14.02.2023 Aufrufe

DER KONSTRUKTEUR 03/2023

DER KONSTRUKTEUR 03/2023

DER KONSTRUKTEUR 03/2023

MEHR ANZEIGEN
WENIGER ANZEIGEN

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.

<strong>03</strong><br />

19073<br />

März <strong>2023</strong><br />

€ 14,50<br />

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

OPTIMIERTE<br />

PERFORMANCE<br />

Energieeffiziente und kompakte<br />

IE5+ Motoren für hygienesensible Bereiche<br />

DerKonstrukteur.de


perfecting your<br />

performance<br />

» EMG ELDRO ® – seit 90 Jahren am Markt<br />

» Über 2 Millionen gebaute Einheiten<br />

» Tausende zufriedene Kunden weltweit<br />

EMG ELDRO ® – Elektrohydraulische Aktuatoren<br />

Erfolgskonzept aus der industriellen Bremstechnik<br />

» Failsafe – Rückstellung durch C-Feder<br />

bei Störung oder Stromausfall<br />

» Kräfte bis 7 kN bei 50 – 200 mm Hubweg<br />

» Stellzeiten variabel einstellbar durch<br />

Drosselventile<br />

» Plug & play – nur elektrischer Anschluss<br />

nötig<br />

» Erhältlich auch mit Ex-Schutz sowie mit<br />

gängigen Zertifikaten CE / UKCA / CSA /<br />

UL / EAC<br />

» Positionsrückmeldung durch innenoder<br />

außenliegende Endlagenschalter<br />

» Anschlussmasse nach DIN-Industriestandard<br />

Rückstellkraft:<br />

200 bis 3000 N<br />

Hubwege:<br />

50 bis 200 mm<br />

Hubkraft:<br />

200 bis 6300 N<br />

Sprechen Sie uns an! Erfahren Sie mehr<br />

über den ELDRO ® Aktuator für Ihre<br />

Anwendung.<br />

emg.elexis.group<br />

EMG Automation GmbH<br />

Tel.: +49 2762 612-318<br />

eldro@emg-automation.com


EDITORIAL<br />

SMARTNESS ALS SCHLÜSSEL<br />

FÜR FLEXIBLE PROZESSE<br />

Automatisierung, Industrie 4.0, Robotik und Künstliche<br />

Intelligenz (KI) zählen zu den großen Technologietrends in der<br />

Industrie. Allen zugrunde liegt die Digitalisierung, die eine<br />

rasante Entwicklung dieser Trends erst ermöglicht. Und nicht<br />

nur das. Sie beeinflusst auch unser Arbeitsumfeld, wie wir<br />

kommunizieren, an Informationen gelangen, wirtschaften<br />

und produzieren. Für die Industrie bedeutet dieser Wandel vor<br />

allem eine notwendige (Weiter-)Entwicklung von Geschäftsmodellen<br />

und Technologien, um im Wettbewerbsdschungel<br />

zu überleben. Gerade der Maschinenbau muss möglichst<br />

individuelle Konzepte bereithalten, um flexibel handeln zu<br />

können. Smarte Komponenten und Lösungen liefern genau<br />

diese Flexibilität. Sie unterstützen Anwender sowie auch<br />

Konstrukteure und Entwickler, indem sie komplexe Daten<br />

bewältigen und benutzerfreundlich verarbeiten. Smarte<br />

Produkte agieren im Idealfall autonom, sind multifunktional,<br />

können sich selbst diagnostizieren, optimieren und instand<br />

halten. Kurzum: Sie stellen einen wesentlichen Aspekt der<br />

digitalisierungsgetriebenen Automatisierung dar und können<br />

die Produktionseffizienz steigern. Wir haben uns in der<br />

Industrie umgehört und gefragt, was „Smartness“ ausmacht.<br />

Expertenmeinungen finden Sie in unserer Serie Klartext ab<br />

Seite 38. Ab Seite 14 lesen Sie wie eine sehende KI eingesetzt<br />

wird, um uns vor gefälschten Arzneimitteln zu schützen. Und<br />

wie das Zusammenspiel smarter Komponenten vom Antrieb<br />

über Sensoren bis hin zu Kleinstoßdämpfern zu mehr Tempo,<br />

einer erhöhten Flexibilität und mehr Sicherheit im Prozess<br />

führt, erfahren Sie ab Seite 34.<br />

Die digitale Version finden Sie unter digital.derkonstrukteur.de!<br />

Mehr Präzision.<br />

Performante<br />

Wegmessung<br />

in rauer Umgebung<br />

eddyNCDT<br />

• Induktive Wegsensoren auf<br />

Wirbelstrombasis zur berührungslosen<br />

Messung von Weg, Abstand & Position<br />

auf allen Metallen<br />

• Hohe Grenzfrequenz für dynamische<br />

Messaufgaben<br />

• Höchste Genauigkeit & Stabilität<br />

• Robuste Bauformen für schwierige<br />

Umweltbedingungen (Öl, Schmutz,<br />

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

Ihre<br />

Inga Ronsdorf<br />

Redakteurin<br />

i.ronsdorf@vfmz.de<br />

Schlag / Rundlauf<br />

Ölspalt<br />

Ausdehnung<br />

Kontaktieren Sie unsere<br />

Applikationsingenieure:<br />

Tel. +49 8542 1680<br />

micro-epsilon.de/eddy


INHALT<br />

06<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

<strong>03</strong> Editorial: Smartness als Schlüssel für flexible Prozesse<br />

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

Angelica Perzan, Outside Sales Engineer,<br />

Maxon, USA<br />

07 Aktuelles<br />

08 Konstruktion 2<strong>03</strong>0: CAD-Trends<br />

in der Produktentwicklung<br />

10 Maschinensicherheit: Durchblick<br />

im Normen-Dschungel<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

12 Verfahrbare Sensoren: Dickenmessungen<br />

in der Batterieproduktion<br />

14 Track-and-Trace: Fälschungen ausgeschlossen<br />

17 Produktinformationen<br />

18 Produktivität steigern in der Fertigung<br />

08<br />

18<br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

20 TITELSTORY<br />

Präzise dosieren und Energie sparen<br />

23 Produktinformationen<br />

FLUIDTECHNIK<br />

26 Condition Monitoring für Hydraulikzylinder<br />

28 Produktinformationen<br />

KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

30 Bauraumoptimierte Schraubengeometrie<br />

32 Produktinformationen<br />

26<br />

4 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> www.derkonstrukteur.de


SPECIAL<br />

30<br />

SMARTE KOMPONENTEN<br />

34 Kleinstoßdämpfer steigern Sicherheit<br />

und Produktivität<br />

38 KLARTEXT<br />

Woher kommt die „Smartness“?<br />

41 Produktinformationen<br />

SERVICE<br />

28 Impressum<br />

42 Vorschau<br />

ANZEIGE<br />

ANZEIGE<br />

34<br />

SPECIAL<br />

ACE Stoßdämpfer<br />

GmbH, Langenfeld<br />

TITELBILD<br />

Nord Drivesystems,<br />

Bargteheide<br />

Die 360°<br />

Kabeleinführung<br />

Mit der neuen Distribution Box<br />

unterschiedliche Leitungen aus<br />

allen Richtungen sicher in einem<br />

einzigen Ausbruch durchführen!<br />

Interesse geweckt?<br />

Sichern Sie<br />

sich jetzt Ihr<br />

kostenloses<br />

Muster:<br />

IP54


ANGELICA PERZAN<br />

studierte Maschinenbau und<br />

ist bei Maxon als Outside Sales<br />

Engineer tätig. Sie absolviert<br />

ein berufsbegleitendes<br />

Masterstudium in Mechanical<br />

Engineering mit Schwerpunkt<br />

Systemmechanik.<br />

Was hat Sie dazu bewogen einen<br />

technischen Beruf zu wählen?<br />

Meine Eltern sind meine Vorbilder. Da mir<br />

Mathematik schon immer Spaß gemacht<br />

hat, schlugen sie mir einen Ingenieurkurs<br />

in der High School vor. Von da an war ich<br />

vom Ingenieurwesen absolut begeistert<br />

und entschied mich für ein Maschinenbaustudium,<br />

genau wie mein Vater.<br />

Was macht Ihr Aufgabengebiet und die<br />

Arbeit bei Maxon für Sie besonders?<br />

Maxon hat mich bisher immer unterstützt<br />

und mich auch darin bestärkt, das berufsbegleitende<br />

Masterstudium zu machen.<br />

Außerdem schätze ich die Hilfsbereitschaft<br />

meiner Kollegen sehr und konnte von<br />

ihrem Erfahrungschatz schon viel lernen.<br />

Was war Ihre bisher spannendste<br />

berufliche Herausforderung?<br />

Eines meiner Lieblingsprojekte ist ein<br />

Konzept für ein industrielles Elektrowerkzeug,<br />

das zum Verpressen von Stromleitungen<br />

verwendet wird. Für die enge<br />

Zusammenarbeit mit Kollegen und<br />

Kolleginnen im Projekt bin ich sehr dankbar.<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Was raten Sie Frauen, die sich für eine<br />

Karriere als Ingenieurin interessieren?<br />

Geh Risiken ein und stell all die Fragen,<br />

die dir in den Sinn kommen. Lass dich<br />

nicht von den Urteilen anderer in deiner<br />

Entwicklung behindern.<br />

Wie kann man mehr junge Frauen<br />

ermutigen, Ingenieurin zu werden?<br />

Aufklärung ist der Schlüssel. Ich glaube,<br />

der erste Schritt ist die Einbeziehung der<br />

Eltern. Ebenso bin ich der Meinung, dass<br />

Unternehmen bereits in der Grundschule<br />

mit der Öffentlichkeitsarbeit beginnen<br />

sollten.<br />

6 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> www.derkonstrukteur.de<br />

GEH RISIKEN EIN<br />

UND STELL FRAGEN<br />

ANGELICA PERZAN, OUTSIDE SALES ENGINEER,<br />

MAXON USA


KONSTRUKTION 2<strong>03</strong>0<br />

CAD-TRENDS<br />

IN <strong>DER</strong> PRODUKT-<br />

ENTWICKLUNG<br />

Ökonomische und politische Herausforderungen haben zuletzt<br />

das Handeln vieler Unternehmen der CAD-Branche geprägt.<br />

Welche Trends erwarten Sie für das Jahr <strong>2023</strong>?<br />

Im Jahr <strong>2023</strong> gehen wir von einer anhaltenden Dynamik für<br />

simulationsgetriebenes Design auf dem CAD-Markt aus. Anstatt<br />

die Simulationstechnologie primär am Ende des Entwurfsprozesses<br />

einzusetzen, erwarten wir eine kontinuierliche Ausweitung<br />

durch Designer und Ingenieure während des gesamten<br />

GENERATIVE DESIGN-ALGORITHMEN<br />

SIND UNBELASTET VOM<br />

MENSCHLICHEN DENKPROZESS<br />

Entwurfsprozesses. Auf diese Weise können Unternehmen qualitativ<br />

hochwertigere Entwürfe erstellen und die Kosten besser<br />

kontrollieren, da sie früher im Entwurfsprozess fundierte Entscheidungen<br />

treffen können. Darüber hinaus ermöglicht es<br />

mehr Innovation, da die Unternehmen mithilfe digitaler Tests<br />

viel mehr potenzielle Entwürfe untersuchen können.<br />

Was ist das Prinzip des digitalen Fadens?<br />

Ein digitaler Faden schafft einen geschlossenen Kreislauf zwischen<br />

der digitalen und der physischen Welt. Wenn er in einer<br />

gesamten Wertschöpfungskette implementiert wird, kann er Konsistenz<br />

schaffen und die Zusammenarbeit fördern, indem verschiedene<br />

Funktionen auf einen für alle Benutzer verfügbaren<br />

Datensatz ausgerichtet werden. Angesichts des zunehmenden<br />

Wettbewerbs und der anhaltenden Lieferschwierigkeiten müssen<br />

Unternehmen Wege finden, um Produkte schneller und zu geringeren<br />

Kosten auf den Markt zu bringen. Indem sie den digitalen<br />

Faden durch den Produktentwicklungsprozess ziehen, eliminieren<br />

sie effektiv die Datenübergabe zwischen unterschiedlichen Tools.<br />

www.ptc.com<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Welche Rolle spielen zukünftige Designtechnologien?<br />

Neue Designtechnologien wie generatives Design und additive<br />

Fertigung treiben die Innovation in der Produktentwicklung<br />

voran. Generative Design-Algorithmen sind unvoreingenommen<br />

– unbelastet vom menschlichen Denkprozess. Die Benutzer<br />

definieren das Designproblem, und die Engine ermittelt in Rekordzeit<br />

eine Reihe optimaler Lösungen. Durch die Verlagerung<br />

des Schwerpunkts von der Geometrieerstellung auf eine bessere<br />

Definition des Problems ermöglicht die generative Technologie<br />

den Ingenieuren, sich auf das zu konzentrieren, was sie am<br />

besten können – das Konstruieren. Die tiefe Integration dieser<br />

Technologie in das CAD-Werkzeug und die Verwendung des<br />

nativen CAD-Modells erlaubt es Ingenieuren generativ entwickelte<br />

Entwürfe in ihre bestehenden Entwürfe einzubauen. So<br />

entsteht ein agiler Prozess, der die Vorteile des parametrischen<br />

CAD voll ausschöpft.<br />

8 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> www.derkonstrukteur.de<br />

BRIAN THOMPSON,<br />

General Manager und Divisional Vice President CAD<br />

bei PTC Boston, USA


KÜBLER MIT NEUER TOCHTERGESELLSCHAFT IN AUSTRALIEN<br />

Die Kübler Gruppe setzt weiterhin auf eine globale Präsenz, diesmal auf einem für die<br />

Unternehmensgruppe neuen Kontinent: Australien. Das Fundament ist die logische<br />

Konsequenz der lokalen Nachfrage und stärkt noch mehr die Nähe zum Kunden. Das<br />

Vertriebsbüro befindet sich in Sandringham in der Nähe von Melbourne und ist damit<br />

strategisch gut gelegen. Das neue Unternehmen wird von Jason Bouyer geleitet, der<br />

mehr als 20 Jahre Erfahrung in der Branche mitbringt. „Wir haben eine klare Mission<br />

von Kübler und wollen das breite Produktportfolio mit kompetenter Beratung und<br />

Service, fundierten Branchenkenntnissen, mit der Priorität Kundennähe und Flexibilität<br />

zum Kunden bringen“, sagt Jason Bouyer, Director Kübler Australia. Die Investition in<br />

die neue Tochtergesellschaft spiegelt die Bedeutung des australischen Marktes im<br />

Bereich der industriellen Automatisierung wider und stärkt Kübler als globaler Zulieferer<br />

für den Fertigungssektor. Die vielfältige Produktpalette ermöglicht es dem Unternehmen,<br />

Vorteile in vielen Branchen zu schaffen und verfügt nun über eine direkte<br />

Vertretung für die Schleifringfertigung, die eine direkte Unterstützung bei der Etablierung<br />

der richtigen Anwendungslösung in diesem Bereich ermöglicht.<br />

www.kuebler.com<br />

GERMAN DESIGN<br />

AWARD <strong>2023</strong><br />

Ein breiter, eckiger Rahmen<br />

aus Kunststoff, schwarze<br />

Räder mit Y-Speichen: Der<br />

futuristische Look des<br />

Fahrrads, das der niederländische<br />

Fahrradentwickler Mtrl<br />

mit Motion Plastics von Igus<br />

entworfen hat, kann sich über<br />

den renommierten German<br />

Design Award <strong>2023</strong> freuen.<br />

Mit dem Aussehen eines<br />

Japanese origin & quality – trusted worldwide since 1921<br />

Please join us on our booth at the Hannover Messe 17-21 April <strong>2023</strong>!<br />

Bearings<br />

for extreme<br />

environments<br />

normalen Fahrrads hat das<br />

Rad nicht viel gemein. Es wirkt<br />

eher wie aus einem Science-<br />

Fiction-Film. Der Rahmen aus<br />

recyceltem Kunststoff<br />

verzichtet auf Rundungen,<br />

zeichnet sich durch kantige<br />

Formen aus und ist breiter als<br />

der Durchschnitt. Auch die<br />

Y-förmigen Speichen fallen ins<br />

Auge. Das futuristische Design<br />

von Mtrl, wurde nun mit dem<br />

German Design Award <strong>2023</strong> in<br />

der Kategorie „Excellent<br />

Product Design – Bicycles and<br />

E-Bikes“ ausgezeichnet. „Wir<br />

freuen uns sehr über diese<br />

Auszeichnung, die in den<br />

letzten Jahren schon viele<br />

neuartige und wegweisende<br />

Produkte vor uns erhalten<br />

haben“, sagt Igus Geschäftsführer<br />

Frank Blase.<br />

www.igus.de<br />

to<br />

rebranding<br />

• Koyo<br />

JTEKT<br />

JTEKT<br />

Koyo<br />

rebranding to<br />

rebranding<br />

JTEKT<br />

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

•<br />

Our legacy:<br />

to<br />

Our Future:<br />

JTEKT • Koyo<br />

Official Date:<br />

April 1, 2022<br />

• Koyo<br />

rebranding<br />

to<br />

Formerly sold as


AKTUELLES<br />

DURCHBLICK IM NORMEN-DSCHUNGEL<br />

Wird eine Anlage geplant und konstruiert, müssen viele Normen und Richtlinien<br />

berücksichtigt werden. Da kann man schnell den Überblick verlieren. Werden die Normen<br />

dann noch im laufenden Projekt geändert, ist besondere Aufmerksamkeit gefordert.<br />

Am Beispiel eines Intralogistik-Projektes zeigen wir, warum die funktionale<br />

Maschinensicherheit so komplex ist und was in verschiedenen Bereichen des<br />

Maschinen- und Anlagenbaus berücksichtigt werden muss.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Wird eine Anlage geplant, ergeben sich viele Fragen:<br />

Welche Dokumente muss ich nach der aktuellen<br />

Maschinenrichtlinie erstellen? Aus welchem Land<br />

wird die Maschine eingeführt und bin ich der Inverkehrbringer?<br />

Kann ich mit einem Sicherheitsschalter Performancelevel<br />

d erreichen? Allein diese Fragen zeigen, dass die<br />

funktionale Maschinensicherheit ein komplexes Aufgabenfeld ist<br />

und sich viele offene Punkte ergeben, die sich nicht mal eben<br />

lösen lassen. Immer mehr Unternehmen suchen daher die Unterstützung<br />

von qualifizierten Experten. Die Schmersal Gruppe<br />

bietet genau hier ihre Fachexpertise an und hat diese in ihrem<br />

Geschäftsbereich tec.nicum gebündelt. Das tec.nicum-Team<br />

konzipiert und realisiert Projekte und Sicherheitslösungen in<br />

allen Lebenszyklusphasen wie Entwicklung, Herstellung, Vertrieb,<br />

Betrieb, Modernisierung (Retrofitting) und Außerbetriebnahme<br />

von Maschinen und Anlagen rund um den Globus und<br />

steht mit Rat und Tat zur Seite, wenn es um komplizierte rechtliche<br />

und technische Fragestellungen geht, die im Zusammenhang mit<br />

der Maschinen- und Anlagensicherheit stehen.<br />

DIE SAFETY CONSULTANTS IN <strong>DER</strong> PRAXIS<br />

Die Dienstleistungsangebote des tec.nicum sind ebenso heterogen<br />

wie seine Kunden. Einige Unternehmen haben bereits viel<br />

Erfahrung mit diesem vielschichtigen Thema und benötigen<br />

lediglich eine fachlich fundierte Meinung oder einen Partner<br />

für bestimmte Projektarbeiten. Für andere Kunden ist das Thema<br />

Maschinensicherheit neu und sie benötigen daher eine umfassende<br />

Begleitung.<br />

Das tec.nicum hat sein Dienstleistungsangebot in bedarfsgerechte<br />

Module unterteilt, die Kunden nach ihren individuellen<br />

Anforderungen ordern können – von der Beantwortung einzelner<br />

Fragen im Rahmen des Support Ticket bis hin zum Komplettpaket<br />

aus Risikobeurteilung, Planung, Integration, Inbetriebnahme<br />

und Dokumentation.<br />

EIN BEISPIEL AUS <strong>DER</strong> INTRALOGISTIK<br />

Das tec.nicum unterstützt auch bei der korrekten Umsetzung<br />

geänderter Normen – das zeigt das Beispiel eines Herstellers für<br />

Regalbediengeräte. Hier greift die maschinenspezifische C-Norm,<br />

EN 528, die unter der Maschinenrichtlinie (MRL) harmonisiert<br />

ist. Da das Unternehmen diese Maschinengattung zum ersten<br />

Mal produzierte, war eine umfangreiche Beratung gewünscht. In<br />

diversen Safety-Meetings konnte ein strategischer Ablauf festgelegt<br />

werden, der alle notwendigen Schritte bis hin zur normenkonformen<br />

Maschine enthielt. Der erste Schritt war also getan.<br />

Anschließend führten die tec.nicum-Experten mit dem Hersteller<br />

eine Risikobeurteilung durch und das Sicherheitskonzept wurde<br />

in Überstimmung mit der C-Norm verifiziert bzw. ergänzt. Zudem<br />

wurde die funktionale Sicherheit mit Spezifikation der Sicherheitsfunktionen<br />

(SF) dokumentiert, die SF mit Prinzipschaltbildern<br />

und Blockschaltbildern visualisiert sowie die Sistema-Berechnung<br />

für jede SF ausgeführt.<br />

Darüber hinaus erstellte das Safety-Team zusammen mit dem<br />

Regalbediengerätehersteller die Montageanleitung und nahm die<br />

Überprüfung und Dokumentation der elektrischen Sicherheit vor.<br />

Auch erfolgten EMV-Messungen und funktionale Tests nach der<br />

Checkliste der EN 528.<br />

IM LAUFENDEN PROJEKT: ANPASSUNGEN<br />

AN DEN STAND <strong>DER</strong> TECHNIK<br />

Im Laufe des Projektes stellt sich jedoch heraus, dass das Normengremium<br />

2019 einen Entwurf für eine neue EN 528 erarbeitet<br />

hatte. Dabei ist zum Beispiel die korrekte Anwendung der DIN<br />

EN ISO 13849 in die EN 528 eingeflossen und es wurden strukturelle<br />

und technische Verbesserungen vorgenommen, die nach dem<br />

Stand der Technik nötig waren.<br />

Die Safety-Consultants analysierten die Inhalte und stellten<br />

die Unterschiede zur noch gültigen Norm heraus. Insbesondere<br />

10 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> www.derkonstrukteur.de


AKTUELLES<br />

01 02<br />

01 Die tec.nicum academy<br />

bietet ein umfassendes<br />

Schulungs- und Seminarprogramm<br />

zu Themen der<br />

Maschinen- und Anlagensicherheit,<br />

z. B. über<br />

das sicherheitsgerechte<br />

Konstruieren<br />

02 Sicherheitstechnisches<br />

Consulting<br />

ist in vielen Branchen<br />

unabdingbar, zum<br />

Beispiel in der Logistik<br />

wurden dabei die technischen Änderungen durch neue Normeninhalte<br />

herausgearbeitet, sodass der Hersteller entsprechende<br />

Lösungen entwickeln konnte. Beispielsweise forderte die alte<br />

Norm 19 Sicherheitsfunktionen – die neue Norm aber 34 Sicherheitsfunktionen.<br />

Daher wurden Vergleichslisten der Normenversionen<br />

mit Änderungsanalysen erstellt.<br />

DURCHDACHT GEPLANT UND KEIN ZUVIEL<br />

AN SICHERHEITSTECHNISCHEN BAUTEILEN<br />

Die Consultants haben die Erfahrung gemacht, dass in abschließend<br />

gültige Normversionen noch letzte Änderungen einfließen können.<br />

Daher wurden die Dokumente nach der Maschinenrichtlinie, wie<br />

die Risikobeurteilung und die Montageanleitung, noch nicht<br />

angepasst. Erst nach Bekanntgabe der neuen Normversion 2021<br />

wurden die Dokumente umgestellt. Dabei ergaben sich tatsächlich<br />

noch wesentliche Änderungen, auch in der Struktur von<br />

Kapiteln. Das Safety-Team unterstützte den Regalbediengerätehersteller<br />

anschließend bei der Anpassung des Sicherheitskonzepts<br />

und bei der Erarbeitung neuer Sicherheitsfunktionen, die nach<br />

der geänderten Norm erforderlich waren, ohne das Regalbediengerät<br />

mit einem Zuviel an sicherheitstechnischen Bauteilen<br />

auszustatten. Fazit: Die Ingenieure des tec.nicum denken sich<br />

intensiv in kundenspezifische Projekte hinein und haben nicht<br />

nur das große Ganze im Blick, sondern auch die technischen<br />

Details. Unter www.tecnicum.com finden Interessierte weiterführende<br />

Informationen über das Dienstleistungsportfolio.<br />

Bilder: Aufmacher lassedesignen – stock.adobe.com,<br />

01 Schmersal, 02 Petinov Sergey Mihilovich – stock.adobe.com,<br />

www.schmersal.com<br />

Die Ein Steckermodul anstatt Schnittschnelle<br />

vieler Einzelstecker.<br />

Modular kombinierbare Schnittstelle für sichere Effizienz.<br />

Die Schnittschnelle<br />

Direkt per fekt gesteck t ...<br />

... module connect<br />

Der module connect ist das Konzept eines neuartigen<br />

Steckverbinders für den Anschluss von gen, Lichtwellenleitern und Pneumatikschläuchen.<br />

Elektroleitun-<br />

Mit seinem platzsparenden, flachen Gehäuse<br />

kommt er überall dort zum Einsatz, wo<br />

mehrere oder eine Vielzahl an Leitungen<br />

auf möglichst engem Raum<br />

gesteckt werden sollen.<br />

motion plastics ®<br />

/news<br />

Tel. 022<strong>03</strong>-9649-800 info@igus.net<br />

D-1362-module connect 185x90_CC (GS).indd 1 27.01.23 11:14<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> 11


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

VERFAHRBARE SENSOREN<br />

DICKENMESSUNGEN IN <strong>DER</strong><br />

BATTERIEPRODUKTION<br />

Die Herausforderung bei der Herstellung moderner Batterien besteht<br />

darin, ihre Energiedichte zu maximieren, ihre Herstellkosten zu senken<br />

und ihre Nutzungsdauer zu verlängern. Um dies zu erreichen, werden<br />

sowohl elektromagnetische als auch optische Sensoren für die<br />

Dickenregelung von Bandmaterial sowie beschichteten Folien eingesetzt.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Die Inline-Prüfung in der Batterieproduktion trägt maßgeblich<br />

zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit, Ressourcenschonung<br />

und Qualitätssicherung bei. Dafür werden in<br />

jeder Produktionsstufe – von der Elektrodenfertigung<br />

über die Assemblierung bis hin zur Formierung – Sensoren von<br />

Micro-Epsilon eingesetzt. Das umfangreiche und vielfältige<br />

Produktportfolio des Unternehmens bietet für jede Beschichtungsart<br />

und alle Messobjekte das geeignete Messverfahren mit dem<br />

passenden Sensor. Eine zentrale Messaufgabe ist die präzise<br />

Dickenmessung von Batteriefolie und der Folienbeschichtung<br />

mithilfe von elektromagnetischen und optischen Sensoren.<br />

MESSWERTE IM SUBMIKROMETERBEREICH<br />

Elektromagnetische Sensoren von Micro-Epsilon bieten zahlreiche<br />

Vorteile bei der Dickenmessung. Dank integrierter Temperaturkompensation<br />

liefern sie stabile Messwerte im Submikrometer-<br />

Dipl.-Ing.(FH) Franz Hochwimmer, Beratung & Vertrieb Anlagen/Systeme,<br />

MICRO-EPSILON MESSTECHNIK GmbH & Co. KG, Ortenburg<br />

bereich und finden auch Anwendung in Trockenprozessen. Für<br />

die Dickenmessung von Bandmaterialien und Beschichtungen<br />

werden oftmals kapazitive Sensoren genutzt. Diese werden gegenüberliegend<br />

angebracht und messen von beiden Seiten auf<br />

elektrisch leitfähige Werkstoffe. Die linearen Abstandssignale<br />

beider Sensoren werden im Controller zu einem Dickenwert verrechnet.<br />

Im Vergleich zu optischen Verfahren ist der Messfleck<br />

größer. Dies ermöglicht die Mittelung von Strukturen und Unregelmäßigkeiten.<br />

Darüber hinaus können kapazitive Sensoren<br />

auch bei hohen Temperaturen und schwankenden Temperaturen<br />

eingesetzt werden, was andere Messverfahren oft vor große Herausforderungen<br />

stellt. Durch Verwendung der CapaNCDT-<br />

Mehrkanal-Controller können die Werte mehrerer Sensorpaare<br />

mit nur einem Controller verarbeitet werden.<br />

Kapazitive Sensoren werden häufig für Anwendungen im Sub-<br />

Mikrometer-Bereich eingesetzt, bei denen höchste Präzision und<br />

Stabilität gefordert sind. Sie sind in der Lage in rauen Industrieumgebungen<br />

hochgenaue Messwerte zu erfassen und liefern<br />

auch bei hohen Temperaturen Messwerte bis in den Sub-Mikrometerbereich.<br />

Die kapazitiven Sensoren von Micro-Epsilon sind außerdem<br />

langzeitstabil, weil keine Komponenten verbaut sind, die<br />

die Lebensdauer einschränken. Eine weitere Stärke ist die Kom-<br />

12 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> www.derkonstrukteur.de


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

01 Zwei gegenüberliegend angebrachte kapazitive<br />

Sensoren ermöglichen eine mikrometergenaue, zweiseitige<br />

Dickenmessung von elektrisch leitfähigen Werkstoffen<br />

01<br />

02 Dank eines umfangreichen Software- und<br />

Schnittstellenpakets kann das Inline-Messsystem<br />

prozesssicher in Fertigungslinien integriert werden<br />

binationsvielfalt. Jeder kapazitive Sensor kann ohne Kalibrierung<br />

mit einem beliebigen Controller von Micro-Epsilon verwendet<br />

werden, was einen Komponententausch erleichtert.<br />

KLEINSTE DETAILS ERFASSEN<br />

Wenn hochgenaue Messergebnisse gefragt sind, sind optische<br />

Messverfahren unverzichtbar. Konfokal-chromatische Sensoren<br />

und die hochpräzisen Interferometer von Micro-Epsilon arbeiten<br />

auf Basis der Weißlicht-Technologie. Eingesetzt werden beide<br />

Messsysteme zur Abstands- und Dickenmessung in Bereichen, in<br />

denen höchste Genauigkeit und Signalstabilität gefordert werden.<br />

Die optischen Sensoren werden gegenüberliegend vom Material<br />

befestigt und führen präzise Messungen von beschichteten und<br />

unbeschichteten Folien durch. Sie arbeiten mit hoher Auflösung<br />

und sind sowohl in Nassbeschichtungs- als auch in Trockenprozessen<br />

einsetzbar. Aufgrund der kleinen Lichtpunktdurchmesser<br />

können auch kleinste Details auf der Folienoberfläche zuverlässig<br />

erfasst werden. Neben den konfokal-chromatischen Sensoren<br />

eignen sich vor allem auch Weißlichtinterferometer ideal zur<br />

hochpräzisen Dickenmessung.<br />

TURNKEY-SYSTEM BESTIMMT DIE BANDDICKE<br />

Zur Inline-Dickenmessung von Bandmaterialien werden Thickness-Gauge-Sensorsysteme<br />

eingesetzt. Verfügbar sind mehrere<br />

Modelle mit verschiedenen Sensortypen, Messbereichen und<br />

Messbreiten für die Dickenmessung von verschiedenen Materialien<br />

und Oberflächen. Das System nutzt zwei optische bzw.<br />

elektromagnetische Abstandssensoren, um die Banddicke zu<br />

erfassen. Die Sensoren sind bereits exakt aufeinander ausgerichtet<br />

DIE SENSOREN ZUR INLINE-<br />

DICKENMESSUNG SIND EXAKT<br />

AUFEINAN<strong>DER</strong> AUSGERICHTET<br />

und kalibriert. Darüber hinaus sorgt eine werkseitige Dickenkalibrierung<br />

für eine hohe Präzision. Mittels Linearachse können<br />

die Thickness-Gauge-Sensorsysteme verfahren werden, um die<br />

Dicke über die gesamte Bandbreite hinweg zu erfassen.<br />

In Umgebungen mit Schmutz und hohen Temperaturen wird<br />

das System Thickness Gauge O.EC eingesetzt. Es nutzt den Combisensor.<br />

Dieser beinhaltet einen Wirbelstromsensor, der auf die<br />

Führungswalze misst, und einen kapazitiven Sensor zur Abstandsmessung<br />

auf die Materialoberfläche. Aus der Signaldifferenz ergibt<br />

sich der genaue Dickenwert der Elektrodenbeschichtung.<br />

INLINE-MESSSYSTEM MIT LINEARANTRIEB<br />

02<br />

Im Beschichtungsprozess wird die Folie entweder kontinuierlich<br />

oder intermittierend und auf einer Breite von bis zu 1.000 mm<br />

beschichtet. Wichtig sind dabei die Folien und die Beschichtungsdicke,<br />

die Oberflächenqualität, die Reinheit und ein Vermeiden<br />

von Gaseinschlüssen. Um die Nassschicht-Dicke des<br />

Anoden- und Kathodenmaterials zu überwachen, wird eine<br />

Genauigkeit von < ± 1 μm bei 150 bis 500 µm Objektdicke gefordert.<br />

Hierfür empfiehlt sich der Einsatz des Thickness Gauge,<br />

einem Inline-Messsystem bestehend aus einer Lineareinheit mit<br />

elektromechanischem Antrieb, zwei konfokal-chromatischen<br />

Abstandssensoren, einer automatischen Kalibriereinheit und<br />

einem Multitouch-IPC. Die konfokalen Sensoren messen im<br />

Differenzverfahren von zwei Seiten auf die Materialoberfläche.<br />

Mittels einer automatischen Kalibrierung auf ein Referenztarget<br />

wird der Abstand der beiden Sensoren zueinander in regelmäßigen<br />

Abständen ermittelt. Im Messbetrieb erfassen die Sensoren<br />

den Abstand zur Materialoberfläche. Aus dem bekannten Abstand<br />

der Sensoren sowie den Abstandswerten wird die Materialdicke<br />

errechnet. Dank der hohen Auflösung der konfokalen Sensoren<br />

können geringste Abweichungen zuverlässig detektiert werden.<br />

Die hohe Präzision von ± 0,25 µm und die Messrate von bis zu<br />

5 kHz ermöglichen eine vollautomatisierte Dickenmessung. Wird<br />

der Thickness Gauge über die Linearachse über das Band bewegt,<br />

kann das komplette Querprofil ermittelt werden.<br />

SENSOR- UND SYSTEMKOMPETENZ<br />

Micro-Epsilon entwickelt, produziert und vertreibt ein breites<br />

Spektrum an Sensoren, Messsystemen und kundenspezifischen<br />

Lösungen. Dabei werden sowohl Sensor- als auch Systemkompetenz<br />

aus einer Hand geboten. Das breite Produktspektrum, das auf<br />

unterschiedlichen Messprinzipen basiert, ist prädestiniert für die<br />

Überwachung von Produktionsprozessen in der Batteriezellenfertigung.<br />

Für die Dickenmessung der Batteriefolie stehen verschiedene<br />

Messverfahren zur Verfügung, die für die jeweiligen<br />

Prozessschritte optimiert sind.<br />

Bilder: Micro-Epsilon<br />

www.micro-epsilon.de<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> 13


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

FÄLSCHUNGEN<br />

AUSGESCHLOSSEN<br />

Die Rückverfolgbarkeit von Medikamenten<br />

ist ein unabdingbares Mittel gegen die<br />

Verbreitung von gefälschten, unwirksamen<br />

und gefährlichen Medikamenten. Um den<br />

Fälschungsschutzrichtlinien gerecht zu werden,<br />

wird zum Managen des Codierungsprozesses<br />

eine Serialisierungssoftware und zur Prüfung<br />

der Daten ein Hochgeschwindigkeits-<br />

Kamerasystem eingesetzt.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Anfang des Jahres 2004 wurde der Versandhandel mit Arzneimitteln<br />

in Deutschland erlaubt – an sich eine gute<br />

Sache. Jedoch mehren sich seitdem die Schlagzeilen<br />

über gefälschte Medikamente aus dem Internet. Die<br />

Herkunft und somit die Echtheit der online erworbenen Medikamente<br />

kann grundsätzlich nicht nachgewiesen werden. Das kann<br />

für Patienten, die beispielsweise bei Herzinsuffizienz oder Diabetes<br />

lebenswichtige Arzneimittel benötigen, gravierende Auswirkungen<br />

haben. Kein Wunder also, dass viele Unternehmen<br />

weltweit die Verbreitung von gefälschten, unwirksamen und gefährlichen<br />

Medikamenten verhindern wollen.<br />

Grundlage dafür ist die Fälschungsschutzrichtlinie 2011/62/<br />

EU, die seit 2019 verpflichtend wirksam ist und unter anderem<br />

Seriennummern für rezeptpflichtige Arzneimittel vorschreibt.<br />

Das ermöglicht die Nachverfolgbarkeit der Medikamente über<br />

die gesamte Lieferkette hinweg. Neben dem pharmazeutischen<br />

Groß- und Einzelhandel (etwa Apotheken, die direkt beim Verkauf<br />

die Echtheit der Ware prüfen können) hat diese Richtlinie<br />

auch Auswirkungen auf Hersteller, Inverkehrbringer, Lohnverpacker<br />

und Logistikunternehmen der Branche. Im Kern geht es bei<br />

den Neuerungen um das Verfolgen von Produkten und der zugehörigen<br />

Daten mittels Serialisierung von Einzelverpackungen<br />

und aggregierten Produkten. Hersteller von Arzneimitteln mussten<br />

neben der Umsetzung der Richtlinie 2011/62/EU eine globale<br />

Strategie für die durchgängige Vergabe von Seriennummern etablieren,<br />

ihre Verpackungsprozesse anpassen und neue Abläufe<br />

zur Verwaltung und Speicherung der Seriennummern umsetzen.<br />

Janina Guptill, Senior MarComm Specialist,<br />

Cognex Germany Inc., Karlsruhe<br />

VERPACKUNGSMASCHINEN FIT<br />

FÜR TRACK-AND-TRACE MACHEN<br />

Die Umrüstung und Einbindung entsprechender Verpackungsmaschinen<br />

in die neuen Abläufe ist ein elementarer Bestandteil<br />

des Serialisierungsprojekts, da seit dem Jahr 2019 jedes in der<br />

Apotheke verkaufte Produkt mittels Identifikation auf Originalität<br />

überprüfbar sein muss. Aus diesem Grund mussten weltweit<br />

mehrere tausend Verpackungslinien gemäß den Track-and-Trace-Neuerungen<br />

umgestellt werden. Bosch Packaging Technology,<br />

heute als eigenes Unternehmen unter dem Namen Syntegon<br />

Technology tätig, konnte auf über 15 Jahre Erfahrung des Bosch-<br />

Kraftfahrzeugbereichs aufbauen, wo umfangreiche Automatisierung<br />

sowie die Vernetzung von Maschinen, Prozessen und IT<br />

jahrelang erprobt sind. Logik und Funktionalitäten aus diesem<br />

Bereich wurden auf den konkreten pharmazeutischen Bedarf bei<br />

Track-and-Trace-Anwendungen übertragen und angepasst.<br />

Bei der Umsetzung der Rückverfolgbarkeit spielt Flexibilität eine<br />

große Rolle. Denn viele Arzneimittelhersteller sind international<br />

tätig und liefern ihre Produkte in Länder mit unterschiedlichen<br />

SEHENDE KI TRIFFT ENTSCHEIDUNGEN<br />

Cognex Corporation entwirft, entwickelt, fertigt und<br />

vermarktet bildbasierte Produkte, die mit Techniken der<br />

Künstlichen Intelligenz (KI) ausgestattet sind. Dadurch<br />

verfügen sie über menschenähnliche Fähigkeiten und<br />

können Entscheidungen anhand dessen treffen, was sie<br />

sehen. Zu den Produkten von Cognex gehören Bildverarbeitungssysteme,<br />

-sensoren und Barcode-Lesegeräte.<br />

14 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> www.derkonstrukteur.de


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

AUTOMATISCHE VERIFIZIERUNG IN ECHTZEIT<br />

Nach dem Aufdruck der Tracking-Daten auf die Verpackung<br />

kommt ein Hochgeschwindigkeits-Kamerasystem zur automatischen<br />

Verifizierung zum Einsatz. Die Prüfung auf Gültigkeit der<br />

im Verpackungsprozess aufgebrachten Daten muss in Echtzeit<br />

erfolgen – dies ist aufgrund des hohen Durchsatzes eine Herausforderung<br />

für die Kamera.<br />

Für die Entwicklung des Ident-Moduls bestehend aus Kamera<br />

und Beleuchtung war AIT Goehner mit über 25 Jahren Erfahrung<br />

und 20.000 in vielfältigsten Branchen produktionssicher installierten<br />

Systemen der perfekte Engineering-Partner – vor allem<br />

aufgrund seiner langjährigen Partnerschaft mit Cognex, einem<br />

Weltmarktführer für Vision- und ID-Systeme. Auf Basis der Cognex-Komponenten<br />

hat der Bildverarbeitungsspezialist eine kompakte<br />

ID-Einheit (LED-Modul V30) für die von Bosch Packaging<br />

DIE ID-EINHEIT – BESTEHEND<br />

AUS KAMERA UND BELEUCHTUNG –<br />

IST NAHTLOS IN DIE STEUERUNG<br />

EINGEBUNDEN<br />

Kennzeichnungsvorschriften. Auch Bosch Packaging Technology<br />

produzierte und vertrieb seine Verpackungslinien weltweit.<br />

Grundsätzlich versuchen Arzneimittelhersteller aus Gründen der<br />

Wirtschaftlichkeit, die Produkte erst im Moment der Auslieferung<br />

zu verpacken und zu kennzeichnen. Dies verhindert hohe Lagerbestände<br />

von gekennzeichneten Produkten für bestimmte Märkte.<br />

MODULARE SERIALISIERUNGSSOFTWARE<br />

Mit dem Maschinenkonzept der CPS-Serie hat Bosch Packaging<br />

Technology einen wichtigen Schritt in Richtung Flexibilität<br />

getan. Aufgrund seiner modularen Bauweise bietet das CPS Faltschachtelbedruckungs-<br />

und Verifizierungssystem funktionale<br />

Erweiterungsmöglichkeiten zum Beispiel mit Kontrollwaage,<br />

Etikettierer und einer Tamper-Evident-Funktion, die neben den<br />

Seriennummern von Medikamenten als weitere Sicherheitsstufe<br />

manipulationssichere Verschlüsse beziehungsweise Versiegelungen<br />

sicherstellt. Auf kleiner Stellfläche bedruckt und verifiziert<br />

das Basismodul CPS 0800 bis zu 400 Faltschachteln pro Minute –<br />

also über sechs Stück in der Sekunde. Einstellbare Transportbänder<br />

und ein werkzeuglos bedienbares Schnellwechselsystem<br />

ermöglichen die Bedruckung der Faltschachteln auf allen Seiten.<br />

Die Vergabe einer randomisierten Seriennummer erfolgt mit<br />

der modularen, flexibel skalierbaren Serialisierungssoftware CPI.<br />

Mit CPI lässt sich der Serialisierungsprozess bis zur letzten Aggregatsstufe<br />

managen: Die zukunftsoffene Software kann einzelne<br />

Komponenten, Verpackungslinien und sogar ganze Fabriken<br />

miteinander vernetzen. Die mit CPI generierten Seriennummern<br />

können mit Tinten- oder Laserdruck als 1D- und 2D-Codes mit<br />

Chargen- und Mindesthaltbarkeitsdaten auf die Verpackungen<br />

aufgebracht werden. Um den weltweit variierenden und zukünftigen<br />

Marktanforderungen gerecht zu werden, lassen sich jederzeit<br />

neue Codierungsarten hinzufügen.<br />

Technology geforderte Aufgabenstellung entwickelt. Bei der Lösung<br />

handelt es sich um ein nahtlos in die Bosch-Steuerung<br />

eingebundenes Modul, das optimal zur gesamten CPS-Maschinenserie<br />

passt – es wurde sogar hinsichtlich des „Look & Feel“<br />

exakt an das Bosch-Konzept angepasst.<br />

Zum Einsatz kommt der In-Sight 5613, ein High-Speed-ID-<br />

Reader von Cognex für extrem schnelle Anwendungen bei<br />

gleichzeitig sehr hoher Auflösung von bis zu 1600 × 1200 Pixeln.<br />

Damit liest und verifiziert er alle gängigen Code- und Schrifttypen<br />

zuverlässig und schnell, beispielsweise 1D-Codes, 2D-Datamatrix-Codes<br />

oder Klarschrift. Seine industriellen Schnittstellen<br />

erlauben eine einfache Einbindung in die Maschinensteuerung.<br />

Mittels eines Software Development Kits (SDK) ist es möglich,<br />

die Parametriersoftware des Scanners sehr tief in die Anlagensoftware<br />

zu integrieren und eng in die Benutzerschnittstelle<br />

(HMI) einzubinden.<br />

Dank der Cognex-Algorithmen sind für alle möglichen Bedingungen<br />

ausreichend Leistungsreserven vorhanden; selbst das zuverlässige<br />

Scannen schnell bewegter, außermittiger Codes ist<br />

kein Problem. Der Reader bietet viele Möglichkeiten, um die<br />

wichtigsten Parameter ganz variabel an die gegebenen Randbedingungen<br />

wie Hintergrund, Tinte/Druckqualität etc. optimal<br />

einzustellen. Durch iterative Prozesse wurden die Parameter der<br />

gesamten ID-Einheit perfekt an die Lichtverhältnisse, Temperaturen<br />

und Prozessgeschwindigkeiten angepasst.<br />

FLEXIBILITÄT IST VORAUSSETZUNG<br />

Bei der Optimierung der Inline-Systeme kommt es auf Flexibilität<br />

und hohe Leistungsreserven an. Die Cognex-Kamera bietet hierfür<br />

ideale Voraussetzungen. Wie das Druckmodul kann auch das<br />

Kameramodul mit wenigen Handgriffen so ausgerichtet werden,<br />

dass die Codelesung von vorne, hinten oder oben möglich wird.<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> 15


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

01<br />

01 Das Basismodul kann bis zu sechs Faltschachteln<br />

in der Sekunde bedrucken und verifizieren<br />

02 Der High-Speed-ID-Reader ist flexibel umrüstbar<br />

für die Codelesung aus allen Richtungen<br />

<strong>03</strong> Außerhalb des automatisierten Ablaufs können<br />

Daten mit Handscannern manuell erfasst werden<br />

02<br />

Mit der Kamera In-Sight 5613 lassen sich alle relevanten Prüfnormen<br />

erfüllen. Laut Aussage von Bosch Packaging Technologies<br />

leistet die Cognex-Kamera einen enormen Wertbeitrag und hat<br />

ihre Zuverlässigkeit in verschiedenen Projekten unter anderem<br />

in Saudi-Arabien und anderen Ländern unter Beweis gestellt.<br />

„Wir verlassen uns nur auf absolut betriebssichere, hochwertige<br />

Komponenten und bieten damit mehr Leistungsreserven und<br />

Robustheit. Die Cognex-Produkte passen hervorragend zu unserem<br />

Gesamtsystem.“<br />

AIT Goehner hat mittlerweile zahlreiche ID-Einheiten im aus<br />

dem Vollen gefrästen Aluminiumgehäuse geliefert. Die Experten<br />

entwickelten eine extrem kompakte Premium-Lösung, die den<br />

hohen Anforderungen von Bosch Packaging Technology entsprach<br />

und seit Jahren ohne Beanstandungen läuft. Die Einheit<br />

ist fertig eingerichtet, das heißt vorjustiert, kalibriert und alle Parameter,<br />

beispielsweise zur Beleuchtung, sind optimal fixiert. Sie<br />

fügt sich nahtlos in die Maschinensteuerung ein, das heißt es gibt<br />

nur ein Bedienkonzept. Damit wird das Handling für den Anwender<br />

enorm einfach. Außerhalb des automatisierten Ablaufs können<br />

Daten mit Cognex-Handscannern manuell erfasst werden.<br />

Weiterentwicklungen, etwa die Anpassung der Einheit zur<br />

Codelesung auf Faltschachteln mit Hochglanz-Lack, waren eine<br />

Herausforderung, die AIT Goehner auf Basis der Cognex-Komponenten<br />

ebenfalls mit Bravour gemeistert hat, wie man bei Bosch<br />

Packaging Technologies betont: „Wir haben eine Null-Fehler-<br />

Quote, es gibt seit Jahren keine Reklamation. Das liegt unter<br />

anderem an den eingesetzten Komponenten und der wirklich<br />

engen und guten Kooperation mit AIT Goehner.“<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

<strong>03</strong><br />

CLOUD-READY FÜR INDUSTRIE 4.0<br />

Für Bosch Packaging Technology ist das CPS-Modul nur eine erste<br />

Stufe zur ganzheitlichen Track-and-Trace-Lösung. Stets wird<br />

der Gesamtprozess betrachtet, denn auf das Shop-Floor-Management<br />

kommt es an – und damit auf die gesamte Software-Architektur.<br />

So ist jede einzelne Produktionslinie softwareseitig mit<br />

dem MES-System zu verknüpfen und letztlich die gesamte Datenwelt<br />

mit dem ERP-System. Hier spielt auch die Erweiterung<br />

um Aggregationsstufen wie Bündel, Versandkartons oder Paletten<br />

und cloudbasiertes Datenhandling eine wichtige Rolle.<br />

Die skalierbare Software-Architektur von Bosch Packaging<br />

Technology ermöglicht es, bestehende und zukünftige Marktanforderungen<br />

zu erfüllen. Dabei geht es nicht mehr allein darum,<br />

wo sich welches Produkt mit all seinen relevanten Informationen<br />

befindet. Es geht um den Austausch von Batch- und Produktionsdaten,<br />

Seriennummern, Maschinen-, Linienstatus- und Produkt-<br />

Detailinformationen mit übergeordneten Systemen.<br />

Über Audit-Trails, die in der Branche Pflicht sind, wird unter<br />

anderem die Verlässlichkeit der Daten überprüft. Somit kommt<br />

es bei der Maschine auf beste Codierungsqualität, die prozesssichere<br />

Kontrolle jedes einzelnen Codes und auf einen sehr hohen<br />

Wirkungsgrad an. Mit seinem Gesamtlösungskonzept geht das<br />

Unternehmen weit über die Komponenten- und Maschinenebene<br />

hinaus. Als Industrie-4.0-Lösung wird die CPI-Software von<br />

Bosch für Track-and-Trace-Anwendungen bereits bei Kunden<br />

aus aller Welt eingesetzt – nicht zuletzt dank leistungsfähiger<br />

Cognex-Komponenten.<br />

Bilder: Aufmacher luchschenF – stock.adobe.com, sonstige Cognex/ Bosch<br />

Packaging Technologie<br />

www.bosch.de<br />

www.cognex.com<br />

16 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> www.derkonstrukteur.de


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

PROZESSE ÜBERWACHEN UND STEUERN<br />

Tox Pressotechnik<br />

bringt das TOX-UDI<br />

(Universal Data<br />

Interface) Panel<br />

als intelligente<br />

Ergänzung zu<br />

den Produkten der<br />

neuesten Softwaregeneration<br />

auf<br />

den Markt. Über<br />

den integrierten<br />

Touchscreen kann<br />

der Nutzer die<br />

Anlage steuern, sie<br />

visualisieren sowie<br />

Prozessdaten speichern und verarbeiten lassen. Zentrales<br />

Element des intuitiv zu bedienenden Panels ist die implementierte<br />

TOX-Software mit Middleware-Funktionalität. Diese<br />

verarbeitet Daten aus Prozessen und stellt sie für verschiedene<br />

Kommunikationsstandards wie MQTT oder OPC UA zur<br />

Verfügung. Darüber hinaus lassen sich die Informationen auf<br />

der 240 oder 256 GB großen internen Festplatte oder über das<br />

Netzwerk auf dem Server ablegen. Relevante Prozessdaten<br />

werden mittels der intuitiven TOX-Software dargestellt. Das<br />

UDI Panel ist einfach zu montieren und durch die geschlossene,<br />

lüfterlose Bauweise nach IP66 gut gegen Schmutz und andere<br />

negative Umwelteinflüsse geschützt. Es eignet sich für<br />

Umgebungstemperaturen von 0 bis 40 °C.<br />

www.tox-pressotechnik.com<br />

FLEXIBLER KLEINTEILEGREIFER<br />

Für die<br />

Handhabung<br />

filigraner und<br />

bruchempfindlicher<br />

Werkstücke<br />

hat Schunk<br />

den vielseitig<br />

einsetzbaren<br />

Kleinteilegreifer<br />

EGK<br />

entwickelt: Er<br />

punktet bei<br />

anspruchsvollen und variantenreichen Aufgaben in der<br />

Laborindustrie oder der Elektronikfertigung. Der<br />

elektrische Kleinteilegreifer bietet hohe Prozesssicherheit<br />

im Handhabungsprozess. Sein Stirnradgetriebe mit<br />

Ritzel-Zahnstangenprinzip sorgt für eine konstante<br />

Greifkraft über die gesamte Fingerlänge und ermöglicht<br />

dauerhaftes Nachgreifen. Weil für die Krafterzeugung<br />

kein Anfahrtsweg oder Kraftimpuls erforderlich ist,<br />

kann der Greifer aus dem Stand heraus die volle Leistung<br />

erbringen. Eine integrierte Greifkrafterhaltung<br />

vermeidet Werkstückverlust und hält die Fingerposition<br />

auch bei Not-Aus zuverlässig. Zusätzliche Prozesstransparenz<br />

bietet der hochauflösende, integrierte<br />

Absolutwert geber, der die Position der Grundbacken<br />

permanent erfasst.<br />

www.schunk.com<br />

HANNOVER MESSE <strong>2023</strong><br />

MAKING THE<br />

DIFFERENCE<br />

Products and solutions for a sustainable future at #HM23<br />

17 – 21 April <strong>2023</strong> Hannover, Germany<br />

hannovermesse.com<br />

HOME OF INDUSTRIAL PIONEERS


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

PRODUKTIVITÄT STEIGERN<br />

IN <strong>DER</strong> FERTIGUNG<br />

Die Fertigung komplexer Produkte wie PKW, Hochdruckreiniger oder<br />

Waschmaschinen ist fehleranfällig. Immer mehr Unternehmen setzen deshalb<br />

zur Unterstützung digitale Assistenzsysteme ein: Mit ihrer Hilfe können<br />

Ausschussraten gesenkt und Produktionsprozesse optimiert werden.<br />

Wir befinden uns in der Fertigung eines PKW-Herstellers.<br />

Ein Werker nimmt gerade ein Bauteil aus<br />

dem Materiallager und will es mit der Karosserie<br />

verschrauben. Der Arbeiter hält das Teil vor einen<br />

Scanner, greift sich einen Akkuschrauber und betätigt den Abzug<br />

– aber es tut sich nichts. Was ist passiert? Ganz einfach: Der<br />

Werker hat die falsche Komponente für diesen Montageschritt in<br />

der Hand. Ein digitales Werkerassistenzsystem erkennt den Fehler<br />

und blockiert den Akkuschrauber, sodass das Bauteil nicht eingebaut<br />

werden kann.<br />

Das Beispiel ist keine Zukunftsvision, sondern beschreibt den<br />

Alltag an den Montagelinien der großen PKW-Hersteller. Sie alle<br />

Nils Stello, Head of Business Unit HMI Solutions, Rose Systemtechnik<br />

setzen Werkerführungsprogramme ein, um ihre Mitarbeiter zu<br />

unterstützen und die Effizienz in der Fertigung zu erhöhen. Die<br />

digitalen Assistenzsysteme sorgen dafür, dass alle Bauteile an der<br />

richtigen Stelle montiert werden. Früher bekam der Werker eine<br />

sogenannte Wagenbegleitkarte an die Hand, auf der genau ausgeführt<br />

war, was wo einzubauen war. Manche Schritte musste er<br />

anschließend mit einem persönlichen Stempel auf der Karte<br />

dokumentieren. Heute sind solche Papierkarten nicht mehr<br />

zeitgemäß, denn ein PKW besteht mittlerweile aus etwa 10.000<br />

unterschiedlichen Bauteilen. Hinzu kommt die zunehmend individuellere<br />

Ausstattung der Fahrzeuge, durch die sich die Anzahl<br />

der Montagevarianten nochmals erhöht.<br />

DIGITALE ASSISTENZSYSTEME<br />

WERDEN IMMER BELIEBTER<br />

Der Einsatz digitaler Assistenzsysteme soll sich aber nicht nur für<br />

die Automobil-Industrie lohnen. Alle Unternehmen mit einer<br />

18 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> www.derkonstrukteur.de


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

01<br />

01 Modulares Design: Sämtliche<br />

Panel PCs werden anwenderspezifisch<br />

konfiguriert und an die jeweilige<br />

Applikation angepasst<br />

02 Die HMI-Bedieneinheiten<br />

können mit zahlreichen Peripheriegeräten<br />

wie RFID-Readern ausgestattet werden<br />

02<br />

Fließfertigung und einer großen Zahl an Produktvarianten profitieren<br />

laut Rose von diesen Programmen – also zum Beispiel<br />

auch Hersteller von Haushaltsgeräten oder Fernsehern. Forscher<br />

der TU Darmstadt haben herausgefunden, dass digitale Assistenzsysteme<br />

die Arbeitsproduktivität umso mehr steigern, je<br />

komplexer die Montagetätigkeiten sind. Immer mehr Unternehmen<br />

haben das erkannt und nutzen Werkerführungsprogramme in<br />

ihrer Fertigung.<br />

Laut einer Studie des Fraunhofer Instituts für Arbeitswirtschaft<br />

und Organisation (Fraunhofer IAO) aus dem Jahr 2019<br />

setzen bereits 36 Prozent der deutschen Industriebetriebe digitale<br />

Werkerassistenzsysteme ein. In einigen Fällen laufen die<br />

Programme auf Panel PCs von Rose Systemtechnik aus Porta<br />

Westfalica. Das Unternehmen fertigt HMI-Komplettsysteme<br />

aus Bedieneinheit, Tragarm und Peripheriegeräten für Anwendungen<br />

in verschiedensten Branchen. Unter den Kunden sind<br />

auch vielzählige namhafte Automobil-Hersteller, in deren Fertigungslinien<br />

Tausende Panel PCs den Werkern die richtigen<br />

Arbeitsschritte anzeigen.<br />

AUF DIE JEWEILIGE ANWENDUNG ANPASSBAR<br />

Die Bedieneinheiten von Rose zeichnen sich durch ein edles<br />

Design aus, sind robust und werden an die Anforderungen der<br />

jeweiligen Anwendung angepasst. Der Kunde kann aus einer<br />

Vielzahl von Displayvarianten und einer großen Bandbreite an<br />

Zubehör wählen. So stattet der HMI-Spezialist seine Panel PCs<br />

auf Wunsch zum Beispiel mit 2D-Barcode-Scannern, RFID- beziehungsweise<br />

Euchner-Lesegeräten oder mit WLAN/Bluetooth<br />

aus. Auch der Einbau eines resistiven Touchscreens, einer akustischen<br />

Touch-Rückmeldung oder flexibel beschriftbarer Funktionstasten<br />

ist möglich.<br />

Das Unternehmen hat speziell für diese Zwecke ein Digital Label<br />

System (DLS) entwickelt, das auf der E-Paper-Technologie basiert.<br />

Die Lösung erlaubt die schnelle Anpassung der Taster-Belegung<br />

an veränderte Fertigungsabläufe ebenso wie länderspezifische<br />

Beschriftungen durch den Anwender selbst. Dem Kunden bieten<br />

die Panel PCs mit DLS auch im Notfall hohe Flexibilität: Er kann<br />

sich einige der Geräte auf Lager legen und defekte Bedieneinheiten<br />

bei Bedarf schnell und einfach auswechseln. Der Austausch soll<br />

sich mit dem patentierten Schnellwechseladapter QuickLock<br />

auch von ungelernten Werkern innerhalb weniger Sekunden<br />

durchführen lassen.<br />

ALLES AUS EINER HAND<br />

Rose bietet ein HMI-Komplettsystem an, das alle mechanischen<br />

und elektronischen Komponenten beinhaltet: Neben den Panel<br />

PCs zählen dazu auch Tragarme, Höhenverstellungen, Bodenständerungen<br />

und Abhängungen. „Das hat in der Form sonst keiner“,<br />

berichtet Peter Schiller, Vertriebsleiter HMI Solutions bei Rose.<br />

Ein Alleinstellungsmerkmal sei auch der Consulting-Gedanke:<br />

„Wir gucken uns beim Kunden vor Ort alles genau an, nehmen das<br />

Aufmaß und suchen sogar die richtigen Dübel raus oder spielen<br />

die passende Firmware für den RFID-Reader auf“, so Schiller.<br />

Wenn nötig, finden er und seine Kollegen auch unkonventionelle<br />

Lösungen für die Installation: „In einem Fall mussten wir an einem<br />

Doppel-T-Träger mehrere Metallplatten montieren, damit wir<br />

unsere Panel PCs und Tragarmsysteme sicher anbringen konnten.“<br />

Bilder: Aufmacher Golf_MHNK – stock.adobe.com und Rose Systemtechnik;<br />

sonstige Rose Systemtechnik<br />

www.rose-systemtechnik.com<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> 19


TITELSTORY<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

PRÄZISE DOSIEREN UND<br />

ENERGIE SPAREN<br />

Bei Anwendungen im Hochpräzisionsbereich setzt Lewa,<br />

ein Hersteller von Dosierpumpen und -anlagen, auf Motoren<br />

von Nord Drivesystems. Diese verbinden einen großen<br />

Regelbereich mit hoher Energieeffizienz.<br />

Jörg Niermann, Bereichsleiter Marketing Nord Drivesystems, Bargteheide<br />

20 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> www.derkonstrukteur.de


ANTRIEBSTECHNIK<br />

Die Dosierpumpen<br />

müssen ihre Präzision<br />

in ausgiebigen<br />

Funktionstests<br />

nachweisen<br />

ANTRIEBE FÜR WEITE BEREICHE<br />

„Für diese Anwendung bieten wir unsere Ecodos-Pumpen inzwischen<br />

auch mit IE5+ Motoren von Nord zur Weitbereichsregelung<br />

an“, erklärt Maurice Wirkner, Application Manager bei<br />

Lewa. Dabei werden die Permanentmagnet-Synchronmotoren<br />

entweder im Solomotor-Betrieb – also direkt an den Motor angeflanscht<br />

– oder mit dezentralem Frequenzumrichter betrieben.<br />

Nord Drivesystems bietet den IE5+ mit Leistungen von 0,35 bis<br />

3,7 kW an. Mit seinem lüfterlosen Design ist er für hygienesensible<br />

Anwendungen geeignet und leicht zu reinigen. Erhältlich ist<br />

DURCH DAS LÜFTERLOSE<br />

DESIGN EIGNEN SICH DIE<br />

MOTOREN AUCH FÜR HYGIENE-<br />

SENSIBLE ANWENDUNGEN<br />

er auch mit der korrosionsfesten Oberflächenveredelung NSD<br />

Tuph, die eine wirtschaftliche Alternative zu Edelstahl darstellt.<br />

So veredelte Komponenten sind korrosionsgeschützt und beständig<br />

gegenüber Säuren und Laugen. Die wiederum optionale<br />

Schutzklasse IP69K ermöglicht die Reinigung der Motoren mit<br />

einem Hochdruckreiniger.<br />

Seit 70 Jahren ist der Anbieter Lewa aus dem baden-württembergischen<br />

Leonberg auf Pumpen und Anlagen zur<br />

Flüssigkeitsdosierung spezialisiert. Für seine Kunden<br />

plant und fertigt der Hersteller von Dosier- und Prozess-<br />

Membranpumpen individuelle effiziente Systemlösungen. Einsatzgebiete<br />

sind Dosieranforderungen, Förder-, Misch- und<br />

Odorieraufgaben – also das Beimischen geruchsintensiver Substanzen<br />

insbesondere zu Gasen – in sehr unterschiedlichen<br />

Branchen: von Chemie bis Bergbau.<br />

In sensiblen Bereichen wie Lebensmittel oder Pharma kommen<br />

die Membran-Dosierpumpen der Ecodos-Serie von Lewa zum<br />

Einsatz, etwa für Additivbeimengungen im Pharmabereich oder<br />

Aromadosierungen bei Lebensmitteln. Eine konkrete Anwendung<br />

ist etwa die Beimischung von Omega-3-Öl in Babynahrung.<br />

Die Ecodos-Serie arbeitet im sogenannten Niederdruck bereich,<br />

also bei einem maximalen Förderdruck von 20 bar, und mit<br />

einem Förderstrom von 16 bis 1.460 l/h. Dafür sind Pumpen<br />

notwendig, bei denen sich nicht nur die Menge und der Zeitraum<br />

der Zugabe präzise steuern lassen, sondern die auch die<br />

Inhaltsstoffe besonders schonend fördern.<br />

SCHLUSS MIT <strong>DER</strong> ÜBERDIMENSIONIERUNG<br />

Bisher hatte Lewa seine Membran-Dosierpumpen mit klassischen<br />

Asynchronmotoren betrieben oder mit Servoantrieben<br />

samt dazugehörigen Servoumrichtern, häufig kombiniert mit<br />

KOMPAKTE SYNCHRONMOTOREN<br />

Nord Drivesystems fertigt die neue Motorengeneration<br />

der Nord IE5+ Synchronmotoren in eigener Produktion<br />

für den Einsatz in der Intralogistik sowie im Bereich<br />

Getränke- und Lebensmittelindustrie. Die Motoren<br />

zeichnen sich durch ihr kompaktes, hygienisches Design<br />

auf kleinstem Bauraum aus und gewährleisten so hohe<br />

Korrosionsbeständigkeit und leichte Reinigung. Der<br />

Permanentmagnet Synchronmotor (PMSM) ist optional in<br />

NSD Tuph-Ausführung und IP69K erhältlich, der motorintegrierte<br />

Geber ist Standard, eine integrierte mechanische<br />

Bremse optional. Durch den Einsatz des Motors<br />

lassen sich Varianten reduzieren und Betriebskosten senken.<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> 21


ANTRIEBSTECHNIK<br />

01 Die lüfterlosen Motoren sind optional mit der besonders<br />

korrosionsfesten Oberflächenveredelung NSD Tuph erhältlich<br />

02 In seiner glatten, lüfterlosen Ausführung eignet sich der Motor<br />

ideal für Anwendungen in Lebensmittel- und Pharmaindustrie<br />

<strong>03</strong> Lewa und Nord entwickeln gerade einen Messedemonstrator<br />

einer Pharma-Dosierpumpe mit IE5+ Motor und dem dezentralen<br />

Frequenzumrichter Nordac On+<br />

01<br />

02<br />

<strong>03</strong><br />

TITELSTORY<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

einer Hubverstellung. Inzwischen hat der Pumpenspezialist sein<br />

Angebot um Nord Motorentechnik erweitert. Aus gutem Grund:<br />

Die Permanentmagnet-Synchronmotoren sind günstiger in der<br />

Anschaffung als Servoantriebe und machen die Servoumrichter<br />

sowie die Hubverstellung überflüssig. Klassische Asynchronmotoren<br />

sind hingegen außerhalb des Nenndrehzahl-Bereichs<br />

relativ ineffizient und mussten deshalb oft in überdimensionierter<br />

Form eingesetzt werden. Auch da stellen die Nord-Motoren<br />

effizientere Alternativen dar.<br />

„Das Antriebssystem mit dem IE5+ ist deutlich einfacher in der<br />

Handhabung und realisiert hochpräzise Dosierungen über einen<br />

sehr großen Stellbereich“, betont Wirkner. Der IE5+ von Nord<br />

weist ein konstantes Drehmoment auf, das von Motor-Drehzahl<br />

0 U/min (Stillstand) bis zur Nenndrehzahl des Motors abgerufen<br />

werden kann. Das sorgt für ein besonders sanftes Anfahren des<br />

Systems, was die sensiblen Produkte schont, mit denen Lewa-<br />

Kunden im Lebensmittel- und Pharmabereich arbeiten.<br />

WIRKUNGSGRAD VON 95 PROZENT<br />

Der breite Regelbereich sowie die kurzzeitige hohe Überlastfähigkeit<br />

der IE5+ Motoren von Nord machen bei den Kunden<br />

von Lewa oft den Einsatz von mehreren Pumpen für unterschiedliche<br />

Fördermengen überflüssig, was zu einer Reduzierung der<br />

Antriebsvarianten im Gesamtsystem führt. Das minimiert Verwaltungskosten<br />

und strafft die Produktions-, Logistik-, Lager-<br />

sowie Serviceprozesse. Hinzu kommt die hohe Energieeffizienz<br />

der IE5+ Motoren mit einem Wirkungsgrad von 95 Prozent.<br />

ENTWICKLUNG ALS PROJEKT-<br />

PARTNER BEGLEITET<br />

Die Entwicklung des hocheffizienten IE5+ Motors hatte Lewa als<br />

eine Art Projektpartner mitbegleitet. „Wir konnten den Motor<br />

bereits im Prototypenstatus mit unseren Pumpen gemeinsam<br />

als System testen und somit erste Erfahrungen sammeln“, erzählt<br />

Wirkner. Der technische Vertrieb, das Produktmanagement<br />

und der Nord Service hätten dabei gute und kompetente Unterstützung<br />

geliefert. „Auch bei den bisherigen Aufträgen sind wir<br />

sehr zufrieden mit der Zusammenarbeit mit Nord, besonders<br />

mit der Flexibilität.“<br />

Die Kooperation zwischen Lewa und Nord soll denn auch auf<br />

jeden Fall fortgesetzt werden. Das nächste Projekt steht schon fest:<br />

Die Partner entwickeln den Messedemonstrator einer Pharma-<br />

Dosierpumpe mit IE5+ Motor und dem dezentralen Frequenzumrichter<br />

Nordac On+ von Nord, der die Vorteile der Weitbereichsregelung<br />

in der Dosierung mit der Membran-Dosierpumpe Lewa<br />

Ecodos anschaulich macht.<br />

Bilder: Aufmacher Lewa, sonstige Nord Drivesystems<br />

www.nord.com<br />

22 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> www.derkonstrukteur.de


ANTRIEBSTECHNIK<br />

OPTIONAL AUCH FÜR NACHTRÄGLICHES<br />

TUNING GEEIGNET<br />

Die Elektronik von<br />

Nexofox, der<br />

IIoT-Marke von<br />

Dunkermotoren<br />

und damit Teil von<br />

Ametek, verfügt<br />

über die gängigen<br />

Schnittstellen<br />

CANopen, Profinet,<br />

EtherCAT und<br />

Ethernet/IP sowie<br />

Safety-Funktionen<br />

wie STO. Damit<br />

eignet sich die<br />

Regelelektronik BGE 5510 dPro für alle Motoren sämtlicher<br />

Hersteller. Darüber hinaus sind die Features von Nexofox für<br />

Gleichstrommotoren (BLDC und DC) jedweder Art und jedweden<br />

Fabrikats nutzbar. Die Feature-Palette beinhaltet unter<br />

anderem MotionCode für die freie Programmierung oder auch<br />

IIoT-Funktionalitäten, wie etwa das cloudbasierte Condition<br />

Monitoring mit Smart-Diagnostics. So lassen sich umfangreiche<br />

Anwendungen direkt auf den Reglern selbst realisieren. Ein<br />

Beispiel ist ZeroPLC. Die gesamte Applikation wird direkt auf<br />

der BGE 5510 dPro mit MotionCode realisiert. Das entlastet den<br />

Bus-Traffic und macht in einigen Anwendungen eine separate<br />

PLC überflüssig. Bei der Einführung unterstützt Nexofox auch<br />

mit Schulungen rund um die Parametrisierung der Regler.<br />

www.dunkermotoren.de<br />

INTELLIGENTE ANTRIEBE MIT<br />

ETHERCAT-SCHNITTSTELLE<br />

Als eine der schnellsten Industrial-Ethernet-Technologien ist<br />

EtherCAT prädestiniert für dezentrale Antriebe. Daher stattet<br />

EBM-Papst seine ECI-63 Innenläufermotoren jetzt auch mit<br />

EtherCAT-Schnittstelle aus. Die BLDC-Innenläuferantriebe der<br />

ECI-63 Reihe sind bereits mit einer K5-Elektronik ausgestattet.<br />

Diese bietet feste und frei programmierbare Funktionen,<br />

sodass Programmabläufe unabhängig von der übergeordneten<br />

Steuerung selbstständig abgearbeitet werden können.<br />

Sie lassen sich neben<br />

I/Os oder CANopen<br />

nun auch über via<br />

EtherCAT ansteuern.<br />

Die Diagnoseschnittstelle<br />

erlaubt den<br />

Zugriff auf Daten bei<br />

laufendem Netzwerkbetrieb.<br />

So lassen sich<br />

zum Beispiel der<br />

Fehlerspeicher<br />

auslesen, Stromverläufe<br />

und Regelzeiten<br />

abfragen und<br />

anpassen, Programmabläufe verändern, Firmwareupdates<br />

erledigen oder das elektronische Datenblatt herunterladen.<br />

Zudem kann festgelegt werden, welche Informationen der<br />

jeweilige Antrieb an die übergeordnete SPS oder das Leitsystem<br />

übertragen soll.<br />

www.ebmpapst.com<br />

ANWEN<strong>DER</strong>SPEZIFISCHE SCHLEIFRINGE FÜR SPEZIELLE EINSÄTZE<br />

Viele verschiedene Anwendungsgebiete: Neben einem großen Angebot an Standard-<br />

Schleifringen bietet Servotecnica auch maßgeschneiderte Lösungen für besondere<br />

Anforderungen an. Neben dem allgemeinen Maschinenbau finden die Schleifringe in<br />

der Medizintechnik, der Fahrzeugtechnik und Robotik, aber auch in der Luft- und<br />

Raumfahrt Verwendung. Das Standardprogramm umfasst über 3.000 Varianten, das<br />

durch anwenderspezifische Lösungen ergänzt wird. Die anwenderspezifischen<br />

Schleifringe können zur Leistungs-, Signal- und Busübertragung eingesetzt werden,<br />

sie sind in Ausführungen mit oder ohne Hohlwelle erhältlich und bestehen aus<br />

Materialien wie Kunststoff, Aluminium oder Edelstahl. Es gibt sie in zahlreichen<br />

Varianten: gekapselt oder mit offener Bauweise, extra kompakt, extra robust. Je nach<br />

Ausführung sind sie in verschiedenen IP-Schutzklassen zugelassen. Sofern gewünscht, lassen sich anwenderspezifische Schleifringe<br />

auch mit optischen Übertragern oder solchen für Vakuum, Überdruck oder diverse Flüssigkeiten verbinden.<br />

www.servotecnica.de<br />

Ganz cool bleiben!<br />

Kaltluft-Erzeugung für Pressluft bis -55°C<br />

Kaltluft-Entwicklung mit dem handlichen COL<strong>DER</strong><br />

Ohne flüssige Kühlmittel, Gase oder Chemikalien<br />

Optimal zum Kühlen bei der spangebenden Metallbearbeitung<br />

Zum Abkühlen beim Löten und Schweißen<br />

Geeignet zum Kühlen von Kunststoffen, Glas und Elektronikteilen<br />

Zertifiziert nach<br />

DIN EN ISO 9001:2015<br />

Hochtemperaturprodukte | Kälteerzeugung | Dichten und Kleben | Messtechnik | Beschichtungen | Problemlöser<br />

www.kager.de


ANTRIEBSTECHNIK<br />

FÜR ALLE FÄLLE PENDELROLLENLAGER<br />

Pendelrollenlager gibt es bei Findling in den ABEG-Leistungsklassen Eco,<br />

Supra und Premium und analog in vier Preis- und Leistungsniveaus. Die<br />

Bestimmung der technisch wie wirtschaftlich optimalen Leistungsklasse<br />

erfolgt mit dem ABEG-Quickfinder, einem Softwaretool des Herstellers.<br />

Neben der Leistungsklasse ist auch die spezielle technische Ausführung der<br />

inneren Konstruktion entscheidend. Im Falle von Supra und Premium sind<br />

diese auch in verstärkten Ausführungen (E-Design) lieferbar. Die maximal<br />

am Markt erzielbare Lebensdauer erreicht man mit der extra verstärkten<br />

Ausführung (EX-Design) und erzielt damit bis zur vierfachen Lebensdauer<br />

eines Lagers in normaler E-Ausführung. Die Vielfalt und damit Abstimmung<br />

mit der Anwendung wird möglich durch mehrere Technologiepartnerschaften: Der Hersteller Nachi produziert die EX-Ausführung,<br />

die durch die große Anzahl symmetrischer Rollen größerer Abmessungen eine sehr hohe Tragfähigkeit aufweist. Im Bereich der<br />

Supra-Leistungsklasse setzt Findling auf Pendelrollenlager in E-Ausführung von ZKL (Tschechien). Abgerundet wird das Lieferprogramm<br />

mit der Eco-Serie in den Ausführungen MB (Messingkäfig) und ST (Stahlblechkäfig).<br />

www.findling.com<br />

HYBRIDLEITUNGEN MIT NEUEM<br />

AUSSENMANTEL<br />

Igus führt zwei neue Hybridleitungen im Angebot:<br />

CF280.UL.H401 mit PUR-Mantel für MS2N-Motoren von<br />

Bosch Rexroth und die um einen PVC-Außenmantel ergänzte<br />

Hybridleitung CF220.UL. für Siemens Sinamics S210. Dabei<br />

setzt der Hersteller<br />

auf zwei Mantelwerkstoffe.<br />

So ist<br />

das ölfeste PVC<br />

aufgrund seiner<br />

Abriebfestigkeit<br />

prädestiniert für<br />

hohe Zyklenzahlen<br />

in trockenen<br />

Bereichen bei<br />

Temperaturen von<br />

+5 bis +70 °C.<br />

PUR wiederum weist eine hohe Kerbzähigkeit und Ölbeständigkeit<br />

bei -25 bis +80 °C auf. Die PUR-Hybridleitung<br />

CF280.UL.H401 für das Antriebssystem CtrlX Drive eignet<br />

sich für Anwendungen mit einem Biegefaktor bis 15 x d. Die<br />

Lösung mit PVC-Außenmantel ist unter der Bezeichnung<br />

CF220.UL.H304 erhältlich. Dazu Rainer Rössel, Geschäftsbereichsleiter<br />

chainflex: „Unsere Kunden können die<br />

bewährte Hybridleitung jetzt auch mit 15,3 Prozent<br />

günstigerem PVC-Mantel für Anwendungen in trockener<br />

Umgebung einsetzen. So lassen sich zusätzlich Kosten im<br />

Segment der Hybridleitungen senken.“<br />

www.igus.de<br />

STAND-ALONE-GERÄT MIT WEITEM<br />

LEISTUNGSBEREICH<br />

Die Produktvariante<br />

SD4S, bei der das S<br />

für Stand-Alone<br />

steht, machte den<br />

Anfang in der<br />

neuen SD4x-Serie<br />

von Sieb & Meyer.<br />

Die Frequenzumrichter<br />

treten<br />

die Nachfolge der<br />

SD2S-Modelle an<br />

und sind für den<br />

stationären Einsatz<br />

in Schaltschränken von Werkzeug maschinen oder Turbokompressoren<br />

oder -verdichtern konzipiert. Der SD4S stellt<br />

PWM-Frequenzen bis 32 kHz und Kommutierungsfrequenzen<br />

bis 64 kHz zur Verfügung. Das resultiert in höheren Drehfeldfrequenzen<br />

bis zu 6.000 Hz und geringeren harmonischen<br />

Frequenzanteilen. Der Anwender kann höherpolige Motordesigns<br />

realisieren und profitiert von geringeren Motorverlusten.<br />

Ein weiterer Vorteil: Der Eingang für den Thermokontakt<br />

ist galvanisch von der Logik- und Hauptspannung<br />

getrennt. Das gewährleistet einen sicheren Betrieb auch im<br />

Fall eines Isolationsproblems des Thermo kontakts im Motor.<br />

Nicht zuletzt erlaubt das Softwaretool Motor Analyzer eine<br />

Simu lation der Betriebspunkte und eine FFT-Analyse mit<br />

THDi- und THDu-Berechnung.<br />

www.sieb-meyer.de<br />

AUF DIE AUSRICHTUNG KOMMT ES AN<br />

Viele Maschinen sind, bezogen auf die ISO-Normen, fehlerhaft ausgerichtet. Für diese Aufgabe bietet<br />

NSK Laserausrichtwerkzeuge für Wellen (LAS-Set) und für Riemenantriebe (LAB-Set) an. Teilweise<br />

sind die Antriebswellen oder -riemen schon bei der Montage falsch positioniert und laufen außermittig,<br />

was zu ungleichförmiger Belastung, übermäßiger Wärmeentwicklung und erhöhtem Energieverbrauch<br />

führt. Zu den Anzeichen für eine Fehlausrichtung gehören erhöhte Temperatur, starke<br />

Vibrationen, lockere Kupplungsbolzen und Schmierstoffaustritt an den Lagerdichtungen. Beim<br />

LAS-Set sorgen zwei Linienlaser und hochauflösende digitale Sensoren für schnelle und präzise<br />

Ergebnisse. Auch das LAB-Set verfügt über zwei Linienlaser-Sender. Deshalb kann der Riemenantrieb<br />

sehr viel genauer ausgerichtet werden als mit nur einem Laserkopf. Der Einsatz dieser Werkzeuge<br />

trägt nicht nur zur Energieeffizienz bei. Er reduziert auch den Verschleiß zum Beispiel von Kupplungen<br />

und Dichtungen.<br />

www.nskeurope.de<br />

24 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> www.derkonstrukteur.de


MEHR LEISTUNGSDICHTE AUF<br />

KLEINEREM BAURAUM<br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

Die neuen Servoregler<br />

b maXX 6000 von<br />

Baumüller sind mit<br />

Safety-Funktionen<br />

ausgestattet, die<br />

Maschinenzykluszeiten<br />

weiter verkürzen. Der<br />

Drive lässt sich außerdem<br />

als Sensor-Hub nutzen<br />

und bietet IoT-Konnektivität.<br />

Kennzeichnend ist<br />

ferner ein integriertes<br />

Temperaturmodell, das<br />

Komponenten im Leistungsteil überwacht und den<br />

Energieverbrauch senkt. Neben der platzsparenden<br />

Anreihtechnik (b maXX 6300) sind jetzt auch die Monogeräte<br />

(b maXX 6500) wesentlich kompakter. So soll die<br />

6500er-Ausführung 48 Prozent weniger Platz beanspruchen<br />

als das aktuelle Modell. Eine Integration in verschiedene<br />

Maschinentopologien ist über Feldbusoptionen<br />

möglich. Das Safety-Modul ist direkt im Gerät integriert.<br />

Gebersignale lassen sich so mit höherer Auflösung auswerten.<br />

Wird etwa ein einfacher Resolver verwendet,<br />

beträgt die Geschwindigkeitsauflösung unter 1 U/min.<br />

Zudem können die Geräte mit der Oszilloskop-Funktion<br />

Signale über den Feldbus an die Steuerung senden und<br />

über einen OPC UA-Server weitergeben.<br />

www.baumueller.com<br />

KOMPONENTEN UND KOMPLETTLÖSUNGEN<br />

FÜR ROBOTER & CO<br />

Antriebstechnik für<br />

die Robotik steht<br />

hoch im Kurs. Der<br />

darauf zugeschnittene<br />

Fundus von<br />

Bonfiglioli umfasst<br />

Wellen und Zahnräder,<br />

spielarme<br />

Komplettgetriebe<br />

und kompakte<br />

elektromechanische<br />

Antriebslösungen.<br />

Die drei Achsen von<br />

Knickarmrobotern<br />

werden mit speziell<br />

für jede Roboterserie und -größe konstruierten Getriebeeinheiten<br />

bedient. Sie lassen sich ebenso applikationsgerecht<br />

auslegen wie Wellen und Zahnräder. Für den Antrieb<br />

autonomer mobiler Roboter (AMR) und Automated Guided<br />

Vehicles (AGV) steht ein Baukastensystem aus Getriebe<br />

oder Getriebemotoren inklusive Antriebsrad bereit. Die<br />

Blueroll-Plattform, deren Herzstück die Radgetriebebaureihe<br />

TQW ist, besteht aus drei Versionen: In der<br />

Basic-Variante ist der Kunde in Sachen Motor frei, bei den<br />

Advanced- oder Compact-Ausführungen liefert Bonfiglioli<br />

auch den Motor einbaufertig mit. Eine einzelne Einheit der<br />

drei angebotenen Größen kann mit bis zu 360, 720 beziehungsweise<br />

1.020 kg belastet werden und erreicht<br />

Geschwindigkeiten bis 2 m/s.<br />

www.bonfiglioli.com<br />

•<br />

UpGreat!<br />

The new NTP – Qualified for more Value<br />

· Geringes Verdrehspiel von ≤ 5 arcmin<br />

· Gesteigerte Aufnahme externer Kräfte<br />

· Reduzierte Laufgeräusche<br />

· Verbessertes Gleichlaufverhalten<br />

WITTENSTEIN alpha – intelligente Antriebssysteme<br />

www.wittenstein-alpha.de/alpha-value-line


FLUIDTECHNIK<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

CONDITION MONITORING<br />

FÜR HYDRAULIKZYLIN<strong>DER</strong><br />

Das wichtigste Produkt des schwäbischen Maschinenbauers<br />

Hänchen sind Hydraulikzylinder. Bereits seit Jahrzehnten werden<br />

sie bei Bedarf mit Sensoren wie Wegmesssystemen bestückt. Neu<br />

ist die Nutzung der von den Sensoren generierten Daten für die<br />

Zustandsüberwachung und Wartungsvorhersage. Möglich wird dies<br />

durch ein Software-System, das aktuell in der Prototypenphase ist.<br />

26 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> www.derkonstrukteur.de


FLUIDTECHNIK<br />

Vor allem der<br />

neu entwickelte<br />

Leckagesensor erschließt<br />

als Hardware<br />

neue Möglichkeiten in<br />

der Überwachung<br />

Das neue Performance-Control-System von Hänchen wird<br />

derzeit bei ausgewählten Kunden eingesetzt, um Algorithmen<br />

und Datenaufbereitung zu verfeinern. Bei der<br />

Entwicklung der neuen Software wurde die Erfahrung<br />

von über 20 Jahren bei der Steuerung und Einbindung von Hydraulikzylindern<br />

in Antriebssysteme genutzt. Das von Hänchen<br />

unter der Bezeichnung Ratio-Drive zusammengefasste Angebot<br />

reicht vom Engineering und der Realisierung von kompletten<br />

geregelten Antriebssystemen bis hin zu vollständigen Sondermaschinen<br />

– und geht damit weit über den Zylinder hinaus.<br />

ZUSTANDSERFASSUNG UND AUSWERTUNG<br />

Die Zustandserfassung für Linearantriebe umfasst bei Hänchen<br />

das Bewegungsprofil mit Frequenz, Amplitude, Geschwindigkeit,<br />

Beschleunigung, Einsatzzeit und Laufleistung. Hinzu kommen<br />

weitere Daten wie die Temperatur im Zylinder oder die Leckage<br />

PRAXISTAUGLICHES SYSTEM<br />

FÜR DIE ZUKUNFT<br />

Im Bereich Hydraulik wollen wir so<br />

Industrie 4.0 verwirklichen, die einen<br />

maßgeschneiderten Kundennutzen hat.<br />

Mit den Rückmeldungen der Anwender<br />

in der Protypenphase wollen wir ein<br />

praxistaugliches System für die Zukunft<br />

realisieren.<br />

KLAUS WAGNER, Bereichsleiter Forschung<br />

und Innovation bei der Herbert Hänchen GmbH<br />

an der Kolbenstange. Für diese Aufgabe bietet Hänchen ein<br />

durchgängiges Konzept. Es umfasst die Integration der benötigten<br />

Messsysteme: Sensoren für Position, Druck oder Leckage,<br />

Temperatur sowie Durchfluss bei den Dichtungssystemen Servobear<br />

und Servofloat.<br />

Gerade der von Hänchen entwickelte neuartige Leckagesensor<br />

erschließt dabei als Hardware neue Möglichkeiten in der Überwachung,<br />

indem er selbstlernend die Veränderung der Kolbenstangenleckage<br />

über die Betriebslaufzeit detektiert und somit<br />

eine Aussage über Verschleiß der Dichtungen geben kann. Über<br />

Gateways werden diese Rohdaten aufbereitet und mit der Software<br />

Performance Control aufbereitet. Auf einem Dashboard<br />

sieht der Anwender neben den aktuellen Betriebsdaten zudem<br />

eine Langzeitüberwachung der Zylinder und vor allem Prognosen<br />

zur Zuverlässigkeit. Dies ist zum Beispiel eine Aussage darüber,<br />

wann mit einem Dichtungswechsel zu rechnen ist. Diese Daten<br />

kann der Anwender vielfältig für die Sicherheit, zur Prozesssteuerung<br />

und zur Produktüberwachung verwenden.<br />

Die Auswertung der Sensordaten erfolgt mit der Software<br />

Perfomance Control: Das Modul „Calc“ übernimmt die Verarbeitung<br />

der anfallenden großen Rohdatenmenge, das Modul<br />

„Date“ speichert ausgewertete und relevante Informationen in<br />

einer Datenbank. Die Aufbereitung und Darstellung der Daten<br />

in einem Dashboard zur Onlineüberwachung erfolgt durch das<br />

Modul „Dash“. Dieses lässt sich einfach mit einem Internet-<br />

Browser live abfragen.<br />

SCHRITTE IN DIE ZUKUNFT<br />

Auf dieser großen Sammlung qualitativ hochwertiger Daten will<br />

Hänchen aufbauen und durch eine Weiterführung mit dem<br />

Konzept der Industrie 4.0 neue Möglichkeiten schaffen. Auf die<br />

Online-Zustandsüberwachung und die Ermittlung von Langzeittrends<br />

können weitere Prognosen folgen: Welcher Dichtungsverschleiß<br />

ist zu erwarten, etwa weil der Zylinder ständig mit<br />

besonders kleinen Hüben oder extremen Geschwindigkeiten<br />

gefahren wird? Oder: Wann ist der nächste Dichtungswechsel<br />

fällig? Künstliche Intelligenz soll die Software dabei so lernfähig<br />

machen, dass beispielsweise Wartungszyklen immer präziser<br />

definiert werden können. So wie heute schon das Auto die<br />

nächste Inspektion anfordert – abhängig von Zeitintervall und<br />

Belastung. Darauf kann dann auch eine Ersatzteilanforderung<br />

aufbauen – bis hin zur selbständigen Ersatzteilvorbestellung<br />

beim Lieferanten. Und auch für die Fernanalyse durch Hänchen<br />

entstehen neue Möglichkeiten, ohne dass ein Spezialist aufwändig<br />

vor Ort sein muss.<br />

Bilder: Hänchen<br />

www.haenchen.de<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> 27


FLUIDTECHNIK<br />

NEUES CONDITION-MONITORING-TERMINAL<br />

Condition Monitoring (CM) ist eine wesentliche Voraussetzung<br />

für den sicheren und effizienten Betrieb von Ölhydraulikund<br />

Schmieranlagen. Mit dem kontinuierlichen Monitoring<br />

wichtiger Parameter lässt sich die Nutzungsdauer des Öls<br />

maximieren und der Wartungsaufwand reduzieren. Das<br />

CM-Terminal von<br />

Bühler bietet die<br />

Basis, um verschiedene<br />

CM-Sensoren<br />

an einer gut<br />

einsehbaren Stelle<br />

zusammenzufassen.<br />

Ihre Ausgänge<br />

gestatten die kompatible<br />

Vernetzung<br />

der Informationen<br />

mit dem<br />

Mastersystem.<br />

Das Terminal<br />

verfügt über<br />

kompakte Einbaumaße und ist eine einfache Möglichkeit zur<br />

Kombination verschiedener Parameter in der Ölzustandsüberwachung.<br />

Es lässt sich individuell kombinieren und besitzt<br />

eine integrierte Durchflussregelung.<br />

www.buehler-technologies.com<br />

NEUE PNEUMATIKSPANNER<br />

Mit neuen<br />

Pneumatikspannern<br />

sowie<br />

neuen Positionierelementen<br />

und -systemen<br />

erweitert<br />

Norelem sein<br />

Angebot an<br />

Komponenten<br />

für die Produktionsprozesse<br />

der<br />

Industrie 4.0. Pneumatische Schwenk- und Hebelspanner<br />

kommen überall dort zum Einsatz, wo geringe Spannkräfte<br />

zum Spannen eines Werkstücks ausreichen oder wenn der<br />

Spannpunkt zum Einlegen und Entnehmen frei sein muss. Sie<br />

bestehen aus Aluminium, lassen sich flexibel fixieren und<br />

sind in links- oder rechtsschwenkenden Varianten erhältlich.<br />

Neu im Programm sind jetzt drei Schwenkspanner sowie ein<br />

Hebelspanner. Pneumatische Positionierzylinder und<br />

-aufnahmen sowie Zentrierspanner besitzen eine kompakte<br />

Bauform, Dichtungen aus Elastomer und Grundkörper aus<br />

Edelstahl. Pin und Buchse sind zusätzlich gehärtet, um einem<br />

Verschleiß bei häufigen Zyklen vorzubeugen.<br />

www.norelem.de<br />

HIER KOSTENFREI ZUM E-PAPER ANMELDEN: https://vfm.optin.vuservice.de<br />

IMPRESSUM<br />

erscheint <strong>2023</strong> im 54. Jahrgang,<br />

ISSN <strong>03</strong>44-4570 / ISSN E-Paper: 2747-7215<br />

REDAKTION<br />

Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke (ni),<br />

Tel.: 06131/992-350, E-Mail: n.steinicke@vfmz.de<br />

(verantwortlich i.S.d. § 18 Abs. 2 MStV)<br />

Redakteurinnen: Dipl.-Geogr. Martina Laun (ml),<br />

Tel.: 06131/992-233, E-Mail: m.laun@vfmz.de<br />

Dipl.-Ing. (FH) Inga Ronsdorf (iro),<br />

Tel.: 06131/992-259, E-Mail: i.ronsdorf@vfmz.de<br />

Vanessa Weingärtner (wv), Tel.: 06131/992-352,<br />

E-Mail: v.weingaertner@vfmz.de<br />

Redaktionsassistenz:<br />

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

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

E-Mail: redaktionsassistenz_vfv@vfmz.de,<br />

(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />

GESTALTUNG<br />

Conny Grothe, Sonja Daniel, Anette Fröder<br />

SALES<br />

Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262,<br />

E-Mail: o.jennen@vfmz.de<br />

Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206,<br />

E-Mail: a.zepig@vfmz.de<br />

Auftragsmanagement: Heike Rauschkolb,<br />

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

Anzeigenpreisliste <strong>2023</strong>, gültig ab 01.10.2022<br />

LESERSERVICE<br />

vertriebsunion meynen GmbH & Co. KG,<br />

Große Hub 10, 65344 Eltville,<br />

Tel.: 06123/9238-266<br />

Bitte teilen Sie uns Anschriften- und sonstige Änderungen<br />

Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit<br />

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

Preise und Lieferbedingungen:<br />

Einzelheftpreis: € 14,50 (zzgl. Versandkosten)<br />

Jahresabonnement Inland: € 99,- (inkl. Versandkosten)<br />

Jahresabonnement Ausland: € 115,- (inkl. Versandkosten)<br />

Abonnements verlängern sich automatisch um ein<br />

weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />

Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.<br />

VERLAG<br />

Vereinigte Fachverlage GmbH<br />

Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz<br />

Postfach 100465, 55135 Mainz<br />

Tel.: 06131/992-200<br />

E-Mail: info@vfmz.de<br />

www.vereinigte-fachverlage.de<br />

Handelsregister-Nr.: HRB 2270, Amtsgericht Mainz<br />

Umsatzsteuer-ID: DE149063659<br />

Ein Unternehmen der Cahensly Medien<br />

Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Matthias Niewiem<br />

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

Chef vom Dienst: Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer<br />

Leitende Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke<br />

Head of Sales: Carmen Nawrath<br />

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

(verantwortlich für den Anzeigenteil)<br />

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

E-Mail: s.granzin@vfmz.de<br />

DRUCK UND VERARBEITUNG<br />

Westdeutsche Verlags- und Druckerei GmbH<br />

Kurhessenstraße 4 - 6, 64546 Mörfelden-Walldorf<br />

DATENSPEICHERUNG<br />

Ihre Daten werden von der Vereinigte Fachverlage GmbH<br />

gespeichert, um Ihnen berufsbezogene, hochwertige Informationen<br />

zukommen zu lassen. Sowie möglicherweise von<br />

ausgewählten Unternehmen genutzt, um Sie über berufsbezogene<br />

Produkte und Dienstleistungen zu informieren.<br />

Dieser Speicherung und Nutzung kann jederzeit schriftlich<br />

beim Verlag widersprochen werden (vertrieb@vfmz.de).<br />

Die Zeitschrift sowie alle in ihr enthaltenen Beiträge und<br />

Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Mit der<br />

Annahme des redaktionellen Contents (Texte, Fotos,<br />

Grafiken etc.) und seiner Veröffentlichung in dieser<br />

Zeitschrift geht das umfassende, ausschließliche, räumlich,<br />

zeitlich und inhaltlich unbeschränkte Nutzungsrecht<br />

auf den Verlag über. Dies umfasst insbesondere das Recht<br />

zur Veröffentlichung in Printmedien aller Art sowie<br />

entsprechender Vervielfältigung und Verbreitung, das<br />

Recht zur Bearbeitung, Umgestaltung und Übersetzung,<br />

das Recht zur Nutzung für eigene Werbezwecke, das<br />

Recht zur elektronischen/digitalen Verwertung, z. B. Einspeicherung<br />

und Bearbeitung in elektronischen Systemen,<br />

zur Veröffentlichung in Datennetzen sowie Datenträger<br />

jedweder Art, wie z. B. die Darstellung im Rahmen von<br />

Internet- und Online-Dienstleistungen, CD-ROM, CD und<br />

DVD und der Datenbanknutzung und das Recht, die vorgenannten<br />

Nutzungsrechte auf Dritte zu übertragen, d. h.<br />

Nachdruckrechte einzuräumen. Eine Haftung für die Richtigkeit<br />

des redaktionellen Contents kann trotz sorgfältiger<br />

Prüfung durch die Redaktion nicht übernommen werden.<br />

Signierte Beiträge stellen nicht unbedingt die Ansicht der<br />

Redaktion dar. Für unverlangt eingesandte Manuskripte<br />

kann keine Gewähr übernommen werden. Grundsätzlich<br />

dürfen nur Werke eingesandt werden, über deren Nutzungsrechte<br />

der Einsender verfügt, und die nicht gleichzeitig<br />

an anderer Stelle zur Veröffentlichung eingereicht oder<br />

bereits veröffentlicht wurden.<br />

Datenschutzerklärung: ds-vfv.vfmz.de<br />

Es gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen.<br />

Mitglied der Informations-Gemeinschaft<br />

zur Feststellung der Verbreitung von<br />

Werbeträgern e. V. (IVW), Berlin.<br />

28 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> www.derkonstrukteur.de


FLUIDTECHNIK<br />

DRUCKREGLER AUCH IN KOMBINATION VOLL AUF ZACK<br />

Druckregler der AR#M-Reihe von SMC sind<br />

auch als modular aufgebaute Reglerbatterie<br />

im One-Box-Design einsetzbar. Diese<br />

Variante ermöglicht eine Verblockung<br />

mit Anbauteilen (Filter, Regler, Öler)<br />

der Wartungseinheit AC-D sowie eine<br />

zentralisierte Druckregelung auf der<br />

Rückseite. Dabei lassen sich diverse<br />

Regler mit einer Durchflussrate von 1.500,<br />

2.100 und 4.300 l/min kombinieren und<br />

verschiedene Ausgangsdrücke – etwa<br />

0,2 MPa und 0,5 MPa – realisieren. Durch die vormontierten Einheiten ist die<br />

Reglerbatterie bei einer angenommenen Baugröße 30 und einem Anschlussdurchmesser<br />

von 10 mm rund 90 mm kürzer als das Vorgängermodell.<br />

Das spart Platz und verringert den Verschlauchungs-, Installations- und<br />

Wartungsaufwand. Die einheitliche Gehäusekonstruktion wirkt der Ansammlung<br />

von Staub und anderen Fremdstoffen entgegen. Auch das quadratisch<br />

integrierbare Manometer ist ohne hervorstehende Teile angebracht, sodass<br />

Beschädigungen verhindert und Verletzungsgefahren reduziert werden.<br />

www.smc.de<br />

NEU<br />

PD Serie<br />

Präzisions-<br />

Doppelrohr-<br />

Lineareinheiten<br />

BRÜCKENSCHLAG ZU GROSSEN PROZESSLÖSUNGEN<br />

In der MDM-Reihe der 2K-Kunstharz-<br />

Verarbeitungsanlagen von Tartler gibt es<br />

jetzt auch das Modell MDM Plus. Dieses<br />

verfügt bereits über zahlreiche Leistungskomponenten<br />

der großen Nodopur-<br />

Anlagen. Das neue Modell setzt sich von<br />

den kleineren Tisch- und Gestellgeräten<br />

durch eine höhere Ausstoßleistung von bis<br />

zu 6,5 kg/min ab. Außerdem verfügt es<br />

über einen separaten Antrieb für jede Komponente, die Option einer integrierten<br />

Volumenstromregelung und ein 7-Zoll-Touchpanel. Zudem baut es platzsparend<br />

und ist günstiger als eine Nodopur-Anlage. Die Anlage eignet sich für<br />

Kunstharz-Verarbeiter, die mittlere Mengen verarbeiten und wenig Stellfläche<br />

zur Verfügung haben. Darüber hinaus bietet die MDM Plus die Möglichkeit,<br />

kleine Rezirkulationen der Komponenten durchzuführen. Hierbei wird das<br />

unvermischte Material in Dosierpausen aus den Behältern durch die Pumpen<br />

und den Volumenstromzähler und zurück in den Behälter bewegt.<br />

www.tartler.com<br />

PRÄZISE KOMMUNIKATION VERKÜRZT INBETRIEBNAHME<br />

Für die Nahrungsmittelindustrie bietet<br />

Bürkert Fluidiklösungen an, die nahezu<br />

alle weltweit industrieüblichen Kommunikationsschnittstellen<br />

unterstützen.<br />

Sie lassen sich in jede Automatisierungsumgebung<br />

einbinden. Die Lösungen<br />

unterstützen ASi, CANopen, IO-Link,<br />

PB-DP und diverse Ethernet-Protokolle.<br />

Die Spanne reicht von Gateways über<br />

die Einbindung per Add-On-Profil in die<br />

Rockwell-Engineering-Umgebung oder<br />

durch ein Hardware Support Package in eine Siemens-Umgebung. Da es für<br />

die Automatisierung keine Pauschallösungen gibt, ist das Programm breit<br />

gefächert. Es reicht vom einfachen Regelventil über Sensoren bis hin zu dezentralen<br />

Lösungen zur Prozessautomatisierung, zum Beispiel mit intelligenten<br />

Steuerköpfen. Hinzu kommen kompakte Ventilinseln, die alle industrieüblichen<br />

Kommunikationsmöglichkeiten bieten. Für die Getränkeindustrie interessant<br />

ist etwa die Ventilinsel 8652 Airline, die sich einfach in übergeordnete Automatisierungssysteme<br />

integrieren lässt.<br />

www.buerkert.de<br />

Bei höheren Anforderungen an die<br />

Führungsgenauigkeit.<br />

Geschlossene und mechanisch<br />

bearbeitete Schlitten und Endelemente<br />

für eine verzugsfreie Montage.<br />

Die Auswahlmöglichkeiten erstrecken<br />

sich dabei über das gesamte<br />

Durchmesser-Programm:<br />

Ø 18, 30, 40, 50 und 60 mm,<br />

zudem sind drei Präzisionsstufen<br />

wählbar.<br />

Auch mit Kugelumlaufspindel,<br />

Kugelbüchsen und hartverchromten<br />

Vollwellen erhältlich.<br />

inocon.de


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

BAURAUMOPTIMIERTE SCHRAUBENGEOMETRIE<br />

Bauraum ist in vielen Anwendungen knapp.<br />

Das macht sich auch bei Schraubenverbindungen<br />

bemerkbar. Zudem steigen<br />

die Anforderungen an Vorspannkräfte und<br />

die Zuverlässigkeit der Verbindungen. Genau<br />

für diese Herausforderungen wurde eine<br />

gewindefurchende Schraube zur<br />

Metalldirektverschraubung entwickelt.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Bei Leichtmetallverschraubungen stehen die Bauraumoptimierung<br />

sowie die Leistungsverdichtung und Kostenoptimierung<br />

im Fokus. Ein wichtiger Punkt ist vor diesem<br />

Hintergrund die Tragfähigkeitsoptimierung der Verbindung.<br />

Mit Blick auf gewindefurchende Metallverschraubungen<br />

beziehungsweise Leichtmetallverschraubungen heißt das: Es<br />

muss eine bessere Ausnutzung des Mutternwerkstoffes durch<br />

eine höhere Gewindeüberdeckung der Gewindeflanken von<br />

Schrauben- und gefurchtem Mutterngewinde erreicht werden.<br />

Genau für diese Einsatzfälle hat die Arnold Umformtechnik<br />

GmbH & Co. KG die Powertite entwickelt. „Die gewindefurchende<br />

Powertite zeichnet sich gegenüber marktüblichen Vergleichsprodukten<br />

durch eine höhere Tragfähigkeit der Schraube an sich<br />

aus. Durch einen leicht erhöhten Spannungsquerschnitt, der<br />

dem Niveau des normierten Spannungsquerschnittes einer<br />

metrischen Schraube entspricht, kann die Powertite so höhere<br />

Zugbruchkräfte generieren“, sagt Thomas Jakob, Application<br />

Sales Engineer bei Arnold Umformtechnik.<br />

Durch die spezielle Geometrie des Verbindungselementes<br />

können so in Verbindung mit angepassten Oberflächensystemen<br />

hohe Montagevorspannkräfte während der Schraubenmontage<br />

Dipl.-Ing. Annedore Bose-Munde, Freie Fachredakteurin<br />

für Wirtschaft und Technik, Erfurt<br />

OPTIMIERUNGS- UND<br />

EINSPARPOTENZIAL NUTZEN<br />

Marktnähe ist uns sehr wichtig. Wir kennen<br />

die Schnittstelle zum Kunden und beraten mit<br />

Blick auf den konkreten Anwendungsfall, um<br />

die Produktentwicklung gemeinsam mit dem<br />

Anwender vorantreiben. So wurde zum Beispiel<br />

bei einer Getriebegehäuseverschraubung eine<br />

gewindefurchende Schraube M8, die ursprünglich<br />

elastisch montiert wurde, durch eine Powertite<br />

M7, die überelastisch montiert wird, ersetzt.<br />

Dadurch konnte ein deutliches Downsizing<br />

erreicht werden.<br />

THOMAS JAKOB, Application Sales Engineer<br />

bei Arnold Umformtechnik<br />

30 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> www.derkonstrukteur.de


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

01<br />

01 Die gewindefurchende Schraube kann durch<br />

einen leicht erhöhten Spannungsquerschnitt, der dem<br />

Niveau des normierten Spannungsquerschnittes<br />

einer metrischen Schraube entspricht, höhere<br />

Zugbruchkräfte generieren<br />

02<br />

02 Eine überelastische Montage der Schrauben ist auch<br />

in konisch gegossenen Kernlöchern in GD-Al möglich<br />

erreicht werden. Diese liegen in der Regel auf dem Niveau von<br />

metrischen Schrauben sowohl bei elastischer als auch bei überelastischer<br />

Montage.<br />

REDUKTION <strong>DER</strong> FURCHMOMENTE<br />

Die Powertite-Schraube ist eine runde gewindefurchende<br />

Schraube mit einer Trilobular-Furchzone. Das heißt: Dort wo die<br />

Umformarbeit geleistet wird, verfügt die Schraube über einen<br />

leicht dreieckigen Querschnitt (mit abgerundeten Ecken) zur<br />

Reduktion der Furchmomente. Die Furchzonenlänge ist mit einer<br />

Länge von 3 × p (p = Gewindesteigung) Bauraum optimiert und<br />

ermöglicht eine Verteilung der Umformarbeit beim Gewindefurchprozess<br />

auf mehrere Gewindegänge sowie ein optimales<br />

<strong>DER</strong> RUNDE TRAGQUER-<br />

SCHNITT HAT EIN<br />

DEFINIERTES ÜBERMASS<br />

Ansetzen und Zentrieren der Schraube. Der runde Tragquerschnitt<br />

hat ein definiertes Übermaß; der Außendurchmesser der<br />

Schraube ist immer größer als das nominelle Nennmaß. Dadurch<br />

wird eine höhere Überdeckung der Gewindeflanken von Schraube<br />

und gefurchtem Mutterngewinde gewährleistet.<br />

Grundsätzlich sorgt diese spezielle Geometrie dafür, dass die<br />

Schraube einen erhöhten Spannungsquerschnitt und somit auch<br />

etwas höhere Zugbruchkräfte erreicht als konventionelle metrische<br />

Schrauben. Durch die Kombination von Trilobularquerschnitt in<br />

der Furchzone und Rundquerschnitt im Tragbereich wird eine<br />

signifikante Optimierung von gewindefurchenden Schraubenverbindungen<br />

erreicht, weil einerseits die Furchmomente<br />

niedrig sind und andererseits die Überdrehmomente und die<br />

Tragfähigkeit des gefurchten Mutterngewindes erheblich<br />

gesteigert werden.<br />

HÖHERE MONTAGEVORSPANNKRÄFTE<br />

BEI GERINGEREM PLATZBEDARF<br />

Mit der Powertite möchte Arnold Umformtechnik eine Antwort<br />

auf die neuen Marktanforderungen geben: höhere Montagevorspannkräfte<br />

bei weniger Bauraum übertragen. Es gibt zahlreiche<br />

Beispiele für den Einsatz der gewindefurchenden Powertite. Dies<br />

sind beispielsweise Anwendungen, bei denen höchste Vorspannkräfte<br />

durch überelastische Montage realisiert werden müssen.<br />

Auch für Baugruppen, bei denen nur wenig Einschraubtiefe<br />

realisiert werden kann und hohe Lochtoleranzen erforderlich<br />

sind, eignet sie sich. Zudem kann in vielen Fällen eine Gewichtsreduzierung<br />

durch die Reduzierung der Schraubenlängen und<br />

gewichtsoptimierte Schraubenköpfe erreicht werden.<br />

Im Vergleich zur gewindefurchenden Schraube Taptite 2000,<br />

die sich seit über 20 Jahren etabliert und in mehreren Tausend<br />

Anwendungsfällen bewährt hat, ist Powertite eine neu entwickelte<br />

tragfähigkeitsoptierte Furchschraube. Während bei Taptite der<br />

komplette Trag- und Furchbereich trilobular ist, ist Powertite im<br />

Tragbereich rund mit Übermaß und lediglich im Furchbereich<br />

trilobular. Dadurch wurde das Vorspannkraftniveau metrischer<br />

Schrauben auch bei überelastischer Montage erreicht sowie auch<br />

eine Bauraumoptimierung möglich. Eine rechnerische Vorauslegung<br />

für den konkreten Anwendungsfall ist in beiden Fällen mit<br />

dem Tool Fast Designer Metals möglich. Voraus geht dem immer<br />

eine Empfehlung von Arnold Umformtechnik für eine geeignete<br />

Kernlochauslegung.<br />

TECHNISCHE UND WIRTSCHAFTLICHE VORTEILE<br />

Mit der gewindefurchenden Powertite wird eine Tragfähigkeitserhöhung<br />

des gefurchten Mutterngewindes von mehr als 20 Prozent<br />

gegenüber marktüblichen trilobularen Schrauben erreicht.<br />

Das bedeutet eine Reihe technischer Vorteile. Dies sind: normkonforme<br />

Furchmomente, eine überelastische Montage auch in<br />

konisch gegossenen Kernlöchern in GD-Al, ein Vorspannkraftniveau<br />

analog metrischer Schraubenverbindungen und die<br />

Möglichkeit größerer Kernlochtoleranzen zur Optimierung von<br />

Gießprozessen von Leichtmetallen. Dazu kommen eine hohe<br />

Montagesicherheit und die Anwendbarkeit in Stahl sowie Aluminium<br />

und sonstigen Leichtmetallen. Außerdem sind Wiederhohlverschraubungen<br />

möglich und im Servicefall ein Ersatz<br />

durch metrische Schrauben.<br />

Neben den technischen Vorteilen bieten Powertite-Schrauben<br />

eine Vielzahl von kaufmännischen Vorteilen: die Reduzierung<br />

der Gesamtverbindungskosten um bis zu 85 Prozent, die Möglichkeit<br />

zum Downsizing, eine Bauraum- und Gewichtsoptimierung<br />

sowie schlankere vorgelagerte Prozesse bei der Fertigung von<br />

Leichtmetall- oder Stahlkomponenten.<br />

Bilder: Arnold Umformtechnik<br />

www.arnold-fastening.com<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> 31


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

WELLENFE<strong>DER</strong>N IN SUPERLEGIERUNGEN ERHÄLTLICH<br />

Die Werkstoffauswahl für gewalzte Wellenfedern von TFC<br />

umfasst neben Stählen und Edelstählen auch Legierungen für<br />

Einsätze mit hohen Anforderungen an die Temperaturfestigkeit<br />

und chemische Resistenz. Die ein- und mehrlagigen<br />

Wellenfedern von Smalley im C-Teile-Portfolio von TFC gehören<br />

zu den wichtigsten Problemlösern bei der Konstruktion<br />

kinematischer Baugruppen. Für den Einsatz in anspruchsvollen<br />

oder aggressiven Umgebungen erweitert TFC das Werkstoffangebot seiner Wellenfedern stetig. Unter anderem umfasst es<br />

inzwischen Stähle und Edelstähle, deren Anwendungsbereiche vorrangig in der Petrochemie, in der Offshore-Industrie oder in der<br />

Hochtemperatur- und Hochvakuumtechnik liegen. Eine Werkstoff-Alternative für hochwarmfeste Wellenfedern, die ihre Festigkeit<br />

und Oxidationsbeständigkeit bei Temperaturen bis etwa 700 °C halten müssen, ist die Superlegierung Incoloy Alloy A-286. Wellenfedern<br />

aus diesem Edelstahl finden sich häufig in jenen Bereichen von Motoren und Getrieben, die im Betrieb hohen Temperaturen<br />

und Lasten ausgesetzt sind. Für Applikationen, in denen die Chemikalien- und Korrosionsbeständigkeit eine zentrale Rolle spielt,<br />

wird häufig Hastelloy C-276 eingesetzt.<br />

www.tfc.eu.com<br />

MIT KUNSTSTOFFGEHÄUSE FIT FÜR<br />

HYGIENEKRITISCHE PROZESSE<br />

Norelem hat<br />

aktuell 42<br />

verschiedene<br />

Kugelrollenvarianten<br />

im<br />

Programm,<br />

die als Förderelemente<br />

Lasten von A<br />

nach B bewegen.<br />

Die<br />

Ausführung<br />

mit Kunststoffgehäuse eignet sich speziell für Einsätze in der<br />

Lebensmittelindustrie. Kugelrollen mit dem blauen, zertifizierten<br />

Kunststoffgehäuse sind wahlweise mit Trag- und Lastkugel<br />

aus Edelstahl oder mit Kunststoff-Lastkugel erhältlich. Sie<br />

verfügen über einen spaltfreien geschlossenen Deckel, der die<br />

Entstehung von Schmutzkanten verhindert. Durch die Löcher<br />

an der Unterseite lassen sich die Kugelrollen außerdem leicht<br />

reinigen. Sie bewegen Lasten bis 500 N bei einer Fördergeschwindigkeit<br />

bis 1,5 m/s und sind in Temperaturbereichen<br />

von -30 bis +50 °C einsetzbar (Kunststoff-Last kugel: bis +30 °C).<br />

So können Stückgüter ohne großen Aufwand ver-schoben,<br />

gedreht und gelenkt werden. Die Kugelrollen eignen sich als<br />

Komponenten in Fördersystemen und Zuführungen, an<br />

Bearbeitungsmaschinen oder Verpackungseinrichtungen. Sie<br />

sind robust, wartungsarm und leicht montierbar.<br />

www.norelem.de<br />

RUNDROHR-GELÄN<strong>DER</strong> STURM-<br />

UND SEEWASSERFEST FIXIEREN<br />

Qualifiziert für den Einsatz beim maritimen Geländerbau sind<br />

die ein- und zweischaligen Steck- und Klemmverbinder von<br />

Brinck. Mühelos sollen sie den extremen Wetterbedingungen<br />

der Küstenregionen trotzen. Die Rohrverbinder aus witterungsbeständiger<br />

Aluminium-Legierung nach EN 573-3 (DIN 1715)<br />

stehen in verschiedenen Durchmessern zur Verfügung und sind<br />

in ein- und zweischaliger Ausführung erhältlich. Ihre Montage<br />

erfolgt mithilfe ebenfalls korrosionsfester Senkschrauben.<br />

Schweißarbeiten fallen nicht an. Die einschalige Ausführung<br />

steht für ein geschlossenes Design. Hier wird das Geländerrohr<br />

durch den Verbinder hindurch geschoben und mit den Senkschrauben<br />

fixiert. Bei der zweischaligen Variante werden ein<br />

vorderes und ein hinteres Halbteil des Verbinders um das Rohr<br />

gelegt und ebenfalls mit Senkschrauben befestigt. Die Aluminium-Rohrverbinder<br />

gibt es in metrischen und zölligen Abmessungen.<br />

Außerdem bietet Brinck fünf Oberflächen-Finishings<br />

und Pulverbeschichtungen in RAL-Farben an.<br />

www.brinck.de<br />

SON<strong>DER</strong>- UND ZEICHNUNGSTEILE<br />

Als Spezialist für C-Teile bietet Dresselhaus ein breites Angebot, wenn es um<br />

Befestigungen aller Art geht. Mit seinem Service rund um Sonder- und Zeichnungsteile<br />

kann das Unternehmen seinen Kunden zur passenden Lösung verhelfen.<br />

Die Experten beraten schon in der Entwicklungsphase und erstellen per CAD<br />

anhand von Kundenvorgaben oder Mustern technische 3D-Zeichnungen fü r die<br />

Produktion und Qualitätskontrolle. Ein Product Lifecycle Management (PLM)-<br />

System stellt sicher, dass alle produktspezifischen Daten dokumentiert und<br />

archiviert werden – damit bleibt der Teile-Lebenslauf jederzeit nachvollziehbar.<br />

In Sachen Material, Oberflächenbeschaffenheit, Sondermaße und Toleranzen sind sehr viele Varianten möglich – egal ob für<br />

Kalt- oder Warmumform-, Dreh-, Frä s-, Stanz-, Laser- oder Biegeteile, bei Produkten aus Zinkdruckguss oder einbaufertigen<br />

Baugruppen und Montageteilen.<br />

www.dresselhaus.de<br />

32 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> www.derkonstrukteur.de


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

INDIVIDUELLE EMV-GEHÄUSELÖSUNGEN<br />

Wo elektronische<br />

Geräte im Einsatz<br />

sind, gibt es auch<br />

elektromagnetische<br />

Störungen. Durch<br />

Technologien wie<br />

zum Beispiel Bluetooth<br />

oder WiFi, aber<br />

auch durch elektromagnetische<br />

Störungen,<br />

die von anderen<br />

Geräten ausgehen, kann es zu Beeinträchtigungen hinsichtlich<br />

der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV)<br />

kommen. Es ist daher wichtig, sicherzustellen, dass ein<br />

Gerät keine unbeabsichtigten Ausfälle bei anderen Geräten<br />

verursacht und gleichzeitig soll das Gerät selbst in diesem<br />

Zusammenhang auch geschützt werden. Kunststoffgehäuse<br />

bieten in der Regel keinen Schutz gegen elektromagnetische<br />

Strahlung: Hier kann man durch eine Aluminiumbeschichtung<br />

auf der Gehäuseinnenseite entgegenwirken, sodass<br />

Störungen und Schäden in diesem Zusammenhang<br />

sogar gänzlich vermieden werden können. OKW bietet<br />

die Aluminiumbeschichtung als Individualisierungsmöglichkeit<br />

an. Zusammen mit weiteren anwenderspezifischen<br />

Dienstleistungen, wie zum Beispiel mechanische<br />

Bearbeitung, Lackierung oder Bedruckung fertigt OKW<br />

individuelle Gehäuselösungen, abgestimmt auf die<br />

Anforderungen des Anwenders.<br />

www.okw.com<br />

THINK<br />

SMART.<br />

THINK<br />

HAL<strong>DER</strong>-<br />

PINS.<br />

KOMPONENTENREIHE MIT ZWEI<br />

DESIGNAWARDS AUSGEZEICHNET<br />

Für die aus T-Griff GN 5063, Flügelmuttern GN 8340 und<br />

Flügelschrauben GN 8350 bestehende A4-Edelstahl-Reihe<br />

hat Ganter Normelemente den German Design Award 2022<br />

sowie den IF Design Award 2022 erhalten. Die drei gemeinsam<br />

mit der Designagentur<br />

Corpus-C<br />

entwickelten Normen<br />

basieren auf der<br />

gleichen Formensprache:<br />

einer weichen,<br />

aber dennoch<br />

prägnanten Linienführung,<br />

die zugleich<br />

funktional ist. Glatte<br />

Verläufe und sanfte<br />

Übergänge erleichtern<br />

die Reinigung<br />

der wahlweise matt<br />

gestrahlten oder<br />

polierten Oberflächen.<br />

Zudem ermöglicht<br />

die Formgebung eine bessere ergonomische Handhabung<br />

und damit auch die Einleitung größerer Bedienkräfte.<br />

Die zurückhaltende und einheitliche Gestaltung<br />

lässt eine formal stimmige Integration verschiedener<br />

Spann- und Bedienfunktionen zu und sorgt so auch für ein<br />

konsistentes Erscheinungsbild von Maschinen. Die Jury des<br />

IF Design Awards hob speziell die „hervorragenden<br />

ergonomischen Eigenschaften“, die „zeitlose“ sowie „sehr<br />

hochwertige“ Ästhetik hervor.<br />

www.ganternorm.com<br />

Das Werkzeug, für das<br />

Sie kein Werkzeug brauchen.<br />

www.halder-pins.de


SPECIAL<br />

SPECIAL<br />

SMARTE KOMPONENTEN<br />

34 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/xx www.derkonstrukteur.de


SPECIAL SMARTE KOMPONENTEN<br />

KLEINSTOSS-<br />

DÄMPFER<br />

STEIGERN<br />

SICHERHEIT UND<br />

PRODUKTIVITÄT<br />

Die Nachfrage nach Desinfektionsmitteln<br />

war während der Corona-Pandemie hoch.<br />

Wie bei der Verschraubung von<br />

Verschlusskappen das Zusammenspiel<br />

smarter Komponenten vom Antrieb über<br />

Sensoren bis hin zu Kleinstoßdämpfern zu<br />

mehr Tempo, einer erhöhten Flexibilität bei<br />

den Flaschengrößen und mehr Sicherheit<br />

führt, verrät Teil 1 dieses Anwenderberichts.<br />

Robert Timmerberg M. A., Fachjournalist (DFJV),<br />

plus2 GmbH, Düsseldorf<br />

Die Metallatelier GmbH nimmt im Bereich des Sondermaschinenbaus<br />

eine Sonderrolle ein. Dies liegt an der<br />

Vielseitigkeit, die das Atelier aus Deggenhausen, Bodenseekreis,<br />

sein Gründer und Eigentümer David Fuchs<br />

sowie die Belegschaft bei verschiedenen Projekten unter Beweis<br />

stellen. 1985 zur technischen Unterstützung von Künstlerfreunden<br />

gegründet, deren gestalterische und architektonische Ideen<br />

David Fuchs im Metallbereich umzusetzen half, realisiert das Unternehmen<br />

bis heute Visionen aus Kunst, Architektur und Design<br />

auf hohem technischem Niveau. Zudem gelang es David Fuchs und<br />

seinem Team, schon 2006 für einen Hersteller von Reinigungsmitteln<br />

mit einer gebrauchsmustergeschützten Sondermaschine für<br />

Flexibilität und Ausfallsicherheit bei der automatisierten<br />

Verschraubung von Flaschen zu sorgen. Damit war der erste Universalverschrauber<br />

der Metallatelier GmbH geboren.<br />

EINZIGARTIGE VORRICHTUNG FÜR<br />

DIE SCHRAUBKAPPEN-MONTAGE<br />

Diese erste Generation der Sondermaschine ist die Grundlage für<br />

einen erfolgreichen Beitrag im Kampf gegen SARS-CoV-2. Hauptprotagonist<br />

ist die Bilgram Chemie GmbH, die unter anderem<br />

mit Chemikalien handelt, aber auch Wasch- und Reinigungsrohstoffe<br />

sowie Reinigungsmittel herstellt. Den Verantwortlichen<br />

des Unternehmens aus Ostrach in Oberschwaben war der Universalverschrauber<br />

1.0 bekannt, vor allem dessen singuläre<br />

Schraubkappenmontagevorrichtung, die sicheres Verschließen<br />

verschiedenster Reinigungsmittelflaschen bis hin zu solchen mit<br />

Pumpsprühköpfen automatisiert. Daher fragten sie beim Metallatelier<br />

die Fertigung einer Nachfolgeserie an. Während es bei der<br />

ersten Generation darum ging, das Handling zu beschleunigen,<br />

stand nun zum einen die Steigerung des Produktionstempos im<br />

KÜRZERE FAHRWEGE<br />

SORGEN FÜR EIN HÖHERES<br />

PRODUKTIONSTEMPO<br />

Fokus, um der Nachfrage nach Desinfektionsmitteln entsprechen<br />

zu können. „Zum anderen galt es, unsere Konstruktion noch<br />

variabler und schneller an neue Verschlüsse und Bandhöhen<br />

anzupassen, weil unser Kunde an drei Sondermaschinen vor<br />

allem kleine Fläschchen mit Handdesinfektion abfüllen wollte“,<br />

beschreibt David Fuchs einen Teil der neuen Anforderungen.<br />

Für die Erreichung dieser Ziele ist das grundlegende Arbeitsprinzip<br />

das gleiche wie das der Vorgängerkonstruktion geblieben:<br />

Die Flaschen werden von zwei mit Ethylen-Propylen-<br />

Dien (Monomer)-Kautschuk (EPDM) belegten Klemmbacken<br />

mittig unter dem Verschraubmechanismus fixiert. Daraufhin<br />

fassen vier Greifrollen die Schraubkappe und schrauben diese<br />

bis zum Erreichen des voreingestellten Drehmoments fest. Mithilfe<br />

der unteren Kleinstoßdämpfer wird nicht nur der Pneumatikschlitten<br />

abgebremst, sondern es wird durch die Position der<br />

Dämpfer auch die Endlage des Greifmechanismus festgelegt und<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> 35


SPECIAL SMARTE KOMPONENTEN<br />

01 02<br />

so die Maschine auf die unterschiedlichen Schraubkappengrößen<br />

eingestellt. Der Schlitten wird zudem in der Regel vor dem Anfahren<br />

seiner Endlage per Kleinstoßdämpfer gestoppt. Auch der obere<br />

dient dazu, dass der Schlitten nicht jedes Mal bis in seine Endlage<br />

verfahren muss, sondern schon dann gestoppt wird, wenn die<br />

Greifrollen weit genug geöffnet sind, dass die verschraubte Einheit<br />

weiterbefördert werden kann. Ein weiterer zeitsparender<br />

Verwendungszweck der Anlage: Flaschen mit Griff oder Pumpsprühkopf<br />

können zum besseren Weitertransport oder zwecks<br />

Verpackung in Gebinden oder zur Verladung im bereits<br />

verschlossenen Zustand auch gedreht und so in einheitliche<br />

Positionen gebracht werden.<br />

MEHR LEISTUNG DURCH<br />

SMARTE KOMPONENTEN<br />

„Weil in unserem Pflichtenheft stand, das bewährte Prinzip der<br />

vier Reibräder beizubehalten, aber in jeder Beziehung für mehr<br />

Tempo und Flexibilität zu sorgen, wurde die Unterkonstruktion<br />

aus Item-Profil angefertigt und auf Füßen mit 250 mm Verstellweg<br />

befestigt“, erklärt Metallatelier-Konstrukteur Sunyam Riegger den<br />

neuen Aufbau. Als weitere Innovationen wurden außerdem zusätzliche<br />

smarte Komponenten wie Sensoren integriert, um den<br />

Verschraubungsprozess überwachen und optimal steuern zu<br />

können. So leisten je ein Sensor zur Flaschenerkennung am<br />

Flaschenseparierer und am Verschrauber, je einer zur Erkennung<br />

der Anfangs- und Endlage des Greifmechanismus der Reibräder<br />

und ein Drehsensor zuverlässig ihre Arbeiten. Letzterer erkennt<br />

zum Beispiel, wenn das voreingestellte Drehmoment erreicht ist<br />

und die Drehmomentkupplung durchrutscht.<br />

Zusätzlich zu diesen Änderungen wurden auch neue Auslegungen<br />

und Konstruktionen für das Abbremsen des von Festo gelieferten<br />

Schlittens in den Endlagen nötig. Kamen im Vorgängermodell in<br />

oberer wie unterer Endlage noch Kleinstoßdämpfer des Typs<br />

MC150-EUMH von ACE zum Einsatz, haben David Fuchs und<br />

sein Team die aktuelle Anlage auch von der Dämpfungstechnik<br />

BEWÄHRT UND LANGLEBIG<br />

SPECIAL<br />

Die für ihre Langlebigkeit bekannte ACE-Rollmembrantechnologie wird auch<br />

bei Kleinstoßdämpfern verwendet. Die hermetisch dichte Rollmembran<br />

sorgt für eine phasenreine Trennung des Dämpfungsfluids zur Umgebungsluft.<br />

Hierdurch ist beispielsweise auch der direkte Einbau im Druckraum,<br />

etwa als Endlagendämpfung in Pneumatikzylindern, bis zu ca. 7 bar möglich.<br />

DIPL.-ING. (FH) JÖRG KÜCHMANN, Forschungs- und Entwicklungsabteilung,<br />

ACE Stoßdämpfer GmbH<br />

36 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> www.derkonstrukteur.de


SPECIAL SMARTE KOMPONENTEN<br />

<strong>03</strong> 04<br />

01 Pandemiegetriebene Weiterentwicklung: der Universalverschrauber<br />

2.0, konzipiert und konstruiert von der Metallatelier GmbH<br />

02 Getriebegehäuse mit Drehmomentbegrenzer, Drehwinkelsensor<br />

und Stoßdämpfer für oberen Anschlag, an dem ein Kleinstoßdämpfer<br />

eingesetzt wird, um daneben einem Endlagensensor den nötigen Platz<br />

einzuräumen<br />

<strong>03</strong> Pumpsprühflasche im Griff von Reibrädern, links daneben<br />

Kleinstoßdämpfer, die der Erhöhung von Taktraten sowie in der<br />

unteren Endlage als Begrenzung der Schließbewegung dienen und<br />

zudem bei einer Havarie die Gesamtkonstruktion schützen<br />

04 Im Dauerbetrieb können die selbsteinstellenden, wartungsfreien<br />

Kleinstoßdämpfer von ACE aus der Familie MC150 bis MC650 ihre<br />

Stärken am besten ausspielen<br />

her neu gedacht: „Während wir in der oberen Endlage nach wie<br />

vor mit der uns schon bekannten selbsteinstellenden Hydraulikkomponente<br />

arbeiten, verwenden wir nun unten zwei Kleinstoßdämpfer<br />

des Typs MC150-EUM. Der größte Unterschied liegt darin,<br />

dass der Dämpfer der oberen Endlage für größere effektive<br />

Massen von 8,6 kg bis 86 kg dimensioniert ist, die unten verwendeten<br />

Typen eignen sich dagegen für Massenkräfte von 0,9 kg bis<br />

10 kg. Diese symmetrisch angeordneten Dämpfer haben die Aufgaben,<br />

dass der Schlitten bei Fehlbedienung oder Stromausfall<br />

nicht ungebremst aufprallen und verkanten kann“, so der Inhaber<br />

des Metallateliers. Sunyam Riegger fügt hinzu: „Prinzipiell wäre<br />

auch in der oberen Endlage eine Absicherung durch die letztgenannten<br />

Dämpfer denkbar gewesen. Aus Platzgründen wurde<br />

jedoch der leistungsstärkere Typ einseitig eingesetzt. So haben<br />

wir die andere Seite für den Endlagensensor frei.“<br />

Der Antrieb des Schlittens der Verschraubungseinheit ist ein<br />

weiteres Kernstück dieser Konstruktion, erläutern die beiden. Sie<br />

weisen dabei darauf hin, wie präzise die Pneumatikeinheit arbeitet<br />

und dadurch genau senkrecht auf den oberen Kleinstoßdämpfer<br />

trifft, sodass dessen Kolbenstange optimal beaufschlagt wird und<br />

das Maschinenelement die Lebensdauer von 25 Millionen Hüben<br />

voll ausspielen kann.<br />

ERFOLGSGESCHICHTE MIT FORTSETZUNG<br />

Ein wesentlicher Grund für die Standfestigkeit dieser Kleinstoßdämpfer<br />

von ACE ist deren einzigartige Dichtungstechnik. Eine<br />

in ihrem Inneren verwendete Rollmembran dichtet zum einen<br />

hermetisch, zum anderen begünstigt sie die geringen Rückstellkräfte<br />

dieser wartungsfreien, einbaufertigen Komponenten.<br />

Praxisgerecht abgestufte Härtebereiche und die hohe Energieaufnahme<br />

von 20 Nm/Hub, die im Dauerbetrieb bis zu 34.000 Nm/h<br />

entsprechen, sowie ein integrierter Festanschlag ermöglichen ein<br />

Verfahren des Universalverschraubers unter Volllast – während der<br />

pandemiebedingten Produktionsspitzen ein Vorteil.<br />

Neben der Dämpfungslösung 2.0 ist der neue Verschrauber mit<br />

weiteren nennenswerten Details ausgestattet. Dazu gehören die<br />

Elektronik mit inkrementalem Drehgeber, erweiterte Verstellwege<br />

mit Skalen zur schnellen Dokumentation der Einstellwerte sowie<br />

die kurz erwähnten per Wasserstrahl geschnittenen Klemmbacken<br />

aus EPDM-Schaum. Zudem hat die Metallatelier GmbH die<br />

Kooperation mit ACE ausgebaut, indem die Konstrukteure zusätzliche<br />

Maschinenelemente des Unternehmens aus Langenfeld<br />

integrierten. Aber damit sei die Lösungsvielfalt der Kooperationspartner<br />

hier nur angedeutet. Welche Rolle die Geschwindigkeitsregulierung<br />

bei der Konstruktion der Universalverschrauber 2.0<br />

spielt, lesen Sie in Teil 2 der Erfolgsgeschichte.<br />

Bilder: Aufmacher, 01 – <strong>03</strong> Metallatelier GmbH; sonstige ACE<br />

www.ace-ace.de<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> 37


KLARTEXT<br />

WOHER KOMMT DIE<br />

„SMARTNESS“?<br />

RALF PETERSEN<br />

Engineering Manager Industrial European Technology Center, NSK Deutschland GmbH<br />

Ein Lager und ein Sensor machen noch kein smartes Wälzlager.<br />

Die „Smartness“ steckt in der Software, die das Signal der Sensorik<br />

richtig deutet – zum Beispiel als Warnung vor einem bevorstehenden<br />

Defekt oder Ausfall. Diese Kombination von Lager, Sensor und smarter<br />

Software bewährt sich bereits in kritischen Applikationen u. a. der<br />

Bahntechnik (Radsatzlager) und der Windkrafttechnik. In Zukunft wird<br />

es immer weitere Anwendungen geben – nicht nur bei Wälzlagern.<br />

Auch Lineartechnikkomponenten wie Kugelgewindetriebe werden<br />

ihren Verschleiß erfassen und anzeigen, und herstellerübergreifende<br />

Condition-Monitoring-Software wie z. B. Acousnavi wird die<br />

Auswertung übernehmen. So entstehen smarte Antriebselemente,<br />

die einen hohen Nutzen für den Anwender der Maschine bieten.<br />

Immer mehr Maschinen<br />

und Anlagen werden mit<br />

intelligenten Komponenten<br />

ausgestattet. Aber was<br />

genau macht ein Bauteil zur<br />

smarten Lösung? Wir haben<br />

Experten aus verschiedenen<br />

Unternehmen und<br />

Branchen nach ihrer<br />

Meinung befragt.<br />

BEI SMARTEN<br />

ANTRIEBS-<br />

KOMPONENTEN<br />

STECKT DIE<br />

´SMARTNESS´ IN<br />

<strong>DER</strong> SOFTWARE<br />

EINE EINFACHE<br />

HANDHABUNG<br />

UND HOHE<br />

FLEXIBILITÄT<br />

SIND SMART<br />

SPECIAL<br />

BERND KEES<br />

Produktmanager bei Mayr Antriebstechnik, Mauerstetten<br />

Komponenten wie unsere Sicherheitsbremsen sind für mich smart, wenn sie<br />

nicht nur Marktanforderungen wie Energiesparen, einfache Integrierbarkeit<br />

oder intelligentes Monitoring erfüllen, sondern auch in der Praxis einfach zu<br />

handhaben sind. Zum Beispiel schafft unser neuer Standardbaukasten für<br />

Servobremsen ein hohes Maß an Flexibilität für die verschiedenen Einbausituationen.<br />

Für Anwender bedeutet das einen leichten und unkomplizierten<br />

Zugang zu den Bremsen sowie einen schnellen Gesamtüberblick über die<br />

einzelnen Lösungen. Wir liefern auch den Zugang zu den für die Auslegung und<br />

die Auswahl notwendigen Daten wie z. B. die Definition der Bremsmomente,<br />

Schaltzeiten, Massenträgheiten, Reibarbeiten bei Notstopp, die Anzahl<br />

zulässiger Notstopps bei verschiedenen Anwendungsbedingungen oder auch<br />

Informationen zur geometrischen Anbindung. Das sorgt für gute Orientierung.<br />

38 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong>


KLARTEXT<br />

RICHARD HABERING<br />

Leiter des Geschäftsbereichs Smart Plastics, Igus GmbH, Köln<br />

Wenn ein technisches Produkt elektronisch mit dem Kunden kommuniziert, ist es aus<br />

meiner Sicht „smart“. Wie intelligent es ist und welchen Nutzen der Kunde dadurch hat,<br />

ist zunächst nebensächlich. Entscheidend ist, dass es einen Nutzen gibt. Ein Bauteil allein<br />

macht jedoch noch keine smarte Lösung. Es bedarf ein ganzes System aus verschiedenen<br />

Komponenten, die zusammen eine smarte Lösung ergeben – wie unsere Smart Plastics.<br />

Dabei handelt es sich um Energiekettensysteme, Leitungen und Gleitlager, die mit Sensorik<br />

ausgestattet werden, um eine Zustandsüberwachung und vorausschauende Wartung<br />

zu ermöglichen. Kunden können dadurch Wartungseinsätze planen, ungeplante<br />

Stillstandzeiten reduzieren sowie die Produktlebensdauer erheblich verlängern.<br />

Gleichzeitig sparen sie Instandhaltungskosten und profitieren von einer Lösung,<br />

die auch in bereits bestehende Systeme integriert werden kann. Unser Ziel: Komplexe<br />

Automatisierungslösungen so einfach wie möglich Industrie 4.0-fähig zu machen.<br />

KOMMUNIZIERT EIN TECHNISCHES<br />

PRODUKT MIT DEM ANWEN<strong>DER</strong><br />

AUF ELEKTRONISCHEM WEGE,<br />

IST ES SMART<br />

HEUTZUTAGE ERFASSEN<br />

WIR AUCH METADATEN<br />

NICO MÜLLER<br />

Produktmanager, Jumo GmbH & Co. KG, Fulda<br />

Um zu verstehen, woher die „Smartness“ in der heutigen Maschinen- und Anlagentechnik<br />

kommt, muss begriffen werden, dass in Vergangenheit Maschinen, Anlagen und deren Sensorik<br />

analog waren. Heutzutage erfassen wir nicht nur den eigentlichen Messwert, sondern auch<br />

Metadaten, die uns ein tieferes Verständnis der Geräte-Performance und -Integrität liefern.<br />

Diese Metadaten können u. a. den Gerätestatus, den Zeitstempel, die Konfiguration, die<br />

Grenz- und Mittelwerte sowie die Laufzeit des Sensors umfassen. Durch die Steigerung der<br />

Informationsmenge und deren Qualität kann die Effizienz von Systemen wie SPS oder<br />

Prozessleitsystemen enorm erhöht werden, wodurch sich Vorteile im Bereich Inbetriebnahme,<br />

Wartung und Service ergeben. Erst die Kombination aus Sensor und Automatisierungsgerät<br />

sowie der softwaregestützten Auswertung ermöglicht ein durchgängig smartes Konzept.<br />

Das können wir mit Jumo-Produkten, die auf allen Ebenen aufeinander abgestimmt sind,<br />

dem Anwender liefern – und somit für ihn einen Mehrwert schaffen.<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> 39


KLARTEXT<br />

MARCEL FLICKER<br />

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

Das Thema Smartness und smarte Komponenten ist gerade in aller Munde. Mechanische<br />

Komponenten verwandeln sich in digitale Innovationen. Ein Bauteil wird zu einer smarten<br />

Komponente, indem man es z. B. mit einer speziellen Sensortechnik zur vorausschauenden Wartung<br />

und letztlich zur vernetzen Produktion ausstattet. So lassen sich Betriebszustände und etwaige<br />

Überlasten genau erfassen und vorhersagen. R+W hat in diesem Zusammenhang eine integrierte<br />

Sensortechnik für Kupplungen entwickelt, die auch in bereits bestehende Applikationen eingebaut<br />

werden kann. Dabei können Betriebskennzahlen wie Drehmoment, Axial- und Radialkräfte<br />

sowie Drehzahl und Beschleunigungen erfasst werden. Verschleiß, Lebensdauer und weitere<br />

betriebskritische Daten der Applikation und benachbarter Komponenten hat man so auch „aus<br />

der Ferne“ jederzeit genau im Blick, wodurch kostspielige Ausfall- und Stillstandzeiten antizipiert<br />

und verhindert werden können. Dies bietet den Kunden noch einen Schritt mehr Sicherheit.<br />

MECHANISCHE<br />

KOMPONENTEN<br />

VERWANDELN SICH<br />

IN DIGITALE<br />

INNOVATIONEN<br />

WEG VON EIN / AUS-SENSOREN –<br />

HIN ZU MULTI-MODE SMARTEN,<br />

INDUKTIVEN SENSOREN<br />

JOCHEN WÜRTELE<br />

Vertriebsleiter Deutschland, Contrinex Sensor GmbH, Leinfelden-Echterdingen<br />

Innovative Technologie revolutioniert die industrielle Automatisierung: Smarte druckfeste induktive<br />

Sensoren zum Bespiel im „Hydraulikzylinder“. Contrinex hat eine neue Generation von smarten,<br />

druckfesten Sensoren vorgestellt, die speziell für die Verwendung in Hydraulikzylindern entwickelt<br />

wurden. Diese Sensoren bieten eine Vielzahl von Vorteilen gegenüber herkömmlichen, heute üblichen<br />

Standardsensoren: freie, wählbare Schaltpunkte, permanente Spitzentemperaturüberwachung, ein<br />

Lebensdauer-Counter sowie die Möglichkeit, über eine drahtlose Verbindung mit anderen mobilen<br />

Geräten zu kommunizieren über den Pocketcodr. Dies ermöglicht es, die Position des Kolbens auch unter<br />

hohen, wechselnden Anforderungen im Feld genau zu bestimmen. Die Sensordaten können in Echtzeit<br />

über unseren Pocketcodr ausgelesen werden, was die Überwachung und Steuerung des Hydraulikzylinders<br />

erheblich vereinfacht.<br />

40 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> www.derkonstrukteur.de


SPECIAL SMARTE KOMPONENTEN<br />

ENERGIEKETTEN MIT SMARTER ZUSTANDSÜBERWACHUNG<br />

Igus bietet Anwendern ab sofort die Möglichkeit, ihre Energiekette direkt mit<br />

dem intelligenten i.Sense EC.W-Verschleißsensor zu konfigurieren. Nutzer<br />

bekommen so ein komplexes, anschlussfertiges Energiekettensystem inklusive<br />

Echtzeit-Zustandsüberwachung – und das ganz einfach mit nur wenigen Klicks.<br />

Der Online-Konfigurator „e-ketten Experte“ ermittelt die passende Energiekette<br />

für jede Anwendung – und das in nur drei Schritten. Dazu muss der Nutzer im<br />

Online-Tool lediglich die unkonfektionierten oder konfektionierten Leitungen<br />

aussuchen oder das Befüllungsgewicht grob angeben. Danach werden die<br />

Umgebungs- und Anwendungsparameter wie Verfahrweg und benötigte<br />

Geschwindigkeit ausgewählt. Schließlich kann sich der Nutzer aus einer<br />

Vorauswahl für die passende Energiekette entscheiden und diese individuell<br />

konfigurieren. Dabei steht Anwendern jetzt eine neue Funktion zur Verfügung: Sie können ihre Energiekette erstmals auch direkt<br />

mit intelligenter Sensorik von Igus ausstatten. Auch bei bereits bestehenden Kettenkonfigurationen kann der EC.W-Sensor ganz<br />

einfach hinzugefügt werden. Anschließend nehmen Nutzer wie gewohnt die Innenaufteilung ihrer Energiekette vor. Natürlich<br />

unter automatischer Berücksichtigung aller Innenaufteilungsregeln.<br />

www.igus.de<br />

CLEVERE KOMPONENTEN FÜR DIE<br />

DIGITALISIERTE INDUSTRIE<br />

Gefran stellt Sensor- und Aktorlösungen für die industrielle<br />

Automatisierung und Prozessüberwachung vor, darunter die<br />

neue multifunktionale Twiist-Technologie zur kontaktlosen,<br />

verschleißfreien Positionserfassung. Die Wegaufnehmer<br />

messen außerdem Beschleunigung und Vibrationen, erkennen<br />

Unregelmäßigkeiten im Ablauf und setzen diese Informationen<br />

in Relation zueinander. Die neuen Drucksensoren KS-I mit<br />

IO-Link erfassen Druck und Temperatur mit einer hohen<br />

Abtastfrequenz von 1.000 S/s. Die erweiterte Konnektivität<br />

erlaubt die Aufzeichnung zahlreicher azyklischer Informationen,<br />

wie etwa Höchstwerte von Druck und Temperatur und<br />

die Anzahl der Arbeitsstunden. Mit GRP-H steht zudem ein<br />

erstes Halbleiterrelais mit IO-Link und zusätzlichen Diagnosefunktionen<br />

zur Verfügung. Der Smart Load Manager GSLM<br />

wiederum koordiniert im Zusammenspiel mit den GPC-Leistungsreglern<br />

die Schaltfolge und Einschaltdauer von Heizwiderständen,<br />

um eine wirtschaftliche Nutzung elektrischer<br />

Energie sicherzustellen.<br />

www.gefran.com<br />

INTELLIGENTE LINEARTECHNIK DURCH<br />

INTEGRIERTE SENSOREN<br />

Um in der Industrie-4.0-Welt<br />

bestmöglich zu funktionieren,<br />

benötigt herkömmliche<br />

Lineartechnik in der Regel<br />

externe Steuerungen und<br />

Sensoren, wie Kraft- und<br />

Positionssensoren. Diese<br />

werden oft von unterschiedlichen<br />

Anbietern bezogen. Das<br />

kann zu Problemen bei Kompatibilität,<br />

Funktionalität und<br />

Wartung führen. Bei Ewellix‘ Generation an SmartX-Lineartechnikprodukten<br />

ist das nicht mehr notwendig: Alle erforderlichen<br />

smarten, digitalen Steuerungs-, Sensor- und Kommunikationstechnologien<br />

sind bereits in die Komponenten<br />

integriert. Die SmartX-Lineartechnikkomponenten verfügen<br />

für stabile Prozesse über einen redundant ausgelegten<br />

Twin-CPU-Controller mit integrierter Software, Elektronik<br />

sowie internen und externen Busanschlüssen. Damit kann sie<br />

der Anwender schnell und einfach programmieren und<br />

integrieren oder die Parameter später problemlos ändern.<br />

Außerdem lassen sich Sicherheits-, Mess- und Steuerfunktionen<br />

einfügen, was die Gesamtleistung weiter verbessert.<br />

www.ewellix.com<br />

INBETRIEBNAHME IN WENIGEN SCHRITTEN<br />

Wer bislang Linearmodule von Bosch Rexroth in Betrieb nehmen wollte, musste diverse<br />

Achsparameter wie maximalen Hub oder Vorschubkonstante vom Typenschild ablesen und<br />

händisch eingeben. Bei smarten Achssystemen, die aus Linearachse oder Aktuator und<br />

Servomotor von Bosch Rexroth bestehen, sind alle relevanten Parameter bereits im Motorgeberdatenspeicher<br />

hinterlegt. Zur Inbetriebnahme können Anwendende mit wenigen<br />

Klicks in der ctrlX Drive Engineering-Software alle Parameter übertragen und haben ihre<br />

Linearsysteme sofort einsatzbereit. Sie erhalten ein vorkonfiguriertes System, in dem alle<br />

Komponenten aufeinander abgestimmt sind und sparen dadurch wertvolle Zeit bei der<br />

Inbetriebnahme. Um Anwendende bei der Auswahl, Auslegung und Bestellung von Komponenten<br />

und Systemen der Lineartechnik zu unterstützen, bietet Bosch Rexroth zudem<br />

praktische Tools und Konfiguratoren. Mit dem Auswahl- und Auslegungstool Linselect sind<br />

Linearachsen und -systeme, Smart Function Kits und elektromechanische Zylinder mit<br />

wenigen Klicks für die jeweilige Anwendung ausgelegt und bestellbereit.<br />

www.boschrexroth.com<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> 41


VORSCHAU<br />

IM NÄCHSTEN HEFT: 4/<strong>2023</strong><br />

ERSCHEINUNGSTERMIN: <strong>03</strong>. 04. <strong>2023</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 17. <strong>03</strong>. <strong>2023</strong><br />

01<br />

<strong>03</strong><br />

02<br />

01 Zykloidgetriebe zeichnen sich durch eine hohe<br />

Dynamik und Präzision sowie einen geringen Verschleiß<br />

über die gesamte Lebensdauer aus – ideal für die Robotik<br />

Bild: Nabtesco<br />

02 Gaszugfedern werden von Konstrukteuren favorisiert,<br />

wenn aus Platzgründen keine standardmäßig arbeitende<br />

Gasdruckfeder eingesetzt werden kann<br />

Bild: ACE<br />

04<br />

<strong>03</strong> Standardisierte Konstruktionselemente<br />

und Motoradapter vereinfachen die Konstruktion und<br />

Montage von Linien-, Flächen- und Raumportalen<br />

Bild: RK Rose+Krieger<br />

04 Neben den klassischen Anwendungen im Maschinenund<br />

Vorrichtungsbau kommen Klemmhebel auch zur<br />

Positionierung von Messtechnik zum Einsatz<br />

Bild: Kipp<br />

<strong>DER</strong> DIREKTE WEG<br />

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />

INTERNET:<br />

www.DerKonstrukteur.de<br />

E-PAPER:<br />

digital.derkonstrukteur.de<br />

REDAKTION:<br />

n.steinicke@vfmz.de<br />

WERBUNG:<br />

sales@vfmz.de<br />

SOZIALE NETZWERKE:<br />

www.Facebook.com/DerKonstrukteur<br />

www.twitter.com/derkonstrukteu<br />

42 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>03</strong> www.derkonstrukteur.de


Vollständig<br />

überarbeitet!<br />

Die Berechnung und Gestaltung von<br />

Wälzlagern erreicht eine neue Ära<br />

Wälzlagerpraxis<br />

NOW<br />

ALSO AVAILABLE<br />

IN ENGLISH<br />

Das Standardwerk für Konstrukteure<br />

und Studenten in der 5. Auflage.<br />

Wälzlagerpraxis jetzt bestellen unter shop.vereinigte-fachverlage.de


MULTIMEDIAL VERNETZT<br />

KUNDEN GEWINNEN!<br />

FÖR<strong>DER</strong>TECHNIK<br />

MATERIALFLUSS<br />

LOGISTIK<br />

FLUIDTECHNIK<br />

Profitieren Sie von unserem<br />

einmaligen Mediennetzwerk!<br />

Bitte kontaktieren Sie mich, ich berate Sie gerne!<br />

Carmen Nawrath<br />

Head of Sales<br />

Telefon: 0049/6131/992-245<br />

c.nawrath@vfmz.de

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

Erfolgreich gespeichert!

Leider ist etwas schief gelaufen!