern,
Luftkompressoren, Kühlern, Hochvolt-Bremswiderständen, Klimakompressoren,
Lenkpumpen, Nebenantrieben, Netzladegeräten
sowie Brennstoffzellen zum Einsatz. Das in fünf Schritten vorkonfektionierbare
Anschlusssystem verkürzt Installations- und
Montagezeiten in der Serienfertigung. Die wartungsfreundliche
Konstruktion erleichtert den Komponentenaustausch und ermöglicht
das wiederholte Stecken und Lösen des Anschlusses
ohne Beeinträchtigung des Schirmkontakts.
Bilder: Agro AG
www.agro.ch
DIE LÖSUNG ERLAUBT EINEN
KONFEKTIONIERUNGSPROZESS
DIREKT AM FAHRZEUG
www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/06 43

MOBILE MASCHINEN
LINEARAKTUATOREN
VORTEILE: ROBUSTHEIT UND
EXAKTE POSITIONIERUNG
Neben der hydraulischen Verstellung haben sich
elektrische Linearaktuatoren für die Verstellung
von Baugruppen in landwirtschaftlichen
Maschinen längst etabliert. In den Feldhäckslern
des Landmaschinenherstellers Krone aus Spelle
verstellen Linearaktuatoren von Linak die
Rückwand des Wurfbeschleunigers und die
Walzen des Corn-Conditioners.
Digitalisierung und Automatisierung werden in der Landwirtschaft
immer wichtiger. Die exakte millimetergenaue
Verstellung von unterschiedlichen Baugruppen ist
in vielen Arbeitsschritten unumgänglich. Gleichzeitig
müssen die Landmaschinen extrem viel aushalten und unter
schwierigen Bedingungen volle Leistung bringen. Das gilt auch
für die verbauten Komponenten. Der Einsatz von Hydraulik hat
in Landmaschinen eine lange Tradition und gilt für viele Aufgaben
als Standardlösung. Gegenüber Hydraulikzylindern mussten
Autor: Christian Renner, Leiter Marketing bei Linak, Nidda
elektrische Verstellsysteme in den vergangenen Jahrzehnten zunächst
beweisen, dass sie Vibrationen, Staub oder extreme Temperaturbedingungen
ebenso standhalten können und viele
Aufgaben viel besser bewältigen als hydraulische Systeme. Linak
hat bereits im Jahr 2005 den Linearaktuator LA36 auf den Markt
gebracht, der für die Aufgaben in landwirtschaftlichen Maschinen
gut gerüstet ist. Grundidee bei der Konstruktion des Antriebs
war: Er muss hohe Schutzklassen erfüllen und extrem robust
sein. Seitdem hat der dänische Hersteller Linak diesen und alle
weiteren Antriebe immer weiter optimiert und mit zusätzlichen
Merkmalen ausgestattet, um den hohen Anforderungen des
Marktes gerecht zu werden.
HOHE KRÄFTE IM FELDHÄCKSLER
Im Feldhäcksler Big X von Krone sind die Anforderungen an den
Aktuator ebenfalls sehr hoch. Über eine Kinematik verstellt der
Antrieb die beiden Walzen des Corn-Conditioners zwischen 0,5
und 7,0 Millimeter. Dabei muss er zum einen den hohen Kräften
standhalten, die auf die Walzen wirken. Zum anderen muss er
trotz der hohen Vibrationen und Erschütterung direkt an der
Walze eine exakte Verstellung ermöglichen. „Die Maschine hat
mit einer Schnittbreite bis zu maximal 10,5 Metern einen Durchsatz
von bis zu 400 Tonnen in der Stunde. Das erfordert viel Leistung
und alle eingesetzten Bauteile müssen extrem robust sein“,
erläutert Jan Keuter, verantwortlich für den Bereich Elektrokonstruktion
im Unternehmen Krone. Für ihn gewinnt die elektrische

LINEARANTRIEBE
01 Über eine Kinematik verstellt der Antrieb den Abstand
der beiden Walzen stufenlos
02 Jan Keuter kann sich vorstellen, in Zukunft einen Aktuator mit
integrierter Steuerung und Leistungselektronik zu nutzen
03 Auch die Rückwand
des Wurfbeschleunigers
wird mit Linearaktuatoren
verstellt, die extremen
Erschütterungen
ausgesetzt sind
Verstellung in Landmaschinen mehr und mehr an Bedeutung.
„Elektrik steht in Konkurrenz zu Hydraulik. Wobei Hydraulik immer
vorhanden ist und oftmals die naheliegende Lösung ist.“
Allerdings habe sich eine elektrische Verstellung in den vergangenen
Jahren ebenso als Standard durchgesetzt. „Iso-Bus und ein
50 Ampere Anschluss sind fast auf allen Maschinen serienmäßig
verbaut“, so Keuter ergänzend.
EXAKTE POSITIONSRÜCKMELDUNG NOTWENDIG
Steigt der Grad der Automatisierung, können elektrische Verstellsysteme
ihre Vorteile ausspielen. Das bestätigt auch Jan Keuter:
„Wenn wir beispielsweise unterschiedliche Positionen anfahren
müssen und dafür eine exakte Lagerückmeldung benötigen, ist es
meistens günstiger und vor allem in der Konstruktion einfacher,
einen elektrischen Antrieb zu verwenden.“ Genau dies ist der Fall
bei der Verstellung der beiden Walzen des Corn-Conditioners.
Über eine Kinematik verstellt der Antrieb den Abstand der beiden
Walzen stufenlos. Die optimale Einstellung der Walzen zum
Aufbrechen der Maiskörner ist nur mit Hilfe einer exakten Positionsrückmeldung
möglich. Hierfür kommen Potentiometer zum
Einsatz, die bereits in dem Antrieb integriert sind. „Die Ansteuerung
für die Bewegung des Aktuators kommt in diesem Fall von
der Steuerung des Maishäckslers“, erläutert Jan Keuter. Allerdings
kann er sich vorstellen, in Zukunft einen Aktuator mit integrierter
Steuerung und Leistungselektronik zu nutzen. Das hätte unter
anderem den Vorteil, dass man dadurch Kabel einsparen könnte
und die eigene Steuerung zusätzlich entlasten würde. Linak hat
bereits eine Vielzahl von Aktuatoren mit einer integrierten Steuerung
und Leistungselektronik im Programm. Diese erlauben
zahlreiche Möglichkeiten, die Anforderungen an komplexe Bewegungen
umzusetzen. Unter anderem gibt es Schnittstellen zu
unterschiedlichen Bus-Systemen, wie beispielsweise LINbus
oder CAN SAE J1939. Auch ein paralleles Verfahren der Antriebe
ohne externe Steuerung ist mit Linak IC Antrieben möglich. Ein
weiterer Vorteil ist das Auslesen der Daten aus dem Antrieb. Das
betont auch Jan Keuter: „Der Service wird in Zukunft eine noch
wichtigere Rolle spielen. Deswegen ist es wichtig, den Zustand
der Maschine überwachen zu können. Beispielsweise die Temperatur
in bestimmten Bereichen der Maschine oder die Anzahl der
Zyklen, die der Aktuator gefahren hat.“
EXTREME ERSCHÜTTERUNGEN
Direkt über dem Antrieb für die Verstellung der Walzen des Corn-
Conditioners sitzt ein weiterer elektrische Linearaktuator von
Linak, der die Rückwand des Wurfbeschleunigers verstellt. Durch
die Verstellung der Rückwand wird der Wurfkanal verjüngt und
dadurch die Wurfweite erhöht. Auch wenn dieser Antrieb weniger
Kraft aufbringen muss, so ist doch extremen Erschütterungen
ausgesetzt. „Wir testen unsere Maschinen und die verwendeten
Komponenten in unserem eigenen Validierungs-Testzentrum.
Hier müssen auch die Antriebe von Linak ihre Qualität unter Beweis
stellen. Wir wollen als Premiumanbieter nur Produkte von
höchster Qualität einsetzen und diesen Anspruch erfüllt Linak
seit vielen Jahren“, so Jan Keuter abschließend.
Bilder: Linak, Krone
www.Linak.de
POINTIERT
JE HÖHER DER AUTOMATISIERUNGSGRAD,
DESTO MEHR ELEKTRISCHE LÖSUNGEN
EXAKTE LAGERÜCKMELDUNG
EINFACH MÖGLICH
SCHNITTSTELLEN ZU UNTERSCHIEDLICHEN
BUS-SYSTEMEN VORHANDEN
FIRMENEIGENES VALIDIERUNGS-TEST-
ZENTRUM STELLT QUALITÄT SICHER
www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/06 45

RADBLOCKSYSTEME
DEMAG LAUNCHT NEUE
RADBLOCK-SERIE
FÜR SCHWERE
LASTEN
AUSGELEGT
MOBILE MASCHINEN
Hohe Tragfähigkeit bei kompakten Abmessungen,
lange Lebensdauer, auch unter ungünstigen
Umgebungsbedingungen, und flexible Anbaumöglichkeiten:
Das waren zentrale Anforderungen
bei der Entwicklung der neuen Radblock-
Serie DRS-M von Demag. Die Messlatte lag dabei
hoch, denn die DRS-Serie ist weltweit unter
diesen Aspekten eine sehr häufig gewählte Antriebslösung
für Krane und andere Schwerlast-
Anwendungen.
Die neuen Radblöcke zeichnen sich u. a. durch eine modulare
und robuste Bauweise und vielseitige Anbaumöglichkeiten
an fünf Seiten aus. Ebenfalls neu ist eine
optionale mechanische Verschleißmessung des Rades.
Die in vier Baugrößen angebotenen Radblöcke DRS-M mit
Radgrößen von 112 bis 200 bilden gemeinsam mit vier weiteren
DRS-Baugrößen ein fein abgestuftes Portfolio mit bis zu 40 t Tragfähigkeit
pro Rad.
Den Demag Konstrukteuren gelang es, bei gleicher Tragfähigkeit
und Leistungsdichte, zusätzliche Funktionen in den Radblock
zu integrieren und die „Useability“ aus Sicht der Planer und
Anwender noch weiter zu verbessern. Das symmetrisch aufgebaute,
in der Längsachse teilbare Gehäuse ist an fünf Seiten mit
vielseitigen Anbaumöglichkeiten für Antriebe und Halterungen
ausgestattet. Im Unterschied zur Vorgängerbaureihe sind die
Bohrungen an den Stirnseiten bereits ab Werk mit Innengewinden
versehen. Anbauteile wie z. B. Puffer oder Horizontalrollenführungen
können daher einfach und ohne weitere Bearbeitung
des Gehäuses angebracht werden.
Aufgrund der modularen Konstruktion – dafür steht das „M“ in
der Bezeichnung DRS-M – ist das neue Radblocksystem DRS-M
durch diverse Optionen bestmöglich an den individuellen Einsatzfall
anpassbar. Zu diesen Optionen gehört die Ausrichtfixierung,
die als Montagehilfe im Kopfanschluss montiert werden
kann. Sie schafft die Voraussetzung für ein einfaches und zugleich
hoch präzises Ausrichten der Radblöcke – auch beim Austausch
eines Radblocks. Diese Innovation hat Demag zum Patent
angemeldet.
Mit der verbesserten Befestigung der Rollenführung wurde eine
noch höhere Aufnahme der auftretenden Horizontalkräfte erreicht.
Diese nehmen nun z. B. beim DRS-M 200 20 Prozent der
vorhandenen Radlast auf. Damit leisten sie einen zentralen Beitrag
zu dauerhaft hoher Spurtreue, auch bei hoher Belastung
bzw. Beanspruchung, sowie zu einem verschleißarmen Einsatz
von Rad und Bahn.
Eine weitere praxisgerechte Neuerung ist die patentierte Verschleißanzeige.
Mit Hilfe einer Rändelmutter und einer Messskala
kann der Anwender sehr einfach den Umfang des Laufrades ablesen
und auf einer Farbskala den aktuellen Zustand eines Rades erkennen.
Christoph Greger, Produktmanager Demag Antriebstechnik:
„Bei diesem System liegt die Intelligenz in der perfekten Umsetzung
einer ganz einfachen Idee – und die Planer und Anwender können
mit geringem Aufwand einen ‘Blick ins System‘ werfen und die Abnutzung
des Rades und seiner Lauffläche erkennen. Damit erhöhen
wir die Verfügbarkeit der Radblöcke und machen die Wartung
bzw. den Austausch besser planbar – ohne aufwändige Elektronik.“
Bei den Laufrädern besteht die Wahl zwischen verschiedenen
Werkstoffen (Sphäroguss, Polyamid, Hydropur-Bandagen) und
Formen. Standardmäßig stehen sieben Ausführungen zur Verfügung,
weitere kundenspezifische Laufräder sind möglich. Die Räder
sind in großzügig dimensionierten und hoch belastbaren
Wälzlagern gelagert. Auch hier gibt es diverse Optionen wie gehärtete
Laufräder und Wälzlager mit erhöhtem Temperaturbereich.
Der Anschluss an die Antriebswelle erfolgt über ein Zahnnabenprofil
nach DIN 5480.
Mit diesem Eigenschaftsprofil eignen sich die Radblöcke der
DRS-M-Serie – genau wie die Vorgängerbaureihe – nicht nur für
die Fahrwerke von Kranen. Weitere Anwendungsfälle, in denen
sie als hochbelastbare und präzise Antriebselemente eingesetzt
werden können, sind Laufwerke von anderen Heavy-Duty-Komponenten
der Fördertechnik und Intralogistik (z. B. Verfahrwagen)
sowie verfahrbare Elemente von Gebäuden (Dächer von
Sportanlagen, Glasfassaden).
Die Einbau- und Anbaumaße der DRS-M-Baureihe sind identisch
mit denen der DRS-Serie. Christoph Greger: „Das heißt:
Auch vorhandene Krane und andere Anlagen können mit den
neuen Radblöcken nachgerüstet werden. Wir erwarten, dass viele
Anwender diesen Schritt gehen und die zusätzlichen Funktionen
des neuen Systems DRS-M nutzen werden.“ Das Radblocksystem
DRS-M ist in den Baugrößen 160 und 200 ab sofort verfügbar. Die
Baugrößen 112 und 125 folgen im 2. Quartal 2022.
Bild: Demag
www.demagcranes.de
46 O+P Fluidtechnik 2022/06 www.oup-fluidtechnik.de

TELESKOPKRANE
Franziska Brielbeck,
Presse und Öffentlichkeitsarbeit,
Sennebogen
RAUPEN-TELESKOPKRAN AUF BERGBAUSTELLE
ATEMBERAUBENDER ARBEITSPLATZ
Arbeiten wo andere Urlaub machen: so könnte
man diesen Kraneinsatz des Sennebogen
613 Raupe auf einer Bergbaustelle in der Schweiz
beschreiben. Von einem malerischen
Bergpanorama begleitet, überwindet der
Raupen-Teleskopkran mit seinem eigenen
Fahrantrieb mehr als 700 Höhenmeter, um die
anfallenden Kranarbeiten bei der
Modernisierung der Beschneiungsanlagen am
Bergsee Lac des Vaux übernehmen zu können.
Über einen Zeitraum von mindestens 15 Jahren soll das Skigebiet
4 Vallées im Süd-Westen der Schweiz weiterentwickelt
und fit für die Zukunft gemacht werden. Die
Beschneiungsanlage in Verbier gilt als Rückgrat des Skigebiets
und wird im Rahmen dieses Großprojekts mit der neuesten
Kunstschnee-Technologie ausgestattet. Bei den Modernisierungsarbeiten
geht es nicht nur darum, generell die Schneesicherheit auf
den Pisten garantieren zu können, sondern auch qualitativ hochwertigen
Schnee nach modernsten Umweltstandards, d.h. mit
möglichst wenig Wasser- und Energieverbrauch, zu produzieren.
Für die notwendigen Kranarbeiten stellt der Schweizer Kranvermieter
Consensa Rental AG mit dem Sennebogen 613 Raupe genau
den passenden Kompaktkran zu Verfügung, der hervorragend
mit der herausfordernden Baustellenumgebung zurechtkommt.
Schon allein die Anfahrt zur Baustelle ist bei diesem Einsatzort in
den Bergen mehr als außergewöhnlich, da der kompakte Teleskopkran
nur bis zur Gondelstation Les Ruinettes auf ca. 2.000 m
Höhe mit dem Tieflader transportiert werden konnte. Ab diesem
Punkt hieß es dann „Selbst ist der Kran!“, denn die restlichen Höhenmeter
zum Lac des Vaux musste der 613 mit seinem geländegängigen
Raupenlaufwerken eigenständig überwinden. Gut vier
Stunden dauerte der Aufstieg, der zum Teil über nicht einmal 3 m
breite Bergstraßen und verschiedene Skipisten mit Steigungen
von mehr als 20 Grad bis über den Gipfel Les Attelas auf 2.726 m
führte. Von hier aus konnte schließlich die Baustelle am 2.543 m
hoch gelegenen Bergsee angefahren werden.
Auf der Baustelle angekommen, übernimmt der 613 Raupe mit
seinem 18,8 m langen Hauptausleger alle notwendigen Hebearbeiten
rund um das Modernisierungsprojekt. Die Baustellenbedingungen
sind auch hier sehr beengt, doch durch die Bedienung
der Maschine per Funkfernsteuerung bleiben die Kranfahrer flexibel.
Der 613 Raupe unterstützt vor allem beim Microtunnelling
durch den See, denn neben der Pumpstation am Lac des Vaux
soll auch das dazugehörige Rohrleitungsnetz der Beschneiungsanlage
erneuert werden. Der Kran versorgt die Baustelle mit den
Bohrrohren und hebt jeden Abend die 4,5 Tonnen schwere Microtunneling-Maschine
aus der Grube. Ebenso wird er für die
Schalungs- und Betonierarbeiten des komplett neu errichteten
Pumpstation-Gebäudes eingesetzt. „Bei derart engen und steilen
Umgebungsbedingungen wie bei dieser Bergbaustelle, gibt es für
Kranarbeiten quasi keine Alternative zum Sennebogen 613 R.
Auch der Transport bzw. die Anfahrt zur Baustelle wäre mit anderen
Kranen komplizierter gewesen. Daher fiel die Wahl schnell
auf den 15 t Raupen-Teleskopkran“, erklärt Philipp von Dach, Produktmanager
bei der Consensa Rental AG.
Bilder: Philipp von Dach
www.sennebogen.com
www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/06 47

AUTONOME BAUMASCHINEN
ALS ENTWICKLUNGSZIEL
BAUMA 2022
MOBILE MASCHINEN
Mag es auch noch einige Hürden zu überwinden
geben – die Entwicklung von autonomen
Baumaschinen zählt bei den Herstellern wie
auch den Forschungseinrichtungen zu den
großen aktuellen Zielen. Dementsprechend wird
sich das Thema auch in vielen Facetten auf der
bauma wiederfinden, die vom 24. bis 30. Oktober
2022 in München stattfindet.
Autonom fahrende und arbeitende Maschinen gehören
zu den großen Zukunftsvisionen der Baubranche. „Allerdings
ist eine ‚echte‘ Autonomie bei Baumaschinen in
absehbarer Zeit kaum vorstellbar, da – anders als zum
Beispiel im abgeschlossenen Arbeitsumfeld eines Steinbruchs
oder Bergwerks – komplexe technische und sicherheitstechnische
Herausforderungen existieren“, sagt Tim-Oliver Müller.
Nach Einschätzung des Hauptgeschäftsführer des Hauptverbandes
der Deutschen Bauindustrie e. V. deutlich realistischer und
für die Bauwirtschaft greifbarer sind die Entwicklung und der
Einsatz „intelligenter“ Baumaschinen mit halbautomatisierten,
automatisierten oder unterstützenden Funktionen – und dies bei
ausgewählten Bauprozessen, beispielsweise im Erd-, Straßenoder
Spezialtiefbau. „Solche Lösungen haben das Potenzial für
merkliche Effizienz- und Produktivitätssteigerungen“, unterstreicht
Müller. So könnten sie den Maschinenführer oder die
Maschinenführerin bei sich wiederholenden und ermüdenden
Tätigkeiten entlasten. Intelligente Maschinen seien zudem unabhängiger
von deren individuellen Fähigkeiten – in Zeiten des
Fachkräftemangels ein nicht zu unterschätzender Vorteil, so der
Branchenkenner.
Eine Standortbestimmung auf dem Weg hin zu autonomen oder
zumindest intelligenten Baumaschinen ermöglicht die bauma
2022, die weltweit führende Messe für Baumaschinen, Baustoffmaschinen,
Bergbaumaschinen, Baufahrzeuge und Baugeräte.
MIC 4.0: GRUNDLAGENARBEIT FÜR DIE
BAUSTELLE DER ZUKUNFT
Um zunächst eine Teilautonomie auch auf komplexeren Baustellen
zu ermöglichen, ist eine herstellerübergreifende Machine-to-
Machine-Kommunikation essenziell. Die Voraussetzungen dafür
will der Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e. V.
(VDMA) zusammen mit dem Hauptverband der deutschen Bauindustrie
(HDB) schaffen. Deshalb gründeten die Verbände auf
der bauma 2019 die Arbeitsgemeinschaft „Machines in Construc-
48 O+P Fluidtechnik 2022/06 www.oup-fluidtechnik.de

MESSE
BAUMA NETWORK
Zusätzlich zur Weltleitmesse bauma verfügt die
Messe München über eine breite Kompetenz in
der Organisation weiterer internationaler Baumaschinenmessen.
So organisiert die Messe
München die bauma China in Shanghai und
gemeinsam mit der Association of Equipment
Manufacturers (AEM) die bauma Conexpo India
in Gurgaon/Delhi. Im März 2017 wurde das
bauma Network in Form einer Lizenzvereinbarung
mit Sobratema (Brazilian Association of
Technology for Construction and Mining) um die
M&T Expo erweitert.
tion 4.0“ (MiC 4.0). „Aktuell haben wir 105 Mitglieder aus sieben
Nationen sowie 31 Arbeitsgruppen“, berichtet Dr. Darius Soßdorf,
der Geschäftsführer von MiC 4.0.
Damit die Prozesse auf den Baustellen in Zukunft digitaler,
intelligenter und letztlich auch autonomer ablaufen können,
müssen beispielsweise die Daten zu den Maschinenzuständen
vereinheitlicht werden. Das beginnt schon bei der Information,
ob eine Maschine an oder aus ist. „Während dies bislang die Hersteller
für ihre Produkte selbst definierten, gilt jetzt für alle Hersteller,
die sich zu MiC 4.0 bekennen: Bei jeder Baumaschine mit
Verbrennungsmotor, die das Signal ‚an‘ sendet, dreht sich die
Kurbelwelle des Motors“, beschreibt Soßdorf. Der hierbei verwirklichte,
gemeinsame Ansatz ist nach seinen Worten absolut
neu und einzigartig. Dieses und viele weitere der in den letzten
drei Jahren von MiC 4.0 erreichten Ergebnisse werden der Fachöffentlichkeit
auf der bauma in der Innovationshalle LAB0 vorgestellt.
Neben der Präsentation der erarbeiteten Dokumente wird
es dabei auch eine physische Demonstration geben.
COBOTS REDUZIEREN DIE PROZESSZEIT
Maximilian Schöberl vom Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss
Logistik der Technischen Universität München rechnet damit,
das in zehn Jahren vielfältige Cobots auf den Baustellen aktiv
sein werden. Der Begriff ist die Verbindung der englischen Worte
Collaboration und Robot. Er beschreibt Roboter, die für die direkte
Zusammenarbeit mit dem Menschen konzipiert wurden. Für
Entwicklungen in diese Richtung gingen Schöberl und ein Forschungsteam
des Lehrstuhls von einer handelsüblichen, funkferngesteuerten
Rüttelplatte aus. Diese wurde zunächst mit
entsprechenden Sensoren und Steuereinheiten „autonomiefähig“
gemacht. Anschließend koppelten die Wissenschaftler die
Maschine im Leader- Follower-Prinzip an einen Bagger: Der Bagger
erstellte ein Planum, während ihm die Rüttelplatte selbsttätig
und kontinuierlich folgte und dabei das Massengut verdichtete.
„Im Ergebnis konnten durch die Kooperation Arbeitsschritte parallel
geschaltet und die Prozesszeit im Idealfall halbiert werden“,
berichtet Schöberl.
SENSORBESTÜCKTE LAUFROBOTER
FÜR INSPEKTIONSAUFGABEN
Können Roboter helfen, den Zustand von Bauwerken, wie zum
Beispiel der 3,6 km langen Köhlbrandbrücke in Hamburg, zu
überwachen? Das ist eine der Fragen, mit denen sich Forscherinnen
und Forscher vom Institut für Digitales und Autonomes
Bauen der Technischen Universität Hamburg beschäftigen. Dazu
setzen sie den vierbeinigen Laufroboter I-DOG ein. Die
Maschine von der Größe eines Pudels ist mit Sensoren zur Erfassung,
Verarbeitung und Analyse von Gebäudestrukturdaten
ausgestattet. Außerdem sind sie in der Lage, Schwingungen aufzunehmen
und zu analysieren, über die Bauwerksschäden entdeckt
werden können.
Für seine genaue Lokalisierung im Raum – eine der Schlüsselvoraussetzung
von autonomen mobilen Systemen – nutzt der
mechanische Spürhund die Light Detection and Ranging
(LiDAR)-Technologie, die auf der Grundlage von Laserscans
Rückschlüsse auf den eigenen Standort zulässt. Die oben genannte
Hamburger Köhlbrandbrücke dient in einem kürzlich gestarteten
Projekt als Referenzobjekt. In dem im Jahr 1974 in
INTELLIGENTE BAUMASCHINEN
SIND KEINE UTOPIEN MEHR
Betrieb genommenen, als Kulturdenkmal gelisteten Monumentalbauwerk
sollen sich für Inspektionen mehrere I-DOGs bewegen.
Sie sammeln dabei eigene Daten und übernehmen solche,
die von intelligenten, in der Brücke festverbauten Sensoren generiert
werden. „Das Ziel sind Roboterflotten, die miteinander
kommunizieren. Durch die Fusion der Sensordaten entsteht mit
geringem Aufwand ein umfassendes Bild des Bauwerkszustands,
das wir dann – zum Beispiel für die Sanierungsplanung – in ein
digitales Modell einpflegen können“, schildert der Projektleiter
Prof. Kay Smarsly. Mehr über den I-DOG und seine Einsatzmöglichkeiten
erfährt man ebenfalls in der Innovationshalle LAB0 am
Stand „Science Hub“.
www.bauma.de
ÜBER DIE BAUMA
Die bauma ist die weltweit führende Branchenveranstaltung
für Baumaschinen, Baustoffmaschinen, Bergbaumaschinen,
Baufahrzeuge und Baugeräte und ist mit einer
Gesamtausstellungsfläche von 614.000 Quadratmetern
die größte Messe der Welt. Im Jahr 2019 brach sie mit
rund 3.700 Ausstellern aus 63 Ländern sowie über
620.000 Besuchern aus mehr als 200 Ländern alle
früheren Rekorde. Die bauma hat einen dreijährigen
Turnus; die nächste Fachmesse findet vom 24. bis
30. Oktober 2022 in München statt.
www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/06 49

LOUNCH
VORSCHAU
IM NÄCHSTEN HEFT: 7-8/2022
ERSCHEINUNGSTERMIN: 29. 07. 2022 • ANZEIGENSCHLUSS: 14. 07. 2022
01
02
03
04
01 Das FVision GP 50- vollautomatische Sichtkontrollsysteme kann für
die Sichtprüfung von Komponenten zum Beispiel O-Ringe verwendet
werden. Es arbeitet mit neuer Bildverarbeitungstechnologie.
Foto: Freudenberg Sealing Technologies
DER DIREKTE WEG
O+P IM INTERNET
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O+P ALS E-PAPER
digital.oup-fluidtechnik.de
O+P-REDAKTION
RAINER WESSELOWSKI,
m.meier@vfmz.de
WERBUNG IN O+P
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WORLD OF INDUSTRIES
digital.world-of-industries.com
02 Immer mehr elektrische Baumaschinen, energie- und schadstoffeffiziente
Lösungen sowie intelligent vernetzte Systeme halten Einzug in die
Baubranche.
Foto: Nabtesco
03 Mit der Beseitigung von Druckluft-Leckagen können Unternehmen
eine Menge Geld sparen und ihren CO2-Fußabdruck reduzieren.
Foto: Mader GmbH & Co. KG | Stefanie Köhncke
04 Mit einer wegweisenden Entgasungsstation für den ressourcenschonenden
Einsatz fließfähiger und pastöser Medien lassen sich Fässer unter
Vakuum befüllen, ohne dass dabei Lufteinschlüsse im Material mit
eingebracht werden.
Foto: Tartler Group
(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)
50 O+P Fluidtechnik 2022/06 www.oup-fluidtechnik.de

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