antriebstechnik 10/2022
antriebstechnik 10/2022
antriebstechnik 10/2022
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19174<br />
<strong>10</strong><br />
Oktober <strong>2022</strong><br />
€ 15,50<br />
Organ der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V.<br />
EINFACH<br />
AUTOMATISIEREN<br />
Präzise Linearachsen mit Zahnriemenantrieb<br />
und Profilschienenführung<br />
<strong>antriebstechnik</strong>.de
SPS <strong>2022</strong><br />
Messe Nürnberg<br />
Halle 7 Stand 494<br />
Dual Encoder KCI 120Dplus<br />
Roboter hochgenau bewegen<br />
Der neue Dual Encoder KCI 120Dplus von HEIDENHAIN<br />
verbindet Motorfeedback und Positionsmessung in<br />
einem kompakten Drehgeber. Damit können beide Funktionen<br />
an allen Achsen eines Roboters genutzt werden.<br />
Ungenauigkeiten wie das Umkehrspiel des Getriebes<br />
oder Rückwirkungen aus der Applikation werden<br />
kompensiert – entscheidend für dynamische und hochbewegliche<br />
Roboter. So macht der KCI 120Dplus aus<br />
einem klassischen Gelenkarmroboter ein hochgenaues<br />
Fertigungssystem und einen sicheren Cobot.<br />
robotics.heidenhain.com<br />
DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH<br />
www.heidenhain.com
EDITORIAL<br />
DAS METAVERSE ALS<br />
CHANCE FÜR DEUTSCHLAND<br />
Liebe Leserinnen, liebe Leser,<br />
dass Digitalisierung mehr ist, als Sensoren zu installieren hat<br />
inzwischen jeder begriffen. Der digitale Zwilling beispielsweise<br />
ist schon weit verbreitet. Porsche will jetzt sogar eine<br />
ganze Fabrik als digitalen Zwilling abbilden. Aber das ist noch<br />
nicht alles. Frank Riemensperger, ein Manager und Informatiker,<br />
sieht das Metaverse als Zukunft für den Maschinenbau.<br />
In dieser kompletten digitalen Abbildung der Umwelt<br />
könnten Anwendungen ausgiebigst getestet und optimiert<br />
werden, so seine Ansicht. Für den deutschen Maschinenbau<br />
mit seinen vielen kleinen und mittleren Unternehmen sei das<br />
eine große Chance gegen Weltkonzerne zu bestehen.<br />
Ein Vorbild sind Klimaforscher am Deutschen Klimarechenzentrum<br />
in Hamburg. Ihr Fernziel ist nichts weniger als<br />
ein digitaler Zwilling der Erde. Ein Supercomputer mit<br />
14 Billiarden Rechenschritten pro Sekunde soll das möglich<br />
machen. Ich bin gespannt, wie effektiv dies die Predictive<br />
Maintenance des Planeten unterstützen wird.<br />
In dieser Ausgabe der <strong>antriebstechnik</strong> konzentrieren wir uns<br />
aber auf industrielle Anwendungen, vor allem auf solche, die<br />
auf der lang erwarteten SPS vorgestellt werden. Lesen Sie<br />
über Automatisierungsbaukästen, energieeffiziente Antriebe,<br />
Gebäudetechnik, Sicherheitssteuerungen und vieles mehr!<br />
Ich wünsche Ihnen dabei viel Vergnügen,<br />
Mehr Präzision.<br />
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EDITORIAL<br />
03 Das Metaverse als Chance für Deutschland<br />
SOFTSTARTER<br />
06 Sorgenfrei vernetzt<br />
08 Menschen, Märkte, Unternehmen<br />
MECHANISCHE ANTRIEBSTECHNIK<br />
68<br />
RIEMEN- UND KETTENGETRIEBE<br />
12 TITEL Mit Leichtigkeit automatisieren<br />
GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />
16 SERIE Ohne Zähne kommt keiner rein<br />
KUPPLUNGEN UND BREMSEN<br />
20 Verzahnungsgeräusche reduzieren<br />
24 Neue Anforderungen an Bremsen<br />
26 Platz und Kosten sparen<br />
ELEKTRISCHE ANTRIEBSTECHNIK<br />
48<br />
20<br />
STEUERN UND AUTOMATISIEREN<br />
30 Modular und exakt positioniert<br />
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
36 Von der Idee zum Serienprodukt<br />
38 Vibrationen an Windenergieanlagen erfassen<br />
DREHGEBER<br />
44 Energieautarkes Motorfeedback en miniature<br />
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TITELBILD<br />
Norelem, Markgröningen<br />
4 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
VERBINDUNGSTECHNIK<br />
32 Schneller und werkzeugloser Geräteanschluss<br />
SPECIAL: SPS <strong>2022</strong> –<br />
TRENDS & INNOVATIONEN<br />
48 Wenn schon, denn schon: Das volle Potential nutzen<br />
52 Wohlgeruch mit Sicherheit<br />
54 Am Puls der Zeit agieren<br />
58 Runde Sache<br />
60 INTERVIEW Gut, wenn man Bälle in der Luft hat<br />
64 Ein Gerät für die Sicherheit<br />
68 Weiche Ware für harte Anforderungen<br />
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
72 Einflüsse auf die NVH-Performance bei der<br />
Zahnradauslegung – Teil 1<br />
SERVICE<br />
75 Impressum<br />
MEIN TIPP<br />
Physik ist etwas wunderbares. Mit ihr lässt sich<br />
Energie aus dem Nichts schaffen – na ja, fast.<br />
Wie sich ein physikalisches Phänomen nutzen<br />
lässt und warum ein Wiegand-Draht autark<br />
macht, lesen Sie ab Seite 44.<br />
Guido Matthes, Redakteur, g.matthes@vfmz.de<br />
SPS Nürnberg<br />
08.–<strong>10</strong>. November <strong>2022</strong><br />
Halle 1, Stand 224<br />
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Precision Drive Systems
SOFTSTARTER<br />
CYBERSICHERHEIT<br />
SORGENFREI VERNETZT<br />
Gut die Hälfte der Industrieunternehmen geht davon aus, dass die Zahl der<br />
Cyberangriffe auf Smart Factories steigen wird. Gleichzeitig erklärt auch<br />
gut die Hälfte, dass Cybersicherheitsmanager oft nicht in der Lage sind,<br />
angemessen auf Angriffe zu reagieren. Die EU, der VDMA sowie Capgemini<br />
haben Lösungen und Meinungen dazu.<br />
Die EU-Kommission hat im September einen Vorschlag<br />
für ein neues Cyberresilienzgesetz vorgelegt, um Unternehmen<br />
vor Produkten mit unzureichenden Sicherheitsmerkmalen<br />
zu schützen. Die EU-weite Rechtsvorschrift<br />
enthält verbindliche Cybersicherheitsanforderungen an<br />
Produkte mit digitalen Elementen, denen die Produkte während<br />
ihres gesamten Lebenszyklus genügen müssen. Der Rechtsakt<br />
baut auf der EU-Cybersicherheitsstrategie von 2020 sowie der<br />
EU-Strategie für eine Sicherheitsunion von 2020 auf. Er soll sicherstellen,<br />
dass digitale Produkte wie drahtlose und drahtgebundene<br />
Hardware sowie Software für Nutzer in der gesamten<br />
EU sicherer werden: Zum einen müssen Hersteller mehr Verantwortung<br />
übernehmen, da sie verpflichtet werden, Unterstützung<br />
und Softwareaktualisierungen bereitzustellen, um festgestellte<br />
Schwachstellen zu beheben. Zum anderen sollen die Verbraucher<br />
über die Cybersicherheit der Produkte, die sie kaufen und<br />
verwenden, ausreichend informiert werden. Resilienz hilft<br />
Margrethe Vestager, die für das Ressort „Ein Europa für das digitale<br />
Zeitalter“ zuständige Exekutivvizepräsidentin, erklärte:<br />
„Wir müssen uns darauf verlassen können, dass die Produkte, die<br />
im Binnenmarkt angeboten werden, sicher sind. Das Cyberresilienzgesetz<br />
stellt klar, dass die angebotenen vernetzten Hardwareund<br />
Softwareprodukte strenge Cybersicherheitsanforderungen<br />
erfüllen müssen. Dazu nehmen wir diejenigen in die Pflicht, die<br />
die Produkte in Verkehr bringen.“ Angesichts der Tatsache, dass<br />
weltweit alle elf Sekunden eine Organisation zum Opfer eines<br />
Ransomware Angriffs wird und sich die Kosten der Cyberkriminalität<br />
im Jahr 2021 Schätzungen zufolge auf 5,5 Billionen EUR<br />
beliefen (Cybersecurity Ventures, zitiert im Bericht der Gemein-<br />
Kora Alice Lejko, PR und Marketing, Capgemini, Frankfurt/Main,<br />
Steffen Zimmermann, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, VDMA Europabüro, Brüssel<br />
samen Forschungsstelle (2020): Cybersecurity – Our Digital Anchor,<br />
a European perspective), ist es wichtiger denn je, ein hohes<br />
Maß an Cybersicherheit zu ermöglichen und Schwachstellen digitaler<br />
Produkte, über die viele erfolgreiche Angriffe erfolgen, zu<br />
verringern. Denn angesichts der zunehmenden Zahl intelligenter<br />
und vernetzter Geräte kann ein Cybersicherheitsvorfall bei einer<br />
Maschine Auswirkungen auf die gesamte Lieferkette haben.<br />
Da sich derzeit weltweit Länder mit der Bewältigung dieser Probleme<br />
befassen, dürfte das Cyberresilienzgesetz über den EU-<br />
Binnenmarkt hinaus auch international Maßstäbe setzen. Die<br />
vorgeschlagene Verordnung wird für alle Produkte gelten, die direkt<br />
oder indirekt mit einem anderen Gerät oder einem Netz verbunden<br />
sind. Weiterhin wird das neue Cyberresilienzgesetz die<br />
Richtlinie über die Sicherheit von Netz- und Informationssystemen<br />
(NIS-Richtlinie), die Richtlinie über Maßnahmen für ein hohes<br />
gemeinsames Cybersicherheitsniveau in der Union (NIS-<br />
2-Richtlinie) und den EU-Rechtsakt zur Cybersicherheit ergänzen.<br />
STUDIE BESTÄTIGT HANDLUNGSBEDARF<br />
Das Capgemini Research Institute bestätigt das Vorgehen der EU<br />
mit der Studie Smart & Secure: Why smart factories need to prioritize<br />
cybersecurity. Sie besagt, dass über die Hälfte der Unternehmen<br />
denken, dass Smart Factories in Zukunft Hauptziele von<br />
Cyberangriffen sein werden. Die mit dem Industrial Internet of<br />
Things (IIOT) geschaffene Konnektivität der Smart Factories erhöht<br />
die Gefahr durch Cyberangriffe in der intelligenten Industrie<br />
exponentiell. „Die Vernetzung und Menge an Betriebstechnologie<br />
sowie Geräten machen Smart Factories zu einem leichten<br />
Ziel für Cyberkriminelle“, erklärt Torsten Jüngling, Head of Cybersecurity<br />
bei Capgemini in Deutschland.<br />
Die Studie zeigt weiterhin auf, dass 77 Prozent der Unternehmen<br />
besorgt sind, dass zur Reparatur oder Aktualisierung von<br />
6 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
OT-/IIOT-Systemen regulär nichtstandardkonforme Prozesse<br />
angewandt werden. Diese Problematik ist zum Teil auf die geringe<br />
Verfügbarkeit der richtigen Tools und Prozesse zurückzuführen.<br />
Allerdings denkt die Hälfte der Unternehmen auch,<br />
dass Cyberrisiken für Smart Factories in erster Linie von den<br />
Netzwerken ihrer Partner und Zulieferer ausgehen. 28 Prozent<br />
haben zudem beobachtet, dass die Zahl der Mitarbeiter<br />
oder Zulieferer, die infizierte Geräte wie Laptops und Mobilgeräte<br />
zur Installation oder zum Patchen von Smart-Factory-<br />
Anlagen mitbringen, seit 2019 um 20 Prozent gestiegen ist.<br />
Viele Unternehmen berichten außerdem, dass ihre Cybersicherheitsanalysten<br />
überlastet sind von der Vielzahl an OTund<br />
IIOT-Geräten, die sie überwachen müssen. Darüber hinaus<br />
sehen sich 43 Prozent der Cybersicherheitsmanager nicht<br />
in der Lage, auf Angriffe in ihren Smart Factories und Produktionsstandorten<br />
zu reagieren. Abschließend offenbarten<br />
mehr als die Hälfte der deutschen Unternehmen, dass Verluste<br />
in der Vergangenheit hauptsächlich durch Verzögerungen<br />
bis zur Entdeckung von Cyberangriffen entstehen konnten.<br />
Bilder: Aufmacher: Funtap – stock.adobe.com, Kasten: VDMA<br />
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EINHEITLICHE ANFORDERUNGEN<br />
MEHR ALS RICHTIG<br />
Hartmut Rauen,<br />
stellv. VDMA Hauptgeschäftsführer,<br />
Frankfurt am Main<br />
Zu dem Vorschlag der<br />
EU-Kommission für<br />
Cybersicherheitsanforderungen<br />
für Produkte<br />
sagt Hartmut Rauen,<br />
stellvertretender<br />
Hauptgeschäftsführer<br />
des VDMA in Frankfurt:<br />
„Die europäische<br />
Industrie ist immer<br />
häufiger von Cyberangriffen<br />
betroffen, die<br />
fast ausnahmslos auf<br />
Schwachstellen in der Informationstechnik zurückgehen.<br />
Produktionsausfälle sind regelmäßig die Folge.<br />
Es ist daher richtig, dass die Europäische Kommission<br />
jetzt mit dem so genannten Cyber Resilience Act<br />
europaweit verpflichtende und einheitliche Vorgaben<br />
auf den Weg bringt. Vernetzte Produkte, dazu zählen<br />
auch Maschinen und Anlagen, werden in Zukunft nur<br />
dann auf dem europäischen Markt zugelassen, wenn<br />
diese grundlegenden Anforderungen an die Cybersicherheit<br />
erfüllen. Damit geht die EU-Kommission in<br />
puncto Cybersicherheit aufs Ganze. Der Vorschlag<br />
enthält aus Sicht des Maschinen- und Anlagenbaus<br />
viele positive Punkte. Insbesondere das Konzept der<br />
eigenverantwortlichen, risikobasierten Umsetzung auf<br />
Basis des vielfach erfolgreichen New Legislative<br />
Frameworks begrüßt der VDMA ausdrücklich. Auch die<br />
klare Abgrenzung zu anderen technischen Regularien,<br />
wie der Maschinenverordnung ist geeignet, Doppelanforderungen<br />
zu vermeiden.“<br />
kg<br />
Schwebende<br />
Planarmover<br />
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Die Automation und damit die Anlagenproduktivität hat<br />
inzwischen in vielen Branchen ein so hohes Niveau erreicht,<br />
dass die Zeit des Formatwechsels und des anschließenden<br />
Wiederanlaufs einen signifikanten Wertschöpfungsverlust<br />
darstellt. Die Format wechselzeit zu optimieren, ist daher ein<br />
wichtiges Mittel zur Produktivitätssteigerung. Als Hilfestellung<br />
hat Lenord+Bauer einen neuen Lösungskatalog zum<br />
Thema teil- und vollautomatisierte Formatverstellung<br />
herausgebracht. Dieser bietet einen vollständigen Überblick<br />
über die SeGMo-Produktfamilie, die dem Anwender optimierte<br />
Prozesse, Zeitgewinn und Fehlervermeidung ermöglicht.<br />
Die digitalen Positions-anzeigen und Stellantriebe sowie die<br />
SeGMo-Boxen zur zentralen Verwaltung werden detailliert<br />
dargestellt. Der Katalog kann in deutscher oder englischer<br />
Sprache als PDF-Datei auf der Website herunterge laden oder<br />
als gedrucktes Exemplar per E-Mail an<br />
info@lenord.de bestellt werden.<br />
SPS: Halle 7A, Stand 2<strong>10</strong><br />
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WUCHERER VERLÄSST BOSCH REXROTH<br />
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Die Aufgaben im Vorstand von Bosch Rexroth<br />
werden neu geordnet. Marc Wucherer (li.), bisher<br />
zuständig für den weltweiten Vertrieb und die<br />
Fabrikautomation, verlässt das Unternehmen.<br />
Für ihn übernimmt Thomas Donato (re.).<br />
Wucherer verlässt das Unternehmen auf eigenen<br />
Wunsch zum Ende Oktober. Donatos bisherige<br />
Aufgabe im Vorstand, die Mobilhydraulik, wird<br />
zusätzlich von Holger von Hebel übernommen,<br />
der auch Finanzen, Einkauf, Logistik, IT und Personal verantwortet. Damit wird der<br />
Vorstand von Bosch Rexroth ab November vier Mitglieder umfassen: Steffen Haack,<br />
Thomas Donato, Holger von Hebel und Reinhard Schäfer. Donato ist seit Beginn des Jahres<br />
<strong>2022</strong> im Vorstand. Zuvor war er bei Rockwell Automation als Vorstand Global Sales and<br />
Marketing tätig. Der Industriespezialist Wucherer kam 2017 zu Bosch Rexroth und<br />
leitete seitdem den weltweiten Vertrieb und war seit Beginn 2021 auch für das Fabrikautomationsgeschäft<br />
zuständig.<br />
www.boschrexroth.com<br />
KÜBLER GEHÖRT ZU DEN INNOVATIONSFÜHRERN <strong>2022</strong><br />
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Auch <strong>2022</strong> gehört die Kübler Gruppe laut<br />
der WirtschaftsWoche (Ausgabe 19/<strong>2022</strong>)<br />
bereits zum vierten Mal zu den <strong>10</strong>0 innovativsten<br />
Mittelständlern in Deutschland.<br />
Ein Ranking präsentiert die innovativsten<br />
Mittelständler in Deutschland. Die Sieger<br />
zeichnen sich durch ein hohes Maß an<br />
Anpassungsfähigkeit, kluge Konzepte gegen<br />
den Personalmangel und nachhaltige Ideen<br />
fürs Klima aus. Sehr erfreut und stolz über<br />
die Auszeichnung zeigen sich die Kübler Geschäftsleitung und das ganze Kübler Team.<br />
„Die Auszeichnung ist eine Bestätigung unserer Firmenkultur, unserer Werte und unserer<br />
darauf basierenden Strategie. Zur Strategie gehört unter anderem der schon 2014<br />
begonnene „Innovationsmarathon“. Das Produktspektrum wurde seitdem stark ausgeweitet<br />
und auf Zielgruppen hin stark ausgereichtet. Unsere langfristig ausgerichtete<br />
Strategie und die Erfolge motivieren uns mit viel Energie dranzubleiben“, so Gebhard<br />
Kübler, einer der beiden geschäftsführenden Gesellschafter des Familienunternehmens.<br />
www.kuebler.com<br />
8 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de<br />
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2
SUMITOMO ITALIEN FEIERT<br />
25-JÄHRIGES BESTEHEN<br />
VERNETZEN SIE SICH MIT<br />
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SM-Cyclo Italy (SMIT), die italienische Niederlassung von<br />
Sumitomo Drive Technologies, hat ihr 25-jähriges Firmenjubiläum<br />
begangen. Standen in den Gründungsjahren<br />
noch Standardgetriebe im Vordergrund, bietet das<br />
Unternehmen heute Antriebslösungen für die Automatisierung<br />
und Industrie 4.0. „Der italienische Markt ist<br />
äußerst dynamisch und nicht nur die Kunden sind mit<br />
SMIT gewachsen, sondern auch wir haben uns mit den<br />
Kundenanforderungen stetig weiterentwickelt“, erklärte<br />
Martin Pointner, General Manager SM-Cyclo Italy (re.).<br />
Viele Unternehmen hätten mit den Antriebslösungen ihre<br />
Fertigungen modernisiert und automatisiert. <strong>2022</strong> wird<br />
einer der ersten Prototypen der Robotiklösung Tuaka an<br />
einen Kunden gehen.<br />
www.sumitomodrive.com<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de<br />
digital.<strong>antriebstechnik</strong>.de<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de/facebook<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de/twitter<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de/linkedin<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de/xing<br />
Das Kaiser-Wilhelm-Denkmal in<br />
Porta Westfalica, unserer Heimat.
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CO 2<br />
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TRIBO-GLEITLAGER<br />
Wie viel CO 2<br />
gelangt durch die<br />
Produktion eines<br />
Kunststoffgleitlagers<br />
in die<br />
Atmosphäre? Der<br />
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Spezialist Igus<br />
veröffentlicht<br />
erstmals genaue<br />
CO 2<br />
-Fußabdrücke<br />
für eine Vielzahl<br />
seiner schmier- und wartungsfreien iglidur Polymergleitlager.<br />
Diese Werte können Anwender als Scope-3-Emission in die<br />
CO 2<br />
-Bilanzierung klimaneutraler Produkte einrechnen. Igus<br />
bemüht sich aber nicht nur um Transparenz in Sachen Umweltbilanz,<br />
sondern auch um eine kontinuierliche CO 2<br />
-Reduktion in<br />
der eigenen Produktion. So gelang es dem Unternehmen 2021,<br />
die CO 2<br />
-Emissionen im Vergleich zum Vorjahr um 31,2 Prozent<br />
zu reduzieren – vor allem durch den Umstieg auf Ökostrom und<br />
klimaneutrales Gas. Zudem investiert der Spezialist sukzessive<br />
in Spritzgussmaschinen, die im Vergleich zu älteren Modellen<br />
40 Prozent weniger Energie benötigen. Das ehrgeizige Ziel: Bis<br />
2025 soll die Produktion von Bauteilen aus Hochleistungskunststoff<br />
CO 2<br />
-neutral sein.<br />
www.igus.de<br />
JETZT MIT BETRIEBSDATEN<br />
UND KENNZAHLEN<br />
Eine neue Version<br />
der OPC UA for<br />
Machine Tools<br />
Companion<br />
Specification ist nun<br />
verfügbar. Eine<br />
wichtige Neuerung<br />
ist die Integration<br />
vorhandener<br />
Bestandssysteme<br />
und weitere Vorteile<br />
entstehen durch die Erfassung wichtiger Betriebsdaten<br />
sowie Kennzahlen im Monitoring. Dr. Wilfried Schäfer,<br />
Geschäftsführer des VDW, freut sich über den Fortschritt:<br />
„Mit dem Update ist ein weiterer Meilenstein erreicht. Eine<br />
wichtige Rolle spielt dabei unsere Konnektivitätsinitiative<br />
umati, die den offenen Datenaustausch praktisch greifbar<br />
macht.“. Nachdem die erste Version das globale Monitoring<br />
des Maschinenzustands von Werkzeugmaschinen adressiert<br />
hat, werden jetzt mit Version 1.01.1 im nächsten Schritt<br />
wichtige Betriebsdaten und KPIs erfasst. Das Update<br />
steht ab sofort auf der umati-Website zur Verfügung:<br />
https://umati.org/ua4mt. In die neue Version sind auch die<br />
Erfahrungen der Anwender eingeflossen. Deshalb ist es nun<br />
auch möglich, Bestandsdaten in einem OPC-UA-Ökosystem<br />
zu nutzen.<br />
www.vdw.de; www.umati.org<br />
Sicher.<br />
Überlastschutz für Ketten- und Zahnriemenantriebe<br />
von ENEMAC. Drehmomentbegrenzer für<br />
anspruchsvolle Einsätze. Korrosionsgeschützt oder<br />
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Mehr als 40 Prozent der weltweiten<br />
CO 2<br />
-Emissionen stammen aus<br />
der Industrie. Um globale Nachhaltigkeits-<br />
und Dekarbonisierungsziele<br />
zu erreichen, ist ein<br />
grundlegender Wandel in den<br />
Unternehmen erforderlich.<br />
„Inzwischen hat sich in vielen<br />
Branchen und Unternehmen die<br />
Erkenntnis durchgesetzt, dass die<br />
proaktive Verfolgung von Nachhaltigkeits-<br />
und Dekarbonisierungszielen<br />
einen entscheidenden Vorsprung im weltweiten<br />
Wettbewerb bringt“, sagt Thore Lapp, Leiter der Business<br />
Unit Green Energy and Sustainability von TÜV Süd. Das<br />
Unternehmen unterstützt Firmen vieler Branchen mit einem<br />
umfassenden Leistungsspektrum dabei, die Umsetzung<br />
gesetzlicher Vorgaben nachzuweisen und eigene Dekarbonisierungsvorhaben<br />
gezielt umzusetzen und zu dokumentieren.<br />
Die Leistungen reichen von der Verifizierung von Carbon<br />
Footprints und der Zertifizierung der Klimaneutralität über<br />
Treibhausgas-Bilanzierungen bis zu umfassenden Nachhaltigkeitsassessments.<br />
Mit dem veriX-Verfahren hat TÜV SÜD<br />
zudem eine Möglichkeit entwickelt, die CO 2<br />
-Bilanz unterschiedlicher<br />
Produktionsverfahren zu validieren und<br />
ausgehend von einer definierten Baseline die Dekarbonisierungsfortschritte<br />
zu dokumentieren.<br />
www.tuvsud.com
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VERÄNDERUNGEN IN WITTENSTEIN-FÜHRUNG<br />
Das Familienunternehmen Wittenstein hat einen weiteren Schritt im Generationenübergang<br />
auf der Eigentümerseite vollzogen: Mit Ablauf der regulären Amtsperiode<br />
des Aufsichtsrats der Wittenstein SE ist der bisherige Aufsichtsratsvorsitzende<br />
Dr. Manfred Wittenstein aus dem Gremium ausgeschieden. Dr. Anna-Katharina Wittenstein<br />
wechselt nach gut sieben Jahren im Vorstand in den Aufsichtsrat des Unternehmens.<br />
Der Vorstand bleibt, abgesehen vom Wechsel Dr. Anna-Katharina<br />
Wittensteins in den Aufsichtsrat, in seiner Zusammensetzung unverändert: Dr. Bertram<br />
Hoffmann (Vorstandsvorsitzender), Erik Roßmeißl und Steffen Schwerd. Dr. Manfred<br />
Wittenstein, der als bisheriger Aufsichtsratsvorsitzender der Wittenstein SE mit<br />
Ablauf der regulären Amtsperiode auf der Hauptversammlung der Wittenstein SE am<br />
16. September <strong>2022</strong> aus dem Aufsichtsrat ausgeschieden ist, wird das Gremium weiterhin als Ehrenvorsitzender mit seinem<br />
Wissen und seiner Erfahrung unterstützen.<br />
www.Wittenstein.de<br />
NEUER CTO BEI<br />
ECKERLE<br />
TECHNOLOGIES<br />
Japanese origin & quality – trusted worldwide since 1921<br />
Alexander Goss ist seit<br />
dem 1. Oktober.<strong>2022</strong><br />
Technischer Geschäftsführer<br />
der Eckerle<br />
Technologies GmbH.<br />
Nach 25 Jahren mit<br />
unterschiedlichen<br />
Funktionen im Bereich<br />
Entwicklung – zuletzt<br />
als Entwicklungsleiter<br />
Hydraulik – hat<br />
Alexander Goss diese<br />
neu geschaffene Stelle<br />
besetzt. Hauptgesellschafter<br />
Otto Michael<br />
Eckerle wird sich<br />
zukünftig auf die<br />
kaufmännische<br />
Geschäftsführung<br />
konzentrieren.<br />
www.eckerle.com<br />
Bearings<br />
for extreme<br />
environments<br />
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rebranding<br />
JTEKT<br />
Koyo<br />
•<br />
rebranding to<br />
Our legacy:<br />
Our Future:<br />
JTEKT<br />
• Koyo<br />
rebranding<br />
• Koyo<br />
JTEKT<br />
JTEKT • Koyo<br />
Official Date:<br />
April 1, <strong>2022</strong><br />
to<br />
to<br />
rebranding<br />
Get to know our bearings at www.koyo.eu<br />
Formerly sold as
RIEMEN- UND KETTENGETRIEBE<br />
TITEL<br />
12 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
TITEL<br />
RIEMEN- UND KETTENGETRIEBE<br />
LINEARACHSEN MIT ZAHNRIEMENANTRIEB<br />
MIT LEICHTIGKEIT<br />
AUTOMATISIEREN<br />
Die präzisen Linearachsen von Norelem<br />
stellen eine ab Lager verfügbare<br />
Standardlösung dar, wenn es um die<br />
Automatisierung von Linearbewegungen<br />
geht. Sie eignen sich für den Einsatz in<br />
Produktions-, Montage-, Verpackungs-,<br />
Logistik- und Lagerlinien oder an<br />
speziellen Industriemaschinen.<br />
Ein Zahnriemenantrieb stellt eine sanfte<br />
und synchrone Übertragung auch von<br />
schweren und konstanten Lasten sicher.<br />
Emily Kipp, Leitung Marketing bei der<br />
Norelem GmbH & Co. KG in Markgröningen<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> 13
RIEMEN- UND KETTENGETRIEBE<br />
TITEL<br />
01<br />
02<br />
03<br />
01 Linearachsen mit Zahnriemenantrieb und Profil schienenführung sind<br />
kompakt und leicht, weisen aber gleichzeitig eine hohe Steifigkeit auf<br />
02 Im Verbund mit Zahnriemenscheiben kommen die Zahnriemen in<br />
vielzähligen Anwendungen im Maschinenbau, der Automatisierungsbranche<br />
sowie im Handwerk zum Einsatz<br />
03 In Verbindung mit den Zahnriemenscheiben bilden Zahnriemen einen<br />
kompakten Antrieb mit großer Leistungsdichte und hohem Wirkungsgrad<br />
Die Linearachsen mit Zahnriemenantrieb und Profilschienenführung<br />
von Norelem sind kompakt<br />
und leicht, weisen aber gleichzeitig eine hohe<br />
Steifigkeit auf. Der Zahnriemen antrieb sorgt für<br />
einen geschmeidigen, synchronen Antrieb. „Zahnriementriebe<br />
werden unter anderem in Positio nierantrieben eingesetzt,<br />
da sie aufgrund der formschlüssigen Kopplung<br />
reproduzierbar arbeiten“, erklärt Martin Ahner, Leiter der<br />
Norelem Academy. „Außerdem können sie weitgehend<br />
spielfrei ausgeführt werden. In diesem Fall wird der Zahnriementrieb<br />
als Stelltrieb verwendet.“ Dank der abgedichteten<br />
Lager ergibt sich für die Linearachsen eine geringe<br />
Wartung. Die Riemen selbst sind gut erreichbar, sodass<br />
Anwender die Spannung einfach einstellen können oder<br />
bei Bedarf ein Austausch erfolgen kann. Die Stand ardhublängen<br />
betragen bis zu 1.500 mm, auf Anfrage sind die<br />
Linearachsen aber auch in Sonderlängen bis zu 4.000 mm<br />
erhältlich.<br />
AUFBAU DER LINEARACHSEN<br />
Der Grundkörper besteht aus einem selbsttragenden Aluminium-Strangpressprofil<br />
mit integrierter Profilschienenführung.<br />
Es handelt sich um ein Standardprofil der Baureihe<br />
I mit den Maßen 60 × 60 mm oder 80 × 80 mm. Das<br />
Schienensystem kann hohe Kräfte aus allen Richtungen<br />
aufnehmen, ist verschleißarm und bietet einen optimalen<br />
Ablauf bei der Bewegung großer Massen. An den Außenseiten<br />
des Aluminiumprofils befinden sich Nuten für eine<br />
einfache und sichere Montage und zur Befestigung von<br />
Zubehörteilen. Die Nutbreite beträgt 6 oder 8 mm. Durch<br />
den symmetrischen Aufbau ermöglicht die Linearachse<br />
den Anbau von Motoren und Getrieben an allen vier Seiten<br />
der Lagergehäuse. Der Aluminium-Schlitten der Linearführung<br />
besitzt vier Gewindebohrungen zur Montage<br />
weiterer Elemente. Zusätzliche Zentrierbohrungen ermöglichen<br />
eine passgenaue Montage.<br />
Mit Stahlzugträgern verstärkte Zahnriemen ermöglichen<br />
eine hohe Kraftübertragung und gleichzeitig eine hohe Positioniergenauigkeit.<br />
Der Zahnriemen läuft an der Oberseite<br />
des Aluminiumprofils in Führungsnuten und schützt<br />
dadurch alle im Profil liegenden Teile vor Verschmutzung.<br />
ZAHNRIEMEN UND ZAHNRIEMENSCHEIBEN<br />
„Im Verbund mit Zahnriemenscheiben kommen Zahnriemen<br />
von Norelem in vielzähligen Anwendungen im<br />
Maschinenbau, der Automatisierungsbranche sowie im<br />
Handwerk zum Einsatz“, erläutert Ahner. „Ihre Vorzüge<br />
spielen sie dort aus, wo die Übertragung großer Kräfte,<br />
hohe Beschleunigung, präzise Positionierung und Gleichlaufkonstanz<br />
gefordert sind.“ Ihre Zuverlässigkeit und der<br />
geringe Wartungsaufwand, ihre Laufruhe und die hohe<br />
Energieeffizienz machen Zahnriementriebe zu einem beliebten<br />
Antriebsmedium. Das Unternehmen hält nicht<br />
nur ein breites Set an Standardgrößen vor, sondern hat<br />
Zahnriemen auch als Meterware im Angebot.<br />
In Verbindung mit den Zahnriemenscheiben bilden<br />
Zahn riemen einen kompakten Antrieb mit großer Leistungsdichte<br />
und hohem Wirkungsgrad. Sie sollen wartungsund<br />
geräuscharm, beständig gegen vielfältige Umweltein<br />
14 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
TITEL<br />
RIEMEN- UND KETTENGETRIEBE<br />
flüsse und bei richtiger Dimensionierung langlebig sein. „Für<br />
Antriebslösungen setzt man grundsätzlich endlos gefertigte<br />
Zahnriemen ein“, weiß Ahner. „Sie gewährleisten ein gleichbleibend<br />
hohes Leistungsprofil sowie Längenstabilität.“<br />
ALS METERWARE ERHÄLTLICH<br />
Die ebenfalls bei Norelem erhältliche Meterware dient vorwiegend<br />
dazu, die Drehbewegung der Zahnriemenscheibe in eine<br />
Linearbewegung zu verwandeln: In diesem Falle werden die<br />
offenen Enden mittels Klemmplatten an den beweglichen<br />
Schlitten befestigt. Wird die Meterware zu einem endlosen<br />
Band zusammengeschweißt, reduzieren sich die Festigkeitswerte<br />
um rund 50 %, da die Zugträger an der Schweißstelle getrennt<br />
sind. Sie sind deshalb nicht geeignet für Anwendungen,<br />
die Präzision und die Übertragung hoher wie gleichmäßiger<br />
Kräfte erfordern. Die Meterware wird in Standard-Rollenlängen<br />
von <strong>10</strong>0 Meter gefertigt und kann in jeder gewünschten Länge<br />
geliefert werden. Der Temperaturbereich für den Einsatz der<br />
Riemen reicht von - 30 bis + <strong>10</strong>0 °C. Die Riemen sind chemisch<br />
beständig, z. B. gegen Fette und Öle.<br />
VERSCHIEDENE WERKSTOFFE UND PROFILE<br />
Zahnriemen sind bei Norelem in unterschiedlichen Werkstoffen<br />
und Profilen erhältlich. Die Profile T und AT bestehen aus<br />
Polyurethan (PU) mit Stahlzugstrang. Bei Profil HDR besteht<br />
der Riemenzahn und Rücken aus Chloroprenekautschuk (CR),<br />
die Zugstränge im Zahnriemen aus Glascord. Das Zahnabdeckgewebe<br />
ist aus Polyamid gefertigt.<br />
Zahnscheiben werden je nach Ausführung aus hochwertigem<br />
Aluminium oder Stahl unter Einhaltung geringster Toleranzen<br />
gefertigt. Die Scheiben sind zentriert bzw. vorgebohrt. Passbohrungen<br />
und Keilnuten können bei Bedarf nachträglich eingebracht<br />
werden. Darüber hinaus bietet Norelem Zahnwellen an,<br />
mit denen eigene Zahnscheiben und Klemmplatten zur Befestigung<br />
der offenen Zahnriemen hergestellt werden können.<br />
VIELFÄLTIGES ZUBEHÖR FÜR LINEARACHSEN<br />
Für die Linearachsen mit Zahnriemenantrieb bietet Norelem<br />
zahlreiche Zubehör-Optionen an. So gestatten Nutentische<br />
durch die Profilnuten vielzählige Befestigungsmöglichkeiten<br />
am Führungsschlitten. Darüber hinaus bietet das Unternehmen<br />
Motoranbausätze an, die eine einfache und wirtschaftliche<br />
Lösung zur Anbindung von Elektromotoren darstellen. Schutzkappen<br />
schützen offene Achsenden wirkungsvoll vor Staub,<br />
während Aluminiumprofile eine einfache Anbindung der<br />
Linear achsen ermöglichen. Synchronisiersätze erlauben das<br />
Synchronisieren von zwei parallel montierten Linearachsen.<br />
Nicht zuletzt hält Norelem induktive Näherungsschalter auf<br />
Lager, die von oben montier- und einschraubbar sind.<br />
Bei Norelem sind aber auch Lineareinheiten mit elektrischen<br />
oder pneumatischen Antriebsarten erhältlich. Wer sich nicht<br />
sicher ist, kann eine Expertenberatung in Anspruch nehmen. In<br />
der frei zugänglichen und einzigartigen Wissensdatenbank der<br />
Norelem Academy können sich Ingenieure im Produktwissen<br />
„Linearachsen mit Zahnriemenantrieb“, aber auch selbst über<br />
die Eigenschaften der einzelnen Lösungen informieren.<br />
Bilder: Aufmacher MaciejBledowski – stock.adobe.com; sonstige Norelem<br />
www.norelem.de<br />
DIE IDEE<br />
„Für die Automatisierung von<br />
Linearbewegungen etwa in<br />
Verpackungsanlagen bieten sich<br />
Linearachsen mit Zahnriemenantrieb<br />
von Norelem an. Sie sind<br />
kompakt und leicht, weisen aber<br />
gleichzeitig eine hohe Steifigkeit<br />
auf. Der Zahnriemenantrieb sorgt<br />
für einen geschmeidigen, synchronen<br />
Antrieb und gewährleistet<br />
eine sanfte und synchrone Übertragung<br />
auch von schweren und<br />
konstanten Lasten.“<br />
Martin Ahner, Leiter Norelem<br />
Academy in Marktgröningen<br />
Perfekt verbunden<br />
Bei uns bekommen Sie die optimale Präzisionskupplung<br />
für Ihre Anwendung.<br />
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www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> 15
GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />
SERIE<br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
FÜR GEBÄUDE<br />
Teil 1: <strong>antriebstechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2022</strong><br />
Antriebe im Zugangsbereich<br />
Teil 2: <strong>antriebstechnik</strong> 11/<strong>2022</strong><br />
Aufzugshydraulik<br />
Teil 3: <strong>antriebstechnik</strong> 12/<strong>2022</strong><br />
Bremsen für Schnelllauftore<br />
PLANETENGETRIEBE<br />
OHNE ZÄHNE KOMMT<br />
KEINER REIN<br />
Vorteile von Planetengetrieben sind die Lastverteilung auf mehrere Zahnräder, eine<br />
kompakte Bauweise und das Übertragen von hohen Drehmomenten. Die Optimax-Baureihe<br />
von ebm-papst beispielsweise hat eine besonders hohe Leistungsdichte, ist zugleich aber<br />
auch sehr robust und langlebig. Zu ihren typischen Anwendungsgebieten gehören deshalb<br />
Schranken- oder Türantriebe, zum Beispiel für Zugangskontrollen.<br />
Sowohl die industrielle Automation als auch die Intralogistik<br />
und Gebäudetechnik benötigen leistungsstarke, zuverlässige<br />
Antriebssysteme. Dafür gibt es von ebm-papst einen<br />
durchdachten Antriebsbaukasten mit einer breiten Auswahl<br />
an Motoren, Regelelektroniken, Getrieben, Brems- und<br />
Sensormodulen. Sie lassen sich zu einem Antrieb nach Maß<br />
kombinieren. Die elektronisch kommutierten ECI-Motoren beispielsweise<br />
decken in den Baugrößen 42, 63 und 80 Millimeter<br />
den Leistungsbereich von 30 bis 750 Watt ab. Für die notwendige<br />
Ralf Pfeiffer Markt Manager Intralogistik und<br />
Fabian Port, Project Team Leader Industrial Drive<br />
Technology, beide ebm-papst St. Georgen GmbH & Co. KG<br />
Untersetzung der schnelldrehenden Innenläufer sorgen dann<br />
unterschiedliche, auf die Antriebe abgestimmte Getriebe.<br />
ROBUSTER SCHRANKENBETRIEB BEI<br />
SCHNELLER ÖFFNUNGSZEIT<br />
Getriebemotoren an Zugangskontrollen und Schranken müssen<br />
widerstandsfähig sein und sollten möglichst wenig Einbauplatz<br />
benötigen. Zu den besonders robusten Getrieben gehören die<br />
Optimax-Planetengetriebe, die es jetzt als komplette Baureihe<br />
passend zu den VDC- und ECI-Antrieben gibt. Die Kombination<br />
ergibt schlanke Antriebssysteme, die sich bei der Montage von<br />
Zugangskontrollen oder Schranken aufgrund ihrer kompakten<br />
Abmessungen gut hinter Führungsschienen oder in seitliche Hol-<br />
16 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
01<br />
02<br />
01 Stark und schick: Auch das Design trägt zur Widerstandsfähigkeit<br />
der Getriebe bei<br />
02 Die Optimax-Baureihe ist konstruktionsbedingt sowie durch<br />
die Auswahl geeigneter Materialien robust und leistungsstark<br />
Find out more:<br />
me integrieren lassen. Das gibt Designfreiheit und die Systeme<br />
lassen sich optisch ansprechend gestalten. Da ein kleinerer<br />
Antrieb Platz spart, ist auch der Einbau weiterer Peripheriegeräte<br />
einfacher.<br />
Gleichzeitig sind die Antriebe dynamisch und lassen sich<br />
feinfühlig regeln, da sie alle für die Steuerung notwendigen<br />
Informationen wie Position, Spannung oder Drehmoment<br />
zur Verfügung stellen. Das steigert einerseits den Durchsatz,<br />
da Zugangskontrollen problemlos große Passagier- oder Besucherströme<br />
bewältigen, andererseits können Schranken<br />
sich schnell und zuverlässig viele Jahre lang bewegen. Dabei<br />
sind Öffnungs- und Schließzeiten von weniger als 1 Sekunde<br />
realisierbar und dies bei hoher Stabilität sowie Sicherheit gegen<br />
Vandalismus.<br />
KONSTRUKTIV STARK UND MATERIAL<br />
TECHNISCH VANDALISMUSSICHER<br />
Gleich mehrere Konstruktionsdetails sorgen für hohe Robustheit:<br />
Alle Verzahnungsteile der Getriebe bestehen aus gehärtetem<br />
Stahl. Bei den beiden kleineren Ausführungen sind die<br />
gesinterten Planetenräder direkt auf den Bolzen gelagert; der<br />
große Bolzendurchmesser sorgt für geringe Flächenpressungen.<br />
Zur Verbesserung der Gleiteigenschaften tränkt der Antriebsspezialist<br />
die Planetenräder mit synthetischem Öl. Um<br />
möglichst große Leistungen übertragen zu können, werden<br />
in allen Optimax-Getrieben Zahnräder mit sehr großer Radbreite<br />
verbaut. Somit wird, trotz hoher Drehmomente, die<br />
Flächenpressung und damit der Verschleiß an den Zahnflanken<br />
minimiert, wodurch wiederum eine lange Lebensdauer<br />
erreicht wird.<br />
Eine weitere Besonderheit der Getriebebaureihe sind die<br />
hohen Drehmomente. Die mittlere Variante beispielsweise<br />
hat in der zweistufigen Ausführung Spitzendrehmomente bis<br />
zu 150 Nm, und das bei einem Einbau-Kantenmaß von<br />
63 mm und einer Länge von gerade einmal <strong>10</strong>2 mm. Auch hohe<br />
Radiallasten, die beispielsweise durch Zahnriemen oder<br />
Exzenter entstehen, sieht der Hersteller unkritisch. Das hohe<br />
ACOPOSmotor<br />
Kompakt. Vielseitig.<br />
Intelligent.<br />
Die dezentrale Antriebslösung für<br />
minimalen Maschinen-Footprint.<br />
br-automation.com/ACOPOSmotor<br />
B&R | A member of the ABB Group
GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />
03 Ausgiebig: Im Prüfstand testeten die<br />
Konstrukteure die Getriebe auf Herz und<br />
Nieren, mit dem Ziel die richtige Auslegung<br />
sowohl für den dynamischen Zyklusbetrieb<br />
als auch im Dauerbetrieb zu erreichen<br />
Drehmoment sorgt gleichzeitig dafür, dass selbst kleinere Getriebemotoren lange<br />
Schrankenausleger bewegen können. Die Abtriebsstufe ist mit zwei großen<br />
Kugellagern sehr steif aufgebaut, verkraftet so im Nennbetrieb bis zu 500 N Radiallast<br />
bei einer wartungsfreien Lebensdauererwartung bis zu <strong>10</strong>.000 Stunden.<br />
Durch die eingesetzten Flachdichtungen erfüllen die Getriebe standardmäßig<br />
die Anforderungen der Schutzart IP54 und sind damit für den Einsatz im Freien,<br />
aber auch für andere Anwendungen in der Gebäudetechnik bestens gerüstet.<br />
Der Hersteller verzichtet bei dieser Baureihe bewusst auf eine Schrägverzahnung,<br />
um ein gutes Preis-/Leistungsverhältnis zu erreichen.<br />
DESIGN SORGT FÜR FEINE UNTERSETZUNGEN<br />
Das Design trägt ebenfalls zur Widerstandsfähigkeit der Getriebe bei. Trotz des<br />
geringen Kantenmaßes erreichten die Konstrukteure einen sehr großen Hohlraddurchmesser,<br />
da die vier axialen Befestigungsschrauben in den Ecken des<br />
Quadrates platziert sind. Die beiden Flansche greifen formschlüssig in die Verzahnung<br />
des Hohlrades ein und ermöglichen damit sowohl die Ausrichtung der<br />
Bauteile zueinander als auch die Drehmomentabstützung unter den Gehäusekomponenten<br />
(Zwischenflansch – Hohlrad – Gehäuseflansch). Die Funktion der<br />
verwendeten Axialschrauben reduziert sich auf die Verspannung der Gehäuseteile<br />
gegeneinander. Ein schöner Nebeneffekt: Die Befestigung ist einfach erreichbar<br />
und es gibt keine aufwendige, nicht demontierbare Verstiftung.<br />
Die fein abgestimmte Untersetzungsreihe reicht bei allen drei Varianten im<br />
einstufigen Bereich von 3:1 über 5:1 bis hin zu 9:1. Die zweistufigen Ausführungen<br />
sind mit Untersetzungen 9:1, 15:1, 25:1 sowie 45:1 erhältlich. Die Getriebe<br />
sind modular aufgebaut; die sieben Untersetzungsvarianten werden über drei<br />
Einzeluntersetzungen realisiert. Bei entsprechenden Stückzahlen ermöglicht<br />
der Hersteller auch anwendungsspezifische Anpassungen.<br />
HOCHDYNAMISCHE DAUERLÄUFER<br />
Die Getriebebaureihe wurde in einer umfangreichen Produktvalidierung sowohl<br />
im dynamischen Zyklusbetrieb als auch im Dauerbetrieb erfolgreich getestet. So<br />
ist in beiden Betriebsarten Zuverlässigkeit gewährleistet; als Dauerläufer zum<br />
Beispiel an Bandförderern zur Gepäckabfertigung in den Gebäuden von Flughäfen<br />
ebenso wie beim Einsatz in den schnell reagierenden Zugangskontrollen,<br />
Türen, Personenschleusen oder Schranken.<br />
Die Optimax-Baureihe, die jetzt im Antriebsbaukasten verfügbar ist, lässt sich<br />
mit allen ECI-, BCI- und VD/VDC-Motoren kombinieren. Zusammen mit den<br />
passenden Regelelektroniken, Brems- und Sensormodulen lassen sich so maßgeschneiderte<br />
Antriebslösungen aus einer Hand zusammenstellen, zum Beispiel<br />
im unternehmenseigenen Online-Portal. Definierte Vorzugstypen sind laut Hersteller<br />
innerhalb von 48 Stunden versandfertig und stehen damit schnell für Bemusterungen<br />
zur Verfügung.<br />
Bilder: ebm-papst<br />
www.ebmpapst.com<br />
DIE IDEE<br />
„Planetengetriebe zur Kraftübertragung<br />
sind ein adäquates Mittel,<br />
um bei geringer Baugröße hohe<br />
Drehmomente zu übertragen. Die<br />
hier vorgestellte Lösung eignet sich<br />
für viele Anwendungsfälle, zum<br />
Beispiel, um Schranken oder Tore an<br />
bzw. in Gebäuden zu öffnen. Denn<br />
die Planetengetriebe weisen eine<br />
besonders hohe Leistungsdichte auf<br />
und sind zugleich sehr robust sowie<br />
langlebig. Dies erreichen wir durch<br />
den Einsatz von gehärteten Bauteilen<br />
und besonderen konstruktiven<br />
Kniffen.“<br />
Ralf Pfeiffer,<br />
Markt Manager Intralogistik<br />
ebm-papst St. Georgen<br />
GmbH & Co. KG, St. Georgen<br />
18 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
MARKTPLATZ<br />
EDELSTAHLSTOSSDÄMPFER MIT 150 MM HUB<br />
Selbsteinstellende Industriestoßdämpfer mit Gewinde M64 und einem Hub von<br />
150 mm gibt es nun in der Stoßdämpferserie Magnum von ACE. Diese sind serienmäßig<br />
in Edelstahl ausgeführt. Auch diese großformatigen Stoßdämpfer haben die<br />
charakteristischen Topfform. Mit ihnen wird die Serie dort abgerundet, wo es<br />
technisch am anspruchsvollsten ist: am oberen Ende der Palette. Dafür wurden<br />
spezielle Werkzeuge entwickelt und genutzt, um das lange zylindrische Gehäuse zu<br />
veredeln. Bei diesem sind auch wegen der Topfform am unteren Ende keine Dichtungen<br />
nötig sind. Die Kombination aus größerem Gehäuse mit neuester Dichtungstechnik,<br />
gehärtetem Führungslager und integriertem Festanschlag steigert die<br />
Dämpfungsleistung und Lebensdauer dieser selbsteinstellenden Dämpfer. Die<br />
robusten Edelstahlvarianten erweitern das Anwendungsspektrum deutlich. Zudem erfüllen sie die Hygienerichtlinien der<br />
Medizintechnik und Lebensmittelindustrie.<br />
www.ace-ace.de<br />
NEUES ONLINETOOL<br />
ERHÖHT<br />
VERFÜGBARKEIT<br />
THE GEAR COMPANY<br />
ANT Antriebstechnik hat sein<br />
Angebot an Spindel- und<br />
Schnellhubgetrieben in den<br />
vergangenen Jahren stetig<br />
erweitert. Nun stellt das<br />
Unternehmen einen gemeinsam<br />
mit dem Plattformspezialisten<br />
Traceparts entwickelten<br />
Onlinekonfigurator vor,<br />
mit dem der Anwender<br />
schnellen und einfachen<br />
Zugang zur Produktauswahl<br />
hat. Für eine einfache und<br />
bequeme Einbindung der<br />
Spindel- und Schnellhubgetriebe<br />
kann der Nutzer die<br />
entsprechenden CAD-Daten<br />
aus dem Konfigurator direkt<br />
in gängige CAD-Systeme<br />
übertragen. Der neue<br />
Web-Konfigurator wird nicht<br />
nur die Auswahl und konstruktive<br />
Arbeit mit den zahlreichen<br />
Standardausführungen<br />
der Spindel- und Schnellhubgetriebe<br />
vereinfachen. Nach<br />
der Konfiguration seiner<br />
Komponente kann der<br />
Anwender aus dem Online-<br />
Tool heraus ein konkretes<br />
Angebot anfordern oder seine<br />
Auswahl mit Hilfe der<br />
ANT-Ingenieure weiter<br />
individuell optimieren.<br />
www.ant-<strong>antriebstechnik</strong>.de<br />
NIDEC GRAESSNER GMBH & CO. KG<br />
Nürnberg, 08. – <strong>10</strong>.11.<strong>2022</strong><br />
Halle 3A, Stand 3A-401<br />
EINZIGARTIGKEIT<br />
VON DER STANGE *<br />
* bei Planetengetrieben – PlanetGear PRE/PRF<br />
Mit PlanetGear PRE/PRF bieten wir Ihnen<br />
ein breites Spektrum an bedarfsgerechten<br />
und standardisierten High-End-Getrieben<br />
aus einer Hand.<br />
www.graessner.de<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> 19
KUPPLUNGEN UND BREMSEN<br />
FEDERDRUCKBREMSEN<br />
VERZAHNUNGSGERÄUSCHE REDUZIEREN<br />
Elektromagnetische Federdruckbremsen kommen zum Einsatz, wenn<br />
Lasten gestoppt oder gehalten werden müssen. Bei geöffneter Bremse<br />
und drehender Welle, entstehen jedoch oft rasselnde Geräusche in der<br />
Antriebseinheit. Kendrion setzt deshalb unterschiedliche Dämpfungsmethoden<br />
ein, die sich hinsichtlich des Dämpfungsgrades, der<br />
erreichbaren Lebensdauer sowie der Einsatztemperatur unterscheiden.<br />
Jochen Düning, Development of<br />
Standard Products und Bernd Fürst,<br />
Head of Prototyping and Laboratory,<br />
beide bei der Kendrion (Villingen)<br />
GmbH in Villingen-Schwenningen<br />
Federdruckbremsen, die sowohl bei Asynchron- als auch<br />
bei Servomotoren häufig eingesetzt werden, nutzen die<br />
Kraftwirkung eines elektromagnetischen Feldes zum Aufheben<br />
der durch Federkraft erzeugten Bremswirkung. Die<br />
Federdruckbremse ist also im stromlosen Zustand geschlossen<br />
und -öffnet beim Anlegen einer Spannung. Die Verbindung zur<br />
Welle des Motors übernimmt meist eine zentral angeordnete<br />
Nabe, die auf der Motorwelle befestigt ist. Im bestromten Zustand,<br />
also bei geöffneter Bremse, dreht der Bremsenrotor mit<br />
der Nabe mit. Und genau dabei kann es durch mechanisches<br />
Spiel in der integrierten Passverzahnung zwischen Motorwelle<br />
und Rotor der Bremse zu störenden Geräuschen kommen. Verstärkt<br />
werden sie oft noch durch Resonanzen bei Rampenfahrten<br />
oder in unterschiedlichen Drehzahlbereichen, durch Rastmomente<br />
der Motorpole oder rückwirkende Schwingungseinkopplungen<br />
von einem Getriebe. Zunehmender Verschleiß der<br />
Verzahnung führt zu größerem Verdrehspiel und damit auch zu<br />
einem höheren Geräuschpegel.<br />
Befinden sich Menschen in unmittelbarer Nähe der Bremse, ist<br />
dieses Geräusch besonders störend. Geräuschsensible Anwendungen<br />
finden sich quer durch alle Branchen, z. B. in der Fördertechnik<br />
bei handgeführten Staplern, Regalbediengeräten, an<br />
Transportbändern oder Warenein- und Warenausgabestationen.<br />
Weitere Beispiele sind in der Medizintechnik zu finden. Die Anwendungen<br />
reichen hier von höhenverstellbaren OP-Tischen bis<br />
hin zum C-Bogen-Röntgengerät. Unangenehm sind die rasselnden<br />
Umlaufgeräusche der Bremse vor allem auch bei Personenaufzügen<br />
oder Rolltreppen; sie tragen schließlich nicht zum Vertrauen<br />
in die Technik bei.<br />
1. METHODE: O-RING AUS NBR-GUMMI<br />
Um die Geräusche zu reduzieren, gibt es unterschiedliche Möglichkeiten:<br />
Die einfachste und oft verwendete Lösung ist ein<br />
O-Ring aus NBR-Gummi, der den Rotor auf der Nabe klemmt.<br />
Vor allem bei höheren Temperaturen verschleißt er allerdings<br />
schnell. Dadurch entsteht zwar kein Sicherheitsrisiko, weil ja in<br />
der Passverzahnung wieder Alu auf Stahl läuft, aber das störende<br />
Rasseln ist dann wieder zu hören.<br />
2. METHODE: VORGESPANNTE VERZAHNUNG<br />
Eine weitere Möglichkeit ist eine vorgespannte Verzahnung über<br />
einen oder mehrere elastische Zähne. Eine solche Dämpfung ist<br />
nicht ganz so verschleißanfällig wie ein O-Ring, funktioniert allerdings<br />
nur bei Kunststoffnaben und eignet sich ebenfalls nur für<br />
eingeschränkte Temperaturbereiche. Der Bremsenspezialist<br />
Kendrion favorisiert deshalb zwei weitere Dämpfungsmethoden,<br />
die die Verzahnungsgeometrie nicht verändern: Die Geräuschdämpfung<br />
mit Hilfe eines Druckstücks in der Nabe oder einen<br />
Zahnzwischenring aus hochfestem Polyamid, die sich beide für<br />
unterschiedliche Anwendungsbereiche eignen.<br />
3. METHODE: FEDERGELAGERTES DRUCKSTÜCK<br />
Die Druckstücklösung von Kendrion wird insbesondere für<br />
Federdruckbremsen mit Monoblock-Rotor verwendet, die bei<br />
Servomotoren eingesetzt werden. Die Bremsen dieser Servo-<br />
Line-Baureihe decken Drehmomente von 0,3 bis 30 Nm ab. In<br />
20 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
KUPPLUNGEN UND BREMSEN<br />
Um störende Geräusche in der<br />
Antriebseinheit zu reduzieren, gibt es<br />
vier unterschiedliche Möglichkeiten:<br />
ein O-Ring, eine vorgespannte<br />
Verzahnung, ein Druckstück<br />
oder einen Zahnzwischenring<br />
ihre Nabe wird ein federgelagertes Druckstück integriert, das die Verzahnung vorspannt.<br />
Die Feder unter dem Druckstück ist langzeitstabil und es gibt praktisch keinen Verschleiß.<br />
Druckstück und Feder bestehen aus Stahl; dadurch ist die Lösung temperaturbeständig.<br />
Da sich die Verzahnungsgeometrie durch das Druckstück nicht ändert, bleibt die Drehmomentübertragung<br />
unbeeinträchtigt, die axiale Bewegung der Reibscheibe ist gegeben<br />
und es entsteht kein zusätzlicher Montageaufwand.<br />
4. METHODE: ZAHNZWISCHENRING<br />
Für Federdruckbremsen mit Drehmomenten von 2,5 bis 1.500 Nm, die für leistungsstarke<br />
Drehstromantriebe bzw. den Aufzugbetrieb ausgelegt sind, bietet sich die Geräuschdämpfung<br />
mit einem Zahnzwischenring an, der direkt im Aluminium-Reibbelagträger verbaut ist.<br />
Das dünnwandige Material ist widerstandsfähig und legt sich zwischen die Zahnflanken.<br />
Dadurch verhindert es, dass Metall auf Metall läuft. Die Nabe mit Außenverzahnung nach<br />
DIN 5480 bleibt dabei im Serienmaß. Beim innenverzahnten Rotor ist die Verzahnung<br />
etwas größer ausgelegt. Der Zahnzwischenring wird in die Rotorverzahnung geschoben,<br />
verrastet und durch Einschieben der Nabe zusätzlich verblockt. Die Innenverzahnung entspricht<br />
dann wieder den Abmessungen, die zur Außenverzahnung der Serien-Nabe passen.<br />
Das Verdrehspiel ist ähnlich wie bei einer ungedämpften Ausführung. Durch das Aufschieben<br />
des Zahnzwischenrings entsteht ein Blattfedereffekt, also eine leichte Vorspannung;<br />
der Rotor wird dadurch auch bei unrundem Lauf gedämpft mitgenommen. Auch die Anregung<br />
von Schwingungen im Aluminium-Rotor werden zuverlässig verhindert; der Rotorlauf<br />
in der Bremse erzeugt keine störenden Geräusche und die Bremse eignet sich damit<br />
auch für lärmsensible Anwendungen in Medizin-, Förder- oder Aufzugtechnik. Zusätzlicher<br />
Montageaufwand entsteht bei dieser Lösung ebenfalls nicht.<br />
Der Zahnzwischenring reduziert aber nicht nur die rasselnden Geräusche, sondern erhöht<br />
auch die Lebensdauer: Wenn beim Bremsen ein hohes Moment gegeben ist, legen sich die<br />
Flanken der Verzahnung flächig über den Zahnzwischenring an. Dabei wird durch die elastische<br />
Zwischenschicht die Flächenpressung gleich mäßiger, was wiederum den Verschleiß<br />
der Verzahnung verringert. Die Lebens dauer steigt: Statt der sonst üblichen 1 bis 3 Mio. Lastwechsel<br />
erreichen Federdruckbremsen mit Zahnzwischenring etwa <strong>10</strong> bis 15 Mio. Lastwechsel.<br />
In einer typischen Fördertechnik-Anwendung kann die Bremse mithilfe des Zahnzwischenrings<br />
also statt einem halben Jahr bis zu fünf Jahre zuverlässig arbeiten.<br />
Bilder: Kendrion<br />
www.kendrion.com<br />
DIE IDEE<br />
„Die Automatisierung erhöht<br />
die Lärmbelastung der<br />
Anlagenbediener erheblich.<br />
Daher müssen Motoren und<br />
darin verbaute Bremsen<br />
optimiert werden. Die klassische<br />
O-Ring-Lösung in Federkraftbremsen<br />
war hinsichtlich<br />
ihrer Dämpfungseigenschaften<br />
nicht langzeitstabil. Deshalb<br />
haben wir den ‚Zahnzwischenring‘<br />
entwickelt, der sich im<br />
Entwicklungs- und Validierungsprozess<br />
als deutlich<br />
dauer fester erwiesen hat.<br />
Neben der Geräuschdämpfung<br />
profitiert der Anwender auch<br />
von einer erhöhten Lebensdauer<br />
der Bremse.“<br />
Jochen Düning, Development<br />
of Standard Products und<br />
Bernd Fürst, Head of Prototyping<br />
and Laboratory, beide bei<br />
der Kendrion (Villingen) GmbH<br />
Positioniersystem für den<br />
Nanometerbereich<br />
Luftlagertechnologie und<br />
Leichtbauweise vereint<br />
Beschleunigungen von 150 m/s 2<br />
Reinraumklasse ISO 3 bis 4<br />
Erstmals zur SPS <strong>2022</strong><br />
www.jat-gmbh.de<br />
08.-<strong>10</strong>.11.22 | Stand B4-358<br />
Besuchen Sie uns!
MARKTPLATZ<br />
WINDENANTRIEB – NICHT NUR FÜR<br />
MARINEANWENDUNG<br />
Bonfiglioli präsentiert die neue<br />
leistungsstarke Serie 800, die in<br />
fünf Größen von 25.000 bis<br />
160.000 Nm in seefester Lackierung<br />
erhältlich ist. Die einfache<br />
und schnelle Montage der Getriebe<br />
in die Windentrommel ist ein<br />
Schlüsselmerkmal ihrer Konstruktion.<br />
Wartungsanforderungen werden so einfach wie möglich<br />
gemacht. Dies gilt beispielsweise für den einfachen Zugang<br />
zur integrierten Bremse. Dazu kommen vorgefertigte<br />
Ersatzteilsätze sowie leichter Zugang zu Öleinfüllstutzen,<br />
Ablassschrauben, Ölstandsrohr und Ölstandsanzeige. Dank<br />
einer zertifizierten modularen Architektur ist die neue<br />
Windenantriebsserie 800 äußerst flexibel. Zusätzliche<br />
Standardstufen erweitern den verfügbaren Drehmomentund<br />
Drehzahlspektrum. Ein breites Spektrum an Motorflanschen<br />
ermöglicht die Kombination mit unterschiedlichen<br />
Elektro- und Hydraulikmotoren. Winkelgetriebestufen<br />
erlauben platzsparende Windenkonstruktionen.<br />
www.bonfiglioli.com<br />
FÜR HOHE KRAFTANFORDERUNGEN IN<br />
ANSPRUCHSVOLLEM UMFELD<br />
Die Flügelzellenmotor-Baureihe<br />
Rinner von Bosch Rexroth bietet<br />
eine sehr hohe Kraftdichte mit<br />
Drehmoment sowie Robustheit,<br />
auch unter widrigen klimatischen<br />
Bedingungen und hoher<br />
Schmutzbelastung. Die Motorenfamilie<br />
in vier Baureihen<br />
umfasst mehr als 70 verschiedene<br />
geometrische Schluckvolumen und deckt den Drehmomentbereich<br />
von 248 bis 18.718 Nm ab. Die Flügelzellen im Rotor<br />
erzeugen bei konstanter Last ein konstantes Abtriebsdrehmoment,<br />
unabhängig von der Winkelstellung des Rotors. Die<br />
Flügelzellen im Stator stellen eine wirksame Dichtung zwischen<br />
dem Hoch- und dem Niederdruckbereich her. Anwendern steht<br />
damit ein maximales Drehmoment auch bei sehr niedrigen<br />
Drehzahlen zur Verfügung. Gleichzeitig ermöglicht der Motor<br />
durchgängig maximale Drehzahlen bei vollem Drehmoment.<br />
Häufige und schnelle Start-Stopp-Sequenzen sowie Richtungswechsel<br />
sind jederzeit ohne mechanischen Verschleiß möglich.<br />
www.boschrexroth.de<br />
DRUCKFEST GEKAPSELTER EX-MOTOR MIT BREMSFUNKTION<br />
BEN Buchele stellt einen Ex-geschützten Drehstromasynchronmotor für Ankerund<br />
Mooringwinden vor. Baugröße 280 erfüllt Schutzarten von IP56 bis IP68, ist<br />
druckfest gekapselt und mit einer Bremse ausgestattet. Die stabile Graugussausführung<br />
des Motors hält rauesten Umgebungsbedingungen wie Salzwasser,<br />
salzhaltiger Luft und Temperaturen von - 350 °C bis + 50 °C stand. Er kann<br />
wahlweise ohne Lüfter, mit Eigenlüfter oder mit Fremdlüfter für Dauer- oder<br />
Kurzzeitbetrieb ausgelegt werden und bedient Leistungen von 50 bis 200 kW.<br />
Eine Besonderheit ist die integrierte elektromagnetische Federdruckbremse mit<br />
3.300 Nm Bremskraft. Über diese Funktion ist es möglich, Schiffsanker oder an<br />
der Kaimauer befestigte Taue sicher zu halten. Auch bei Krananlagen oder<br />
Transportbändern in Ex-Bereichen ist die Bremsfunktion ein unterstützendes Sicherheits-Tool. Um die Einsatzanforderungen<br />
bestmöglich erfüllen zu können, wird jeder einzelne Motor vom Hersteller individuell konfiguriert.<br />
www.benbuchele.de<br />
Der Radsatz für hohe Übersetzungen und<br />
Kraftfluss um die Ecke auf engem Bauraum.<br />
Hoher Wirkungsgrad<br />
Geringe Geräuschentwicklung<br />
Lange Lebensdauer<br />
Hohe Leistungsdichte<br />
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speero-X@framo-morat.com<br />
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SPS <strong>2022</strong> | Halle 1 | Stand 350
MARKTPLATZ<br />
SENSIBLES KRAFTPAKET IM MINIATURFORMAT<br />
Disynet liefert den nach eigenen Angaben weltweit kleinsten und leichtesten<br />
MEMS 6-Achsen Kraft-/Drehmomentsensor. Er misst Ø 9,6 x 9,0 mm und<br />
eignet sich unter anderem für den Einsatz in humanoiden Robotergelenken.<br />
Der Sensor nutzt MEMS-Technologie auf einer Biege-Metall-Struktur, um<br />
Kraft- und Drehmoment in allen drei Achsen zu messen. Dabei weist der<br />
monolithische, piezoresistive MEMS-Chip einen geringen Drift auf. Ein<br />
A/D-Wandler mit Temperaturkompensation durch analoge Front-End ICs auf<br />
einer flexiblen Leiterplatte ist enthalten. Der Sensor arbeitet in einem<br />
Kraftbereich von 4 N und bietet ein Drehmoment von 0,4 Nm. Die Auflösung<br />
liegt bei 0,1 N und 0,001 Nm für Kraft bzw. Drehmoment. Integriert sind<br />
zudem eine digitale SPI- und eine I2C-Schnittstelle. Die Ausgabe und<br />
Steuerung des Sensors erfolgt über einen 1-Sensor-Port-USB- oder 5-Sensor-<br />
Port-Ethernet-Ausgang. Für den Einstieg ist ein Evaluierungs-Kit mit Sensor,<br />
MCU-Board und Anwendungssoftware erhältlich.<br />
www.sensoren.de<br />
NEUER RADANTRIEB<br />
FÜR AGV UND AMR<br />
Delta Line stellt seinen<br />
Radantrieb GPW56 vor. Das<br />
Planetengetriebe wurde<br />
speziell für fahrerlose<br />
Transportfahrzeuge (AGV)<br />
und autonome mobile<br />
Roboter (AMR) entwickelt.<br />
Die Komponente GPW56 ist<br />
in 14 verschiedenen Untersetzungsverhältnissen<br />
mit<br />
konstanten Ausgangsdrehmomenten<br />
von 7,73 bis<br />
26,48 Nm erhältlich. Mit<br />
seinem schmalen Profil kann<br />
dieser Radantrieb direkt<br />
innerhalb mobiler Roboterräder<br />
eingesetzt werden und<br />
hält konstanten, sich<br />
wiederholenden radialen<br />
Belastungen stand. Die<br />
Komponente kann einzeln<br />
oder in Kombination mit<br />
Delta Line-Motoren,<br />
-Steuerungen, -Bremsen,<br />
-Antrieben oder -Reifen<br />
verwendet werden und<br />
bietet Anwendern eine sehr<br />
hohe Designflexibilität.<br />
www.delta-line.com<br />
Antriebstechnik • Spanntechnik
KUPPLUNGEN UND BREMSEN<br />
FLACHE BAUFORMEN<br />
NEUE ANFORDERUNGEN<br />
AN BREMSEN<br />
In Maschinen, Anlagen oder im Automotive-Bereich sind die Bremsen<br />
von KEB Automation seit Jahrzehnten im Einsatz. Doch auch<br />
bewährte Technologien unterliegen Weiterentwicklungen und den<br />
sich wandelnden Anforderungen der Anwender. So setzen derzeit<br />
immer mehr Antriebshersteller auf Bremsen mit flacher Bauform<br />
und größeren Durchmessern. In der Praxis ergeben sich<br />
daraus Vorteile – und neue Ansätze in der Produktentwicklung.<br />
Kevin Zysk ist Vertriebsingenieur für Bremsen und Kupplungen<br />
bei KEB Automation in Barntrup<br />
Elektromagnetische Bremsen und Kupplungen haben bei<br />
KEB Automation eine lange Tradition. Seit 50 Jahren werden<br />
sie für das Starten, Stoppen, sichere Halten und Positionieren<br />
von Wellen in Maschinen und Anlagen eingesetzt.<br />
Von Zweiflächen-Ruhestrom-Federkraftbremsen für den Trockenlauf<br />
über schleifringlose arbeitsstrombetätigte Bremsen bis hin zu<br />
einbaufertigen elektromagnetisch betätigten Kupplungs-Brems-<br />
Kombinationen findet sich für fast jede Anwendung die passende<br />
Lösung. Aus dem Einsatz in einer Vielzahl an Applikationsgebieten<br />
ergeben sich immer wieder neue Erkenntnisse hinsichtlich der<br />
aktuellen Anforderungen am Markt.<br />
DIE AKTUELLEN TRENDS<br />
Wie sich die Bedingungen im Anlagen- und Maschinenbau entwickeln,<br />
beobachtet KEB genau. „So stellen wir sicher, dass wir unseren<br />
Kunden die Lösungen anbieten können, die sie benötigen“,<br />
sagt Hendrik Wieneke, Abteilungsleiter Vertrieb Bremsen & Kupplungen<br />
bei KEB Automation. Aktuell könne man mit Blick auf die<br />
Bremsen sagen: Der Trend geht zu flachen Bauformen.<br />
Zudem sei festzustellen, dass aufgrund günstigerer Komponenten<br />
in der Elektronik vermehrt Haltebremsen mit Notstoppfunktion<br />
Die ausgeprägte Produktionstiefe verschafft Flexibilität,<br />
um der vermehrten Nachfrage nach<br />
individuellen und flachen Bauformen gerecht zu werden<br />
nachgefragt würden, da der Motor im Zusammenspiel mit einem<br />
Frequenzumrichter generatorisch gebremst und dann nur noch gehalten<br />
wird. Und im Notfall kann die Bremse den gesamten Antrieb<br />
abbremsen. Ein Beispiel: Die Combistop von KEB, deren Bremskraft<br />
von Federn aufgebracht und durch elek tromagnetische Kraft<br />
aufgehoben wird. Zum Einsatz kommt diese überall, wo rotierende<br />
Massen abgebremst oder Wellen in der Endlage sicher gehalten<br />
werden. Durch individuelle Anpassungen kann die Bauform nach<br />
den Anforderungen vom Kunden entsprechend kompakt gestaltet<br />
werden. Die Vorteile: Mit der Bauform lassen sich Platzeinsparungen<br />
erreichen und die Montage wird – bei Vorliegen einer Plugand-play-Lösung,<br />
vereinfacht. Und den neu gewonnenen Raum<br />
nutzen Endanwender dann für anderweitige Bauteile, z. B. aus dem<br />
Bereich der Sensorik. Zudem ermöglichen flachere Bremsen auch<br />
kompaktere Motoren. Das alles geschieht, ohne Einbußen bei der<br />
Sicherheit hinnehmen zu müssen.<br />
SICHERHEIT SPIELT ZENTRALE ROLLE<br />
Auch und gerade im Fahrzeugbau spielen Sicherheitsaspekte eine<br />
zentrale Rolle. So z. B. bei Flurförderfahrzeugen, die beim horizontalen<br />
Gütertransport in Lager- und Produktionshallen zum<br />
Einsatz kommen sowie dem immer größer werdenden Markt der<br />
Fahrerlosen Transportfahrzeuge. Schließlich müssen diese und<br />
weitere Fahrzeugantriebe bei Gefahren wie einer bevorstehenden<br />
Kollision mit Personen oder anderen Fahrzeugen mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit<br />
abgebremst werden. Und auch beim Parken<br />
kommt es auf Zuverlässigkeit an. Hierfür bieten sich etwa bista bile<br />
Bremsen an, die darüber hinaus beim Energie sparen helfen. Diese<br />
Flip-Flop-Bremsen zeichnen sich dadurch aus, Schaltzustände<br />
(geöffnet und geschlossen) ohne weitere Energiezufuhr aufrechtzuerhalten.<br />
Energie wird somit lediglich für den Schalt impuls<br />
benötigt. Bistabile Bremsen sind vor allem dann sinnvoll, wenn<br />
besonders langes Halten einer Position erforderlich wird.<br />
Die sich ändernden Anforderungen des Anlagen-, Maschinenund<br />
Fahrzeugbaus nimmt KEB zum Anlass, Produktentwicklungen<br />
mit neuesten Methoden voranzutreiben. „Wir setzen unter<br />
anderem auf Magnetfluss simulationen und Festigkeitsanalysen,<br />
um schon in dieser frühen Phase feststellen zu können, ob etwa<br />
24 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
die Festigkeit für die vorgesehene Belastung geeignet<br />
ist. So können dann gegebenenfalls Optimierungsmaßnahmen<br />
ergriffen werden“, sagt Wieneke.<br />
PROTOTYPEN SCHON FRÜHZEITIG TESTEN<br />
Auch setzt das Unternehmen auf 3D-Rapid-Prototyping,<br />
dem Verfahren zur schnellen Herstellung<br />
von Musterbauteilen auf der Grundlage von Konstruktionsdaten.<br />
Der Vorteil: In vergleichsweise<br />
sehr geringer Zeit erhält man ein aussagekräftiges,<br />
detailliertes Modell der geplanten Bremse. Die<br />
hohe Entwicklungsgeschwindigkeit ermöglicht es,<br />
schon früher und auch öfter Prototypen im Entstehungsprozess<br />
zu testen. Der Einsatz dieser modernen<br />
Methoden führt zu technischen Lösungen von<br />
KEB, die zuverlässig und auf dem neuesten Stand<br />
der Technik sind. Darüber hinaus ermöglicht eine<br />
hohe Eigenfertigungstiefe eine schnelle Reaktionszeit<br />
und flexible Designs – von der Spule bis zum<br />
Magnetteil wird die Bremse komplett im nordrhein-westfälischen<br />
Barntrup gefertigt und montiert.<br />
Die ausgeprägte Produktionstiefe verschafft<br />
Flexibilität, wenn es darum geht, der vermehrten<br />
Nachfrage nach individuellen und flachen Bauformen<br />
gerecht zu werden.<br />
Ob für autonome Schlepper und Transportfahrzeuge,<br />
Roboter in der Medizin, in landwirtschaftlichen<br />
Maschinen oder Nutzfahrzeugen, ob für den<br />
Indoor- oder Outdoor-Einsatz – da jeder Anwendungsbereich<br />
spezifische Herausforderungen mit<br />
sich bringt, werden die Bremsen bei KEB auf<br />
Wunsch individuell angepasst. Welche Anforderungen<br />
Anwender künftig an Bremsen stellen, wird<br />
weiter zu beobachten sein.<br />
Bilder: KEB Automation<br />
www.keb.de<br />
DIE IDEE<br />
„Im Maschinen-, Anlagen- und<br />
Fahrzeugbau ändern sich die<br />
Anforderungen an Bremsen<br />
fort laufend. Diese greifen wir auf<br />
und treiben Produktentwicklungen<br />
mit neusten Methoden voran.<br />
Um zum Beispiel die Maße von<br />
Motoren möglichst kompakt zu<br />
halten, umfasst unser Portfolio<br />
auch Bremsen mit flachen<br />
Bauformen.“<br />
Kevin Zysk, Vertriebsingenieur<br />
für Bremsen und Kupplungen,<br />
KEB Automation<br />
8. - <strong>10</strong>.11.<strong>2022</strong><br />
SPS<br />
Halle 4 | Stand 248<br />
Steif wie ein Direktantrieb.<br />
Kompakt wie ein Getriebemotor.<br />
Intelligent wie nie zuvor.<br />
www.harmonicdrive.de
KUPPLUNGEN UND BREMSEN<br />
RUTSCHKUPPLUNGEN FÜR SERVOMOTOREN<br />
PLATZ UND KOSTEN SPAREN<br />
Nexen hat Rutschkupplungen für die Servomotoren eines<br />
Acht-Stationen-Rundtisches geliefert. Die Lösung wurde vom<br />
Systemintegrator IQa-Engineering entwickelt. Sie benötigt<br />
weniger Energie und hat einen geringeren Raumbedarf, was zu<br />
reduzierten Herstellungskosten und einer verbesserten<br />
Gesamtwirksamkeit der Anlage führt.<br />
DIE IDEE<br />
Um Platz zu sparen, ersetzen viele Maschinenbauer den Inline-Verarbeitungsprozess<br />
durch eine Drehlösung, die die Platzierung von Drehvorrichtungen in<br />
einer Fertigungsumgebung vereinfacht. Denn besonders bei Montage- oder<br />
Mehrprozessanwendungen eignen sich Rundschalttische mit mehreren Stationen,<br />
um Platz zu sparen. Die Rundschalttische sind mit zahlreichen Bearbeitungsstationen<br />
ausgestattet, an denen verschiedene Teilprozesse ablaufen. An jeder Station finden<br />
unterschiedliche Prozesse statt wie die Bearbeitung, Prüfung, Reinigung, Befüllung<br />
oder Drehbeschleunigung eines Werkstücks. Nach Abschluss eines Prozesses rotieren<br />
sie zur nächsten Station, bis das Werkstück fertig ist und entnommen werden kann.<br />
KOMPLEXE VORGÄNGE AN EINEM RUNDSCHALTTISCH<br />
Die Komplexität eines Rundschaltvorgangs zeigt sich in der Schwierigkeit, eine Station<br />
mit Drehbeschleunigungsachse in einen Rundschalttisch einzubauen. Bei Präzisionsanwendungen<br />
wird üblicherweise ein Servo- oder Schrittmotor in jede Station integriert,<br />
damit der Motor das Werkstück bei Ankunft des Teils drehbeschleunigen<br />
kann. Dies setzt voraus, dass jede Station über einen eigenen Servomotor verfügt und<br />
die entsprechend wichtigen Funktionen des Kabelmanagements wie die Stromversorgung<br />
der Motoren und die an die Servoantriebseinheiten übertragenen Feedback-Signale<br />
sichergestellt sind. Hierzu sind eine Reihe von Schleifringen samt der entsprechenden<br />
Kabelführungselemente erforderlich. Bei einem Prozess mit acht Stationen<br />
und integrierter Drehbeschleunigung benötigt beispielsweise jede Station einen Servomotor<br />
sowie die zugehörigen Stromversorgungs- und Feedbackelemente, auch<br />
wenn nicht alle Achsenstationen drehbeschleunigt werden müssen. Wenn zum Beispiel<br />
drei der acht Stationen eine Drehbeschleunigung erfordern, muss die Maschine<br />
unnötigerweise fünf zusätzliche Motoren mitführen.<br />
Dave Hein, Head of Engineering, Nexen Group, Vadnais Heights, USA<br />
„An Rundschalttischen laufen oft<br />
viele verschiedene Teilprozesse ab.<br />
Nach Abschluss jedes Prozesses<br />
rotiert der Tisch zur nächsten<br />
Station. Bei Präzisionsanwendungen<br />
wird üblicherweise ein Servo- oder<br />
Schrittmotor in jede Station<br />
integriert, was voraussetzt, dass<br />
jede Station über einen eigenen<br />
Servomotor verfügt. Hier bieten<br />
Rutschkupplungen für Servomotoren<br />
Vorteile. Die beschriebene<br />
Lösung benötigt weniger Energie<br />
und hat einen geringeren Raumbedarf,<br />
was zu reduzierten Herstellungskosten<br />
und einer verbesserten<br />
Gesamtwirksamkeit der Anlage für<br />
den Anwender führt.“<br />
Maarten Haulet, European Sales and<br />
Application Engineer, Nexen Europe,<br />
Wemmel/Brüssel , Belgien<br />
26 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
KUPPLUNGEN UND BREMSEN<br />
PHYSISCHE TRENNUNG VON MOTOR UND LAST<br />
Die Techniker von IQa-Engineering suchten deshalb nach einer<br />
Lösung, die nur die zur Drehbeschleunigung erforderlichen Prozessstationen<br />
einkuppelt. Servomotoren werden in der Regel<br />
über ein festes (Kupplungs-)Element mit ihren Lasten gekoppelt.<br />
„Jede dieser Verbindungen funktioniert problemlos, bis der Servomotor<br />
wie in dem vorliegenden Fall physisch getrennt werden<br />
muss“, erklärt Tony Kliber, Projektingenieur bei IQa Engineering.<br />
„Derzeit gibt es nur begrenzte Möglichkeiten, um die Last vollständig<br />
vom Motor zu trennen. Elemente wie Magnetkupplungen,<br />
eine Konstruktion, die immer mit einem Spalt zwischen<br />
zwei Elementen arbeitet, haben aufgrund der natürlichen Hysterese<br />
eines Magneten Schwierigkeiten, die Genauigkeit zwischen<br />
Servomotor und Last aufrechtzuerhalten. Andere Optionen, wie<br />
der Einsatz von V-Nut oder Antriebszahnrädern, erfüllen nicht<br />
die Anforderungen an eine äußerst präzise Ausrichtung, um<br />
Reibkorrosion zu vermeiden.“<br />
KEIN SCHLUPF BEI HOHEN WERTEN<br />
Bereit zum<br />
Einrücken: Sobald<br />
die Station erreicht<br />
ist, wird der<br />
Kupplungsmechanismus<br />
ausgelöst<br />
„Bei der Abwägung jeder Lösung ist stets ein fester, schlupffreier<br />
Kupplungsvorgang von größter Bedeutung“, erläutert Kliber weiter.<br />
„Darüber hinaus erhöhen die für bestimmte Kupplungstypen<br />
erforderlichen Ausrichtungselemente die Komplexität der Anwendung.<br />
Der Schlüssel ist deshalb eine Kupplungstechnologie,<br />
die einfach auszurichten ist und eine Beschleunigung der Station<br />
auf die entsprechende Geschwindigkeit ohne Schlupf zulässt.“<br />
Bei der Anwendung wurde ein Acht-Stationen-Rundtisch für<br />
die Bearbeitung eines Werkstücks benötigt. Von diesen acht Stationen<br />
mussten drei im Rahmen des Prozesses drehbeschleunigt<br />
werden. Jede Station erforderte ein anderes Beschleunigungsprofil,<br />
wobei das anspruchsvollste Profil eine Beschleunigung<br />
von 0 auf 3.000 U/min in 0,25 Sekunden vorsah. Nach der Anfangsbeschleunigung<br />
sollte das Werkstück in 0,5 Sekunden auf 0<br />
abbremsen. Hier war es nun entscheidend, dass die Werkstücke<br />
in einer Ausrichtung gestoppt werden, die sie für die nächste Station<br />
vorbereitet, d. h. der Servomotor durfte während der Beschleunigung/Abbremsung<br />
auf keinen Fall durchrutschen.<br />
IQa-Engineering entwickelte eine ausgefeilte Lösung, die die<br />
zusätzlichen Servomotoren und die damit verbundenen komplexen<br />
Stromversorgungs- und Feedbackprobleme herkömmlicher<br />
Lösungen für Drehbeschleunigungsanwendungen überflüssig<br />
macht. Bei diesem Ansatz spielt eine modifizierte Rutschkupplung<br />
von Nexen eine wesentliche Rolle, denn sie ermöglicht eine<br />
vereinfachte Montage zwischen Servomotor und Kupplung.<br />
Die Kupplung wurde an drei Stationen montiert und wird an<br />
der entsprechenden Station ausgelöst, bevor diese drehbeschleunigt.<br />
Obwohl dies keine typische Anwendung für die Rutschkupplung<br />
ist, war sie doch am vielversprechendsten, da ihr Drehmomentprofil<br />
den Anforderungen dieser Anwendung entsprach.<br />
Sobald die Rutschkupplung eingerückt ist, beschleunigt der Servomotor<br />
in 0,25 Sekunden auf 3.000 U/min und hält die Geschwindigkeit<br />
während des gesamten Prozesses bis zum Stillstand,<br />
bei dem die Kupplung ausgekuppelt wird. Zur Sicherheit<br />
wurde ein Sensor integriert, um etwaigen Schlupf zu erkennen.<br />
Erste Tests zeigten, dass kein Schlupf auftrat und die Lösung die<br />
erforderliche Drehbeschleunigungsfunktion erfüllte – bei gleichzeitiger<br />
Vereinfachung der Konstruktion, geringem Platzbedarf<br />
und somit Kosteneinsparung.<br />
SOLIDES KONSTRUKTIONSKONZEPT<br />
„Wir waren begeistert, als wir nach umfangreichen Tests feststellten,<br />
dass bei der Beschleunigung kein Schlupf auftrat. Dies bedeutete,<br />
dass unser Konstruktionskonzept solide war“, sagt Kliber.<br />
Nach der erfolgreichen Implementierung der Lösung mit den<br />
Rutschkupplungen von Nexen stellten die Techniker weitere Vorteile<br />
fest: Es werden fünf Servomotoren weniger und keine<br />
Schleifringe benötigt. Die Programmierung ist wesentlich einfacher,<br />
da die Steuerung nicht mehr alle acht Stationen während<br />
der Bearbeitung nachverfolgen muss. Das System ist leichter und<br />
benötigt weniger Energie für den Betrieb, weniger Platz im<br />
Schaltschrank, kleinere Sicherungen und weniger Verdrahtung,<br />
was sich in geringeren Herstellungskosten und einer verbesserten<br />
Gesamtwirksamkeit der Anlage niederschlägt.<br />
Bilder: Nexen Europe Group bvba<br />
www.nexengroup.com<br />
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FST präsentierte auf<br />
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lebensmittelkonforme<br />
Werkstoffe und<br />
Dichtungen. Diese sind<br />
nach den neuesten<br />
regulatorischen<br />
Anforderungen für<br />
Lebensmittelkontaktmaterialien<br />
zertifiziert<br />
und daher für den<br />
Einsatz im Lebensmittelbereich geeignet. Unter anderem stellt<br />
das Unternehmen den neuen peroxidisch vernetzten Fluorelastomerwerkstoff<br />
(75 FKM 239961) vor. Dieser entspricht den<br />
neuesten regulatorischen Anforderungen für Lebensmittelkontaktmaterialien<br />
und eignet sich für den Einsatz im Temperaturbereich<br />
von -25 bis +200 °C. Daraus gefertigte O-Ringe halten<br />
starken mechanischen, chemischen und thermischen Beanspruchungen<br />
stand. Der Werkstoff überzeugt zudem durch<br />
seine ausgezeichnete Medienbeständigkeit gegenüber verschiedenen<br />
Produkt- und Reinigungsmedien.<br />
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ROBUSTE EX-NÄHERUNGSSCHALTER MIT<br />
CSA-ZULASSUNG<br />
EGE liefert die<br />
eigensicheren<br />
induktiven Sensoren<br />
IGEXa, IGEXHa,<br />
IGEXPa und IGEXUa<br />
sowie das Auswertegerät<br />
IKMb 122 Ex<br />
auch in nach CSA<br />
zertifizierten Ausführungen. Die robusten Näherungsschalter<br />
für die Erfassung von Metallen sind für den Einsatz in explosionsgefährdeten<br />
Bereichen (HazLoc) der Zone 0 und Zone 20<br />
zugelassen. Sie sind wahlweise in den Standardbauformen<br />
M12, M18 und M30 erhältlich. Mit IGEXHa und IGEXPa sind<br />
zwei hochdruckreinigungsfeste Sensoren für Umgebungstemperaturen<br />
bis +140 beziehungsweise bis -60 °C verfügbar. Das<br />
zugehörige, im kompakten 22 mm breiten Hutschienengehäuse<br />
untergebrachte Auswertegerät IKMb 122 Ex zur galvanischen<br />
Trennung und Auswertung wird außerhalb des Ex-Bereichs in<br />
einem Schaltschrank installiert. Es zeigt mit grünen, gelben<br />
und roten LEDs an der Frontseite des Gehäuses die Betriebszustände<br />
der angeschlossenen Näherungsschalter an.<br />
www.ege-elektronik.com<br />
NEUES ANTRIEBSTYPENSCHILD<br />
Dunkermotoren führt ein<br />
neues, standardisiertes<br />
Typenschild für seine<br />
Motoren und Antriebskombinationen<br />
ein. Dieses<br />
vereint alle relevanten<br />
Informationen über den<br />
Motor oder die komplette<br />
Antriebseinheit inklusive<br />
Getriebe, Geber, Bremse und<br />
Elektronik auf einem einzigen Label. Möglich wird dies durch<br />
den neuen Data-Matrix-Code und die Dunkermotoren Typelabel-App.<br />
Scannt der Anwender den Code mit der App, werden<br />
die Produktinformationen decodiert und sofort auf dem<br />
Smartphone oder Tablet angezeigt. Der Nutzer erhält neben<br />
den sichtbaren Angaben auf dem Typenschild weitere nützliche<br />
Informationen über den Antrieb und dessen Komponenten.<br />
www.dunkermotoren.de<br />
CONDITION MONITORING<br />
GfM bietet sowohl Online-Condition-Monitoring-Systeme an,<br />
die fest am Antrieb verbaut werden und diesen ohne weiteres<br />
menschliches Zutun auf das Entstehen von mechanischen<br />
Unregelmäßigkeiten überwachen. Im Portfolio sind auch<br />
mobile Systeme, mit denen ganze Maschinenparks wiederkehrend<br />
überwacht werden können. Die Systeme erfassen Schwingungsdaten<br />
in hoher Qualität – eine Voraussetzung für eine<br />
sichere Diagnose. Diese erfolgt dann automatisiert auf der<br />
Grundlage komplexer, intelligenter Algorithmen. Erst wenn<br />
objektive Hinweis auf einen Schädigungszustand vorliegen,<br />
muss ein Mensch eine Instandhaltungsentscheidung treffen. In<br />
der Regel werden Antriebe dann noch weiterbetrieben,<br />
während gleichzeitig vorbereitende Instandsetzungsmaßnahmen<br />
anlaufen. Oft liegen zwischen dem ersten Erkennen eines<br />
Schadens und der zwingend gebotenen Instandsetzung<br />
mehrere Monate, genug Zeit also, erforderliche Stillstände in<br />
der Produktion einzuplanen.<br />
www.maschinendiagnose.de<br />
28 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
MARKTPLATZ<br />
KLEIN, ABER OHO: MINIATURKURVENROLLEN<br />
Findling bietet Kurvenrollen des japanischen Herstellers JNS an, die ab 2,5 mm<br />
Schaftdurchmesser und 5 mm Außendurchmesser erhältlich sind. Je nach Baugröße<br />
bringen die Miniaturkurvenrollen lediglich wenige Gramm auf die Waage. Mit<br />
den JNS Kurvenrollen lassen sich hochgenaue Kurven- und Linearbewegungen<br />
realisieren. Zudem können sie im Vergleich zu Rillenkugellagern gleicher Baugröße<br />
zwei bis drei Mal höhere Radialbelastungen aufnehmen. Miniaturkurvenrollen<br />
sind mit Käfig und als vollrollige Version verfügbar. Zum Schutz vor Verunreinigung<br />
des Lagerinneren sowie vor dem Austritt von Schmierstoff gibt es zudem<br />
Baureihen mit Gummidichtung. Für den Einsatz unter rauen Bedingungen sind die<br />
Komponenten auch in Edelstahl erhältlich. Diese werden aus hoch härtbarem<br />
martensitischen SUS440C oder AISI440C hergestellt. Dieses Material weist bis 200 °C eine hohe Maßstabilität auf und<br />
überzeugt als Hochtemperaturlager mit Laufruhe und -präzision.<br />
www.findling.com<br />
OFFENE STEUERUNG<br />
FÜR SCHIFFSANTRIEBE<br />
Driving the world<br />
Das effiziente Leichtgewicht<br />
Die Steuerung U-control von<br />
Weidmüller ist eine innovative<br />
sowie flexible Hard- und<br />
Softwarelösung mit offener<br />
stabiler Schnittstelle und allen<br />
relevanten maritimen Zulassungen.<br />
Damit eignet sie sich<br />
als zuverlässige Steuerung für<br />
jeden Schiffs antrieb.<br />
U-control ist eine der kompaktesten<br />
Steuerungen am Markt.<br />
Der modulare Aufbau der<br />
Hardware bietet die typischen<br />
Vorteile eines Baukastensystems:<br />
beliebig erweiterbar und<br />
hochflexibel. Durch die<br />
Dual-Core-Technologie sind die<br />
nicht zeitkritischen und<br />
webbasierten Anwendungen<br />
unter Linux strikt von den<br />
sensiblen Echtzeitanwendungen<br />
im zweiten Kern getrennt.<br />
Die offene Schnittstelle erfüllt<br />
die Anforderung nach Flexibilität,<br />
um beispielsweise<br />
individuelle Software zu<br />
installieren, welche gerade im<br />
maritimen Bereich immer<br />
wieder erforderlich ist. Dazu<br />
ist die Steuerung kompatibel<br />
zum I/O-System U-remote,<br />
sodass sie modular auf die<br />
Bedürfnisse der Anwendung<br />
angepasst werden kann.<br />
www.weidmueller.com<br />
Winkelgetriebe für nahezu jede Anwendung<br />
Die neuen SPIROPLAN®-Getriebe der Baureihe W..9 bieten einen hohen Wirkungsrad<br />
über eine weitere Spanne an Übersetzungen. Mit insgesamt 5 Baugrößen können die<br />
neuen Winkelgetriebe in einer Vielzahl an Anwendungen mit einem Drehmomentbedarf<br />
von bis zu 600 Nm eingesetzt werden. Ein kompaktes Design sowie leichte Materialien<br />
begünstigen den Einsatz auch in mobilen Anwendungen.<br />
Ihre Vorteile auf einen Blick:<br />
• lange Betriebsdauer durch neuste Dicht- und Schmiertechnologien<br />
• effizienter Betrieb mit hohem Gesamtwirkungsgrad durch<br />
verschleißfreie Winkelgetriebestufe<br />
• geräuscharmer Einsatz auch bei hohen Drehzahlen<br />
www.sew-eurodrive.de/winkelgetriebe-w
STEUERN UND AUTOMATISIEREN<br />
SMARTER TRANSPORT IN DER MIKROMONTAGE<br />
MODULAR UND EXAKT POSITIONIERT<br />
Auf der Suche nach einem präzisen Transportsystem in vollautomatischen<br />
Montageanlagen für Elektronikmodule, wurde<br />
das niederländische Unternehmen IMS bei Beckhoff fündig.<br />
Deren lineares Transportsystem XTS erfüllt mit einer Wiederholgenauigkeit<br />
von zehn Mikrometer die hohen Anforderungen<br />
an die Produktpositionierung. Zudem lässt sich mit dem<br />
XTS-Baukasten eine Anlage einfach an geänderte Produktionsanforderungen<br />
modular anpassen.<br />
DIE IDEE<br />
IMS aus dem niederländischen Almelo entwickelt seit fast zehn Jahren Hightechproduktionslinien<br />
für die Mikromontage kleiner Komponenten wie optische Module<br />
von Smartphones. Henri Paus, technischer Direktor bei IMS, ist stolz: „Einer<br />
unserer Kunden in Asien ist mittlerweile Marktführer für die optischen Module.<br />
Die Wahrscheinlichkeit ist daher groß, dass die Module vieler Smartphones auf einer<br />
unserer Montagelinien produziert wurden.“<br />
Jedes Jahr bringen Smartphonehersteller mehrere neue Modelle auf den Markt. Um<br />
mit diesen kurzen Entwicklungszyklen Schritt halten zu können, sind flexible, einfach<br />
an veränderte Produktionsbedingungen anpassbare Produktionssysteme erforderlich.<br />
Weiterhin liegt die Messlatte zum Beispiel bei Kamerasystemen immer höher: 60 bis<br />
<strong>10</strong>0 Megapixel Auflösung sind keine Ausnahme bei modernen Smart phones. „Diese<br />
Entwicklung verlangt einen anderen Ansatz bei der Montage, da die Komponenten<br />
der Kameramodule zahlreicher und kleiner werden“, skizziert Henri Paus den Handlungsbedarf.<br />
Die erste Generation der IMS-Produktionslinie entsprach nicht mehr<br />
diesen Anforderungen. „Auch weil inzwischen Prozessschritte notwendig sind, die<br />
mit vier bis fünf Sekunden Taktzeit rund doppelt so viel Zeit benötigen wie die bisherig<br />
durchschnittlichen zwei Sekunden“, erklärt Henri Paus weiter.<br />
Alexander Pil, Chefredakteur der Zeitschrift Mechatronik und<br />
Maschinenbau, Verlag Techwatch Nimwegen<br />
„Um mit kürzer werdenden Entwicklungszyklen<br />
Schritt zu halten, sind<br />
flexible, einfach an veränderte<br />
Produktionsbedingungen anpassbare<br />
Systeme erforderlich. Bei der<br />
Montage ist das Transportsystem<br />
oft ein großer Stolperstein. Abhilfe<br />
schafft das XTS von Beckhoff, besonders<br />
durch dessen hohe Softwarefunktionalität<br />
und Modularität.<br />
Bei dem System sind die Mover<br />
nicht mehr miteinander verbunden<br />
und lassen sich als individuelle<br />
Servoachsen unabhängig voneinander<br />
bewegen.“<br />
Henri Paus, Technischer Direktor bei<br />
IMS, Almelo, Niederlande<br />
30 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
STEUERN UND AUTOMATISIEREN<br />
GLEICHE LEISTUNG TROTZ HÖHERER ZEITEN<br />
Ein Takt von zwei Sekunden entspricht einer Jahresproduktion<br />
von etwa zehn Millionen Einheiten. Die bei den aktuellen optischen<br />
Komponenten notwendigen Dosierzeiten hätten daher<br />
beim bisherigen Anlagendesign eine drastische Reduzierung der<br />
Produktionszahlen bedeutet. Schließlich bestimmt in einem<br />
komplett sequenziellen Produktionssystem das langsamste Glied<br />
die Gesamtleistung. Dazu Henri Paus: „Ein halbierter Output war<br />
einfach indiskutabel. Dementsprechend war eine flexible Produktionsplattform<br />
zu entwickeln, die mit vielen Produktwechseln<br />
und langsameren Prozessschritten zurechtkommt“. Die einzelnen<br />
Prozessmodule und Arbeitsstationen entlang der Linie<br />
waren ausreichend leistungsfähig und erforderten daher nur einige<br />
Verbesserungen hinsichtlich der Genauigkeit. „Der größte<br />
Stolperstein war das bislang genutzte Transportsystem“, erinnert<br />
sich Henri Paus. Abhilfe konnte hier mit dem Extended Transport<br />
System (XTS) von Beckhoff und insbesondere durch dessen Modularität<br />
und hohe Software-Funktionalität geschaffen werden.<br />
Den Hauptunterschied zwischen XTS und der vorherigen Eigenentwicklung<br />
skizziert Henri Paus folgendermaßen: „Die Mover<br />
sind jetzt nicht mehr miteinander verbunden und lassen sich<br />
als individuelle Servoachsen unabhängig voneinander bewegen.“<br />
Dies gibt IMS die Möglichkeit, die Mover nach einem schnellen<br />
Prozessschritt zu puffern und mehrere Mover gleichzeitig in<br />
mehrfach ausgeführte langsamere Arbeitsstation einfahren zu<br />
lassen. „So gelang es uns, trotz des langsamen Teilprozesses die<br />
hohe Produktionsleistung beizubehalten“, erinnert sich Paus.<br />
FLEXIBEL BEI ERWEITERUNGEN<br />
Der technische Direktor erläutert weitere Vorteile: „XTS passt nicht<br />
nur zu den filigranen Produkten, mit denen unsere Kunden arbeiten,<br />
das modulare Transportsystem ist zudem äußerst flexibel.“<br />
Wenn eine Montagelinie für ein neues Produkt umgerüstet werden<br />
muss, lässt sich die Linie unkompliziert erweitern. Dazu sind in die<br />
Produktionsanlage lediglich neue Zellen, einschließlich der zusätzlichen<br />
Arbeitsstationen, einzufügen. Das hierfür notwendige Erweitern<br />
des Transportsystems ermöglicht der modulare XTS-Baukasten<br />
in einem kleinen Rastermaß von 250 Millimeter. Innerhalb<br />
weniger Stunden können die Bediener mit der umgebauten Anlage<br />
die Produktion wieder aufnehmen. „Bei Wettbewerbslösungen gibt<br />
es diese Möglichkeit nicht“, meint Henri Paus.<br />
Gemeinsam mit den XTS-Spezialisten von Beckhoff wurde eine<br />
passgenaue Lösung als vormontierte und getestete Baugruppe<br />
mit dem GFX-Führungssystem von Hepco Motion zur Verfügung<br />
gestellt. Henri Paus ergänzt: „Nicht nur die Mechanik muss sich<br />
schnell abkoppeln lassen. Elektronik und Steuerung müssen<br />
ebenso mit den richtigen Steckerverbindern und Anschlüssen für<br />
die Trennung vorbereitet sein. Und durch die Aufteilung der Software<br />
in entsprechende Bausteine haben wir auch hier für Flexibilität<br />
gesorgt.“<br />
AUF ZEHN MIKROMETER GENAU<br />
Die zu montierenden optischen Module sind in der Regel 5 bis<br />
18 Millimeter klein und verlangen vom Transportsystem eine Positioniergenauigkeit<br />
von mindestens 50 Mikrometer. Dabei sind<br />
Einflussfaktoren wie Temperatur und kleinste Vibrationen der<br />
XTS-Mover zu berücksichtigen. „Die tiefe Integration des XTS in<br />
unsere Steuerungsarchitektur ermöglicht eine einfache Kompensation<br />
solcher Einflussfaktoren“, erläutert dazu Bernard Gerdes,<br />
Leiter der Beckhoff-Niederlassung in Enschede. IMS hat beispielsweise<br />
mithilfe zusätzlicher Sensoren die Temperatureinflüsse<br />
kompensiert. Obwohl sich die Geräte in einem temperaturkontrollierten<br />
Reinraum befinden, unterliegt das Transportsystem<br />
Temperaturschwankungen. Dies muss kompensiert werden.<br />
„Gemeinsam mit Beckhoff und Hepco ist es uns gelungen, nicht<br />
nur in der Transportrichtung sehr präzise zu sein, sondern das<br />
Produkt auch in der Höhe sehr genau zu positionieren“, betont<br />
Henri Paus. Mit dieser Vibrationsdämpfung und der erwähnten<br />
Temperaturkompensation kann IMS die Träger nun mit einer äußerst<br />
hohen Genauigkeit von zehn Mikrometer an den Arbeitsstationen<br />
positionieren.<br />
ERSTE ANLAGE BESTÄTIGT FLEXIBILITÄT<br />
IMS hat hohe Erwartungen an die zweite Generation seiner Produktionslinie<br />
für optische Module, wie Henri Paus erläutert:<br />
„Ich rechne damit, dass wir in den nächsten Jahren mindestens<br />
so viele Systeme wie von der ersten Generation auf den Markt<br />
bringen können. Denn kleine optische Komponenten, wie sie in<br />
Smartphones stecken, werden zunehmend auch in Monitoren,<br />
Drohnen und Autos eingesetzt. Zudem sind die Flexibilität, Modularität<br />
und Skalierbarkeit der IMS-Plattform auch für ganz andere<br />
Montageanwendungen interessant, zum Beispiel für die Produktion<br />
von Komponenten der Medizintechnik und Pharmaindustrie.“<br />
Wie flexibel die 3PX-Produktionsplattform ist, zeigte IMS bereits<br />
bei der ersten Anlage. „Die Anlage war nahezu versandfertig,<br />
da fragte der Kunde an, ob er sie auch für Produkte verwenden<br />
könne, die viel größer sind als ursprünglich spezifiziert“, erinnert<br />
sich Henri Paus. „Ein komplettes Redesign der Anlage war dennoch<br />
nicht nötig.“ IMS musste nur einige Teile etwas vergrößern<br />
und die umgebaute Maschine war zeitnah versandbereit.<br />
Bild: Tjeerd Derkink<br />
www.beckhoff.com; www.ims-nl.com<br />
Bremsentechnologie 4.0<br />
für höchste Ansprüche<br />
ROBA ® -servostop — Kompakte,<br />
leistungsdichte Sicherheitsbremse<br />
für Robotorgelenke<br />
Besuchen Sie uns auf der SPS, Halle 4 Stand 278<br />
www.mayr.com<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> 31
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
M12-PUSH-PULL-STECKVERBINDER<br />
SCHNELLER UND WERKZEUG-<br />
LOSER GERÄTEANSCHLUSS<br />
Bewährtes erhalten und Innovatives<br />
ergänzen – das war die Vision von<br />
Phoenix Contact bei der Entwicklung der<br />
M12-Push-Pull-Schnellverriegelung nach<br />
IEC 6<strong>10</strong>76-2-0<strong>10</strong>. Durch die Integration<br />
bestehender Technologien erhält<br />
das Push-Pull-System Einzug in neue<br />
Bereiche für vorkonfektionierte<br />
und konfektionierbare<br />
Steckverbinderlösungen.<br />
Fabian Peper und Marc Plückebaum sind Produktmanager<br />
im Bereich „Industrial Field Connectivity“<br />
bei der Phoenix Contact GmbH & Co. KG in Blomberg<br />
Die bewährte M12-Schraubverrieglung hat einen großen Nachteil,<br />
und zwar den hohen Zeitaufwand für das korrekte Verschrauben.<br />
Um die Verriegelung durch Schnellkuppeltechniken zu ersetzen<br />
oder mit dem M12-Gewinde zu kombinieren, entstanden in den<br />
letzten Jahren verschiedene Ansätze zur Optimierung. Dabei blieb es jedoch<br />
immer bei proprietären Lösungen, die sich letztlich nicht als Marktstandard<br />
etablieren konnten.<br />
Die IEC 6<strong>10</strong>76-2-0<strong>10</strong> Norm schafft eine weltweite Akzeptanz durch eine<br />
harmonisierte normative Einbindung für das M12-Push-Pull-System. Sie ermöglicht<br />
es, zukünftig Automatisierungskomponenten mit einem durchgängigen<br />
standardisierten Push-Pull-Anschluss auf Basis von M12 zu verbinden.<br />
DIE EIGENSCHAFTEN VON M12 PUSH-PULL<br />
Vergleicht man die M12-Push-Pull-Schnellverriegelung mit einem konventionellen<br />
M12-Steckverbinder mit Standardgewinde, bietet M12 Push-<br />
Pull eine deutliche Zeitersparnis bei der Installation. Durch das einfache<br />
Stecken der Verbindung soll der Anwender bis zu 80 % Installationszeit<br />
sparen – und damit auch Kosten. Durch die verbesserte Handhabung der<br />
M12-Push-Pull-Schnell verriegelung kann auch das Geräte-Layout kompakter<br />
werden. Zum einen ist weniger Platz zwischen einzelnen Geräte-<br />
Ports erforderlich, zum anderen lassen sich die Geräte-Ports wahlweise<br />
vollständig „versenkt“ ins Gerät integrieren. Beide Vorteile folgen dem<br />
Trend der Miniaturisierung.<br />
32 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
Neben der Standardisierung ist vor allen Dingen eine durchgängige<br />
Systemto pologie erforderlich. Neben den Geräte-Ports mit<br />
Duo-Kontur benötigt der End anwender auch umspritzte M12-<br />
Push-Pull-Leitungen, Steckverbinder zur Selbstkonfektionierung<br />
sowie Verteilungssysteme, um eine durchgängige Verdrahtung<br />
nach seinen Ansprüchen umzusetzen. Die Idee bei der Weiterentwicklung<br />
des M12 ist, dass das bewährte M12-Vollgewinde erhalten<br />
bleibt. Der Push-Pull-Mechanismus sitzt einfach davor,<br />
was den Umstieg auf Push-Pull vereinfacht.<br />
Insbesondere die Design-in-Eigenschaften der Gerätesteckverbinder<br />
verdeutlichen die Vorteile der Push-Pull-Technik. Im<br />
Gerät ändert sich nichts – die geringe Modifikation für die Push-<br />
Pull-Technik erfolgt nur im Bereich des M12-Gewindes. Der Vorteil:<br />
Die Funktionalität der Geräte wird ohne Zusatzaufwand erweitert.<br />
Das bietet dem Endanwender die Wahlfreiheit, die Feldverkabelung<br />
entweder mit herkömmlicher M12- oder mit Push-<br />
Pull-Schnellverriegelung umzusetzen.<br />
Bei den geschirmten Leitungen erhält nicht nur die neue<br />
Schnellverriegelung Push-Pull Einzug, sondern wird auch durch<br />
die Advanced Shielding Technology sinnvoll ergänzt.<br />
NAHTLOSES SCHIRMKONZEPT<br />
DIE PUSH-LOCK-ANSCHLUSS-<br />
TECHNIK STEHT FÜR EINEN<br />
WERKZEUGLOSEN UND<br />
SICHEREN LEITERANSCHLUSS<br />
Die Advanced Shielding Technology von Phoenix Contact ermöglicht<br />
eine neue Art der Schirmanbindung mit flüssigem Metall –<br />
damit ist die Zeit des klassischen Zink-Druckgusses bei Crimphülsen<br />
vorbei. Eine besondere Vorumspritzung verbindet den<br />
konfektionierten Steckbereich mit den Einzeladern – das Polyamid<br />
erhöht die mechanische Robustheit und verhindert Kurzschlüsse<br />
zwischen Schirmumspritzung und Kontaktträger. Die stoffschlüssige<br />
Verbindung zwischen Leitungsschirm und Spezialzinn ermöglicht<br />
eine 360 °-Schirmanbindung an den M8-/M12-Kopf.<br />
Steigende Anforderungen an die Feldverkabelung erfordern immer<br />
neue Entwicklungen bei den Steckverbindern – und das gilt<br />
ganz besonders für die Schirmanbindung. Mit der neuen Advanced<br />
Shielding Technology leistet Phoenix Contact einen Beitrag,<br />
um M8-/M12-Steckverbinder weiter zu optimieren: robust, hochverfügbar,<br />
langlebig sowie widerstandsfähig auch bei Überlastung.
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
01 02<br />
01 Das herstellerübergreifende<br />
Verriegelungssystem ermöglicht<br />
sicheres und einfaches Stecken;<br />
auch bei beengten Platzverhältnissen<br />
und hoher<br />
Verkabelungsdichte<br />
02 Die M12-Duo-Kontur erlaubt<br />
eine flexible Feldverdrahtung mit<br />
M12-Schraubsteck verbindern<br />
(links) oder neuer Push-Pull-<br />
Schnellverriegelung (rechts)<br />
Damit wird ein wichtiger Grundstein gelegt für die Verkabelung<br />
der Zukunft – im Hinblick auf die Anforderungen von Industrie 4.0<br />
oder Industrial Internet of Things. Verfügbar ist die neue Technik<br />
für die Daten-, Signal- und Leistungsübertragung. Zukunftsfähig<br />
wird die Technik auch durch die verbesserten EMV- und Übertragungseigenschaften,<br />
und weil sie die zunehmende Miniaturisierung<br />
bei der Feld- und Geräteverkabelung unterstützt.<br />
INTUITIVER PUSH-LOCK-ANSCHLUSS<br />
Um das M12-Push-Pull-System weiter auszubauen, bietet Phoenix<br />
Contact zukünftig auch konfektionierbare M12-Steckverbinder mit<br />
Push-Pull-Schnellverriegelung und Push-Lock-Anschluss an. So<br />
lassen sich unterschiedliche Leitungslängen flexibel und individuell<br />
vor Ort verdrahten.<br />
Die Anschlusstechnik Push-Lock hat sich unter den anderen<br />
Anschlusstechniken, wie Schraub- oder Schneidklemmanschluss,<br />
am Markt etabliert und steht für einen werkzeuglosen und sicheren<br />
Leiteranschluss. Um die Leiter zu kontaktieren, wird eine<br />
Schenkelfeder genutzt. Somit lässt sich der jeweilige Leiter direkt<br />
„Push-in-artig“ stecken. Aber der Push-Lock-Anschluss bietet<br />
noch einen weiteren wichtigen Vorteil bei der Konfektionierung<br />
von M12-Steckverbindern. An der Klemmkammer befindet sich<br />
ein Hebel, der sich von Hand bedienen lässt. Somit können<br />
Anwender die Klemmkammer werkzeuglos und schnell öffnen<br />
und schließen. Wenn der Hebel geöffnet ist, bleibt auch die<br />
Klemmkammer offen und beide Hände sind für die Zuführung<br />
des Leiters verfügbar. Dies macht die Installation komfortabler<br />
und schneller.<br />
Um den Anschluss noch intuitiver zu machen, gibt es neben der<br />
numerischen auch eine farbliche Kennzeichnung. Die Hebel sind<br />
je nach Anwendung in den standardisierten Farben der Signal-,<br />
Daten- und Energieleitungen ausgeführt. So kann der Installateur<br />
die Leiter einfach zuordnen und die Fehlerquote reduzieren. Zudem<br />
wird die Inbetriebnahme der Anlage verkürzt und die Verfügbarkeit<br />
gesteigert.<br />
FAZIT<br />
Durch die normative Standardisierung der IEC 6<strong>10</strong>76-2-0<strong>10</strong><br />
wurde die Grundlage für eine innovative Weitentwicklung des<br />
M12-Steckverbinders geschaffen. Mit den M12 Push-Pull ungeschirmten<br />
konfektionierten Leitungen mit der A-Kodierung bietet<br />
Phoenix Contact bereits seit der Hannover Messe 2021 die<br />
ersten Produkte. Das Push-Pull-Portfolio wird zudem in diesem<br />
Jahr zur SPS um geschirmte A-kodierte und D-kodierte Leitungen<br />
sowie konfektionierbare M12-Steckverbinder mit Push-<br />
Pull-Schnellverriegelung erweitert.<br />
Dadurch lassen sich die Vorteile der Push-Pull-Technik nutzen,<br />
etwa das einfachere Handling oder die höhere Wirtschaft-<br />
lichkeit. Ziel für die folgenden Monate und Jahre ist der kontinuierliche<br />
Ausbau der M12-Push-Pull-Schnellverriegelung in den<br />
Bereichen Signal-, Daten- und Leistungsverkabelung im industriellen<br />
Bereich.<br />
Bilder: Phoenix Contact<br />
www.phoenixcontact.com<br />
DIE IDEE<br />
„Rundsteckverbinder sind in zahlreichen<br />
Branchen und Applikationen<br />
Standard. Schraubverrieglungen<br />
haben sich in diesem Bereich als<br />
zuverlässige Lösung durchgesetzt,<br />
tragen aber einen entscheidenden<br />
Nachteil im Gepäck: Das korrekte Verschrauben<br />
dauert zu lang. Deshalb<br />
arbeiten wir bei Phoenix Contact<br />
schon lange daran, Gewinde durch<br />
Schnellkuppeltechniken zu ersetzen.<br />
Besonders wichtig war uns, dass wir<br />
unseren Kunden nicht nur eine<br />
proprietäre Lösung anbieten, sondern<br />
eine normierte Variante mit dem<br />
Potential, sich als durchgehender<br />
Marktstandard zu etablieren.“<br />
Fabian Peper und Marc Plückebaum,<br />
Produktmanager, Phoenix Contact<br />
03 Der M12-Steckverbinder<br />
mit Push-Lock-Anschluss<br />
kombiniert mit der<br />
Push-Pull-Schnellverriegelung<br />
34 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
MARKTPLATZ<br />
MULTI-SENSOR MIT AUTOMATISCHER POSITIONSKORREKTUR<br />
Das Entwicklungsboard PVL4M kombiniert erstmals einen TMR-Winkelsensor<br />
mit dem Hall-Sensor iC-PVL von IC-Haus für die absolute Winkelmessung<br />
und permanente Umdrehungszählung am freien Achsenende. Die Auswertung<br />
übernimmt der neue 26-Bit Encoder-Signalprozessor iC-TW29 mit<br />
integriertem EEPROM. Zur Kombination mit dem Sensor-Board PVL4M<br />
stehen diverse iC-TW29-Evalboards zur Wahl. Die Sinus-/Cosinus-Signale des<br />
TMR-Sensors werden im Chip aufbereitet, interpoliert und mit einer frei<br />
wählbaren Auflösung ausgegeben – etwa über BiSS mit einer Winkelauflösung<br />
von 18 Bit und einer Umdrehungszahl von 24 Bit. Dank des Super-Caps<br />
auf dem Sensorboard ist eine unterbrechungsfreie Umdrehungszählung<br />
durch iC-PVL über mehrere Stunden ohne externe Versorgung möglich. Die<br />
Datenausgabe folgt dem Achsenwinkel mit einer Verzögerung von nur 1,5 µs. Zeitgleich sorgt die automatische Korrektur<br />
dynamischer Signalfehler für eine bestmögliche Messgenauigkeit bei axialem Spiel der Motorachse.<br />
www.ichaus.de<br />
ADAPTERTÜLLEN-<br />
SYSTEM ERWEITERT<br />
Icotek hat die Imas-Connect-<br />
Serie um USB-3.0-Keystone-<br />
Module und Schottkupplungen<br />
für Pneumatikschläuche<br />
erweitert. Durch diese Adapter-<br />
Serie wird die teilbare Kabeleinführung<br />
zum Hybridsystem.<br />
Diese Serie ist ein modulares<br />
Adaptertüllen-System zur<br />
Aufnahme von Keystone-Modulen,<br />
Push-Pull-Anbaugehäusen,<br />
Rundsteckverbindern, Schlauchverschraubungen<br />
und Druckausgleichselementen.<br />
Die Keystone-<br />
Module für USB 3.0-, HDMI- und<br />
CAT6-Stecker sind auch einzeln<br />
für den Einsatz mit den AT-KSund<br />
QT-AT-KS-Adaptertüllen<br />
erhältlich. Durch diese Adaptertüllen<br />
werden Steckverbinder<br />
direkt in die Kabeleinführung<br />
integriert. Eine separate<br />
Lochung in der Gehäusewand ist<br />
nicht notwendig. Die Pneumatik-Schott-Steckverbindungen<br />
M12 × 1.0 und M14 × 1.0 werden<br />
in die Adaptertüllen verschraubt<br />
und somit direkt mit in die<br />
Kabeleinführung integriert.<br />
Die Schottkupplungen für<br />
Pneumatikschläuche sind auch<br />
einzeln, erhältlich. Die Schottkupplungen<br />
bestehen aus<br />
vernickeltem Messing.<br />
www.icotek.com<br />
DER NEUE<br />
LEISTUNGSSTANDARD<br />
Das GearSkiving von LMT Fette mit prozesssicherer Simulation ist<br />
der neue Leistungsstandard für das Wälzschälen. Unsere<br />
leistungsstarken Werkzeuge garantieren dank ihrer besonderen<br />
Kombination aus exzellenter Schneidkantenpräparation und<br />
individueller Prozesssimulation Höchstleistungen bei der Fertigung<br />
von Innen- und Außenverzahnungen.<br />
Für Ihre Anforderungen genau die beste Lösung.<br />
www.lmt-tools.com
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
KOMPONENTEN FÜR LABORPRESSEN<br />
VON DER IDEE ZUM SERIENPRODUKT<br />
Auch in der Materialherstellung steht<br />
die Entwicklung vor der Serie.<br />
Laborpressen von Joos dienen in<br />
Branchen wie der Holz-, Automobil- oder<br />
Kunststoffindustrie nicht nur dazu,<br />
Verbundwerkstoffe zu entwerfen und<br />
Materialien zu erproben, sondern auch<br />
der Grundlagenforschung und<br />
Untersuchung der Materialreaktion.<br />
Sensoren und Steuerungskomponenten<br />
von Gefran sorgen für die einwandfreie<br />
Funktionalität der flexibel<br />
einstellbaren Pressen.<br />
Danica Schwarzkopf, Sales Excellence / Marketing Manager,<br />
Gefran Deutschland GmbH, Seligenstadt<br />
Die Gottfried Joos Maschinenfabrik gehört seit vielen<br />
Jahren zu den führenden deutschen Herstellern von<br />
hydraulischen Pressen und Vakuumpressen. Das Unternehmen<br />
hat für die Entwicklung und Erprobung<br />
von Verbundwerkstoffen und die Optimierung der Fertigungsprozesse<br />
Laborpressen im Portfolio, deren flexible Modulbauweise<br />
den Entwicklern und Forschern große Handlungsspielräume<br />
lässt, bevor es in die Serienfertigung geht. Eingesetzt<br />
werden die Pressen in Universitäten, Instituten, Forschungseinrichtungen<br />
und Firmenlabors.<br />
EINSATZBEREICHE DER LABORPRESSE<br />
Die Joos-Laborpresse LAP kommt zum Einsatz, wenn Materialforschung<br />
in Branchen wie der Holz-, Kunststoff- und Automobilindustrie<br />
betrieben wird oder Nullserien von Bauteilen hergestellt<br />
werden sollen. Sie zeichnet sich durch solide Bauweise und ausgereifte<br />
Technik aus. „Diese Maschinen sind im Vergleich zu unseren<br />
anderen Pressen die mit der kleinsten Nutzfläche, die aber den<br />
höchsten Temperatur- und Druckbereich haben“, erklärt Jonas<br />
Joos, Geschäftsführer der Joos Maschinenfabrik GmbH & Co. KG.<br />
„Da der Anwender mitunter nicht weiß, was er im nächsten Jahr damit<br />
entwickeln möchte, wird sie in der Regel sehr flexibel ausgelegt.“<br />
Die Nutzfläche der Laborpresse LAP beträgt 450 × 450 mm<br />
oder 550 × 550 mm bei den beiden größten Standardmodellen. Auf<br />
Wunsch des Anwenders werden sie auch größer ausgelegt.<br />
Zu den Grundmerkmalen der LAP gehören eine Heiz-Kühlfunktion<br />
bis 450 °C bei hoher Temperaturgenauigkeit, außerdem<br />
eine präzise Druckregelung, elektronische Positionsregelung<br />
sowie elektronische Messdatenerfassung. „Druckregelung,<br />
Temperatur und die Größe der Nutzfläche sind die wichtigsten<br />
Parameter der Laborpresse“, bekräftigt Georg Holtermüller, verantwortlich<br />
für Elektrokonstruktionen bei Joos. „Die Pressen<br />
werden sowohl als Serienmaschinen als auch in anwenderspezifischer<br />
Ausführung hergestellt.“<br />
UNTERSCHIEDLICH LANGE MESSWEGE<br />
Seit mehr als 15 Jahren setzt Joos auf Bauteile und Elemente der<br />
Firma Gefran. Aus dem Portfolio des Herstellers für Komponenten<br />
und Systeme zur Automatisierung und Steuerung von Industrieprozessen<br />
verbaut Joos in seiner Laborpresse LAP den<br />
Druckmessumformer KS, den Leistungsregler GFX4 und den<br />
Seilzugaufnehmer GSF.<br />
Der Seilzugaufnehmer GSF wird in der Laborpresse eingesetzt,<br />
wenn sie mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gefahren<br />
werden soll und eine Messwegerfassung der Presse benötigt wird.<br />
Der kompakte GSF soll sich einfach montieren, über einen uni-<br />
36 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
01 02 03<br />
01 Der Seilzugaufnehmer wird eingesetzt, wenn die Laborpresse<br />
mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gefahren werden soll<br />
02 Bis zu vier unterschiedliche Heizzonen steuert der<br />
Leistungssteller in der Laborpresse<br />
03 Der kompakte Druckmessumformer regelt den hydraulischen<br />
Druck der Presse und die Umschaltung von Niedrig- auf Hochdruck<br />
versellen M12-Stecker anschließen und entsprechend den Anforderungen<br />
konfigurieren lassen.<br />
Joos erklärt: „Der GSF bezieht vom Presstisch die Information<br />
über die Posi tion, anhand derer wir in Verbindung mit einer frequenzgeregelten<br />
Pumpe an der Hy draulik auf Langsamschließen<br />
oder Langsamöffnen umschalten.“ Benötigt wird diese Funktion<br />
vor allem, wenn Formenträger eingesetzt werden, sodass die<br />
Presse im Langsamhub sanft in das Werkzeug hereinfährt.<br />
BIS ZU VIER UNTERSCHIEDLICHE HEIZZONEN<br />
Das Herzstück der Laborpresse ist die flexibel konfigurierbare<br />
Heizplatte, deren Wärmeträgermedium Wasser oder Öl sein kann.<br />
Das Pressgut, das aus per Druck und Temperatur form baren Materialien<br />
aller Art wie Holz oder Thermoplasten bestehen kann,<br />
lässt sich direkt in der Presse abkühlen. Hierzu werden unter den<br />
Heizplatten entsprechende Kühlfelder verbaut. Möchte der Anwender<br />
die Heizplatten in Zonen unterschiedlicher Temperatur<br />
aufteilen, kommt der Leistungssteller GFX4 von Gefran zum Zug,<br />
der die genaue Regelung von bis zu vier Heiz zonen und das<br />
Schalten der Heizungslast in den Pressen steuert.<br />
„Mit einer Einheit können vier einzelne Temperatur-Regelungen<br />
ersetzt werden“, betont Sascha Kampfmann, Produktmanager<br />
Automation bei Gefran. Der GFX4 kann wahlweise ein-, zwei-<br />
oder dreiphasige Lasten schalten. Die Ist-Wert erfassung kann<br />
über einzeln anschließbare Temperatursensoren erfolgen, während<br />
mit optionalen Stromwandlern ein eventueller Lastausfall<br />
überwacht werden kann. „Über eine der vielen erhältlichen Feldbusschnittstellen<br />
wie Profinet oder Ethercat können die Prozessdaten<br />
des GFX4 von einer übergeordneten Steuerung ausgelesen<br />
und verarbeitet werden“, erklärt Kampfmann.<br />
DER RICHTIGE HYDRAULISCHE DRUCK<br />
Mit einem Messbereich von 400 bar erfasst und regelt der Druckmessumformer<br />
KS den hydraulischen Druck beziehungsweise<br />
die Schließkraft der Presse. „Wenn die Presse sich nicht mehr bewegt,<br />
schaltet die Maschine auf Druckaufbau um“, erklärt Holtermüller.<br />
Ein spezielles Ventil stellt zwischen Niederdruck und<br />
Hochdruck um. Niederdruck erzeugt großes Volumen und Geschwindigkeit,<br />
Hochdruck kleines Volumen und mehr Kraft. Der<br />
Drucksensor dient auch dazu, bei Erreichen des gewünschten<br />
Endwertes die Pumpe auszuschalten.<br />
Der Sensor sitzt im Hydraulikaggregat und zeichnet sich durch<br />
hohe Sicherheitsreserven aus: Bis zu zweifacher Überdruck und<br />
vierfacher Berstdruck können erreicht werden. „Insbesondere<br />
im Bereich der Hydraulik sind stark ausgeprägte Druckspitzen<br />
zum Beispiel beim Anlauf einer Pumpe oder beim Öffnen und<br />
Schließen eines Ventils kennzeichnend“, führt Sascha Kampfmann<br />
aus. „Dadurch kann der Druckmessumformer grundsätzlich<br />
Schaden nehmen, allerdings ist die Serie KS auf Anfrage mit<br />
einem integrierten Druckdämpfer lieferbar, der die schädlichen<br />
Druckspitzen zum Schutz des Sensors mit Hilfe einer Durchgangsbohrung<br />
mit 0,5 mm Durchmesser abschwächt.“<br />
Bilder: Aufmacher Joos; sonstige Gefran<br />
www.gefran.com<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> 37
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
INITIALSENSOREN<br />
VIBRATIONEN AN WINDENERGIE-<br />
ANLAGEN ERFASSEN<br />
Viele Windenergieanlagen (WEA) erzielen nicht<br />
den optimalen Ertrag, weil Unwuchten an den<br />
Rotorblättern ihren Wirkungsgrad verringern.<br />
ETA Dynamics will das jetzt ändern: Künftig<br />
sollen Schäden an WEA mithilfe moderner<br />
Messtechnik bereits im Anfangsstadium erfasst<br />
werden. Beschleunigungssensoren von ASC<br />
übernehmen dabei eine Schlüsselfunktion und<br />
sorgen zudem für mehr Betriebssicherheit.<br />
Renate Bay ist Geschäftsführerin der ASC GmbH in Pfaffenhofen<br />
Von außen sehen alle Windenergieanlagen gleich aus.<br />
Selbst Fachleute erkennen Veränderungen am Material<br />
oder in der Struktur nur durch eingehende Untersuchungen.<br />
Da viele Windparks schwer erreichbar sind,<br />
finden Inspektionen aus Kostengründen aber oft nur ein bis<br />
zweimal pro Jahr statt. In der Zeit zwischen den Überprüfungen<br />
sind die Anlagen oft monatelang sich selbst überlassen. Das hat<br />
zur Folge, dass sich kleinere Schäden unbemerkt ausbreiten und<br />
zu einem Sicherheitsrisiko für die Anlage werden können. Darüber<br />
hinaus wirken sich Anomalien auch negativ auf den Ertrag<br />
einer WEA aus: Eine 2-Megawatt-Windenergie-Anlage verzeichnet<br />
aufgrund von Unwuchten z. B. jährlich Ertragsverluste von<br />
rund 20.000 Euro.<br />
An Rotoren von WEA treten sowohl aerodynamische als auch<br />
massebedingte Unwuchten auf, zum Teil auch Kombinationen<br />
aus beiden. Die Ursachen sind vielfältig: Massebedingte Unwuchten<br />
können z. B. durch Eisbildung, Wasseraufnahme oder bereits<br />
in der Herstellung der Rotorblätter entstehen, während aerodynamische<br />
Unwuchten u. a. aus einer fehlerhaften Blattwinkelverstellung,<br />
Fehlern im Profil von Blättern oder Blatterosion resultieren.<br />
38 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
Play Your Game.<br />
At SPS <strong>2022</strong>.<br />
ANLAGENKONTROLLEN HÄUFIG UNZUREICHEND<br />
Mittlerweile werden einige Windenergieanlagen durch ein spezialisiertes Monitoring<br />
Center überwacht, um Veränderungen frühzeitig erkennen zu können. Der<br />
Ingenieurdienstleister ETA Dynamics aus Kiel bietet diesen Service weltweit für<br />
Anlagenbetreiber an und verfügt über eine jahrzehntelange Erfahrung in dem Bereich.<br />
Nach Ansicht von Geschäftsführer Dipl.-Ing. Roman Wolff steht die Branche<br />
beim Condition Monitoring von WEA, einem Teilbereich des übergreifenden<br />
Health Monitoring Konzepts, allerdings noch ganz am Anfang: „Selbst viele Energieversorger<br />
vernachlässigen das Thema sträflich und tasten sich erst langsam an<br />
einen professionellen Anlagenbetrieb heran.“<br />
LÜCKENLOSES MONITORING IST ESSENZIELL<br />
OHNE DIE LÜCKENLOSE ÜBERWACHUNG<br />
VON WINDENERGIEANLAGEN WERDEN WIR<br />
DIE ENERGIEWENDE NICHT SCHAFFEN<br />
Der Windenergie-Experte findet das nicht nur in ökonomischer Hinsicht problematisch:<br />
„Ohne die lückenlose Überwachung von WEA werden wir auch die Energiewende<br />
nicht schaffen“, ist Wolff überzeugt. Er hat in seinem Berufsleben schon viele<br />
Schäden an Windenergieanlagen gesehen und weiß, dass viele von ihnen schon bei<br />
der Konstruktion der WEA hätten vermieden werden können. Dem stünde aber der<br />
enorme Kostendruck gegenüber, dem die Hersteller ausgesetzt seien. „Sie sparen an<br />
Material und verwenden sehr dünne Strukturen.“ Durch die immer leichtere Bauweise<br />
der WEA verringern sich laut Wolff auch die Auslegungsreserven kontinuierlich<br />
– also die Toleranzen, die man als Sicherheitspuffer bei der Entwicklung der Anlagen<br />
mit einberechnet. Sie sollen dafür sorgen, dass die WEA auch punktuellen<br />
Überbelastungen problemlos standhalten.<br />
„Da die Auslegungstoleranzen in den letzten Jahren stetig kleiner geworden sind,<br />
ist eine permanente Überwachung der Anlagen umso wichtiger“, beschreibt Wolff<br />
die Herausforderung. Schon geringste Abweichungen beim Blatteinstellwinkel können<br />
erhebliche aerodynamische Unwuchten verursachen. Passieren z. B. beim Aushärten<br />
der Rotorblätter in der Fertigung Fehler, können sich Verformungen bilden.<br />
Dadurch liegt die Strömung anders an den Rotorblättern an als berechnet und es<br />
wirken andere Kraftmomente auf die Gondel und den Turm der Anlage bis hinunter<br />
in das Fundament ein.<br />
INERTIALSENSOREN ERFASSEN KLEINSTE VERÄNDERUNGEN<br />
Bei der Überwachung der Windenergieanlagen setzen Wolff und seine Kollegen<br />
auch auf Sensorik: „Wir verwenden für das Condition Monitoring unter anderem<br />
Partikelzähler und Ölqualitätssensoren, aber auch einfache Beschleunigungssensoren.“<br />
Mit der herkömmlichen Messtechnik können aber bei weitem nicht alle Vorgänge<br />
an den Anlagen erfasst werden, denn sie ist ausschließlich am Antriebsstrang<br />
zwischen Rotorlager, Getriebe und Generator verbaut. „Am Rotor mit den einzelnen<br />
Rotorblättern sowie dem Stahlrohrturm, Betonturm bzw. Stahlrohr-Beton-Hybridturm<br />
und dem Fundament passiert aber ebenfalls eine Menge“, so Wolff.<br />
Um auch diesen Bereich künftig lückenlos überwachen zu können, hat ETA Dynamics<br />
Beschleunigungssensoren der ASC GmbH getestet. Wolff war über ein Fachmagazin<br />
auf das Unternehmen aufmerksam geworden, das eine große Bandbreite<br />
hochgenauer Inertialsensoren für anspruchsvolle Test- und Messapplikationen anbietet.<br />
Der Ingenieur nahm Kontakt mit den Sensor-Spezialisten aus Pfaffenhofen<br />
auf und merkte schnell, dass er dort finden würde, was er suchte: „ASC ist einer der<br />
wenigen Hersteller am Markt, die so präzise Beschleunigungssensoren fertigen, wie<br />
wir sie benötigen. Die Sensoren passen optimal in unser messtechnisches Konzept.“<br />
Wolff überzeugte vor allem das gute Signal-Rausch-Verhältnis der kapazitiven triaxialen<br />
Beschleunigungssensoren ASC 5511LN und ASC 5515 LN, das die hochgenauen<br />
Messungen an den Windenergieanlagen überhaupt erst möglich macht. Die<br />
It’s All About Listening.<br />
And Understanding.<br />
Nur wer gut zuhört und versteht,<br />
kann die Anforderungen von Kunden<br />
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KEBA auf der SPS in Nürnberg vom<br />
08.-<strong>10</strong>.11.<strong>2022</strong> in Halle 7, Stand 470.
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Low-Noise-Sensoren bieten in Abhängigkeit des Messbereiches<br />
eine geringe Rauschdichte von 7 bis 400 μg/√Hz auf und<br />
verfügen über einen Frequenzbereich zwischen DC und<br />
2.000 Hz (± 5 %). Nur durch das kapazitive Messprinzip der<br />
Sensoren auf Basis qualitativ hochwertiger mikro-elektronisch-mechanischer<br />
Systeme (MEMS) können die niedrigen<br />
Rotordrehfrequenzen von Windenergieanlagen (
MARKTPLATZ<br />
WÄLZSCHÄLEN UND DREHEN ZUSAMMENGEFÜHRT<br />
Innen- und Außenverzahnungen sind in der Elektromobilität, in Planetengetrieben oder im Hydraulikbereich<br />
anzutreffen. Aber deren Herstellung ist nicht immer trivial und deshalb kann das Wälzschälen<br />
eine gute Alternative darstellen. Das Verfahren ist schneller als Stoßen sowie flexibler als<br />
Wälzfräsen und Räumen. Allerdings gilt das Verfahren als eher kompliziert. Denn Wälzschälen ist<br />
ein Verfahren mit potenziell vielen Einstellparametern, die die Bedienoberfläche der neuen VSC<br />
400 PS von EMAG aber vereinfacht. Im Grunde gibt der Bediener nur die gewünschten Verzahnungswerte<br />
des Bauteils, die Werte des Werkzeugdatenblatts und die Schnittwerte ein. Den Rest macht<br />
laut Hersteller die Maschine. Sie berechnet selbstständig das Bearbeitungsprogramm für den<br />
Wälzschälprozess. Darüber hinaus profitieren Anwender von technischen Details der Maschine, die für Bauteile mit einem maximalen<br />
Durchmesser von 340 Millimetern und einer maximalen Höhe von 420 Millimetern ausgelegt ist. Die Direktantriebe sorgen<br />
in der Haupt- und Frässpindel für synchronisierte Achsen während des spanenden Prozesses. Zudem lässt die steif ausgelegte<br />
B-Achse eine große Varianz von Achskreuzwinkeln zu und hydrostatische Führungen dämpfen Vibrationen. Vor diesem Hintergrund<br />
kann die neue Maschine ein Gamechanger sein, weil sie das Wälzschälen nicht nur mit Drehprozessen kombiniert, sondern auch<br />
bis zu vier verschiedene Wälzschälwerkzeuge auf zwei Spindeln aufnehmen kann. Dazu kommen bis zu sechs Drehwerkzeuge.<br />
www.emag.com<br />
ÖLFREIE SCHMIER-<br />
MITTEL SCHONEN DIE<br />
UMWELT<br />
MODERNE<br />
SENSORTECHNIK<br />
DIE INTELLIGENTE KUPPLUNG.<br />
Umweltfreundlich und<br />
kostensparend, sind die<br />
ölfreien Schmiermittel für die<br />
metallverarbeitende Industrie<br />
von LBI Oil Free. Da die<br />
Rezepturen des Mittels<br />
komplett auf Mineralö l<br />
verzichten, wird Energie<br />
gespart, denn es entfällt der<br />
Waschprozess von Werkstück<br />
und Bearbeitungsumfeld. Die<br />
Schmierstoffe trocknen<br />
schnell, so dass damit behandelte<br />
Werkstücke ohne<br />
weiteres anschließend<br />
geschweißt und sogar lackiert<br />
werden können. Alle Produkte<br />
werden auf Basis von umweltund<br />
arbeitsplatzfreundlichen<br />
Rohstoffen entwickelt und<br />
hergestellt. Das Unternehmen<br />
setzt hierbei auf regenerative<br />
und synthetische Polymere, die<br />
in der Regel biologisch<br />
abbaubar, kennzeichnungsund<br />
biozidfrei sind. Sie<br />
kommen zudem ohne Chlor,<br />
Silikon und Schwermetalle aus.<br />
Zudem sind die Schmiermittel<br />
auch sparsam im Verbrauch.<br />
Bild: iStock<br />
lbi-oilfree.de<br />
Besuchen Sie uns auf der sps<br />
in Nürnberg, 8.-<strong>10</strong>.11.<strong>2022</strong><br />
Halle 3A, Stand 121<br />
RW-KUPPLUNGEN.DE
MARKTPLATZ<br />
KOMPAKTE SICHERHEITSKUPPLUNG FÜR<br />
INDIREKTE ANTRIEBE<br />
Die axial kurze Bauweise der Sicherheitskupplungen<br />
ECE von Enemac kommt<br />
engen Einbausituationen entgegen. Ihre<br />
robuste Konstruktion ermöglicht ein<br />
sicheres Schaltverhalten bei überschaubarem<br />
Einzelteileinsatz. Eine punktgenaue<br />
Drehmomentbegrenzung garantiert<br />
Enemac durch die eingesetzten<br />
Tellerfedern, die ohne Wechsel auch<br />
große Einstellbereiche zulassen. Das Kugelrastprinzip unterbricht im<br />
Störfall innerhalb weniger Winkelgrade den Antriebsstrang zwischen<br />
Motor und Maschine. Standardmäßig sind die Kupplungen<br />
mit einem Rastpunkt pro 360 Grad ausgestattet. Mit einem Näherungsschalter<br />
wird der Hub der Kugeln abgefragt und das Signal zur<br />
Abschaltung des Antriebes an die Steuerung gegeben. Von der<br />
Motorwelle aus erfolgt die Drehmomentübertragung mit einer<br />
Passfedernutverbindung auf die Kupplungsnabe. Abtriebsteile<br />
werden auf der Antriebswelle gelagert und für die Drehmomentmitnahme<br />
einfach an den Flanschring geschraubt. 15 Baugrößen<br />
decken einen Einstellbereich von 2 bis 900 Nm ab.<br />
www.enemac.de<br />
NEUER HOCHLEISTUNGSZAHNKRANZ FÜR<br />
SPIELFREIE SERVOKUPPLUNG<br />
KTR hat einen neuen<br />
Zahnkranz im Programm.<br />
Der 52 ShD-GS<br />
ist aus einem neu<br />
entwickelten thermoplastischen<br />
Polyurethan<br />
mit dem Härtegrad<br />
52 Shore D<br />
gefertigt.<br />
Der Zahnkranz wurde in verschiedenen Größen im<br />
F&E-Zentrum von KTR in Rheine in Dauerversuchen bis<br />
120 °C und bei Nennmoment ohne Drehmomentreduzierung<br />
durch den Temperaturfaktor erprobt. Zum Einsatz<br />
kommt der neue Zahnkranz 52 ShD-GS in den spielfreien<br />
Servokupplungen der Baureihe Rotex GS, zunächst in den<br />
Baugrößen 24 bis 42 und hebt deren Leistungsniveau in<br />
Sachen Temperaturbeständigkeit und Druckfestigkeit<br />
deutlich. Die elastischen Zahnkränze sind in sieben<br />
verschiedenen Shorehärten als torsionsweiches oder<br />
hartes Material erhältlich.<br />
www.ktr.com<br />
PITCH-BREMSEN MIT HOHER PERFORMANCE<br />
Auf der Wind Energy <strong>2022</strong> stellte Mayr Antriebstechnik die neue ROBA-stop-M-Pitch-Bremse vor. Diese<br />
wurden speziell für Pitch-Servomotoren sowie geregelte AC-Antriebe entwickelt.<br />
Die Bremsen verfügen über eine hohe Performancedichte und sind geeignet für Anwendungen mit<br />
Umgebungstemperaturen bis 90 °C und Temperaturen am Anbauflansch bis maximal 120 °C. Klassische<br />
Servobremsen werden aufgrund ihrer offenen Bauweise im Motorgehäuse integriert, bevorzugt<br />
auf der A-Lagerseite des Motors. ROBA-stop-M-Sicherheitsbremsen sind innerhalb und außerhalb des<br />
Gehäuses platzierbar. Dank ihrer geschlossenen Bauweise erreichen sie bereits in der Standardversion<br />
Schutzart IP 54, mit entsprechender zusätzlicher Abdichtung sogar Schutzart IP 66. Dadurch ist auch<br />
ein offener, B-lagerseitiger Anbau möglich.<br />
www.mayr.com<br />
automation<br />
SOLUTIONS<br />
Technik, Wissen und Service aus einer Hand<br />
Ob Steuerungen, zentrale / dezentrale Antriebe oder Motoren:<br />
AMKmotion bietet zukunftssichere, maßgeschneiderte und<br />
technologieoffene Automatisierungslösungen.<br />
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vom 08.11.-<strong>10</strong>.11.<strong>2022</strong> in Nürnberg – Halle 4, Stand 2<strong>10</strong>.<br />
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KOMPAKTE KRAFTAUFNEHMER FÜR ZUG- UND DRUCKKRÄFTE<br />
Megatron führt Kraftsensoren für die<br />
Messung von Schalt- und Betätigungskräften<br />
im Programm. Sie arbeiten nach dem<br />
Prinzip des Biegebalkens, sind mit DMS-Vollbrücken<br />
ausgestattet und liefern so präzise<br />
Widerstandsergebnisse des DMS.<br />
Der Kraftsensor KM801 / KT803 mit<br />
vernickeltem Stahlmesskörper kann Kräfte<br />
bis 5 kN aufnehmen. Die kleinere Ausführung<br />
KM701 / KT703 verfügt über einen<br />
Messkörper aus Aluminium und ist für eine Nennlast bis 1 kN verwendbar. KM801<br />
und KM701 lassen sich mit dem externen Verstärker IMA2 DMS im DIN-Schienen-Gehäuse<br />
kombinieren. Er enthält die komplette Signalverarbeitungselektronik für einen<br />
Kraftsensor mit DMS-Vollbrücke. Bei beiden Modellen erfolgt die Krafteinleitung<br />
senkrecht zur Kraftaufnehmer-Achse. Die KT-Reihe ist ergänzend mit einem digitaler<br />
Messverstärker bestückt, der die kleine Signalspannung verstärkt und analoge<br />
Ausgangssignale liefert (0…<strong>10</strong> V, 4…20 mA @24 VSUP). Die KT-Varianten können<br />
zudem wahlweise auf Zuge- oder Druckkrafteinleitung kalibriert werden.<br />
www.megatron.de<br />
GENAU UND ÜBERLASTFEST<br />
Die neue Drehmoment-Messflansch-<br />
Serie von Manner ist sehr genau und<br />
überlastfest. Darüber hinaus ist sie<br />
einfach im Handling. Manner hat<br />
die Genauigkeit der Xtrema-High-<br />
Precision-Reihe um Faktor drei<br />
verbessert. Durch die Überlastauslegung<br />
von 400 Prozent ermöglicht<br />
der Dreh momentsensor sowohl das<br />
Messen von Dauerlasten wie auch die<br />
kurzzeitige Erfassung von Lastspitzen<br />
im dynamischen Betrieb. Die kurze Bauform mit geringem Rotorgewicht und<br />
Massenträgheitsmoment lässt problemlos Nenndrehzahlen bis zu 25.000 Umdrehungen<br />
pro Minute zu. Die elektronische Kompensation des Nullpunktfehlers<br />
Tk0 und der Nennwertabweichung Tkc sorgen unabhängig von der Umgebungstemperatur<br />
für hohe Genauigkeit.<br />
www.sensortelemetrie.de<br />
INNERE GEOMETRIEDATEN VON TIMKEN<br />
IN KISSSOFT VERFÜGBAR<br />
Lagerberechnungen von Timken lassen sich<br />
nun auch in Kisssoft für registrierte Benutzer<br />
der Software einfach ausführen.<br />
Obwohl die Daten in Kisssoft nicht sichtbar<br />
sind, laufen sie trotzdem im Hintergrund für<br />
Berechnungs- und Auslegungszwecke. Im<br />
Kisssoft Release <strong>2022</strong> stellt Timken die<br />
interne Makrogeometrie für mehr als 7.000<br />
seiner Kegel-, Pendel-, Zylinderrollen- und<br />
Rillenkugellager zur Verfügung. Dies<br />
ermöglicht Kisssoft-Anwendern eine genauere Berechnung der Lebensdauer nach ISO<br />
TS 16281 und verschafft ihnen so mehr Sicherheit bei der Auslegung und Spezifizierung<br />
von Lagern für ihre Anlagen. Die inneren Geometriedaten für die verwendeten<br />
Wälzlager werden über die Cloud-Service-Lösung von Timken abgerufen.<br />
www.kisssoft.com<br />
NEU<br />
Wellenkupplungen<br />
Wellenkupplungen von Ganter über tragen<br />
Drehbewegungen und Dreh mo mente<br />
von Welle zu Welle.<br />
Dabei gleichen sie auch Toleranzen und<br />
mechanische Fehler aus, die ansonsten<br />
zu Schäden an Antriebs- oder Messkonfigurationen<br />
führen. Für fast jeden An -<br />
wendungsbereich bietet Ganter eine<br />
passende Kupplungslösung an.<br />
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08. - <strong>10</strong>. November <strong>2022</strong><br />
Halle 4a, Stand 5<strong>10</strong><br />
www.ganternorm.com
DREHGEBER<br />
ENERGY HARVESTING IN KLEINSERVOANTRIEBEN<br />
ENERGIEAUTARKES MOTORFEEDBACK<br />
EN MINIATURE<br />
Multiturnfeedback ohne Getriebe oder<br />
Batterie. Das Ganze platzsparend im<br />
Motor integriert, diese Herausforderung<br />
hat Wittenstein mit der Entwicklung<br />
eines energieautarken Motorfeedback-<br />
Systems abgeschlossen. Die Geräte<br />
eignen sich für industrietaugliche<br />
Kleinservomotoren. Die elektrische<br />
Energie kommt per Energy Harvesting.<br />
Motorfeedbacksysteme sollten idealerweise wahre Alleskönner<br />
sein: Miniaturisiert, energieautark, verschleißund<br />
wartungsfrei. Wittenstein Cyber Motor hat diese<br />
Anforderungen bei seinem Rückführsystem realisiert<br />
und setzt die Multiturnfunktion mit Hilfe eines elektromagnetischen<br />
Prinzips um: der Wieganddrahttechnologie. Diese gewinnt<br />
elektrische Energie (sozusagen) aus der Umgebungsenergie und ermöglicht,<br />
dass auch nach einem stromlosen Zustand sowohl die<br />
absolute Position der Rotorwelle innerhalb der letzten Umdrehung<br />
(Singleturn) als auch die Anzahl der geleisteten Umdrehungen<br />
(Multiturn) gezählt und gespeichert werden. Weiterhin stehen diese<br />
Informationen, etwa nach einem Not-Stopp oder einem manuellen<br />
Einrichtbetrieb, direkt nach dem Einschalten der Achse ohne<br />
Referenzfahrt sofort wieder zur Verfügung. In umfassenden Tests<br />
hat Wittenstein sowohl den grundsätzlichen Funktionsnachweis<br />
dieses Energy-Harvesting-Prinzips für Motorfeedbacksysteme<br />
erbracht als auch das selbst entwickelte Multiturngebersystem in<br />
seiner Einbausituation verifiziert und validiert.<br />
EINE UMDREHUNG OFT ZU WENIG<br />
Bei der Cyber Dynamic Line handelt es sich um industrietaugliche<br />
Kleinservomotoren in kompakter, platzsparender und massenträgheitsoptimierter<br />
Bauweise für einen Leistungsbereich kleiner<br />
500 Watt. Mit den Aktuatoren lassen sich Drehmomente bis<br />
22 Nm und Kräfte bis 2 kN realisieren. Gleichzeitig sind Drehzahlen<br />
bis zu 12.000 U/min bzw. Geschwindigkeiten bis zu 1.000 mm/s<br />
möglich, was laut dem Hersteller die hohe Drehmomentdichte<br />
und Dynamik der Motoren belegt.<br />
Carolin Ank, Leiterin Produktmanagement,<br />
Wittenstein Cyber Motor, Igersheim<br />
Die vier Größen der Baureihe mit Außendurchmessern von<br />
17 mm, 22 mm, 32 mm und 40 mm sind in einem stabilen, reinigungsfreundlichen<br />
Edelstahlgehäuse oder einer speziellen Inox-<br />
Variante verfügbar. Die Baugröße 40 lässt sich darüber hinaus in<br />
einem Hygienic Design für die prozessnahe Integration in der<br />
Nahrungsmittelherstellung ausführen. Die Kleinservomotoren<br />
ermöglichen sowohl rotative als auch lineare Antriebslösungen<br />
mit integrierter Spindel. Für eine Vielzahl an Anwendungen<br />
dieser Kleinservomotoren reicht ein Absolutwertgeber mi einem<br />
Messbereich von einer Umdrehung nicht aus, beispielsweise<br />
dann, wenn ein Spindelantrieb einen Messbereich über mehrere<br />
Spindelsteigungen benötigt, um Absolutpositionen über einen<br />
gesamten linearen Verfahrbereich zu erfassen.<br />
GETRIEBE ODER BATTERIE NACHTEILIG<br />
Zur Umsetzung der Multiturnfunktion bedarf es eines Speichers<br />
im Gebersystem, der auch im stromlosen Zustand eines Antriebes<br />
oder einer Achse aktiv bleibt. Bislang gab es hierfür grundsätzlich<br />
zwei Alternativen: ein mechanischer Speicher, der auf einem<br />
Getriebemechanismus basiert, oder eine batteriegepufferte Speichertechnologie.<br />
Beide Möglichkeiten sind jedoch mit Nachteilen<br />
hinsichtlich Verfügbarkeit, Wartung und Verschleiß behaftet und<br />
auch nicht für jede Betriebsart uneingeschränkt geeignet.<br />
Wird bei elektrisch gepufferten Encodern die Batterie als Energiespeicher<br />
mit im Drehgeber verbaut, so muss diese allen Betriebsbedingungen,<br />
denen der Drehgeber ausgesetzt ist, standhalten.<br />
Dies kann bei Motorfeedbacksystemen aufgrund der möglichen<br />
hohen Temperaturen im Motor kritisch sein. Muss ein Batteriewechsel<br />
erfolgen, entstehen in der Regel hohe Servicekosten.<br />
Wird die Batterie nicht im Geber, sondern am Regelgerät platziert,<br />
so sind weitere Leitungen für die Hilfsversorgung erforderlich.<br />
Neben dem zusätzlichen Aufwand können Leitungsverluste ent-<br />
44 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
stehen, die die Batterielebensdauer reduzieren. Diese ist physikalisch ohnehin<br />
grundsätzlich limitiert, der Speicher mit den Zählinformationen steht somit nicht<br />
unbegrenzt zur Verfügung. Da eine Auswertung des Batteriezustandes durch handelsübliche<br />
Servoregler zudem häufig nicht im Servosystem implementiert ist,<br />
kommt ein Geberausfall aufgrund einer leeren Batterie ohne Vorwarnung. Eine solche<br />
Störung kann nur durch regelmäßige Wartungsintervalle innerhalb der zu erwartenden<br />
Batterielebensdauer vermieden werden.<br />
Auch bei getriebebasierten Encodern ist die Lebensdauer begrenzt, hier aufgrund<br />
des mechanischen Verschleißes der in der Getriebemechanik eingesetzten Gleitoder<br />
Miniaturwälzlager. Dieser tritt vor allem bei hohen Drehzahlen und schnellen<br />
Drehzahländerungen auf, in bestimmten Fällen auch in Verbindung mit Stossbelastungen<br />
durch gebremste Motoren im Start-Stopp-Betrieb. Auch Schocks und Vibrationen<br />
im Motor, denen das Gebersystem ausgesetzt ist, können dessen Lebensdauer<br />
beeinträchtigen. Zudem existieren konstruktive Grenzen hinsichtlich der Miniaturisierung<br />
des Encoders, wie sie für den Einsatz des Gebersystems in kompakten<br />
Kleinservomotoren erforderlich ist. Bei einem zu kleinen Abtriebszahnrad<br />
beispielsweise können sich ungünstige Übersetzungsverhältnisse ergeben, durch<br />
die die Umlaufgeschwindigkeit für die erste Getriebestufe zu hoch werden kann.<br />
Zudem ist aufgrund der Übersetzungsverhältnisse die Anzahl der Multiturnumdrehungen<br />
bei einem getriebebasierten Encoder mit einem dreistufigen Aufbau typischerweise<br />
auf 12 Bit begrenzt.<br />
Verbindungstechnik<br />
für<br />
die Industrie<br />
von morgen<br />
WIEGAND-DRAHT MACHT AUTARK<br />
Eine Lösung, welche die genannten Nachteile eliminiert, bilden Multiturnencoder,<br />
die sich das sogenannte Energy-Harvesting-Prinzip zunutze machen. Dieses Prinzip<br />
„erntet“ sozusagen die Energie für den Multiturnspeicher aus der Energie in der Umgebung.<br />
Auf dieser Basis konnte Wittenstein ein Motorfeedbacksystem entwickeln,<br />
das berührungslos, kabellos sowie verschleiß- und wartungsfrei arbeitet und weder<br />
eine Batterie noch ein Getriebe zur Pufferung benötigt.<br />
Basis der innovativen Speichertechnologie ist ein Effekt, der Anfang der siebziger<br />
Jahre des letzten Jahrhunderts von John R. Wiegand entdeckt und nach ihm benannt<br />
wurde. Die weltweit patentierte Wieganddrahttechnologie nutzt ein physikalisches<br />
Phänomen, das in homogenen, ferromagnetischen Drähten auftritt: ändert sich die<br />
Stärke eines von außen wirkendem Magnetfelds über ein bestimmtes Maß hinaus,<br />
erfolgt eine sprungförmige Ummagnetisierung des Drahtes. Diese schlagartige<br />
Richtungsumkehr der Magnetisierung induziert ihrerseits in einer um den Draht<br />
gewickelten Spule einen kräftigen Spannungsimpuls, der sensortechnisch ausgewertet<br />
werden kann. Ein Wieganddraht besteht aus einem Vicalloywerkstoff, einer<br />
01 Der Effekt wurde von John R. Wiegand entdeckt und nutzt ein<br />
physikalisches Phänomen: Wiegandsensor in einem Drehgeber<br />
02 Die Baureihe ist in einem stabilen, reinigungsfreundlichen Edelstahl-<br />
Gehäuse oder einer speziellen Inoxvariante verfügbar<br />
01<br />
Smart, vernetzt und digitalisiert –<br />
so sieht die Fertigung der Zukunft<br />
aus. HELUKABEL liefert mit einem<br />
umfassenden Sortiment an Kabeln,<br />
Leitungen und Zubehör die nötige<br />
Basis für die Industrieautomation –<br />
von der Antriebs- und Steuerungstechnik<br />
bis zum Industrial Ethernet.<br />
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02<br />
SPS Nürnberg <strong>2022</strong><br />
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DREHGEBER<br />
03 Braucht weder<br />
Batterie noch Getriebe:<br />
Energieautarkes<br />
Motorfeedbacksystem<br />
für industrietaugliche<br />
Kleinservomotoren<br />
Am Ende der Entwicklungsarbeiten stand zum einen der Funktionsnachweis<br />
des Gebermoduls. Aufbauend auf einer dezidierten<br />
Parametereinflussanalyse wurden verschiedene Faktoren, die die<br />
zuverlässige Funktion des Energy-Harvesting-Rückführsystems<br />
beeinflussen, identifiziert. Danach wurde der Geber in einem<br />
iterativen Verbesserungsprozesses hinsichtlich dieser Einflussgrößen<br />
optimiert, mit der Höhe des induzierten Wiegandimpulses<br />
als entscheidendem Qualitätsmerkmal. Um eine fehlerfreie und<br />
stabile Multiturnfunktionalität zu ermöglichen, wurde der Encoder<br />
in seiner Einbausituation in den Kleinservomotoren verschiedenen<br />
Prüfung unterzogen und validiert. Die Prüfungen umfassten die<br />
Temperaturbeständigkeit, EMV sowie Schock- und Vibrationsverhalten.<br />
Abschließend erfolgten noch die eigentlichen Zuverlässigkeits-<br />
und Systemtests.<br />
Bilder: Wittenstein SE<br />
speziellen Legierung aus Kobalt-Eisen-Vanadium, die durch<br />
Kaltumformung und abschließendes Tempern hergestellt wird.<br />
Dadurch ergibt sich ein Gebilde mit einem weichmagnetischen<br />
Kern und einem hartmagnetischen Mantel, mit jeweils unterschiedlicher<br />
Magnetisierbarkeit.<br />
Um den Wieganddrahteffekt in einem Encoder zum Zählen<br />
von Umdrehungen zu nutzen, wird ein diametral gepolter Permanentmagnet<br />
auf die Rotorwelle montiert. Der Wiegandsensor,<br />
die Baugruppe aus Wieganddraht und Spule, bringen die Ingenieure<br />
so an, dass bei der Drehung des Magneten ein sich änderndes<br />
Magnetfeld am Sensor entsteht. Überschreitet ein auf den Draht<br />
einwirkendes, externes Magnetfeld sprunghaft eine bestimmte<br />
Stärke, entsteht ein Ummagnetisierungsimpuls, der in die Spule,<br />
die den Wieganddraht umgibt, eine Spannung im Voltbereich<br />
induziert. Die so freiwerdende elektrische Energie wird mit<br />
einem Kondensator gespeichert. Sie reicht aus, um zuverlässig<br />
und kurzzeitig eine elektronische Schaltung zu betreiben, die die<br />
Umdrehungen zählt und so die Rotorposition absolut erfasst.<br />
UNABHÄNGIG VON ROTATION<br />
Das Funktionsprinzip der Wieganddrahttechnologie ist dabei<br />
weitestgehend unabhängig von der Rotationsgeschwindigkeit<br />
und der Drehrichtung einer Motorwelle. Die entstehende Ummagnetisierungsenergie<br />
und die damit verbundenen induzierten<br />
Spannungsimpulse stehen konstant und unverlierbar zur Verfügung.<br />
Als elektronischer Zählerspeicher wird dabei ein FRAM<br />
(Ferroelectric Random Access Memory) verwendet, der sehr wenig<br />
Energie für Schreib- und Lesevorgänge benötigt, den Schreibzugriff<br />
auf einzelne Speicherstellen ermöglicht und nicht flüchtig<br />
ist. Das Auslesen des Zählwertes aus dem Speicher und das Zurückschreiben<br />
des neuen Zählerstandes läuft komplett autonom<br />
und autark ab, ohne eine externe Spannungsversorgung, sondern<br />
rein durch die Bewegung der Rotorwelle.<br />
Geberseitig stehen für alle Baugrößen der Cyber Dynamic Line<br />
Inkrementalgeber mit einer Auflösung von 1.024 Inkrementen<br />
sowie Singleturnabsolutwertgeber mit einer Auflösung von 12 Bit<br />
zur Verfügung. Für die Baugrößen 32 mm und 40 mm im Inoxoder<br />
Hygienic Design hat Wittenstein zusätzlich einen batterieund<br />
getriebelosen Multiturnencoder entwickelt, der durch das<br />
Energy-Harvesting-Prinzip eine energieautarke, absolute Erfassung<br />
der Motorposition mit 16 Bit ermöglicht. Die Eigenentwicklung<br />
erfolgte, weil ein Rückführsystem am Markt nicht verfügbar<br />
war, das die besonderen Anforderungen in Bezug auf Baugröße,<br />
Auflösung, Systemgenauigkeit, Drehzahl, Winkelbeschleunigung,<br />
Umweltbeständigkeit und Konnektivität erfüllt. Die größte Herausforderung<br />
war die Miniaturisierung des Funktionsprinzips zu<br />
einem Gebermodul, dass zum Einbau in die Kleinservomotoren<br />
der genannten beiden Baugrößen geeignet ist.<br />
www.wittenstein.de<br />
DIE IDEE<br />
„Motorfeedbacksysteme sollen nach<br />
einem stromlosen Zustand unter<br />
anderem die Anzahl der geleisteten<br />
Umdrehungen (Multiturn) zählen<br />
und speichern. Zur Umsetzung<br />
dieser Funktion bedarf es eines<br />
Speichers, der auch im stromlosen<br />
Zustand eines Antriebes aktiv bleibt.<br />
Die Alternativen, mechanischer<br />
Speicher oder eine batteriegepufferte<br />
Speichertechnologie, sind mit<br />
Nachteilen verbunden. Die Baureihe<br />
unserer industrietauglichen<br />
Kleinservomotoren nutzt Energy<br />
Harvesting, basierend auf dem<br />
Funktionsprinzip der Wieganddraht-<br />
Technologie. Dieses pfiffige System<br />
ermöglicht, dass Energie sozusagen<br />
aus der Umgebung gewonnen wird.<br />
Diese Energie nutzen die Systeme<br />
dann, um Werte zu speichern und<br />
bei Bedarf zur Verfügung zu stellen.“<br />
Carolin Ank,<br />
Leiterin Produktmanagement,<br />
Wittenstein Cyber Motor, Igersheim<br />
46 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
MARKTPLATZ<br />
AUTOMATISIERUNGSLÖSUNGEN FÜR DIE DIGITALISIERTE INDUSTRIE<br />
Eine genaue Kenntnis der Prozessgrößen, deren Auswertung und eine innovative<br />
Lastregelung hilft, Energie zu sparen. Damit kommt den mit IO-Link ausgerüsteten<br />
Sensor- und Aktorlösungen von Gefran eine besondere Bedeutung zu.<br />
Auf der SPS <strong>2022</strong> stellt der Spezialist für industrielle Automatisierung und<br />
Prozessüberwachung seine Komponenten und Lösungen für die digitalisierte<br />
Industrie vor. Die neue multifunktionale Twiist-Technologie erkennt kontaktlos<br />
und verschleißfrei die Position. Die intelligenten Wegaufnehmer erfassen neben<br />
der Position auch andere Prozessgrößen wie Beschleunigung sowie Vibrationen,<br />
erkennen Unregelmäßigkeiten im Ablauf und setzen diese Informationen in<br />
Relation zueinander. Das Ziel: Eine zuverlässige Überwachung und vorausschauende Wartung auf verschiedenen Ebenen.<br />
Daneben stellt Gefran Drucksensoren der Baureihe KS-I vor. Sie erfassen Druck und Temperatur mit einer hohen Abtastfrequenz<br />
von 1.000 S/s. Dadurch können sie mit dem IO-Link Master in der für die IO-Link Kommunikation maximal verfügbaren Geschwindigkeit<br />
von 230,4 kBaud oder COM3 kommunizieren. Und die GRP-H stellt eine innovative Plattform für kompakte Solid State<br />
Relais dar. Sie ist das erste einphasige Halbleiterrelais mit digitalem IO-Link Protokoll und erweiterten Diagnosefunktionen. Als<br />
Weiterentwicklung der Halbleiterrelaisbaureihe GRS-H, ergänzt sie die Familie der GRx-Leistungsregler. Die Relais finden sich in<br />
unterschiedlichen Anwendungen der Glas-, Kunststoff- und Lebensmittelindustrie sowie der Infrarot- und Kältetechnik wieder.<br />
www.gefran.com<br />
UNTERWASSERDRUCKTRANSMITTER<br />
BIS <strong>10</strong> BAR<br />
Positek Limited hat einen<br />
Drucktransmitter auf den<br />
Markt gebracht, der speziell<br />
für Gas- und Flüssigkeitsdruckmessaufgaben<br />
in Unterwasseranwendungen<br />
konzipiert<br />
wurde. Die S401-Serie des<br />
britischen Sensorherstellers hat eine Schutzklasse von IP68<br />
und ist abgedichtet bis <strong>10</strong> bar/IP69K. Die 316-Edelstahlgehäusekonstruktion<br />
mit 35 mm Durchmesser machen den<br />
Drucktransmitter robust und langlebig. Das piezoresistive<br />
Sensorelement ist mit der neuesten ASIC-Schaltung<br />
gekoppelt. Zudem ist der Drucktransmitter mit anwenderspezifisch<br />
eingestellte Relativdruckmessbereichen von 0,6<br />
bis 2.000 bar und mit einer großen Auswahl an ratiometrischen<br />
Spannungs- und Stromausgängen verfügbar.<br />
www.positek.com<br />
LEICHTGEWICHT MEISTERT 60.000 U/MIN AUS<br />
DEM HANDGELENK<br />
Portescap ergänzt die Ultra EC-Baureihe<br />
um einen BLDC-Motor. Er hat einen<br />
Durchmesser von 12 mm sowie<br />
EC-Wicklung, liefert Drehzahlen bis<br />
60.000 U/min und wiegt gerade<br />
einmal 30 g. Damit soll der 12ECP48<br />
um rund <strong>10</strong> % leichter ausfallen, als<br />
andere Motoren vergleichbarer Größe. Die R13-Getriebekompatibilität<br />
und das maximale Dauerdrehmoment von 8,1 mNm prädestinieren<br />
den BLDC-Motor für Anwendungen, die ein Drehmoment bis<br />
0,5 Nm erfordern. Er eignet sich für batteriebetriebene Handwerkzeuge<br />
im medizinischen und industriellen Bereich. Außerdem ist<br />
der 12ECP48 eine Option, wenn Anwender von bürstenbehafteter<br />
zu bürstenloser DC-Technologie wechseln möchten. Auch beim<br />
Umstieg von manuellen auf elektrisch betriebene Vorrichtungen<br />
kann der BLDC-Motor hilfreich sein.<br />
www.portescap.com<br />
Virtual Lifetime<br />
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Antriebszustände exakt erfassen.<br />
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HALLE 3A, STAND 446
SPECIAL: SPS <strong>2022</strong> – TRENDS & INNOVATIONEN<br />
FREQUENZUMRICHTER FÜR MEHR ENERGIEEFFIZIENZ<br />
WENN SCHON, DENN SCHON:<br />
DAS VOLLE POTENTIAL NUTZEN<br />
Eine höhere Energieeffizienz ist heute von einer Kann- zu einer<br />
Mussaufgabe für Industrieunternehmen geworden. Eine zentrale Rolle<br />
spielen hierbei elektrische Antriebssysteme. Der breite Einsatz<br />
moderner Frequenzumrichter für eine präzise Motorregelung würde<br />
rund um den Globus enorme Energieeinsparungen ermöglichen.<br />
Dr. Volker Lindenau, Leiter Geschäftsbereich Motion, ABB Deutschland<br />
Der Energiehunger in der Industrie und anderen Bereichen wächst<br />
ständig. War eine gesteigerte Energieeffizienz bislang eine Kann-<br />
Option, haben die aktuellen Entwicklungen sie jetzt zu einer<br />
zwingenden Aufgabe gemacht. Eine neue Energiesparkampagne<br />
der Bundesregierung hat das Ziel, unabhängig von fossiler Energie zu werden.<br />
Mehr Energieeffizienz ist dabei eine zentrale Säule.<br />
Unternehmen sind sich mittlerweile der Bedeutung einer höheren Energieeffizienz<br />
bewusst. Das belegt die Energieeffizienzstudie, die Sapio Research<br />
im Auftrag von ABB Motion im Februar <strong>2022</strong> durchgeführt hat. 2.294 Unternehmen<br />
aus 13 Ländern, davon 302 aus Deutschland, wurden befragt.<br />
Demnach investieren 98 % der Teilnehmer bereits in eine höhere Energieeffizienz<br />
oder planen Investitionen, um ihre Energienutzung effizienter zu<br />
gestalten. 31 % wollen noch in diesem Jahr in Maßnahmen zur Verbesserung<br />
der Energieeffizienz investieren, weitere 62 % innerhalb der nächsten<br />
zwei bis drei Jahre. Wesentliche Treiber für die Investitionen sind die<br />
Kostenersparnis (58 %), das Bekenntnis zu Nachhaltigkeit (51 %) sowie<br />
eine gesteigerte Wettbewerbsfähigkeit (46 %).<br />
Eine wichtige Rolle beim Streben nach mehr Energieeffizienz spielen<br />
Elektromotoren. 45 % des weltweit erzeugten Stroms werden von ihnen<br />
in Gebäuden und Industrieanwendungen verbraucht. In der Industrie<br />
sind derzeit mehr als 300 Millionen elektrische Antriebssysteme in Betrieb.<br />
Würden diese durch eine hocheffiziente Ausrüstung ersetzt, ließe<br />
sich der weltweite Stromverbrauch um schätzungsweise <strong>10</strong> % reduzieren.<br />
Daher sorgt jede Investition in die Modernisierung dieser Systeme für<br />
mehr Effizienzgewinne.<br />
POTENZIAL VON FREQUENZUMRICHTERN UNTERSCHÄTZT<br />
01 Richtiger Dreh: Bei Nordzucker in Uelzen regeln<br />
rückspeisefähige ABB Industrial Drives die Zentrifugen<br />
mit hoher Effizienz<br />
Ein Motorupgrade ermöglicht bereits erhebliche Effizienzgewinne. Noch<br />
viel mehr Energie spart aber die Kombination eines Elektromotors mit einem<br />
Frequenzumrichter. Dieser optimiert den Betrieb eines Motors, indem er<br />
Drehzahl und Drehmoment an die tatsächlichen Anforderungen der<br />
Prozesse anpasst. Mit dem richtigen Frequenzumrichter läuft ein Elektromotor<br />
nur so schnell wie nötig. Es hat sich beispielsweise gezeigt, dass<br />
damit besonders bei Pumpen- und Lüfteranwendungen oft 30 – 50 % Energie<br />
gespart werden können.<br />
48 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
Frequenzumrichter regeln die Drehzahl, indem sie die benötigte<br />
Spannung verändern. Ohne Regelung laufen viele Motoren auch<br />
bei minimalen Prozessanforder ungen mit voller Drehzahl. Für<br />
die Regelung der Fördermenge in Pumpanwendungen wird beispielsweise<br />
die Technik der Drosselung genutzt. Vergleichen lässt<br />
sich dies mit dem Abbremsen eines Autos durch Betätigen der<br />
Bremse, ohne vom Gas zu gehen, reine Energieverschwendung!<br />
Im Zuge der fortschreitenden Weiterentwicklung der Elektronik<br />
in den letzten Jahrzehnten sind Frequenzumrichter wesentlich<br />
ausgefeilter und kostengünstiger geworden. Trotz dieser Fortschritte<br />
werden sie jedoch bisher nur in geringem Umfang eingesetzt.<br />
Schätzungsweise 23 % der weltweiten Industriemotoren<br />
sind heute mit einem Frequenzumrichter ausgestattet. Diese<br />
Zahl wird in den nächsten fünf Jahren voraussichtlich auf 26 %<br />
steigen, doch mit einer schnelleren Einführung könnten erhebliche<br />
zusätzliche Einsparungen erzielt werden. Branchenexperten<br />
weisen darauf hin, dass rund 50 % aller Industriemotoren von der<br />
Kombination mit einem Frequenzumrichter profitieren würden.<br />
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HALLE 3A, STAND 446
SPECIAL: SPS <strong>2022</strong> – TRENDS & INNOVATIONEN<br />
Zuckerherstellung eine zentrale Rolle ein: In ihnen wird der kristalline<br />
Zucker von dem anhaftenden Sirup getrennt. Die Zentrifugenmotoren<br />
benötigen für 15 bis 20 Sekunden das volle Drehmoment,<br />
um die Charge auf die maximale Schleuderdrehzahl zu<br />
beschleunigen. Anschließend bremst der Motor die Zentrifuge so<br />
schnell wie möglich ab. Durch die Rückspeisefähigkeit der Frequenzumrichter<br />
wird die Bremsenergie der Motoren ins Netz zurückgegeben.<br />
Dadurch geht die Bremsenergie nicht als Abwärme<br />
verloren und ist energieeffizienter als andere Bremsverfahren.<br />
HOCHEFFIZIENTE MOTOREN ALS HEBEL<br />
02<br />
—<br />
Investitionen in Energieeffizienz<br />
2%<br />
Motoren sind ein weiterer wichtiger Hebel zur Effizienzsteigerung.<br />
Die Effizienzanforderungen für Niederspannungs-Drehstrommotoren<br />
sind weltweit gestiegen. Internationale Normen definieren<br />
Wirkungsgradklassen für sie. Diese IE-Klassen (International<br />
Efficiency) dienen als Referenz für Regierungen, die die Wirkungsgrade<br />
für ihre Mindestanforderungen für Energieeffizienz<br />
(MEPS) spezifizieren.<br />
In den letzten zehn Jahren haben Elektromotoren einen großen<br />
Entwicklungssprung gemacht. Auf dem Markt ist jetzt ein wachsendes<br />
Angebot von hocheffizienten Elektromotoren (Klasse IE3 oder<br />
höher) sowie effizienten Frequenzumrichtern für deren optimalen<br />
Betrieb verfügbar. Allerdings entspricht erst ein geringer Anteil aller<br />
installierten Motoren den heutigen hohen Effizienz-Standards.<br />
40%<br />
58%<br />
Bilder: ABB<br />
www.abb.de<br />
DIE IDEE<br />
Wir investieren bereits bereits<br />
03<br />
Wir planen zu zu investieren<br />
Wir planen nicht nicht zu investieren zu investieren<br />
02 Keine Verschwendung: Rückspeisefähige Frequenzumrichter<br />
der ACS880-Serie sind sehr energieeffizient<br />
03 Fast alle: Die Verbesserung der Energieeffizienz steht bei<br />
98 % der Unternehmen auf der Agenda<br />
MIT NETZRÜCKSPEISUNG WEG VON DER<br />
ENERGIEVERSCHWENDUNG<br />
Intelligente Frequenzumrichter von ABB bieten weitere Möglichkeiten<br />
der Energieeinsparung. Ein Beispiel sind die rückspeisefähigen<br />
Frequenzumrichter der ACS880-Serie. Kommt es durch die<br />
Lastzyklen der Anwendung und das Abbremsen der Mechanik zu<br />
einem generatorischen Motorbetrieb, speisen diese Frequenzumrichter<br />
die Bremsenergie ins Netz zurück. Im Gegensatz zu<br />
anderen Bremsmethoden wird die Energie nicht in Wärme umgesetzt<br />
und verschwendet.<br />
Brems-Chopper und -Widerstände werden bei den rückspeisefähigen<br />
Frequenzumrichtern nicht benötigt. Dadurch entsteht<br />
im Betriebsraum keine zusätzliche Wärme, was auch bei der<br />
Raumklimatisierung Energie spart. Konventionelle Frequenzumrichter<br />
mit Widerstandsbremsung sind in der Anschaffung<br />
zwar günstiger als ein rückspeisefähiges Gerät, die Energierückspeisung<br />
ermöglicht aber oft eine kurze Amortisierung.<br />
Ein Beispiel belegt den Nutzen, den diese Geräte bringen können.<br />
In der Zuckerfabrik der Nordzucker AG in Uelzen regeln<br />
rückspeisefähige Industrial Drives von ABB die Zuckerzentrifugen<br />
mit hoher Effizienz. Die Zentrifugen nehmen im Prozess der<br />
„Fakt ist: Die verstärkte Nutzung von<br />
Frequenzumrichtern und neuesten<br />
Motordesigns bietet eine enorme<br />
Chance im Streben nach mehr<br />
Energieeffizienz. Insgesamt könnten<br />
Energieeffizienzverbesserungen<br />
wahrscheinlich mehr als 40 % zur<br />
Gesamtminderung der Treibhausgasemissionen<br />
beisteuern, die zur<br />
Erfüllung der Pariser Klimaziele<br />
bis 2040 notwendig sind. Die<br />
Technologien dazu sind vorhanden,<br />
wichtige Komponenten etabliert<br />
sowie erprobt.“<br />
Dr. Volker Lindenau,<br />
Leiter Geschäftsbereich Motion,<br />
ABB Deutschland<br />
50 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
MARKTPLATZ<br />
ROTOR- UND GETRIEBELAGER FÜR<br />
GESTEIGERTE PERFOMANCE<br />
Schaeffler möchte Herstellern und<br />
Betreibern von Windkraftanlagen<br />
neue Chancen eröffnen und bietet<br />
Lagerlösungen, die für eine höhere<br />
Leistungsdichte, längere Laufzeiten<br />
und einen verringerten<br />
CO 2<br />
-Fußabdruck sorgen. Neu sind<br />
zum Beispiel hydrodynamische<br />
Gleitlager für Planetengetriebe<br />
und das damit verbundene<br />
Engineering. Ihr niedriger Querschnitt beansprucht weniger<br />
Bauraum. Auf den Trend zur angestellten Rotorlagerung<br />
reagiert Schaeffler mit Premesy, ein System, das eine<br />
korrekte Vorspannung während der Montage und im Betrieb<br />
ermöglicht. Mit ebenfalls neu entwickelten geteilten,<br />
asymmetrischen Pendelrollenlagern lassen sich Herstellerangaben<br />
zufolge Kosten beim Lagertausch um gut 50 %<br />
reduzieren. Sie können direkt in der Gondel montiert<br />
werden. Damit entfällt die Demontage des Rotorstern und<br />
des Antriebsstrangs. Fortschritte werden zudem bei der<br />
Reduzierung von CO 2<br />
-Emissionen über die gesamte Wertschöpfungskette<br />
gemeldet - von der Herstellung von<br />
Wälzlagern bis zu Logistik und Verpackung.<br />
www.schaeffler.com<br />
ZAHNSTANGENGETRIEBE IN SONDERGRÖSSEN<br />
Die hochgenauen robusten Zahnstangengetriebe<br />
von Leantechnik<br />
sind in zahlreichen Hub-, Handlingund<br />
Positioniersystemen weltweit<br />
im Einsatz. Neben den Standard-Getrieben<br />
in vielen Größen produziert<br />
Leantechnik unter dem Namen<br />
Leanunique auch maßgeschneiderte<br />
Ausführungen für Anwendungen<br />
mit besonderen Anforderungen. Diese Zahnstangengetriebe halten<br />
je nach Vorgabe extremen Belastungen stand, werden in individuellen<br />
Abmessungen und auf Wunsch aus besonderen Materialien<br />
gefertigt oder mit speziellen Beschichtungen versehen. Dazu zählt<br />
unter anderem die Brünierung, Galvanisierung und Eloxierung der<br />
Getriebe, aber auch eine Duralloy-Beschichtung ist möglich.<br />
Manche der Sondergetriebe finden auch ihren Weg ins Standard-<br />
Sortiment von Leantechnik. Das gilt zum Beispiel für das Lean SL<br />
5.5-Getriebe mit Hubkräften bis zu 25.000 N, das ursprünglich für<br />
den Einsatz in einem Atomkraftwerk entwickelt wurde. Inzwischen<br />
ist dieses Zahnstangengetriebe auch in anderen Schwerlastanwendungen<br />
der Industrie zu finden. Das besonders kleine Lean SL 5.m<br />
mit einer maximalen Hubkraft von 300 N war dagegen für die<br />
Lebensmittelindustrie konzipiert worden und ist jetzt ebenfalls<br />
standardmäßig lieferbar.<br />
www.leantechnik.com<br />
NEUE SCHRÄGACHSENMOTOREN<br />
Die Pump and Motor Division Europe von Parker Hannifin hat die Einführung der neuen verstellbaren<br />
Schrägachsenmotoren der Produktserie V16 angekündigt. Die neuen Motoren sind als<br />
V16-220 und V16-270 erhältlich und sowohl für offene als auch für geschlossene Kreislaufgetriebe<br />
konzipiert. Durch das innovative Differenzialkolbensteuerungssystem in Kombination mit einem<br />
3-Wege-Ventil und dem Hubvolumenverhältnis 5,5:1 ermöglicht der V16 eine sanfte und präzise<br />
Steuerung. Die Kugelkolbenkonstruktion mit laminierten Kolbenringen ermöglicht eine sehr hohe<br />
Wellendrehzahl. Zusammen mit dem Hochdruckniveau von maximal 550 bar hat der V16 eine<br />
verbesserte Leistung und eine lange Lebensdauer. Die kugelförmige Kolbenbauform ermöglicht zudem einen hohen volumetrischen<br />
Wirkungsgrad bis zu 99 %. Um Kraftstoff zu sparen, lassen sich die Motoren auf Nullhub und Leerlauf herunterfahren.<br />
www.Parker.com<br />
Verbunden auf Distanz<br />
Mit<br />
One Cable<br />
auf <strong>10</strong>0 Meter<br />
Das neue STÖBER Hybridkabel verbindet Motoren und Antriebsregler<br />
zuverlässig auf <strong>10</strong>0 Meter. Mit zukunssicherem HEIDENHAIN EnDat® 3.<br />
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Weniger Fehlerquellen bei der Installaon.<br />
Reduzierte Material- und Betriebskosten.<br />
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HALLE 3A, STAND 446
SPECIAL: SPS <strong>2022</strong> – TRENDS & INNOVATIONEN<br />
STEUERUNG FÜR ABFÜLLANLAGEN<br />
WOHLGERUCH MIT<br />
SICHERHEIT<br />
Der Hersteller von Kosmetika Estée Lauder aus<br />
Lachen im Kanton Schwyz beauftragte die<br />
Staveb Automation, an einer Produktionslinie zur<br />
Befüllung und Verpackung von Parfum einen<br />
Sicherheitsumbau zu realisieren. Diesen setzte der<br />
Spezialist für Steuerungsbau, Robotik und<br />
Automation aus Hitzkirch fristgerecht um.<br />
Mitarbeiterschutz wird in allen industriellen Produktionen<br />
großgeschrieben. Regelmäßig durchgeführte<br />
Audits prüfen den Stand der Sicherheitsmaßnahmen<br />
und zeigen Optimierungen für einen weiteren Ausbau<br />
der Mitarbeitersicherheit auf. So auch bei Estée Lauder in<br />
Lachen im Kanton Schwyz. Das Unternehmen trat an Staveb<br />
Automation heran, um den Prozess des Abfüllens und Verpackens<br />
von Parfum einem Sicherheitsumbau zu unterziehen. Gerade<br />
das Einrichten neuer Arbeitsprozesse oder Produktwechsel,<br />
bei denen mehr als ein Mitarbeiter involviert sind, sollte Staveb<br />
noch sicherer gestalten.<br />
„Estée Lauder wollte eine Sicherheitssteuerung für zwei Anlagen.<br />
Dabei sollte sowohl die Abfüll- als auch die Verpackungsanlage<br />
über eine gemeinsame Sicherheitssteuerung gemanagt werden.<br />
Zusätzlich wollte das Unternehmen bei beiden Maschinen einen<br />
Tippbetrieb integrieren. Dieser war als Funktion bei den Anlagen<br />
schon vorhanden und sollte gerade beim Einrichten von neuen<br />
Produkten, was bei offener Tür erfolgt, das Arbeiten in der Maschine<br />
absichern“, erinnert sich Michael Engler, Geschäftsführer<br />
von Staveb Automation. Nach erfolgter Risikobeurteilung an der<br />
Maschine hatten die Spezialisten die Sicherheitsfunktionen für<br />
Alles safe:<br />
Die integrierte<br />
Sicherheitssteuerung<br />
für die Abfüll- und<br />
Verpackungsanlage<br />
ist nun auf dem<br />
neusten Stand<br />
die Kombination beider Maschinen sowie den zusätzlichen Tippbetrieb<br />
bei offener Tür definiert. Im Anschluss wurde ein Konzept<br />
entwickelt, wie sich die übergeordneten Sicherheitssteuerungen<br />
in die bestehenden Anlagen integrieren lassen, um die Sicherheit<br />
der Maschinen weiter aufrecht zu halten und neue Funktionen<br />
zu integrieren. Besonders das Prozesseinrichten war zuvor zeitaufwendig,<br />
da die Anlage aus Arbeitsschutzgründen nur dann<br />
lief, wenn die Türen verschlossen waren. „Dies war auch richtig,<br />
führte allerdings zu erheblichen Aufwänden“, führt Engler weiter<br />
aus. Nach dem Sicherheitsumbau kann die Anlage jetzt bei offener<br />
Tür eingerichtet werden, läuft aber nur dann, wenn der<br />
Bediener sie mit dem neu integrierten Zweihand-Bedienungsgerät<br />
außerhalb der Maschine steuert.<br />
UMBAU ÜBERS WOCHENENDE<br />
Das Team der Staveb Automation entschied sich, jede Maschine<br />
mit einem zusätzlichen programmierbaren Sicherheitskontroller<br />
auszurüsten, der alle neuen Funktionen steuert und kontrolliert.<br />
Dazu musste die Verkabelung der bestehenden Maschinen angepasst<br />
werden, damit der neue Sicherheitskontroller in die bestehende<br />
Maschine integriert werden konnte. Des Weiteren mussten<br />
die Monteure Komponenten wie das Zweihandbediengerät und die<br />
Sicherheitslichtschranken installieren. „Der Umbau beider Anlagen<br />
startete an einem Freitag und wurde am darauffolgenden<br />
Montagabend nach zwei Tagen Anlagenstillstand abgeschlossen.<br />
Da an einem Wochenende die Produktion sowieso reduziert wurde,<br />
konnten wir den gesamten Umbau so realisieren, dass für den Anwender<br />
nur ein minimaler Ausfall zu Buche stand“, blickt Christoph<br />
Widmer, zuständiger Projektleiter von Staveb, zurück und ergänzt:<br />
„Nach erfolgter Prüfung und Dokumentation der neuen Sicherheitsfunktionen<br />
und der Schulung des Personals konnten wir die Linie<br />
wieder der Produktion von Estée Lauder übergeben.“<br />
Bilder: Staveb<br />
www.stavebautomation.ch<br />
52 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
LONG-LIFE-KUGELGEWINDETRIEBE FÜR<br />
ELEKTRISCHE ANTRIEBE<br />
NSK hat seine Schwerlastkugelgewindetriebe<br />
für anspruchsvolle Anwendungen wie<br />
Spritzgießmaschinen und Servopressen<br />
weiterentwickelt. Durch die Optimierung der<br />
Lastverteilung erreichen die neuen Super-<br />
Long-Life-Kugelgewindetriebe im Vergleich zu<br />
konventionellen Varianten eine bis zu doppelt<br />
so lange Lebensdauer und sparen dadurch<br />
Ressourcen. Besonders interessant ist die<br />
neue Baureihe für Maschinenbauer, die auf elektrische Antriebe umsteigen. So<br />
steigt zum Beispiel die Nachfrage nach hochproduktiven elektrischen Spritzgießmaschinen,<br />
die komplexere Formen und große Formate verarbeiten können. Die<br />
Anwender wünschen hier extrem leistungsfähige Maschinen, die dauerhaft<br />
anspruchsvolle Lastzyklen über sehr kurze Bearbeitungszeiten realisieren. Kurze<br />
Taktzeiten bei hoher Beanspruchung erfordern wiederum Kugelgewindetriebe mit<br />
langer Lebensdauer, wie sie NSK mit seiner HTF-SRC-Serie anbietet.<br />
www.nskeurope.de<br />
Mobile Safety HMI – ein<br />
Gerät für den kompletten<br />
Maschinenpark<br />
SPANNTECHNIKPORTFOLIO AUSGEBAUT<br />
Norelem hat den Bereich Spanntechnik<br />
ausgebaut und seinem Sortiment mehr<br />
als 800 Artikel hinzugefügt. Neuerungen<br />
und Erweiterungen gibt es zum Beispiel<br />
bei der Nullpunktspanntechnik sowie bei<br />
Spanneisen und Platten. Bei den Platten<br />
sind drei neue Produktfamilien dazu<br />
gekommen: Grundplatten aus Grauguss<br />
mit Rasterbohrungen in rechteckigen und<br />
runden Ausführungen sowie Paletten aus<br />
Grauguss mit Rasterbohrungen. Diese Lösungen lassen sich direkt auf Maschinentischen<br />
positionieren und befestigen. Anwender können damit modulare Vorrichtungen<br />
aufbauen. Sieben Produktfamilien erweitern die Kategorie Spanneisen.<br />
Norelem hat jetzt zudem Nullpunkt Spanntechnik im Programm. Nullpunktspannsysteme<br />
ermöglichen ein schnelles, präzises Spannen und Referenzieren von<br />
Vorrichtungen und Werkstücken auf allen spanenden Werkzeugmaschinen und<br />
Bearbeitungszentren sowie auf Senkerodier- und Messmaschinen.<br />
www.norelem.de<br />
SCHALTSCHRANKUMRICHTER, DER ALLES KANN<br />
Nord Drivesystems hat seine Umrichterfamilie<br />
Nordac Pro um Baugrößen<br />
mit Leistungen bis 22 kW erweitert.<br />
Alle Größen verfügen über eine<br />
integrierte Multi-Protokoll-Ethernet-<br />
Schnittstelle und eine kompakte<br />
Bauform. Die Ethernetschnittstelle<br />
ermöglicht die Kommunikation über<br />
die Protokolle Profinet, EtherCAT,<br />
EtherNET/IP oder Ethernet Powerlink.<br />
Die Bauform im Booksize-Format ermöglicht eine platzsparende Installation im<br />
Schaltschrank. Die beiden neuen Baugrößen sind für Leistungen von 7,5 bis 11 kW<br />
und 15 bis 22 kW konzipiert. Damit sind auch leistungsstärkere Anwendungen<br />
etwa in Intralogistik, Post & Parcel oder Lebensmittelindustrie möglich. Alle<br />
Baugrößen zeigen eine hohe Überlastfähigkeit, lassen sich über Bluetooth<br />
parametrieren und eignen sich für den Betrieb von Synchron- wie Asynchronmotoren.<br />
Im Vergleich mit den Schaltschrankumrichtern der vorhergehenden<br />
Generation sind die neuen Umrichter in ihren Varianten zwar reduziert, dafür<br />
sind sie aber abwärtskompatibel.<br />
www.nord.com<br />
mobil und sicher bedienen (kabellos)<br />
individuell und kostengünstig<br />
(Standard-Mediengerät,<br />
Betriebssystem nach Wunsch)<br />
induktives Laden<br />
Not-Halt, dreistufiger Zustimmtaster<br />
als Basisausführung, erweiterbar<br />
Wireless Safetyfunktionen SIL 3, PL e<br />
flexible Gehäuselösungen<br />
(Farbe, Form, Design etc.)<br />
Safety-SPS mit Zugang direkt<br />
in den Safety-BUS<br />
Komplettlösungen (Safety PLC,<br />
Safety Drives, Safety I/O Module)<br />
ACD Antriebstechnik GmbH<br />
Engelberg 2 | 88480 Achstetten<br />
+49 7392 708-500<br />
info@acd-<strong>antriebstechnik</strong>.de<br />
www.acd-gruppe.de/<strong>antriebstechnik</strong><br />
Der direkte Link zu<br />
Mobile Safety HMI<br />
Nürnberg 08. bis <strong>10</strong>.11.<strong>2022</strong><br />
Halle 4 | Stand 531
GETRIEBEMOTOREN<br />
AM PULS DER ZEIT<br />
AGIEREN<br />
Um Bauteile nach dem 3D-Druck zu entpulvern,<br />
entwickelte Solukon Maschinenbau die SFM-AT350.<br />
Für deren kompaktes Zwei-Achs-Schwenksystem<br />
benötigte der Maschinenbauer leistungsstarke,<br />
robuste und platzsparende Antriebe. Stöber<br />
lieferte dafür Lean-Getriebemotoren, denn<br />
die stellen eine gute Alternative zum<br />
Servomotor dar.<br />
Claudia Grotzfeld, Marketing Communications,<br />
STÖBER Antriebstechnik GmbH + Co. KG, Pforzheim<br />
kurzfristig lieferbar<br />
„Die Innenräume von im Strahlschmelz-Verfahren gedruckten Metallteilen<br />
sind nach dem Druckprozess voll mit Pulver“, erklärt Andreas<br />
Hartmann von Solukon Maschinenbau aus Augsburg das<br />
Problem. Für alle nachfolgenden Bearbeitungsschritte und für die<br />
spätere Verwendung müssen die Werkstücke deshalb davon befreit<br />
werden. Vor Einführung der Solukon Anlagen geschah dies<br />
manuell durch Schütteln, Klopfen oder Aussaugen. Bei komplex<br />
geformten Bauteilen ist das schwieriger, besonders wenn sich im<br />
Inneren der Bauteile ein Labyrinth an Kanälen befindet. „Gerade<br />
bei komplexen Bauteilen muss das Entpulvern automatisiert ablaufen“,<br />
erklärt Hartmann und ergänzt: „Die dem 3D-Druck nachgelagerten<br />
Prozesse, wie etwa die Entpulverung müssen zunehmend<br />
standardisiert ablaufen. Denn es gilt, immer höhere Stückzahlen<br />
zu bewältigen.“<br />
Alle Entpulverungsanlagen des Maschinenbauers basieren auf der<br />
Smart Powder Recuperation-Technologie (SPR): Durch automatisiertes<br />
Schwenken um zwei Achsen sowie gezielte Schwingungsanregung<br />
sprich durch Vibration wird das Pulver fließfähig. Damit<br />
läuft es selbst aus sehr feinen Kanälen sicher und kontrolliert ab<br />
und dem Prozess wieder zu. Die Entpulverungsanlage SFM-AT350<br />
gehört zu den neuesten Entwicklungen bei den Depowdering-Systemen.<br />
Solukon hat sie im Herbst 2021 auf den Markt gebracht. „In die<br />
Entwicklung konnten wir sowohl unsere eigene langjährige Erfahrung<br />
als auch das Feedback unserer Kunden aus Branchen wie Luftund<br />
Raumfahrt, Medizintechnik sowie Automotive einfließen lassen“,<br />
freut sich Hartmann. Die Anlage eignet sich für bis zu 60 Kilogramm<br />
schwere und bis zu 420 Millimeter hohe Bauteile. Weil der<br />
Drehteller des Systems endlos rotieren und sich die horizontale<br />
Achse gleichzeitig um bis zu 250 Grad bewegen kann, lassen sich<br />
auch komplexe Rotationsmuster einfach programmieren. Der Anwender<br />
profitiert laut Hersteller von einer Zeitersparnis bis zu<br />
90 Prozent im Vergleich zu manuellen Reinigungsverfahren.
SPECIAL: SPS <strong>2022</strong> – TRENDS & INNOVATIONEN<br />
KOMPAKTES FÜR KOMPAKTE<br />
„Die SFM-AT350 hat ein besonders geringes Kammervolumen<br />
und einen kompakten Aufbau. Das war uns ein großes Anliegen,<br />
um die Inertisierungszeit und benötigte Menge an Inertgas<br />
möglichst gering zu halten. Um einen kompakten Aufbau zu erreichen,<br />
benötigten wir bei der Entwicklung besonders platzsparende<br />
Antriebslösungen, sowohl für die Endlosrotation des<br />
Drehtellers, auf dem das Bauteil befestigt ist als auch für den<br />
horizontal beweglichen Schwenkarm“, erklärt Hartmann. Auf<br />
der Formnext 2019, die Branchenplattform für additive Fertigung<br />
und industriellen 3D-Druck in Frankfurt am Main, lernte<br />
Andreas Hartmann Udo Cyrol kennen, den Leiter des Stöber<br />
Vertriebscenters Süd-Ost.<br />
„Bisher kamen in den Entpulverungsanlagen Servoantriebe<br />
zum Einsatz. Um nun noch kompakter bauen zu können, ohne<br />
an Leistung zu verlieren, empfahlen wir unseren sensorlosen<br />
Lean-Getriebemotor“, berichtet Cyrol. Die Vorteile: Ein hochpräzises<br />
Planetengetriebe sowie ein erstklassiges Kegelradgetriebe<br />
kombiniert mit einem energieeffizienten, encoderlosen<br />
und robusten Lean-Motor – besonders effizient für passgenaue,<br />
kompakte Maschinenkonzepte. Die Argumente überzeugten<br />
den Maschinenbauer aus Augsburg. Dazu kommt: Mit Wirkungsgraden<br />
bis zu 96 Prozent erreichen die Motoren die Effizienzklasse<br />
IE5. Damit ist Solukon auf einem Technologiestand,<br />
der erst in einigen Jahren gefordert sein wird.<br />
Mit dem Lean-Getriebemotor von Stöber lassen sich Drehzahl<br />
und Drehmoment stufenlos regeln, und zwar vom Stillstand<br />
bis zur Maximaldrehzahl bei voller Drehmomentkontrolle.<br />
Und dabei arbeitet der Getriebemotor komplett ohne Sensorelemente.<br />
„Damit ist auch nur ein einfach geschirmtes Standardleistungskabel<br />
erforderlich“, beschreibt Cyrol. Das<br />
reduziert den Aufwand für die Installation deutlich. Lean-Getriebemotoren<br />
eignen sich so für Automatisierungsaufgaben,<br />
die Schwingungen und Vibrationen beinhalten, wie bei der Depowdering-Anlage<br />
von Solukon. Zur großen Robustheit trägt<br />
das encoderlose Konzept des Lean-Motors bei. Trotz Verzicht<br />
auf einen Encoder im Motor liegt die Drehzahlabweichung bei<br />
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SPECIAL: SPS <strong>2022</strong> – TRENDS & INNOVATIONEN<br />
01<br />
01 Kombination aus<br />
Schwingung und Vibration:<br />
Neueste Entwicklung des<br />
Depowdering-Systems<br />
02<br />
02 Schmal ist stark: Der nur<br />
45 Millimeter breite Antriebsregler<br />
SC6 steuert die Getriebemotoren<br />
an, wobei er hier als<br />
Doppelachsregler ausgelegt ist<br />
weniger als einem Prozent, die Positioniergenauigkeit bei ± 1. „Da der<br />
Encoder entfällt, eignet sich die Lean-Getriebmotorenbaureihe insbesondere<br />
für dynamische Automatisierungsaufgaben“, erklärt Cyrol.<br />
EFFIZIENTER DOPPELACHSREGLER<br />
Ansteuern lassen sich die Lean-Getriebemotoren bei Solukon mit dem<br />
SC6, einem nur 45 Millimeter breiten Antriebsregler mit integrierter<br />
Leistungsversorgung. Bei dem Maschinenbauer ist dieser als Doppelachsregler<br />
mit einem Ausgangsnennstrom bis 2 mal 19 Ampere im Einsatz.<br />
Das kompakte Stand-alone-Gerät eignet sich für antriebsbasierte<br />
Anwendungen mit bis zu vier Achsen.<br />
Für die funktionale Sicherheit entwickelte Stöber das für die Antriebsregler<br />
optional verfügbare Sicherheitsmodul SU6. Damit steht Solukon<br />
eine wirtschaftlich attraktive Lösung für die Sicherheitsfunktionen STO<br />
und SS1 über das Sicherheitsprotokoll Profisafe zur Verfügung. Der SC6<br />
ist prädestiniert für den Einsatz in sicherheitstechnisch anspruchsvollen<br />
Systemen bis SIL 3, PL e, Kategorie 4. Der Konstrukteur kann etwa<br />
einen Not-Halt nach EN 13850 umsetzen – oder einen unerwarteten Anlauf<br />
nach EN 14118 vermeiden. Die Funktionalität der Kommunikationsschnittstelle<br />
des Reglers ist zudem Profinet-zertifiziert. „Der hochdynamische<br />
Antriebsregler arbeitet auch bei anspruchsvollen Bewegungen<br />
unbemerkt und zuverlässig im Hintergrund“, erläutert Cyrol.<br />
Andreas Hartmann ist zufrieden: „Bei der Entwicklung des 2-Achs-<br />
Schwenksystems hat uns Stöber hervorragend unterstützt. Mit den verbauten<br />
Komponenten gelang uns ein äußerst kompakter Aufbau mit<br />
starker Leistung. Und mit den spielarmen Getriebemotoren konnten<br />
wir zudem sowohl das Abfahren der Bahnen verbessern als auch bei<br />
den Kippbewegungen bessere Übergänge schaffen. Die SFM-AT350 ist<br />
damit für uns ein hochfunktionales Arbeitspferd.“<br />
Bilder: Stöber Antriebstechnik, Solukon Maschinenbau/Jo Teichmann Fotografie<br />
www.stoeber.de<br />
DIE IDEE<br />
Andreas Hartmann von Solukon:<br />
„Unsere Anlagen machen das<br />
überflüssige Pulver durch gezieltes<br />
Schwingen und Vibrieren wieder<br />
fließfähig. Um einen kompakten<br />
Aufbau unserer Maschinen zu<br />
erreichen, benötigten wir platzsparende<br />
Antriebslösungen, sowohl für<br />
die Endlosrotation des Drehtellers<br />
als auch für den horizontal beweglichen<br />
Schwenkarm.“ Dazu Udo Cyrol,<br />
Stöber: „Unsere Planeten- und<br />
Kegelradgetriebe kombinieren wir<br />
mit energieeffizienten, encoderlosen<br />
Lean-Motoren. Damit lassen<br />
sich Drehzahl und Drehmoment<br />
stufenlos regeln, und zwar vom<br />
Stillstand bis zur Maximaldrehzahl<br />
bei voller Drehmomentkontrolle.“<br />
Andreas Hartmann, CEO und CTO<br />
von Solukon in Augsburg und Udo<br />
Cyrol, Leiter des Vertriebscenters<br />
Süd-Ost bei Stöber in Pforzheim<br />
56 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
ABB ZEIGT AUF SPS <strong>2022</strong> MEHR ENERGIEEFFIZIENZ<br />
UND PRODUKTIVITÄT<br />
ABB Motion legt auf der<br />
internationalen Fachmesse<br />
SPS vom 8. bis 11. November<br />
einen Fokus auf Energieeffizienz.<br />
So zeigt das Technologieunternehmen<br />
zwei neue<br />
Motoren mit Flüssigkeitskühlung.<br />
Die Synchronreluktanz<br />
motoren (SynRM)<br />
der Ultrapremiumeffizienzklasse<br />
IE5 ermöglichen auch<br />
eine hohe Energieeinsparungen.<br />
HDP-Motoren mit hoher Leistungsdichte und der neue kompakte<br />
Machinery Drive ACS180 sind weitere Highlights auf dem Stand von ABB.<br />
Die neuen flüssiggekühlten IE5 SynRM mit einer Leistung von 55 bis 600<br />
Kilowatt in den Baugrößen 200 bis 315 sind kompakter als leistungsgleiche<br />
IE3 Asynchronmotoren. In kleineren Größen gibt es auch Versionen mit den<br />
Effizienzklassen IE2 bis IE4. Die SynRM eignen sich auch für explosionsgefährdete<br />
Bereiche. Dann leisten die Motoren zwischen 5,5 und 315 Kilowatt<br />
und sind in den Baugrößen zwischen 132 und 315 verfügbar. Zusätzliches<br />
Leistungsmerkmal der Geräte für den Ex-Bereich ist der Wirkungsgrad<br />
Ultrapremiumklasse IE5. Die SynRM Motoren weisen laut ABB bis zu 40<br />
Prozent geringere Energieverluste gegenüber IE3-Motoren sowie 20 Prozent<br />
geringere Verluste verglichen mit IE4-Motoren auf. Weiterhin zeigt ABB den<br />
neuen Frequenzumrichter All Compatible Machinery Drive ACS180. Der hat<br />
eine präzise Vektorregelung für Asynchron- und Permanentmagnetmotoren<br />
mit einer Leistung von 0,25 bis 22 Kilowatt. Weitere Merkmale sind die<br />
Modbus RTU Kommunikation, adaptive Programmierung und funktionale<br />
Sicherheit (STO).<br />
www.abb.de<br />
FLACHGETRIEBE UND FREQUENZUMRICHTER<br />
AUF DER SPS <strong>2022</strong><br />
ABM Greiffenberger präsentiert<br />
auf der SPS am Stand 3A-400<br />
anwendungsspezifische<br />
Systemlösungen. Der Komplettanbieter<br />
für Antriebstechnik<br />
zeigt energieeffiziente Drehstrom-Asynchronmotoren.<br />
Unter<br />
anderem hat der Systemanbieter<br />
seine bestehende Flachgetriebereihe<br />
erweitert und präsentiert<br />
in Nürnberg die Typen FG182 und 282 speziell für die Behälter- und Palettenfördertechnik.<br />
Die kompakten zweistufigen Lösungen haben Nennmomente<br />
von 180 und 280 Nm und können auf Grund ihrer Übersetzung und Kompaktheit<br />
auch als Kranfahrantriebe zum Einsatz kommen. Anwendungen in der<br />
Intralogistik werden überwiegend mit Frequenzumrichter angesteuert. Durch<br />
zwei weitere, eigens für die Branche entwickelte Bau größen wird die Umrichterbaureihe<br />
für die Behälter- und Palettenfördertechnik vervollständigt. Mit<br />
dem Leistungsbereich bis 2,2 kW lassen sich auch höhere Lasten verfahren.<br />
Der Anwender profitiert von optimalen Regeleigenschaften sowohl bei<br />
Asynchron- als auch bei Synchronmotoren. Der Frequenzumrichter kann den<br />
permanent erregten Synchronmotor sensorlos betreiben. Ausgelegt sind die<br />
Geräte auf eine Lebensdauer von 30.000 Stunden unter Volllast und Dauerbetrieb.<br />
Steckbare Anschlüsse ermöglichen eine einfache und schnelle Installation.<br />
Nutzer erhalten die neuen Frequenzumrichtern mit einer Schutzart bis<br />
IP54 und einer Überlastfähigkeit von 250 Prozent. Sie eignen sich zudem für<br />
Temperaturen von minus 30 bis plus 40 Grad Celsius und somit auch zum<br />
Einsatz in Tiefkühllagern.<br />
www.abm-antriebe.de<br />
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SPECIAL: SPS <strong>2022</strong> – TRENDS & INNOVATIONEN<br />
LINEARTECHNIK<br />
RUNDE SACHE<br />
<strong>2022</strong> feiert RK Rose und Krieger sein<br />
50-jähriges Bestehen. Im Jahr 1972<br />
als Hersteller industrieller<br />
Rohrspannsysteme gegründet, zählt<br />
sich die Firma heute zu einem der<br />
führenden Hersteller funktionaler<br />
Komponenten und Module. Das<br />
Unternehmen aus Minden entwickelt<br />
Produkte für die Automatisierungsund<br />
Produktionstechnik.<br />
Gestartet im Jahr 1972, produzierte RK Rose und Krieger<br />
zunächst Rohrverbindungselemente und Rohrsystemlineareinheiten.<br />
Knapp zehn Jahre später wurde das patentierte<br />
Blocan Profilmontagesystem als Baukasten für<br />
den Maschinenbau entwickelt. Seit 1987 gehört das Unternehmen<br />
zur weltweit operierenden Phoenix Mecano Gruppe, die<br />
sich auf die Entwicklung und Herstellung von Nischenprodukten<br />
spezialisiert hat. Kurz nach dem Schulterschluss mit Phoenix<br />
Mecano folgten der Umzug in das Firmengebäude in Minden<br />
und die Inbetriebnahme der ungarischen Produktionsstätte.<br />
RK Rose und Krieger operierte zu diesem Zeitpunkt zwar relativ<br />
erfolgreich, jedoch fehlte eine klare strategische Ausrichtung.<br />
Der damalige Geschäftsführer hatte eine Vision: Das Unternehmen<br />
soll im Geschäftsbereich allgemeiner, industrieller Automatisierungs-<br />
und Produktionsanwendungen ein führender Anbieter<br />
werden. Basis dieser Vision sollen hochwertige Komponenten<br />
und Funktionsmodule in den Bereichen Linear-, Profil-, Verbindungs-<br />
und Modul-Technik sein. Mit der Entwicklung der neuen<br />
Vision ging auch ein Perspektivwechsel einher. Lag früher der Fokus<br />
auf dem Produkt selbst, so stehen heute anwendungsorientierte<br />
Lösungen im Vordergrund. Die neue Strategie wurde bald<br />
bestätigt: 2012 wurde RK Rose und Krieger erstmalig als TOP <strong>10</strong>0<br />
Innovator des Mittelstands ausgezeichnet. Und das Unternehmen<br />
erhielt diese Auszeichnung zehn Jahre in Folge.<br />
FOKUS AUF BILDUNG<br />
Die Innovationskraft des Unternehmens fußt auf einem betriebsinternen<br />
Vorschlags- und Verbesserungswesen. „Unseren<br />
Mitarbeitern macht es inzwischen Spaß, neue Ideen zu entwickeln<br />
und Verbesserungsvorschläge einzureichen“, erklärt Marketingleiter<br />
Bernd Klöpper. Zum Weiterbildungsprogramm für<br />
die Mitarbeiter zählen diverse Kurse und Produktschulungen.<br />
Weiterhin investiert das Unternehmen kontinuierlich in die Ausund<br />
Weiterbildung seiner Mitarbeiter*innen, kooperiert mit<br />
Schulen und fördert Hochschulen bei einer Vielzahl von Projekten.<br />
Für die Hochschulen bietet man regelmäßig Betriebsbesichtigungen<br />
an und unterstützt sie bei der Ausstattung ihrer Testlabore.<br />
Um sich den dringend benötigten Nachwuchs zu sichern,<br />
Ilona Luchtmann, Marketing, RK Rose+Krieger GmbH, Minden<br />
pflegt Rose und Krieger nicht nur enge Kontakte zu den Fachhochschulen<br />
Bielefeld (Campus Minden), Lemgo und Hannover,<br />
sondern bietet regelmäßig Schülern die Möglichkeit, das Unternehmen<br />
kennenzulernen.<br />
Einige Meilensteine der Entwicklung des Unternehmens sind<br />
folgende: 2008 erfolgte die Einbindung der RK System- und Lineartechnik<br />
(vormals Schweißgut und Liebhart) als Tochtergesellschaft<br />
in Süddeutschland, die heute als Komplettanbieter mit<br />
einer Produktauswahl an Linear-, Profil-, Verbindungs- und<br />
Modultechnik im Markt agiert. Ein Jahr später schloss sich die RK<br />
Schmidt Systemtechnik (vormals Eiden und Schmidt) der RK-Familie<br />
an, deren Spezialität Förder- und Handhabungstechnik,<br />
Anlagenkomponenten, Mess- und Prüftechnik sowie hybride<br />
Arbeitssysteme sind. 2020 wird mit der RK-Antriebs- und Handhabungstechnik<br />
(vormals APT Automation und Produktionstechnik<br />
sowie Linear- und Handhabungstechnik) die dritte Tochtergesellschaft<br />
in Bienenbüttel gegründet. RK-AHT fungiert als<br />
norddeutsche Handelsvertretung für RK Produkte und entwickelt<br />
gleichzeitig Systemlösungen auf den Gebieten Automatisierung<br />
und Produktionstechnik für Anwender in Norddeutschland.<br />
2021 gibt es einen Wechsel der Geschäftsführung: Dr. Gregor<br />
Langer übernimmt die Geschäftsführung von Rose und Krieger.<br />
„Das RK Erfolgskonzept liegt darin, innovative Lösungen im engen<br />
Anwenderdialog zu realisieren. Das werde ich fortführen und<br />
weiter ausbauen“, erklärt Langer. „Globale Trends wie die Elektrifizierung,<br />
Digitalisierung, Flexibilisierung sowie das Thema der<br />
ganzheitlichen Gesundheit passen perfekt zu unseren Produkten<br />
und eröffnen uns enorme Chancen.“ Das erklärte Ziel des neuen<br />
Geschäftsführers ist es, weiterhin Wachstum sowohl am Hauptstandort<br />
und den Tochtergesellschaften in Deutschland als auch<br />
in den weltweiten Niederlassungen zu schaffen. Darüber hinaus<br />
will das Unternehmen künftig das Leistungsangebot für die Anwender<br />
schärfen und verstärkt nach außen tragen.<br />
UMFANGREICHES PRODUKTPORTFOLIO<br />
Zum umfassenden Lineartechnikportfolio zählen bei RK Rose<br />
und Krieger heute neben Ein- und Doppelrohreinheiten zur einfachen<br />
Handverstellung für gelegentliche Einsätze auch angetriebene<br />
Profilachsen für ein häufiges Verfahren sowie hochdynamische<br />
Positioniersysteme im Dauereinsatz. Ebenfalls Teil des<br />
Produktprogramms sind elektrische Hubsäulen für die Höhenverstellung<br />
von Arbeitstischen, Leitständen, Vorrichtungen und<br />
58 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
SPECIAL: SPS <strong>2022</strong> – TRENDS & INNOVATIONEN<br />
01<br />
02<br />
01 So war das früher: Im Jahr 1972 produzierte das Unternehmen<br />
Rohrverbindungselemente und Rohrsystemlineareinheiten<br />
02 Im Laufe der Jahrzehnte entwickelte man sich vom<br />
Komponentenlieferanten zum Spezialisten für Systemlösungen<br />
medizinischen Ausrüstungen. Elektrozylinder in verschiedenen<br />
Größen und Ausführungen runden, als Alternative zu pneumatischen<br />
Zylindern, das Lineartechnik-Angebot ab.<br />
Im Geschäftsbereich Verbindungstechnik entwickelte das Unternehmen<br />
aus den Rohrspannsystemen der frühen Jahre ein<br />
umfangreiches Produktprogramm an klemmbaren Rohrverbindern<br />
aus Kunststoff, Aluminium und Edelstahl für unterschiedliche<br />
Einsatzbereiche und Belastungsarten. Auch das System der<br />
Monitorhalterungen für industriell genutzte Bildschirme sowie<br />
das ITAS-System für industrielle Treppen, Arbeitsbühnen und<br />
Geländer zählen zur RK-Verbindungstechnik.<br />
Kern des Bereichs Profiltechnik ist das Blocan Profilsystem aus<br />
Aluminium mit seinen Konstruktions-, Funktions- sowie Schwerlastprofilen<br />
für viele Kombinations- und Einsatzmöglichkeiten.<br />
Eine spezielle Verbindungstechnik ermöglicht die Montage der<br />
Profile ohne vorherige mechanische Bearbeitung und spart damit<br />
Vorbereitungs- und Montagezeit. Zudem lassen sich die Profilsysteme<br />
nicht nur untereinander, sondern auch bereichsübergreifend<br />
mit den Rohrverbindern, Lineareinheiten, Hubsäulen<br />
und Elektrozylindern kombinieren.<br />
Das Wissen aus den drei oben genannten Produktgruppen vereint<br />
RK Rose und Krieger im Geschäftsfeld Modultechnik. Das Ergebnis<br />
sind einbaufertige Funktionsmodule sowie individuelle Systemlösungen<br />
wie Schutzeinhausungen für Maschinen, ergonomische Arbeitsplatzsysteme,<br />
mehrachsige Handlingsysteme und Maschinengestelle.<br />
Planung, Konstruktion und Fertigung der Komplettlösungen<br />
erfolgt dabei ausschließlich im Hause. „Wichtig ist für uns, dass<br />
wir unsere Produkte nicht nur speziell in eine Branche verkaufen,<br />
sondern sehr breit aufgestellt sind. Vom allgemeinen Maschinenund<br />
Anlagenbau über die chemische Industrie bis hin zur Medizintechnik,<br />
wir bedienen praktisch alle Branchen. Somit sind wir bestens<br />
aufgestellt für die nächsten 50 Jahre“ fasst Langer zusammen.<br />
Bilder: RK Rose und Krieger<br />
www.rk-rose-krieger.com<br />
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SPECIAL: SPS <strong>2022</strong> – TRENDS & INNOVATIONEN<br />
Ferdinand Mayr, CEO und Geschäfts führender<br />
Gesellschafter bei Mayr Antriebstechnik<br />
DIGITALER MASCHINENBAU<br />
GUT, WENN MAN BÄLLE IN<br />
DER LUFT HAT<br />
Das Unternehmen Mayr Antriebstechnik feiert in diesem Jahr 125-jähriges Bestehen.<br />
Das ist ein Anlass die Vergangenheit und die Herkunft des Unternehmens zu<br />
betrachten. Wir sprachen mit dem Geschäftsführer Ferdinand Mayr aber vor allem<br />
über die Zukunft. Der Ur-Ur-Enkel des Firmengründers erklärte unter anderem die<br />
Bedeutung smarter Kupplungen und Bremsen und wie der europäische Maschinenbau<br />
seine Marktposition halten kann.<br />
60 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
SPECIAL: SPS <strong>2022</strong> – TRENDS & INNOVATIONEN<br />
01 Von der spanenden<br />
Bearbeitung bis zum<br />
Standard-Korrosionsschutz<br />
werden alle Arbeitsschritte<br />
im Haus durchgeführt<br />
02 In den Produktionshallen<br />
von Mayr Antriebstechnik<br />
werden rotatorische<br />
Bremsen mit<br />
Bremsmomenten von<br />
0,03 Nm bis hin zu<br />
mehreren Tausend Nm<br />
gefertigt, erklärt Produktmanager<br />
Bernd Kees<br />
Herr Mayr, wie geht es dem Unternehmen<br />
Mayr Antriebs technik im Moment?<br />
Aktuell geht es uns sehr gut, würde ich sagen. Emotional haben<br />
wir mit den Feierlichkeiten zum Firmenjubiläum intern und<br />
extern positive Entwicklungen ausgelöst. Inhalte aus unserer<br />
Firmenbiografie wurden auch außerhalb der Unternehmensfamilie<br />
thematisiert, was mich sehr freut. Auch als Familienunternehmen<br />
haben wir uns weiterentwickelt, denn die Übergabe<br />
vom Großvater über den langjährigen Geschäftsführer Günther<br />
Klingler auf den Enkel, also mich, wurde vollendet. Schließlich<br />
gibt es auch aus dem operativen Geschäft positive Zahlen – wir<br />
haben im Jahr 2021 über 20% und aktuell in <strong>2022</strong> trotz der Lieferkettensituation<br />
ca. 15 % Wachstum erzielen können.<br />
Wenn Sie in der Firmengeschichte zurückblicken: Gibt es eine<br />
wegweisende Entscheidung, die grundlegend für diese erfolgreiche<br />
Geschichte ist?<br />
Das kann man so nicht sagen. Viele Entscheidungen haben ihren<br />
Nutzen erst viel später offenbart. Eine sehr wichtige Entscheidung<br />
war auf jeden Fall der Umzug von Kaufbeuren zu<br />
unserem heutigen Standort in Mauerstetten in den 70er Jahren.<br />
Der vorhandene Platz eröffnete viele Möglichkeiten und auch<br />
heute gibt es hier Ausbauflächen, die uns in der Zukunft helfen<br />
werden. Aber damals konnte diese Bedeutung wohl kaum einer<br />
erfassen.<br />
Aktuell gibt es eine ganze Reihe von Herausforderungen für<br />
Unternehmen, die Entscheidungen verlangen. Welche trifft Ihr<br />
Unternehmen, treffen Sie?<br />
Die aktuellen Herausforderungen sind natürlich für Unternehmen<br />
immens. Wir konzentrieren uns auf wenige, ganz konkrete<br />
Dinge. Zum einen ist da die Internationalisierung. Aktuell arbeiten<br />
wir an Niederlassungen in Japan und Indien. Wir hoffen,<br />
dass sinkende Nachfragen in den einen Märkten durch steigende<br />
Nachfrage in anderen ausgeglichen wird.<br />
Natürlich bleibt auch während aller Krisen die Digitalisierung<br />
nicht stehen, im Gegenteil. Das ganze Unternehmen soll digitaler<br />
werden, daran führt kein Weg vorbei. Wir arbeiten da an<br />
allen Bereichen, von der Prozessplanung über die Konstruktion<br />
bis zur Vertriebstruktur. Wir haben hier das Projekt DTM gestar-<br />
DER<br />
ANTRIEB<br />
Intelligent Flexibel Verlässlich<br />
8.–<strong>10</strong>. November <strong>2022</strong><br />
Halle: 3A<br />
Stand: 451<br />
ANTRIEBS-<br />
ELEKTRONIK<br />
GETRIEBE + MOTOR + UMRICHTER = DER ANTRIEB.<br />
Getriebebau NORD GmbH & Co. KG | T: +49 4532 289-0 | info@nord.com | www.nord.com
SPECIAL: SPS <strong>2022</strong> – TRENDS & INNOVATIONEN<br />
Wir kümmern uns um den Nachwuchs. Der Anteil der Lehrlinge<br />
an der Belegschaft beträgt über 11 Prozent. Noch wichtiger: 60<br />
Prozent unserer Mitarbeiter sind bei Mayr Antriebstechnik ausgebildet.<br />
Dank unserer Fertigungstiefe können Lehrlinge hier<br />
auch viel sehen und praktisch erfahren. Ein so hoher Anteil von<br />
Lehrlingen und Übernommenen führt auch zu einer starken<br />
Verwurzelung in der Region. Das ist auch ein Stück Identifikation<br />
durch Biografie hier bei uns im Allgäu. Ein Teil unserer Unternehmensgeschichte<br />
eben.<br />
Der Unternehmensstandort im dezentralen Allgäu ist also ein<br />
Vorteil?<br />
03 Die Lehrwerkstatt ist sehr gut ausgelastet – gut 11 Prozent der<br />
Belegschaft von Mayr Antriebstechnik sind Lehrlinge<br />
tet: Digital Transformation Mayr. Wenn wir diesen Weg beschreiten,<br />
diese Themen vorantreiben, ist mir nicht Bange, dass<br />
wir die Krisen überleben.<br />
Hat dieses Prinzip auch während der Corona-Zeit gegriffen?<br />
Absolut! Wenn auch auf unvorhersehbare Weise. Wir hatten<br />
damals schon einen Online-Produktkonfigurator vorbereitet<br />
aber noch gezögert, ihn live zu schalten. Als Corona kam, war<br />
das für uns der Startschuss. Wir hatten auch Online-Kommunikation<br />
in Form von Webinaren vorbereitet, da kam Corona sozusagen<br />
genau zur rechten Zeit. Es ist ein Vorteil, wenn man immer<br />
ein paar Bälle in der Luft hat!<br />
Was können wir in Zukunft von Mayr produktseitig erwarten?<br />
Hier wird der Weg in die Zukunft darüber führen, das eigene<br />
Produkt immer besser zu verstehen und die vorhandenen Möglichkeiten<br />
besser zu nutzen.<br />
Die eigenen Produkte besser verstehen?<br />
Ja, natürlich. 75 % der von uns verkauften Produkte sind mit<br />
kundenspezifischen Lösungen ausgestattet. Im Gespräch mit<br />
unseren Kunden lernen wir auch viel über unser Produkt in der<br />
jeweiligen Anwendung. Jeder Entwicklungsschritt zeigt uns<br />
anschließend weitere Schritte auf. Ein Beispiel ist ist die Bremsenüberwachung,<br />
welche wir seit Jahren weiterentwickeln.<br />
Durch diese Technologie können wir auch unsere bestehenden<br />
Produkte verbessern und weiterentwickeln. So ist die neue Biegeanker-Geräuschdämpfungstechnologie<br />
noch besser überwachbar<br />
und performt über die Lebenszeit deutlich besser. Empirische<br />
Erkenntnisse führen uns auf diese Weise weiter. Das ist<br />
der Weg, den wir als Mayr Antriebstechnik gehen.<br />
Was sind da konkrete Beispiele?<br />
Unsere Produkte sollen noch besser überwacht werden. Wir<br />
haben bereits den Brake-Checker und den Drive-Checker, die<br />
viele Daten bereitstellen. Welchen Nutzwert diese Daten darstellen,<br />
hängt vom Anwender ab. Wir wollen möglichst viele<br />
Daten für eine Integration in den Antriebsstrang bereitstellen.<br />
Am Ende soll ein digitaler Maschinenbau stehen, der ein durchgängiges<br />
Leistungsspektrum bis zum Service bietet.<br />
Haben Sie auch so gute Antworten auf den Fachkräftemangel?<br />
Auf jeden Fall. Der Menschen im Allgäu sind ein besonderer<br />
Schlag. Viele kommen nach einem Studium in der Stadt wieder<br />
hierher zum Arbeiten, weil sie hier leben möchten. Die dezentrale<br />
Struktur ist generell ein Vorteil für den Maschinen- und<br />
Anlagenbau in Deutschland.<br />
Wie meinen Sie das?<br />
Die dezentrale Struktur hier kann Wettbewerbsvorteil sein. Jedes<br />
Unternehmen ist wie ein Nervenknoten im Gehirn, der mit<br />
anderen Nervenknoten in Kontakt steht. Innovationen entstehen<br />
in Netzwerken, viele kleine Knoten können deutlich mehr<br />
Verbindungen eingehen, als wenige große Knoten. Werden diese<br />
dann auch noch zu groß, müssen sie zu viel leisten und verlieren<br />
an Beweglichkeit und Innovationskraft. Genau da haben<br />
wir in Deutschland einen Vorsprung gegenüber anderen Wettbewerbern<br />
auf dem Weltmarkt.<br />
Das Interview führte Miles Meier<br />
Fotos: Mayr Antriebstechnik<br />
www.mayr.de<br />
VON DER SCHREINEREI ZUM DIGITALEN<br />
MASCHINENBAU<br />
Die Geschichte von Mayr Antriebstechnik beginnt im Jahr<br />
1897. Damals wurde der Betrieb von Christian Mayr, dem<br />
Ur-Ur-Großvater von Ferdinand Mayr, als Mühlschreinerei<br />
in Kaufbeuren gegründet. Der Aufschwung zum Spezialisten<br />
der Antriebstechnik kam nach dem 2. Weltkrieg. Fritz<br />
Mayr, Großvater von Ferdinand Mayr, stieg im Jahr 1956 in<br />
dritter Generation in den Familienbetrieb ein. Ein Durchbruch<br />
gab dem Unternehmen in dieser Zeit einen entscheidenden<br />
Impuls: die Entwicklung der Sicherheitskupplung.<br />
Die EAS Sicherheitskupplungen kamen 1963<br />
auf den Markt und entwickelten sich schnell zum<br />
stärksten Umsatzbringer der Firma. 1965 übernahm<br />
Fritz Mayr die Geschäftsführung von seinem Vater.<br />
Die 1.400 Quadratmeter Fläche des Firmensitzes in<br />
Kaufbeuren, waren spätestens in den 1970er Jahren zu<br />
klein geworden. 1973 zog das Unternehmen nach<br />
Mauerstetten an den heutigen Firmenssitz. Mittlerweile<br />
erstreckt sich das Firmengelände auf einer Fläche von<br />
rund 33.000 Quadratmetern, auf denen über 750 Beschäftigte<br />
ihrer Arbeit nachgehen.<br />
Das Familienunternehmen Mayr Antriebstechnik wird<br />
heute in der fünften Generation geführt. Bereits seit Ende<br />
2018 leitet Ferdinand Mayr den Betrieb zusammen mit<br />
seinem Großvater Fritz Mayr und Günther Klingler. Bereits<br />
in diesem Jahr hat Klingler die Position des CEO an<br />
Ferdinand Mayr übergeben.<br />
62 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
MARKTPLATZ<br />
RADSATZ FÜR HOHE ÜBERSETZUNGEN AUF GERINGEM BAURAUM<br />
Der Zahnradspezialist Framo Morat präsentiert den neuen Speerox-Radsatz, bei<br />
dem die Verzahnung des Rads auf die Planseite wandert. Dies resultiert in einer<br />
Verkleinerung des Bauraums, ermöglicht hohe Übersetzungen in nur einer<br />
Getriebestufe und ist zugleich leise sowie effizient. Durch die Verlagerung<br />
entsteht eine Verzahnung mit Spiralcharakter, die eine modifizierte Schnecke<br />
antreibt. Daraus resultieren kinematisch günstige Verhältnisse, die die Gleitanteile<br />
und damit die Reibung reduzieren. Dennoch bleibt die Verzahnung durch die<br />
hohe Überdeckung und des eingleitenden Eingriffs leise. Eine verschleißarme<br />
Stahl-Stahl-Paarung erhöht die Leistungsdichte und die Lebensdauer. Wenn nur<br />
eine Drehrichtung gefordert ist, erzielt die Verzahnungsgeometrie des neuen<br />
Radsatzes eine besonders hohe Performance. In der passenden Anwendung schlägt der Radsatz laut Hersteller klassische<br />
mehrstufige Getriebe. Er ist leise und weist einen hohen Wirkungsgrad bei langer Lebensdauer auf. Die Getriebestufe<br />
bestehend aus nur zwei Komponenten: Schnecke und Rad. Weitere Details und Einsatzpotentiale der Verzahnung präsentiert<br />
Franz Morat vom 08. bis <strong>10</strong>. November <strong>2022</strong> auf der SPS in Nürnberg, Halle 1 / Stand 350.<br />
www.framo-morat.com<br />
EISENLOSE VAKUUM<br />
MOTOREN MIT<br />
GERINGER AUSGASUNG<br />
Das Idealmaß für<br />
Bremsen: 111 – 36 – 60<br />
Unter Berücksichtigung der<br />
einzigartigen Herausforderungen<br />
von Vakuumanwendungen,<br />
stellt Tecnotion mit der Vakuum<br />
Generation 2 Serie einen weiter<br />
verbesserten Nachfolger vor.<br />
Die neuen eisenlosen Vakuummotoren<br />
haben aufgrund der<br />
geschlossenen Bauweise eine<br />
noch geringere Ausgasung.<br />
Verbesserte thermische Eigenschaften,<br />
wie ein verringerter<br />
Wärmewiderstand, minimieren<br />
den Temperaturanstieg und optimieren<br />
die Wärmeableitung weg<br />
von der Applikation. Zusätzliche<br />
Temperatursensoren in den<br />
Spuleneinheiten sorgen laut<br />
Hersteller für noch mehr Sicherheit.<br />
Die Spuleneinheiten sind in<br />
vakuumkompatiblen Edelstahl<br />
eingeschlossen, was für eine gute<br />
RGA-Leistung sorgt und zu<br />
kürzeren Ausheiz- und Pumpzeiten<br />
führt. Die standardmäßigen<br />
Anschlusskabel der Vakuum<br />
Generation 2 Serie ermöglichen<br />
einfaches Kabel management,<br />
weiterhin sorgt der zusätzliche<br />
Edelstahlstreifen am Gehäuse für<br />
eine unkomplizierte und zuverlässige<br />
Installation.<br />
www.tecnotion.com<br />
111 Jahre Erfahrung,<br />
36 Bremsentypen,<br />
60 Vertriebspartner weltweit<br />
Wir von Kendrion und INTORQ haben nach<br />
dem Zusammenschluss noch einmal an Format<br />
zugelegt. Wir können sowohl „Standard“ als<br />
auch „Individuell“ – überzeugen Sie sich selbst.<br />
Wir werden Sie beeindrucken.<br />
.<br />
Kendrion INTORQ GmbH<br />
Wülmser Weg 5<br />
31855 Aerzen<br />
T +49 5154 70534-0<br />
www.kendrion.com
SPECIAL: SPS <strong>2022</strong> – TRENDS & INNOVATIONEN<br />
BELEUCHTETER NOT-HALT<br />
01<br />
BETRIEBSSYSTEM<br />
NACH WAHL<br />
Windows, Android, iOS<br />
02<br />
STOSSFESTES<br />
GEHÄUSE<br />
Kabellos<br />
04<br />
03<br />
WECHSELRAHMEN<br />
Für verschiedene Tablets<br />
SAFETY HMI MIT TABLET UND SMARTPHONE<br />
EIN GERÄT FÜR DIE SICHERHEIT<br />
Safety ist immer ein Thema. Nicht nur<br />
wenn es um die Sicherheit der<br />
Mitarbeiter geht, sondern auch beim<br />
Bedienen von Maschinen und Anlagen.<br />
Die heutige Technik bietet dafür<br />
schon smarte Lösungen, aber es gibt<br />
immer Verbesserungspotential.<br />
ACD Antriebstechnik hat sich im Bereich<br />
HMI Gedanken gemacht und eine<br />
pfiffige Lösung entwickelt.<br />
Dieter Hund, Vertriebsleiter, ACD Antriebstechnik GmbH, Achstetten<br />
ACD Antriebstechnik entwickelte anfangs ausschließlich kundenspezifische<br />
Antriebsregelgeräte. Schon früh erkannte das<br />
Unternehmen, dass sich mit der Integration von Sicherheitsfunktionen<br />
in die Antriebsregelgeräte smarte sicherheitstechnische<br />
Lösungen für den Maschinenbauer realisieren lassen. Heutzutage sind Sicherheitsverstärker<br />
vom Markt nicht mehr wegzudenken, den Sicherheit<br />
ist keine Tendenz mehr, sondern wesentlicher Bestandteil der Industrie,<br />
und somit auch bei Antrieben und Steuerungen. ACD Antriebstechnik<br />
verlagert dafür die Safety-I/O, die noch oft in den Antrieben integriert ist,<br />
über die sowieso vorhandenen Antriebsbusse in eine eigene Saftey-I/O<br />
oder Safety PLC nach außen. Dies bedeutet, dass sämtliche relevanten Safety-Sensoren<br />
und -Aktoren einer Maschine dezentral mit eigener Safety-<br />
Elektronik erfasst, mit einer Safety PLC ausgewertet und über den Feldbus<br />
zu den Safety Antrieben weitergeleitet werden. Dies hat ACD Antriebstechnik<br />
schon frühzeitig umgesetzt und es war für das Unternehmen zugleich<br />
der Einstieg in die Sicherheits- Steuerungstechnik. Damit hat ACD<br />
Antriebstechnik die Möglichkeit, dem Anwender eine optimale sicherheitstechnische<br />
Lösung für seine gesamte Maschine anzubieten.<br />
Um das umzusetzen, beschreitet der Safety- und Antriebstechnikspezialist<br />
zwei Wege: zum einen die Entwicklung einer eigenen Sicherheits-<br />
SPS und zum anderen die Entwicklung eines Safety Bedienpanels. In<br />
diesem Bereich gibt es laut ACD aktuell nur wenige Anbieter, da die<br />
64 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
SPECIAL: SPS <strong>2022</strong> – TRENDS & INNOVATIONEN<br />
01 In das SP200 kann der Anwender<br />
über einen spezifischen Wechselrahmen<br />
Tablets mit Displays zwischen<br />
<strong>10</strong>,5 und 11 Zoll integrieren<br />
SAFETY-TEIL<br />
mit und ohne Elektronik<br />
BEDIENTEIL<br />
Tablet, iPad, Smartphone mit<br />
Android, iOS oder Windows<br />
technologischen Voraussetzungen dafür enorm sind. Die optimale<br />
Lösung hinsichtlich Preis, Platzbedarf und Funktion, scheint hier<br />
der Einsatz von Consumer Komponenten zu sein. ACD Antriebstechnik<br />
hat eine komfortable, sichere und passende Preis-Leistungs-Lösung<br />
für seine Kunden entwickelt: ein in Form und Design<br />
flexibler Wechselrahmen mit Consumer Mediengerät (Tablet,<br />
Smartphone oder ähnliches).<br />
ALLESKÖNNER HMI SAFETY PANEL<br />
In das Mobile HMI Safety Panel SP200 lassen sich über kundenspezifische<br />
Wechselrahmen Tablets mit Displays zwischen <strong>10</strong>,5<br />
und 11 Zoll zur Visualisierung von Prozessen und dem Steuern<br />
von Maschinen integrieren. Somit kann der Anwender selbst entscheiden<br />
von welchem Hersteller er Tablets bezieht und welche<br />
Leistungsdaten die Geräte für seine spezifischen Anwendungen<br />
haben sollen. Ob nun ein High-End-Tablet eingesetzt wird oder<br />
ein Gerät im niedrigeren Preissegment ausreicht, das kann jedes<br />
Unternehmen somit für sich selbst entscheiden.<br />
Es lassen sich Tablets mit den Betriebssystemen Android, iOS<br />
und Windows einsetzen. Die dazu notwendigen SP200 Apps werden<br />
aus dem Google Play Store, dem App Store von Apple oder<br />
dem Microsoft Store geladen. Außerdem sind in den HMI Panel<br />
weiterhin alle Tabletfunktionalitäten uneingeschränkt nutzbar,<br />
das heißt Lautsprecher, Mikrofon, Kamera und so weiter kann<br />
der Maschinenbediener verwenden, um Daten und Bilder an den<br />
Servicemitarbeiter durchzugeben beispielsweise zur Problembeschreibung<br />
beim Ausfall einer Maschine.<br />
Durch den Einsatz von handelsüblichen Powerbanks wird eine<br />
sehr hohe Laufzeit erreicht (von <strong>10</strong>0 Stunden bis hin zu über<br />
200 Stunden). Auch induktives Laden über eine Ladeschale ist<br />
möglich. Das Gewicht von etwas mehr als einem Kilogramm (inklusive<br />
Tablet und Powerbank) ist dabei noch niedriger als bei einigen<br />
vergleichbaren Produkten. Die integrierten Bedienelemente<br />
Not-Halt, Zustimmtaster und Drehgeber werden durch die fest<br />
eingebaute Sicherheitselektronik erfasst. Unter Berücksichtigung<br />
der Einschränkungen der EN ISO 13851 ist es sogar möglich, eine<br />
mobile Zweihandbedienung zu realisieren. Die Sicherheitsdaten<br />
werden per sicherer Funkstrecke an eine Gegenstelle (Sicherheits-<br />
Gateway) übertragen. Zudem hat die Sicherheitselektronik eine<br />
Verbindung zum universellen Tablet, um per App die Bedien- und<br />
Konfigurationsdaten bei Bedarf auszutauschen. Das Sicherheits-<br />
Gateway kann selbst eine Sicherheitssteuerung sein oder Verbindungen<br />
zu weiteren Safety-Steuerungen und sicheren Bussystemen<br />
herstellen. Im SP200 lassen sich dazu Verbindungen zu mehreren<br />
Sicherheits-Gateways konfigurieren.<br />
ANWENDERNUTZEN<br />
ACD Antriebstechnik sieht gleich mehrere Vorteile für den Bediener.<br />
Da wäre zum einen der Einsatz von handelsüblichen Consumer<br />
Tablets, der kostengünstig ist, keine lange Einarbeitung benötigt<br />
und sich jederzeit unkompliziert austauschen lässt. Weiterhin,<br />
und das ist besonders wichtig, eine autarke zertifizierte<br />
Sicherheitstechnik mit Safety Wireless. Diese Technik erleichtert<br />
das Handling von Sicherheitslösungen im Maschinen- und Anlagenbau.<br />
Last but not least lässt sich das HMI Safety Panel ein-
SPECIAL: SPS <strong>2022</strong> – TRENDS & INNOVATIONEN<br />
02 Mit dem Panel lassen sich viele Anwendungen im Bereich<br />
Sicherheitssteuerung realisieren<br />
fach in bestehende Sicherheitslösungen mit dem Safety over EtherCAT Protokoll<br />
(FSoE) oder in andere Sicherheitslösungen über sichere Ausgänge integrieren.<br />
Die Antriebstechnik- und Safetyspezialisten möchten aber noch mehr. Die Vision<br />
des Unternehmens ist, dass sich Standardmediengeräte früher oder später in der<br />
Steuerungstechnik durchsetzen werden, deswegen vereint ACD Antriebstechnik<br />
heute schon Consumer Electronic (Tablets, Smartphones und so weiter) sowie Sicherheitstechnik<br />
in einer cleveren Safety-HMI-Lösung. Mit dem Mobile Safety<br />
HMI Panel SP200 lassen sich mehrere Maschinen oder Maschinenteile sicher und<br />
komfortabel bedienen und steuern. Dafür ist laut ACD Antriebstechnik beim Verwenden<br />
des SP200 nur ein HMI-Gerät für den kompletten Maschinenpark notwendig.<br />
Das Unternehmen ist sich auch sicher, dass es auf dem Markt aktuell nur wenige<br />
Anbieter von mobilen Sicherheitsbediengeräten mit Funk gibt und das Mobile<br />
Safety HMI Panel somit eines der ersten ist.<br />
Diese Lösung möchte ACD Antriebstechnik unbedingt live vorstellen und freut<br />
sich auf die ersten eigenständigen Messeauftritte dieses Jahr. Unter anderen auf<br />
der SPS <strong>2022</strong> im November ist ACD Antriebstechnik daher zum ersten Mal mit eigenem<br />
Messestand (Halle 4, Stand 531) vertreten sowie am Gemeinschaftsstand der<br />
Ethercat Technology Group (Halle 5, Stand 3<strong>10</strong>). Dort wird der Messebesucher live<br />
vor Ort die Produktneuheiten kennen lernen.<br />
ÜBER DAS UNTERNEHMEN<br />
Gegründet wurde ACD Antriebstechnik im Jahr 1995, als ein Unternehmen der ACD<br />
Gruppe mit Sitz in Achstetten bei Ulm. Anfangs wurden ausschließlich kundenspezifische<br />
Antriebsregelgeräte entwickelt. Die zu Beginn neuen Technologien im Bereich<br />
der Leistungselektronik setzten sich immer mehr zum Standard auf dem Markt<br />
durch. ACD Antriebstechnik forscht seither laufend an neuen Technologien, um mit<br />
anwenderspezifischen Lösungen am Markt attraktiv zu bleiben. Frühzeitig erkannte<br />
die Geschäftsführung, dass mit der Integration von Sicherheitsfunktionen in die Antriebsregelgeräte<br />
clevere sicherheitstechnische Lösungen für den Maschinenbauer<br />
realisierbar sind. So startete im Jahr 2003 der Einstieg in die Sicherheitstechnik.<br />
Bilder: ACD Antriebstechnik<br />
www.acd-gruppe.de/<strong>antriebstechnik</strong><br />
DIE IDEE<br />
„In das Mobile HMI Safety Panel<br />
lassen sich über kundenspezifische<br />
Wechselrahmen Tablets mit Displays<br />
zwischen <strong>10</strong>,5 und 11 Zoll zur<br />
Visualisierung von Prozessen und<br />
Steuerung von Maschinen integrieren.<br />
Wir sehen gleich mehrere<br />
Vorteile für den Bediener, zum<br />
Beispiel der Einsatz von handelsüblichen<br />
Consumer Tablets oder eine<br />
autarke zertifizierte Sicherheitstechnik<br />
mit Safety Wireless. Last but not<br />
least lässt sich das Panel einfache in<br />
bestehende Sicherheitslösungen mit<br />
dem Safety EtherCAT Bus oder in<br />
andere Sicherheitslösungen über<br />
sichere Ausgänge integrieren.“<br />
Dieter Hund, Vertriebsleiter,<br />
ACD Antriebstechnik, Achstetten<br />
66 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
BELASTUNG VON ROBOTERACHSEN IN<br />
REALTIME BERECHNEN<br />
Nabtesco möchte die Automatisierung<br />
noch effizienter<br />
gestalten. Wie das wirtschaftlich<br />
funktionieren kann, zeigt<br />
der Zykloidgetriebespezialist<br />
auf der SPS in Nürnberg.<br />
Unter anderem im Gepäck:<br />
Echtzeitüberwachung von<br />
Robotern mit digitalem<br />
Getriebezwilling, denn eine<br />
möglichst hohe Maschinenund<br />
Roboterverfügbarkeit ist<br />
das erklärte Ziel nahezu aller<br />
Anwender. Condition Monitoring und Predictive Maintenance sind dabei<br />
entscheidende Schlagworte. So möchte Nabtesco durch eine Kombination von<br />
digitalen Getriebemodellen und entsprechenden Algorithmen in der Robotersteuerung<br />
in Zukunft das reale Betriebsverhalten überwachen. Dazu gehört<br />
auch die konkrete Belastung jeder einzelnen Roboterachse zu kontrollieren und<br />
in Realtime zu berechnen, wie hoch der Verschleiß ist. Daraus lässt sich dann<br />
ableiten, ob ein Serviceeinsatz notwendig wird – eine effektive, wirtschaftliche<br />
Lösung und laut den Getriebespezialisten ein Novum in der Robotik. In Halle 3A<br />
am Stand 426 können Besucher das Konzept kennenlernen, sich mit den<br />
Anwendungsexperten über die Möglichkeiten für ihre Automatisierung<br />
austauschen und die Echtzeitüberwachung von Robotern beobachten.<br />
Darüber hinaus präsentiert Nabtesco sein Produktportfolio für die Automatisierung.<br />
Mit dabei sind unter anderem die Servogetriebe der Neco Serie sowie<br />
die neuen Hightorquegetriebe Neco HT. Auch die Hohlwellengetriebe der RD-C<br />
Serie, die Drehtische der RS Serie sowie die Antriebseinheit mit Mecanumrad<br />
werden ausgestellt.<br />
www.nabtesco.de<br />
ALLES RUND UM AUTOMATISIERUNG AUF DER SPS<br />
Zur Spannungsversorgung schaltschrankloser<br />
Automatisierung stellt Ifm Electronic<br />
auf der Messe neue 24 Volt Netzteile vor,<br />
die die Schutzart IP67 erfüllen, und eine<br />
Spannungsversorgung direkt an der<br />
Maschine ermöglichen. Integrierte<br />
elektronische Sicherungen in den Netzteilen<br />
schützen vor Überspannungen und<br />
Kurzschlüssen. Eine IO-Link-Schnittstelle<br />
macht die neuen Netzteile intelligent.<br />
Und für die Automatisierungstechnik der<br />
Lebensmittelindustrie zeigt man neue<br />
IO-Link-Master der Serie Performance Line.<br />
Sie erfüllen die Schutzarten IP65, IP67 und IP69K, die M12-Buchsen bestehen<br />
aus Edelstahl und die Dichtungen aus EPDM. Die Spannungsversorgung lässt<br />
sich über L-codierte M12 Leitungen mit einer Daisy Chain kaskadieren. Die<br />
Parametrierung der IO-Link-Master sowie aller angeschlossenen Sensoren ist<br />
komfortabel über die Software Moneo Configure SA möglich. Für den Anschluss<br />
von Sensoren werden passende Verbindungen benötigt, die ebenfalls die<br />
hohen Anforderungen erfüllen. Hier steht ein umfangreiches Sortiment an<br />
Leitungen mit gemäß IEC 6<strong>10</strong>76 L-codierten Steckern zur Verfügung. Last but<br />
not least zeigt Ifm mit der Hardwareplattform O3R ein Edge Device für die<br />
industrielle Bildverarbeitung in der mobilen Robotik. An die Plattform lassen<br />
sich bis zu sechs 3D-Kameras und zahlreiche weitere Sensoren anschließen.<br />
Die Plattform bietet ausreichend Rechenleistung, um Bildverarbeitung mit<br />
neuronalen Netzen und andere KI-Anwendungen zu realisieren.<br />
www.ifm.com
SPECIAL: SPS <strong>2022</strong> – TRENDS & INNOVATIONEN<br />
MASCHINENAUTOMATISIERUNG<br />
WEICHE WARE<br />
FÜR HARTE<br />
ANFORDERUNGEN<br />
Norbert Botesch, Produktmanager für Maschinenautomatisierung;<br />
Hans-Joachim Müller, Marktmanager für Antriebselektronik<br />
und Software, beide bei SEW-Eurodrive in Bruchsal<br />
Durchgängige Automatisierungslösungen aus<br />
einer Hand anzubieten, ist heute das Anliegen<br />
vieler Hersteller. SEW-Eurodrive verwirklicht<br />
dieses Ziel mit seinem Automatisierungs -<br />
bau kasten Movi-C. Er umfasst neben Hardwarekomponenten<br />
eine Vielzahl an Software, die bei<br />
der Automatisierung von Maschinen eine immer<br />
wichtigere Rolle spielt. Das Zusammenspiel der<br />
Module ermöglicht eine intuitive und flexible<br />
Maschinenautomatisierung.<br />
Mit der Engineering-Software Movisuite stellt<br />
SEW- Eurodrive dem Kunden ein kostenloses, durchgängiges<br />
Tool zur Realisierung seiner Maschinenautomatisierung<br />
zur Verfügung. Es unterstützt den Anwender<br />
bei der Planung, Konfiguration, Parametrierung, Inbetriebnahme,<br />
Bedienung und Diagnose von Automatisierungslösungen. Das<br />
betrifft sämtliche Komponenten des Automatisierungsbaukastens<br />
Movi-C– von der Steuerungstechnik über die Frequenzumrichter<br />
bis zu den Motoren und Getrieben. Außerdem erfolgt mit<br />
Movisuite auch die Programmierung der Softwaremodule Movikit.<br />
PLATTFORM FÜR PARAMETRIERUNG<br />
Movirun ist die Softwareplattform des Automatisierungsbaukastens<br />
Movi-C und bildet den Grundbaustein zur Nutzung der<br />
Softwaremodule Movikit. Movirun flexible ist eine frei programmierbare<br />
und offene Plattform für die Automatisierung mit Movi-<br />
C- und Fremdkomponenten. Sie dient als die Basis für interpolierte<br />
Betriebsarten, für anspruchsvolle Motion-Control-Anwendungen<br />
und beinhaltet ein modernes Programmiersystem nach IEC<br />
61131-3. Durch integrierte Funktionen wie Positionieranwendungen,<br />
Energieversorgungslösungen oder synchronisierte Bewegungsfunktionen<br />
bringt Movirun flexible bereits viele Automatisierungsmöglichkeiten<br />
mit. Für besonders anspruchsvolle oder<br />
kundenspezifische Anforderungen kommen die Softwaremodule<br />
Movikit zum Einsatz. Sie können mittels Movirun flexible einfach<br />
auf einem Movi-C-Controller implementiert und anschließend<br />
programmiert bzw. parametriert werden. Gleichzeitig besteht die<br />
Option, auch komplexe eigenprogrammierte Anwendungen mit<br />
den Movikit-Softwaremodulen zu implementieren.<br />
Die Softwaremodule Movikit sind vorkonfigurierte Software-<br />
Bausteine für unterschiedliche Aufgaben. Das Einsatzspektrum<br />
erstreckt sich von einfachen Antriebsfunktionen wie einer Drehzahlregelung<br />
bis hin zu anspruchsvollen Motion-Control-Funktionen,<br />
z. B. Robotersteuerungen. Die Softwaremodule werden auf<br />
dem Echtzeitbetriebssystem des Movi-C-Controller betrieben.<br />
Movikit-Softwaremodule der Kategorie „Drive“ laufen auf dem<br />
Applikationsumrichter Movidrive. Über die Engineering-Software<br />
Movisuite wird das entsprechende Softwaremodul Movikit<br />
direkt einer Achse oder dem Controller zugewiesen und konfiguriert.<br />
Damit hat der Anwender in einer Parametrieroberfläche<br />
Zugriff auf alle relevanten Parameter von der Motorinbetriebnahme<br />
bis zu den Softwareeinstellungen.<br />
VORDEFINIERTE MODULE<br />
Insgesamt stehen zwölf Kategorien mit über 35 verschiedenen<br />
Movikit-Softwaremodulen sowie zusätzlichen Add-ons zur Verfügung.<br />
Damit lassen sich nahezu alle Automatisierungsvorgänge umsetzen<br />
– entweder parametrierbar oder frei programmierbar. Durch<br />
die große Zahl verschiedener Movikit-Softwaremodule können viel-<br />
68 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
SPECIAL: SPS <strong>2022</strong> – TRENDS & INNOVATIONEN<br />
02<br />
01<br />
01 Die Engineering-Software Movisuite unterstützt den<br />
Anwender bei der Planung, Konfiguration, Parametrierung,<br />
Inbetriebnahme, Bedienung und Diagnose von Automatisierungslösungen<br />
– z. B. bei Scararobotern<br />
02 Derzeit gibt es zwölf Kategorien mit über 35 verschiedenen<br />
Movikit-Softwaremodulen sowie zusätzlichen Add-ons<br />
seitige Applikationen realisiert werden. So erlauben Softwaremodule<br />
der Kategorie Movikit StackerCrane die Realisierung von Regalbediengeräten,<br />
meist in Hochregallagern genutzt. Und Softwaremodule<br />
der Kategorie Movikit MultiAxisController ermöglichen<br />
die Inbetriebnahme von automatisierten Brückenkränen, die in<br />
Logistik und Produktion zum Einsatz kommen. Zusätzlich bieten<br />
Add-ons wie das Movikit Motion addon AntiSway eine Vibrationsunterdrückung,<br />
um unerwünschte Schwingungen zu vermeiden.<br />
Ein weiteres Einsatzgebiet der Softwaremodule ist die Automatisierung<br />
von Verpackungsmaschinen, ob Becherabfüllmaschine,<br />
vertikale oder horizontale Schlauchbeutelmaschine, Toploader<br />
oder Palettierer. In Kombination mit Komponenten dem Movi C-<br />
Automatisierungsbaukasten ermöglichen die Softwaremodule, alle<br />
Kundenforderungen effizient umzusetzen. Diese Beispiele bilden<br />
nur einen kleinen Einsatzbereich der Movikit Softwaremodule ab.<br />
KÜRZERE INBETRIEBNAHME<br />
Movikit-Softwaremodule ermöglichen dem Anwender eine hohe<br />
Flexibilität. Sie verkürzen die Inbetriebnahmezeiten durch einfache<br />
Parametrierung und ermöglichen dem Kunden, eigene Applikationen<br />
zu programmieren. Auch dabei leistet SEW-Eurodrive<br />
tatkräftige Unterstützung. Moderne Softwarebausteine sind der<br />
Schlüssel für eine optimierte Produktion und Logistik und somit<br />
der Initiator für entscheidende Wettbewerbsvorteile. Daher wird<br />
SEW-Eurodrive auch in Zukunft mit neuen Movikit-Softwaremodulen<br />
die Automatisierung von Kundenapplikationen erleichtern.<br />
MoviKit und andere Softwarekomponenten bilden weiterhin<br />
einen stark wachsenden Bestandteil des Automatisierungsbaukasten<br />
Movi-C.<br />
Bilder: SEW-Eurodrive GmbH & Co KG<br />
www.sew-eurodrive.de/movikit<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> 69
MARKTPLATZ<br />
KOMPAKTE ABSOLUTE DREHGEBER FÜR<br />
INDUSTRIE 4.0<br />
Die neuen Drehgeber<br />
aus der zweiten<br />
Generation der 36 mm<br />
Baureihe von Siko sind<br />
besonders kompakt.<br />
Durch die neue Architektur,<br />
Schnittstellen<br />
wie IO-Link und smarten<br />
Features, sind sie eine zukunftssichere Lösung für Maschinenkonzepte<br />
der Industrie 4.0. Die beiden Drehgeber, wahlweise als<br />
Vollwellen- oder Hohlwellenvariante verfügbar, lassen sich mit<br />
einer SSI- oder einer IO-Link-Schnittstelle ausführen. Besonders<br />
bei der IO-Link Schnittstelle, die nach dem neuesten Standard in<br />
der Version 1.1 gemäß IEC 61131-9 integriert ist, hat Siko die<br />
Drehgeber um Funktionen im Bereich Kommunikation und<br />
Diagnose erweitert. So überträgt der Sensor die für die Anlagenverfügbarkeit<br />
relevanten Informationen wie Temperatur,<br />
Betriebsstunden und weitere Diagnosedaten, zusammen mit<br />
den Positions- und Geschwindigkeitswerten. Die Multiturnversion<br />
ist getriebe- und batterielos und kann je nach Ausführung<br />
über 16 Millionen Umdrehungen und somit einen Bereich von<br />
24 bit erfassen. Mit einer Schutzart bis zu IP67, einem weiten<br />
Temperaturbereich von -40 bis +85 °C und einer hohen Schocksowie<br />
Vibrationsfestigkeit sind die Drehgeber für den Einsatz in<br />
Industrieanwendungen sowie der Fabrikautomation sehr gut<br />
geeignet. Mehr erfahren Sie auf der Webseite.<br />
www.siko-global.com<br />
SMARTE ANTRIEBSLÖSUNGEN FÜR DIE<br />
BLECHBEARBEITUNG<br />
Antriebs- und Automatisierungsspezialist Baumüller präsentiert<br />
auf der Euroblech moderne Technologielösungen für<br />
Blechbearbeitungsmaschinen. Der Schwerpunkt liegt dabei<br />
auf der Automatisierung von Servoexzenterpressen.<br />
Diese Maschinen haben gegenüber konventionellen Pressen<br />
besonders in Sachen Produktivität, Produktqualität und<br />
Flexibilität die Nase vorn. Mit leistungsstarken Direktantrieben<br />
und der dazu passenden Steuerung können die Prozesse<br />
hinsichtlich der Taktzeit, dem Werkzeugverschleiß, dem<br />
Energieverbrauch und der Umweltverträglichkeit optimiert<br />
werden. Anhand einer vollfunktionsfähigen Miniatur-Servoexzenterpresse<br />
zeigt Baumüller live auf dem Messestand sein<br />
Komplett antriebssystem für die Blechbearbeitung.<br />
www.baumueller.com<br />
__________________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________________<br />
_______________________________________________________ FREQUENZUMRICHTER FÜR DEN<br />
_______________________________________________________ HOCHGESCHWINDIGKEITSBEREICH<br />
___________________________________________________________<br />
_____________________________________________________________<br />
<br />
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_______________________________________________________<br />
_______________________________________________________<br />
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__________________________________________________________________________<br />
Nürnberg, 08.–<strong>10</strong>.11.<strong>2022</strong><br />
Nürnberg, 08.–<strong>10</strong>.11.<strong>2022</strong><br />
Halle<br />
Halle<br />
4,<br />
4,<br />
Stand<br />
Stand<br />
4–540<br />
4–540<br />
Auf der SPS <strong>2022</strong><br />
stellt Sieb & Meyer<br />
die neuesten<br />
Modelle der<br />
SD4x-Serie vor:<br />
SD4S, SD4M und<br />
ganz neu SD4B. Die<br />
Frequenzumrichter<br />
für Hochgeschwindigkeits-Anwendungen<br />
bieten unter anderem eine optimierte Performance,<br />
höhere Drehzahlen sowie eine geringe Motorerwärmung<br />
ohne Sinusfilter. Der SD4B eignet sich sowohl für den Einsatz<br />
als hochdynamischer Servoverstärker für den Betrieb von<br />
rotativen und linearen Niedervolt-Servomotoren als auch für<br />
einen optimierten Betrieb von hochdrehenden Niedervolt-<br />
Synchron- und Asynchronmotoren. Im Hochgeschwindigkeitsbereich<br />
erlaubt er einen sensorbehafteten Betrieb von<br />
Motoren mit überlagerter Synchronisationsfunktion. So<br />
lassen sich mehrere Hochgeschwindigkeitsmotoren im<br />
Master-/Slave-Betrieb winkelsynchron betreiben. Die<br />
Prozessorperformance macht es möglich, Synchronmotoren<br />
mit „vergrabenen“ Magneten (IPM), optimal zu betreiben. Das<br />
bei diesen Motoren zusätzlich zur Verfügung stehende<br />
Reluktanzmoment wird dabei arbeitspunktunabhängig in<br />
Echtzeit optimiert. Die Drei-Level-Umrichter SD4M können<br />
ihre Vorteile zum Beispiel im Bereich von Turboverdichtern<br />
und Turbokompressoren voll ausspielen. Auch der SD4M<br />
bietet die Regelungsfunktion für IPM-Motoren.<br />
www.sieb-meyer.de
STURMFESTER STAND FÜR SCHWERES GERÄT<br />
Schienenzangen und -bremsen gehören zu den<br />
Heavy-Duty-Lösungen im Industriebremsensortiment<br />
des One-Stop-Shops von Ringspann. Als<br />
Sicherheitskomponenten in den Antriebssystemen<br />
von Kranen und Baggern der Montan-, Hafen- und<br />
Bergbautechnik vereinen sie ein kompaktes<br />
Design mit sehr hohen Haltekräften.<br />
Mit Haltekräften bis zu 530 kN fixieren sie in<br />
Häfen Portainer, Hafenkrane und Portalanlagen,<br />
um zu verhindern, dass sie dem Druck des Windes<br />
nachgeben und unkontrolliert in Bewegung<br />
geraten. Anderenorts verleihen sie auch Schaufelradbaggern,<br />
Stahlwerkskranen und großen<br />
Photovoltaikanlagen die nötige Standfestigkeit<br />
und Sturmsicherheit. Die federbetätigten und hydraulisch gelüfteten Schienenbremsen<br />
und Schienenzangen der Baureihen HR…FHM und DR…FHM haben ein<br />
kompaktes Design. Dies gibt dem Konstrukteur mehr Spielraum unnd macht sie<br />
zudem zu einer guten Lösung für das Retrofit.<br />
www.ringspann.de<br />
GENERATIONSWECHSEL BEI WEGAUFNEHMERN<br />
Ein perfektes Zusammenspiel von Mensch<br />
und Maschine, das ist die Basis all unseres<br />
Schaffens.<br />
Mit größter Leidenschaft und Gefühl für das<br />
größte und das kleinste Ganze heben unsere<br />
Ingenieure die Sumitomo Drive Technologies<br />
DNA mit der Aktuator-Produktfamilie TUAKA<br />
auf das nächste Level.<br />
Willkommen TUAKA. Willkommen Zukunft.<br />
Balluff hat neue magnetostriktive Sensoren aus der<br />
BTL-Reihe auf den Markt gebracht. Sie sind mit<br />
analogen und IO-Link-Schnittstellen ausgestattet<br />
sowie in Stab- und Profilbauform erhältlich.<br />
Das kompakte Gehäuse des Elektronikkopfes ermöglicht<br />
eine Installation der Sensoren direkt am<br />
Hydraulikzylinder. Beide Varianten unterstützen die<br />
vorausschauende Wartung durch eine kontinuierliche<br />
Erfassung von Maschinenzuständen. Der BTL<br />
Ministabsensor eignet sich unter anderem zur<br />
Positionsrückmeldung bei Hydraulikzylindern. BTL A1/P in Profilbauform ist<br />
wiederum prädestiniert für den Einsatz bei der Steuerung hydraulischer Pressen<br />
oder für das Überwachen von Verfahrbewegungen an Maschinenteilen.<br />
www.balluff.com<br />
ANWENDERSPEZIFISCHER VARIOCODER<br />
Lenord und Bauer hat einen neuen<br />
Variocoder entwickelt. Dieser induktive<br />
Rotorpositionsgeber lässt sich mechanisch<br />
individuell konfigurieren. Hiermit passt der<br />
Hersteller die Sensorlösung an den Motor<br />
an und nicht den Motor an den Sensor. Die<br />
Effizienz, Geräuschentwicklung und<br />
Lebensdauer elektrischer Traktionsmotoren<br />
ist stark abhängig von der Signalqualität<br />
der verwendeten Sensorik. Lenord und<br />
Bauer hat mit dem Variocoder einen induktiven Rotorpositionsgeber entwickelt,<br />
der hochgenaue Positionen und Drehzahlen zur rippelfreien Geschwindigkeitsund<br />
Drehmomentregelung der Antriebe liefert. Das lagerlose, wartungsfreie<br />
Hohlwellensystem lässt sich auf geringstem Raum in alle Motorkonstruktionen<br />
integrieren. Das induktive Messprinzip liefert auch bei großen Einbautoleranzen<br />
und in Umgebungen magnetischer Streufelder sehr präzise Signale. Damit ist es<br />
laut Hersteller den weit verbreiteten Resolvern deutlich überlegen und kann<br />
Drehzahlen bis 40.000 Umdrehungen pro Minute sicher erfassen. So lassen sich<br />
Antriebe mit maximalen Drehmomenten im gesamten Geschwindigkeitsbereich<br />
mit hoher Güte regeln.<br />
www.lenord.de<br />
BESUCHEN SIE UNS<br />
HALLE 3 · STAND 362
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
GERÄUSCHMINDERUNG<br />
EINFLÜSSE AUF DIE NVH-PERFORMANCE<br />
BEI DER ZAHNRADAUSLEGUNG – TEIL 1<br />
Die Geräusch-Emissionen von Zahnradgetrieben bei Elektrofahrzeugen sind ein<br />
großes Problem. Durch eine hohe Genauigkeit der verwendeten Zahnräder lässt<br />
sich bekanntlich sowohl die Lebensdauer erhöhen als auch die Vibrationsanregung,<br />
die sogenannte NVH (Noise-Vibration-Harshness) Performance, und damit das<br />
Geräusch verbessern. Viele EV-Hersteller schreiben deshalb für die Herstellung der<br />
Zahnräder eine hohe bis sehr hohe Qualität nach ISO 1328 vor.<br />
Getriebeentwurf für ein EV Lightweight Differenzial.<br />
Darstellung des Schemas im Sketcher von KISSdesign und<br />
Ansicht des 3D-Models nach Vorauslegung in KISSdesign [1].<br />
In der Praxis wird insbesondere die Profil-Formabweichung sehr<br />
stark eingeschränkt. Teilweise werden hier Vorgaben gemacht,<br />
welche fast nicht mehr herstellbar sind, und dementsprechend<br />
die Zykluszeit und damit die Herstellkosten wesentlich erhöhen.<br />
Es stellt sich die Frage, ob die geforderte hohe Qualität überhaupt<br />
noch wesentliche Verbesserungen bringt, oder ob beispielweise<br />
eine gut ausgelegte Profilmodifikation nicht mehr Wirkung zeigt<br />
als die reine Reduktion der zugelassenen Herstellabweichungen.<br />
Es wäre deshalb sinnvoll, eine Methode zu finden, um den Einfluss<br />
der Herstellgenauigkeit abschätzen zu können. Die Auswertung<br />
der Profillinien bei Zahnradmessungen zeigt immer eine<br />
statistische Streuung des Signals, welcher meistens eine gewisse<br />
Grund-Welligkeit überlagert ist. Die Grösse dieser Welligkeit beeinflusst<br />
direkt die resultierende Profil-Formabweichung.<br />
Im Vortrag werden die Grundlagen und Ergebnisse eines Projekts<br />
beschrieben, mit welchem der Einfluss der Qualität auf den<br />
resultierenden Drehwegfehler und die Kraftanregung abgeschätzt<br />
werden kann. Dazu wird auf die theoretisch ideale Zahnflanke<br />
eine sinusförmige Welligkeit aufgebracht. Die Welligkeit<br />
kann mit Amplitude, Länge und Anfangswert modifiziert werden.<br />
Diese Modifikation kann sowohl in Profil- als in Breitenrichtung<br />
oder kombiniert ausgeführt werden. Als Resultat wird die Veränderung<br />
von Drehwegfehler, Kraftanregung und anderer wesentlicher<br />
Einflüsse auf die Vibrationsanregung ausgewertet.<br />
Die Amplitude oder Höhe der Welligkeit ergibt sich aus der<br />
über die gewählte Qualität zugelassenen maximalen Profil-Formabweichung<br />
f fα<br />
. Die Länge oder der Anfangswert der Welligkeit<br />
(ausgedrückt durch den Phasenwinkel der sinusförmigen Welligkeit)<br />
kann hingegen – je nach Situation bei der Fertigung – ohne<br />
Beeinflussung des f fα<br />
variieren. Deshalb muss die Streuung des<br />
Resultats bei unterschiedlicher Ausführung der Welligkeit berücksichtigt<br />
werden. Dies kann in einem automatisierten Ablauf<br />
72 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
01 Der übliche Fertigungsablauf bei der Stirnradherstellung<br />
gemacht werden, indem unterschiedliche Amplituden, Längen<br />
und Phasenwinkel kreuzvariiert werden. Durch eine Darstellung<br />
der auftretenden Änderung des Drehwegfehlers und anderer<br />
Größen über der Amplitude, respektive der zugelassenen Qualität,<br />
kann dann die Auswirkung der Qualität auf das NVH-Verhalten<br />
prognostiziert werden kann.<br />
Die Anwendung dieser Methode auf einige Zahnräder aus aktuellen<br />
Getrieben wird dargestellt und diskutiert. Ein Vergleich<br />
mit der erreichbaren Verbesserung durch eine optimierte Profilmodifikation<br />
liefert interessante Erkenntnisse.<br />
1 BERÜCKSICHTIGUNG DER FERTIGUNGS<br />
METHODE BEI DER ZAHNRADAUSLEGUNG<br />
1.1 GETRIEBEDESIGN UND<br />
ZAHNFLANKENMODIFIKATIONEN<br />
Bei der Auslegung eines Getriebes wird auf Grund der Anforderungen<br />
wie Belastungen, Drehzahlen, Untersetzungen ein Getriebeschema<br />
erstellt. In einer Software für Antriebssysteme [1]<br />
kann ein solches Getriebeschema dann sehr effizient modelliert<br />
werden. Anschließend werden die Zahnräder, Wellen und Lager<br />
mit Auslegungsfunktionen dimensioniert. Damit erhält der Konstrukteur<br />
sehr schnell einen ersten Entwurf, welcher bereits die<br />
wesentlichen Anforderungen wie Mindestsicherheiten und/oder<br />
Lebensdauer erfüllt.<br />
Nach einer möglichen Anpassung der Getriebedimensionen<br />
an räumliche und andere Randbedingungen wird eine statische<br />
und dynamische Simulation des Getriebes durchgeführt. Damit<br />
erkennt der Fachmann, welche Zahnflankenmodifikationen erforderlich<br />
sind, um Zahnschäden durch Verformung unter Last<br />
zu vermeiden. Sehr wichtig sind heute gezielte Modifikationen<br />
zur Minimierung von Vibrationsanregung (Geräusch!) oder Verlusten<br />
(Wirkungsgrad!). Solche Zahnflankenmodifikationen werden<br />
nach rein funktionalen Gesichtspunkten vorgenommen. Zumeist<br />
sind es Balligkeiten in Profil- und Zahnlängsrichtung, die<br />
sicherstellen, dass für jeden Betriebspunkt des Getriebes ein akzeptabler<br />
Zahnkontakt vorliegt.<br />
Es liegt in der Natur der Sache, dass Zahnflankenmodifikationen,<br />
die nach rein funktionalen Gesichtspunkten definiert werden,<br />
sich in der Regel nur näherungsweise herstellen lassen. So wird<br />
es dann zur Aufgabe der Fertigung, diese funktionsorientierte<br />
Zahnflankenmodifikation so gut wie möglich anzunähern.<br />
1.2 METHODEN ZUR ZAHNRADHERSTELLUNG<br />
Zur Herstellung von Stirnrädern gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher<br />
Herstellverfahren. Für die Weichbearbeitung stehen<br />
Verfahren wie Wälzfräsen, Formfräsen, Stoßen, Räumen oder<br />
Wälzschälen zur Verfügung. Für die Hartfeinbearbeitung ist die<br />
Verfahrensauswahl eingeschränkter. Hier gibt es als produktive<br />
Verfahren im Wesentlichen nur Wälzschleifen, Profilschleifen<br />
und Verzahnungshonen. Die Zahnradbearbeitung findet auf Basis<br />
der Werkzeuggeometrie und der Bearbeitungs-Kinematik<br />
statt, allerdings wird die Kinematik erst durch die Steuerung anhand<br />
der theoretischen Zahnraddaten und der gewünschten<br />
Zahnflankenmodifikationen berechnet.<br />
In den meisten Fällen erstellt die Konstruktionsabteilung ein<br />
Getriebedesign ohne wesentliche Absprache mit der Fertigung.<br />
Wird, wie heute üblich, Fertigungs-Outsourcing gemacht, ist für<br />
gewöhnlich während der Entwurfsphase auch noch nicht festgelegt<br />
wer und mit welcher Methode die Produktion der Zahnräder<br />
erfolgen wird.<br />
1.3 EINBEZUG DER FERTIGUNGSMETHODIK IN DEN<br />
DESIGN-PROZESS<br />
Jede Fertigungsmethode hat spezifische Eigenschaften, welche<br />
es erlauben gewisse Zahnflankenmodifikationen gut, passabel<br />
oder gar nicht auszuführen. Der Maschinenbediener in der Fertigung<br />
steht dann vor dem Problem, eine Modifikation herzustellen,<br />
die rein mathematisch so nicht herstellbar ist. Also behilft er<br />
sich mit einer mehr oder weniger guten Näherung an die gewünschte<br />
Modifikation. Gelingt es dann innerhalb der vorgeschriebenen<br />
Toleranz das Zahnrad herzustellen, ist er zufrieden.<br />
Fertigungsabweichungen werden bei der Kontrolle über die Profil-<br />
und Flankenlinienabweichungen geprüft. Dieses Verfahren<br />
ist nur bedingt geeignet, topologische Modifikationen zu beschreiben.<br />
Da die vorgegebenen Toleranzen auf groben Modellen<br />
beruhen, sind sie kein Garant für das Erreichen der Verzahnungseigenschaften,<br />
welche sich der Konstrukteur bei der Auslegung<br />
der Modifikationen vorgestellt hat.<br />
Eine Profilform-Abweichung wird beispielsweise so bestimmt,<br />
dass die gewünschte Profilform, die in Bild 02 gestri-<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> 73
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
02 Bestimmung einer Profilformabweichung ffα<br />
03 Natürliche Herstellverschränkung (S α<br />
<strong>10</strong>.004 μm nach ISO 21771) beim Ausführen einer<br />
Breitenballigkeit (21.9 μm) im Wälzschleifverfahren; Berechnung in KISSsoft [1]<br />
chelt dargestellt ist, so weit nach rechts und links verschoben<br />
wird, bis die gemessene Profilform, welche als dicke blaue Linie<br />
gezeigt ist, im Auswertebereich von den verschobenen Sollformen<br />
eingeschlossen wird. Der Betrag der Verschiebung<br />
nach links und rechts ist dann der Profilformfehler f fα<br />
nach ISO<br />
1328). Es ist offensichtlich, dass es unterschiedliche Profilformen<br />
gibt, die alle den gleichen Wert von f fα<br />
haben. Welchen<br />
Einfluss so eine Abweichung auf das Lauf- und Geräuschverhalten<br />
einer Verzahnung hat, ist mit dieser Methodik nur unzulänglich<br />
zu bewerten. Dasselbe gilt für die Flankenlinienform-<br />
Abweichung [3].<br />
1.4 BEISPIEL: NATÜRLICHER TWIST AUS<br />
BREITENBALLIGKEIT<br />
Ein klassisches Beispiel ist die Ausführung einer Breitenballigkeit<br />
auf einer einfacheren Schleifmaschine. Beim Wälzschleifverfahren<br />
entsteht durch die Werkzeugbewegung bei Schrägverzahnungen<br />
eine Herstellverschränkung (Natürlicher Twist), der aus<br />
einer eigentlichen Verschränkung mit einer überlagerten kleinen<br />
Höhenballigkeit besteht. (Bild 03). Moderne Schleifmaschinen<br />
können den Herstelltwist kompensieren, einfachere Maschinen<br />
nicht. Dieser Twist kann das Trag- und Anregungsverhalten im<br />
Zahneingriff deutlich beeinflussen und ist im Normalfall uner-<br />
74 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
wünscht. Andererseits wird bei Schrägverzahnungen in gewissen<br />
Fällen ein Flankentwist bewusst als Modifikation eingesetzt. Damit<br />
kann ein Herstelltwist nützlich sein. Wenn die Design-Software<br />
es erlaubt, den entstehenden Herstelltwist bei Eingabe einer<br />
Balligkeit zu berechnen und bei der Kontaktanalyse zu berücksichtigen,<br />
kann bereits bei der Auslegung die entstehende<br />
Herstellabweichung einbezogen werden. Damit vereinfacht sich<br />
der Schleifprozess deutlich und es ist einfacher die Sollkontur zu<br />
erreichen.<br />
1.5 INTEGRATION VON FERTIGUNGS-KNOW-HOW IN DER<br />
ZAHNRADAUSLEGUNG<br />
Wie oben besprochen ist es nützlich die Eigenschaften einer Herstellmethode<br />
bei der Auslegung der Verzahnungs-Geometrie<br />
und der Modifikationen zu berücksichtigen. Die Herstellmethode<br />
beeinflusst auch die Kosten und kann damit, gerade bei größeren<br />
Serien, von großer Bedeutung sein. Beispielsweise ist das<br />
Verzahnungshonen bei großen Serien eine kostengünstige Methode,<br />
kann aber nur bis ca. Modul 6 mm eingesetzt werden.<br />
Oder Wälzschälen kann im Vergleich zum Stoßen für das Herstellen<br />
von Verzahnungen sehr produktiv sein, aber eine Kontrolle<br />
muss erfolgen, ob Kollisionen zwischen Werkstück und Werkzeugschaft<br />
auftreten können.<br />
Häufig ist es aber so, dass der Konstrukteur im Getriebedesign<br />
nicht genügend Kenntnisse von der Fertigung hat, um die Restriktionen<br />
der verschiedenen Verfahren zu beherrschen. Dies ist<br />
der Grund, weshalb seitens Kisssoft [1] das Bestreben besteht,<br />
Fertigungs-Know-how in die Auslegungssoftware einzubauen.<br />
Die Herausforderung hierbei ist, eine Prüfung der Anwendbarkeit<br />
einer bestimmten Methode zu machen ohne dass der Konstrukteur<br />
nach Angaben abgefragt wird, die er nicht kennt. Zum<br />
Beispiel beim Wälzfräsen eine Abfrage des Durchmessers des<br />
Werkzeugschafts. Die Entwicklung solcher Herstellprüfprogramme<br />
ist deshalb anspruchsvoll.<br />
Da die Kisssoft AG seit einigen Jahren im Gleason-Konzern [2]<br />
eingegliedert ist, haben sich hier ganz neue Möglichkeiten erge-<br />
ben. Gleason weltweit aktiv bei der Herstellung von Verzahnungsmaschinen<br />
und Werkzeugen und verfügt damit innerhalb<br />
des Konzerns über ein bedeutendes und breites Know-how.<br />
Bilder: Kisssoft AG<br />
www.kisssoft.com<br />
Literaturverzeichnis:<br />
[1] KISSsoft & KISSdesign: www.kisssoft.ag<br />
[2] Gleason Corporation: www.gleason.com/de<br />
[3] Müller, H.: Fertigungssimulation als Basis für Industrie 4.0, Schweizer<br />
Maschinenelemente Kolloquium, 2018<br />
[4] Sundar, S.; Singh, R.; Jayasankaran, K.; Ohio State University: Effect of the<br />
Tooth Surface Waviness on the Dynamics and Structure-Borne Noise of a Spur<br />
Gear Pair. SAE International Journal of Passenger Cars. 2013<br />
[5] Malburg, M.; Zecchino, M.: Understanding and Controlling the Source of Gear<br />
Noise. Gear Technology, August 2021.<br />
[6] Heider, M.K.: Schwingungsverhalten von Zahnradgetrieben. Dissertation TU<br />
München. 2012<br />
[7] Radev, S.: Einfluss von Flankenkorrekturen auf das Anregungsverhalten<br />
gerad- und schrägverzahnter Stirnradpaarungen. Dissertation TU München. 2006<br />
[8] ISO 1328-1; Cylindrical gears – ISO system of flank tolerance classification –<br />
Part 1, 2013. (Identisch mit ISO DIN 1328-1.)<br />
DER AUTOR<br />
Ulrich Kissling,<br />
Dr. Ing. ETH, KiSSsoft AG,<br />
Bubikon, Schweiz<br />
Der Beitrag wird in der Ausgabe<br />
<strong>antriebstechnik</strong> 11/<strong>2022</strong> fortgesetzt.<br />
IMPRESSUM<br />
erscheint <strong>2022</strong> im 61. Jahrgang,<br />
ISSN 0722-8546 / ISSN E-Paper: 2747-7991<br />
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zeitlich und inhaltlich unbeschränkte Nutzungsrecht<br />
auf den Verlag über. Dies umfasst insbesondere das Recht<br />
zur Veröffentlichung in Printmedien aller Art sowie<br />
entsprechender Vervielfältigung und Verbreitung, das<br />
Recht zur Bearbeitung, Umgestaltung und Übersetzung,<br />
das Recht zur Nutzung für eigene Werbezwecke, das<br />
Recht zur elektronischen/digitalen Verwertung, z. B. Einspeicherung<br />
und Bearbeitung in elektronischen Systemen,<br />
zur Veröffentlichung in Datennetzen sowie Datenträger<br />
jedweder Art, wie z. B. die Darstellung im Rahmen<br />
von Internet- und Online-Dienstleistungen, CD-ROM, CD<br />
und DVD und der Datenbanknutzung und das Recht, die<br />
vorgenannten Nutzungsrechte auf Dritte zu übertragen,<br />
d. h. Nachdruckrechte einzuräumen. Eine Haftung für die<br />
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www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/<strong>10</strong> 75
Vollständig<br />
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