antriebstechnik 4/2023
antriebstechnik 4/2023
antriebstechnik 4/2023
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19174<br />
04<br />
April <strong>2023</strong><br />
€ 16,50<br />
Organ der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V.<br />
EFFIZIENTE ANTRIEBE<br />
Einsparpotenziale identifizieren<br />
<strong>antriebstechnik</strong>.de
WISSEN SCHAFFT IDEEN<br />
TITEL<br />
10 Anwendungsneutrale<br />
Mobilrobotik<br />
14 Elektrifizierungskonzepte<br />
für Bagger & Co.<br />
SONDERAUSGABE MARKTÜBERSICHT<br />
Organ der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V.<br />
34<br />
Positions- und Neigungssensoren<br />
für AGVs<br />
5445<br />
SONDERAUSGABE<br />
MOBILITY<br />
MOBILE LÖSUNGEN FÜR DEN BETRIEBLICHEN EINSATZ<br />
FLUIDTECHNIK<br />
19174<br />
INNOVATION<br />
SCOUT <strong>2023</strong><br />
Oktober <strong>2023</strong><br />
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11 Print-Ausgaben im Jahr<br />
+ Sonderausgabe <strong>antriebstechnik</strong><br />
Marktübersicht (1x jährlich)<br />
+ Sonderausgabe MOBILITY (1x jährlich)<br />
19174<br />
Die gesamte Antriebstechnik<br />
auf xx Seiten<br />
Organ der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V.<br />
Von Antriebselementen<br />
und Motoren bis hin zu<br />
Wälzlagern LINEARTECHNIK<br />
& Co.<br />
Große Lineareinheiten für<br />
komplexe Bewegungen<br />
+<br />
<strong>antriebstechnik</strong>.de<br />
<strong>antriebstechnik</strong>.de<br />
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Die Konturenlehre<br />
Das Kopieren eines Profils war noch nie so einfach!<br />
Mit dieser Konturenlehre können Sie die Form von unregelmäßigen<br />
Objekten messen, um eine Sofortvorlage zu erstellen, mit der präzise<br />
Schnitte markiert werden können. Messbreite 25 cm, Messtiefe 6 cm.<br />
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Ja, ich möchte die Zeitschrift „<strong>antriebstechnik</strong>“ abonnieren<br />
Das Jahresabonnement umfasst 11 Ausgaben + 2 Sonderausgaben und kostet € 160,- (Ausland € 175,- netto) inkl. Versandkosten.<br />
Als Begrüßungsgeschenk erhalte ich die Konturenlehre. Nach Ablauf des ersten Bezugsjahres kann das Abonnement jederzeit,<br />
mit einer Frist von einem Monat, schriftlich gekündigt werden.<br />
Unser Dienstleister, die Vertriebsunion Meynen, Eltville, erhebt Ihre Daten im Auftrag der Vereinigte Fachverlage (VFV) zum Zweck der Vertragsdurchführung, zur Erfüllung der<br />
vertraglichen und vorvertraglichen Pflichten. Die Datenerhebung und Datenverarbeitung ist für die Durchführung des Vertrags erforderlich und beruht auf Artikel 6 Abs. 1 b) DSGVO.<br />
Zudem verwenden wir Ihre Angaben zur Werbung für eigene und VFV verwandte Produkte. Falls Sie keine Werbung mehr auf dieser Grundlage erhalten wollen, können Sie jederzeit<br />
widersprechen. Weitere Infos zum Datenschutz: ds-vfv.vfmz.de<br />
Name/Vorname<br />
Position<br />
Firma<br />
Abteilung<br />
Straße oder Postfach<br />
PLZ/Ort<br />
Telefon/E-Mail<br />
Datum, Unterschrift<br />
Vereinigte Fachverlage GmbH . Vertrieb . Postfach 10 04 65 . 55135 Mainz . Telefon: 06131/992-200<br />
E-Mail: vertrieb@vfmz.de . Internet: www.vereinigte-fachverlage.de<br />
„<strong>antriebstechnik</strong>“ ist eine Zeitschrift der Vereinigten Fachverlage GmbH, Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz, HRB 2270, Amtsgericht Mainz,<br />
Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Matthias Niewiem, Umsatzsteuer-ID: DE 149063659, Gerichtsstand: Mainz
EDITORIAL<br />
LOW-CODE ODER GLEICH<br />
NO-CODE<br />
Liebe Leserinnen, liebe Leser,<br />
vor 40 Jahren sagte mir mein technikaffiner Onkel voraus, dass<br />
Programmiersprachen die Zukunft seien und für Arbeitnehmer<br />
unabdingbar. Es sah einige Zeit so aus, als würde er recht<br />
behalten. Die IT-Abteilungen von Unternehmen wachsen und<br />
wachsen. Das CIO-Magazin ermittelte mittels einer Befragung<br />
die Größe der IT-Abteilungen deutscher Unternehmen. Ganz<br />
vorne landeten die Deutsche Bahn und Allianz mit 15.000<br />
IT-Mitarbeitern, knapp dahinter VW und Mercedes. Der erste<br />
Maschinenbauer ist ZF mit 2.600 Mitarbeitenden auf Rang 11,<br />
Schaeffler liegt mit 1.300 IT-lern auf Rang 18.<br />
Aber dann kam die Künstliche Intelligenz. Frei zugängliche KI<br />
wie ChatGPT kann nämlich nicht nur Gedichte schreiben,<br />
sondern auch Code. Und konsequenterweise plant Microsoft,<br />
die Software auch in Roboter einzubauen. „Wir wollen den<br />
Menschen die Interaktion mit Robotern erleichtern, ohne dass<br />
sie komplexe Programmiersprachen oder Details über<br />
Robotersysteme lernen müssen“, schreibt Microsoft. Damit<br />
könnten viele Anstrengungen der Industrie um Low-Code-<br />
Robotik rechts überholt werden. Wahrscheinlich müssen<br />
Computer-Experten dennoch nicht um ihre Jobs fürchten. Auf<br />
der kommenden Hannover Messe übertrifft die Anzahl der<br />
Events zum Thema Industrie 4.0 die des Nächstplazierten um<br />
das Doppelte. Die meisten Events gibt es aber zu Wasserstoffund<br />
Brennstoffzellen ...<br />
In unserem Hannover-Messe-Special haben wir technologische<br />
Innovationen aus mehr als nur diesen beiden Bereichen<br />
versammelt. Viel Spaß beim Lesen,<br />
Mehr Präzision.<br />
Performante<br />
Wegmessung<br />
in rauer Umgebung<br />
eddyNCDT<br />
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Wirbelstrombasis zur berührungslosen<br />
Messung von Weg, Abstand & Position<br />
auf allen Metallen<br />
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Messaufgaben<br />
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Hoch-Temperatur, Druck bis 2000 bar)<br />
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Hannover Messe | Halle 9 | Stand D05<br />
Kontaktieren Sie unsere<br />
Applikationsingenieure:<br />
Tel. +49 8542 1680<br />
micro-epsilon.de/eddy
18<br />
EDITORIAL<br />
03 Low-Code oder gleich No-Code?<br />
SOFTSTARTER<br />
06 Menschen, Märkte, Unternehmen<br />
08 Play before Pay<br />
ELEKTRISCHE ANTRIEBSTECHNIK<br />
ELEKTROMOTOREN<br />
12 TITEL Hilfe beim Energiesparen<br />
SPECIAL<br />
Rodriguez, Eschweiler<br />
STEUERN UND AUTOMATISIEREN<br />
22 Maßgeschneidert und variabel<br />
24 Hunger auf Steuerung<br />
26 Geschützt besser rollen<br />
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SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
28 Mini-Encoder<br />
MECHANISCHE ANTRIEBSTECHNIK<br />
GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />
18 Nie mehr Gedanken um den Antriebsstrang machen<br />
WÄLZ- UND GLEITLAGER<br />
30 Lager für extreme Umgebungen<br />
39 Härter als Eisenerz<br />
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48<br />
TITELBILD<br />
Nord Drivesystems,<br />
Bargteheide<br />
4 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
42 Kabel schützen, Kette nützen<br />
SPECIAL: HANNOVER MESSE <strong>2023</strong><br />
44 INNENTITEL Rakete auf dem Prüfstand<br />
48 Sicherer Rückhalt<br />
52 Hohlwellengetriebe lieber mit Kupplung<br />
54 Sensorlose, platzsparende und sichere<br />
Bewegungsüberwachung<br />
58 Unkompliziert schrauben<br />
60 Viel mehr als Copy-and-paste<br />
64 Glätten und schneiden<br />
MEIN TIPP<br />
Den Begriff Digitaler Zwilling kennt wohl nun so<br />
ziemlich jeder. Für mich hatte das aber oft noch<br />
etwas Theoretisches. Nun gibt es pfiffige und<br />
wirklich praxisnahe Anwendungen dazu. Welche<br />
das sind, lesen Sie auf Seite 60.<br />
Guido Matthes, Redakteur, g.matthes@vfmz.de<br />
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
40 Am Puls der Forschung<br />
SERVICE<br />
66 Impressum<br />
Hannover Messe<br />
17.– 21. April <strong>2023</strong><br />
Halle 6, Stand A44<br />
Der neue IDX Kompaktantrieb mit integrierter<br />
Positioniersteuerung<br />
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Precision Drive Systems
SOFTSTARTER<br />
IC-HAUS: VERÄNDERUNGEN IN DER<br />
GESCHÄFTSFÜHRUNG<br />
iC-Haus benennt Dr. Alexander Flocke<br />
als weiteren Geschäftsführer neben<br />
Dr. Heiner Flocke. Der langjährige<br />
technische Geschäftsführer und<br />
Mitinhaber Manfred Herz übernimmt<br />
die Abteilung „Vorentwicklung“ für<br />
die Chip-Innovationen von morgen.<br />
Die iC-Haus GmbH hat sich zum<br />
Jahreswechsel 2022/23 in der<br />
Geschäftsführung neu aufgestellt, um die gelebte Kontinuität und<br />
ein anhaltendes Wachstum mit neuen Produkten und Märkten<br />
auch für die Zukunft zu sichern.Der langjährige technische<br />
Geschäftsführer und Mitinhaber Manfred Herz übernimmt die<br />
Abteilung „Vorentwicklung“, um in enger Zusammenarbeit mit der<br />
Entwicklung kreative Lösungen und schaltungstechnische<br />
Innovationen für das Chip-Design vorzubereiten. Gleichzeitig ist<br />
Manfred Herz ab dem 01.01.<strong>2023</strong> nicht mehr als Geschäftsführer<br />
tätig. In Vertretung des Mehrheitseigners und alleinvertretungsberechtigten<br />
Geschäftsführers Dr. Heiner Flocke wurde Dr.<br />
Alexander Flocke als weiterer Geschäftsführer der iC-Haus GmbH<br />
benannt, der gemeinsam mit einem Prokuristen entscheidet.<br />
Alexander Flocke hat an der RWTH Aachen in Elektrotechnik<br />
promoviert und ist seit dem Jahr 2008 im iC-Haus tätig, zunächst<br />
in der Chip-Entwicklung, dann in der Applikation und im Vertrieb.<br />
Henrik Liungman arbeitet seit 2019 mit Prokura im Vertrieb und<br />
verantwortet den kaufmännischen Bereich.<br />
www.ichaus.de<br />
KISSsoft AG<br />
A Gleason Company<br />
T. +41 55 254 20 50<br />
info@kisssoft.com<br />
150 JAHRE PRÄZISION UND FEINWERK-<br />
TECHNIK IN DRESDEN<br />
Nur wer es schafft, Veränderung<br />
als Chance zu begreifen<br />
und Herausforderungen mit<br />
frischen Ideen und neuen<br />
Strategien zu begegnen, kann<br />
sich langfristig erfolgreich am<br />
Markt behaupten. Ein Unternehmen,<br />
dem dies definitiv<br />
gelungen ist, ist unbestritten<br />
Steinmeyer Mechatronik. Seit<br />
150 Jahren spielt der Hersteller<br />
von hochgenauen Positionierlösungen in der obersten<br />
Liga, versorgt die Hightech-Industrie mit wegweisenden,<br />
kreativen Technologien und gestaltet als Innovationstreiber<br />
entscheidende Zukunftsfelder mit. „Wir entwickeln<br />
und konstruieren vollkommen neuartige Ideen und<br />
Lösungen – oft auch in Fällen, die andere für unlösbar<br />
halten. Oder anders ausgedrückt: Wir erfinden auf<br />
Bestellung und bringen Innovationen in die Serienfertigung“,<br />
so Geschäftsführer Alexander Bromme (Bild).<br />
Erfinden liegt den Dresdnern im Blut – nicht nur in Bezug<br />
auf Kundenprojekte, sondern auch hinsichtlich ihrer<br />
eigenen Unternehmensentwicklung. Im Laufe der vergangenen<br />
anderthalb Jahrhunderte hat Steinmeyer sein<br />
Kerngeschäft immer wieder anders ausgerichtet, neue<br />
Wachstumsfelder erschlossen, fortschrittliche Technologien<br />
vorangetrieben und zukunftsorientierte Perspektiven<br />
entwickelt. „Wir haben uns immer wieder verändert. Diese<br />
Wandlungsfähigkeit ist unser Erfolgsrezept. Ich kann nicht<br />
in die Zukunft schauen, aber wir werden den Veränderungen<br />
folgen und diese mitgestalten. Neugierig und mutig<br />
bleiben!“, so Bromme.<br />
www.steinmeyer.com<br />
KISSsoft Features<br />
▪ Bogenzahn 3D-Geometrie<br />
▪ Datenaustausch GAMA / GDE 3.2 / REXS 1.4<br />
▪ Zahneingriffs- und Lagerfrequenzen<br />
▪ FKM-Wellenfestigkeitsberechnung mit Rainflow-Matrix<br />
▪ Feinauslegung mit zusätzlichen Variationsmöglichkeiten<br />
Anfragen für eine Testversion über www.kisssoft.com<br />
NEU<br />
Release<br />
<strong>2023</strong><br />
JOINT VENTURE FÜR KLEINSTE HAPTIK-<br />
SENSOREN AM START<br />
Wittenstein und WIKA beabsichtigen, ein Gemeinschaftsunternehmen<br />
zur Entwicklung, Produktion und Vermarktung<br />
miniaturisierter 6-achsiger Kraft-Drehmomentsensoren<br />
für den industriellen Markt zu gründen. An der als<br />
Startup von Wittenstein gegründeten Unternehmen<br />
Resense mit Sitz am WIKA-Standort in Klingenberg am<br />
Main werden die Partner je 50 Prozent der Geschäftsanteile<br />
halten. Das Joint Venture basiert auf einer Neuentwicklung<br />
von Wittenstein: miniaturisierte Hohlwellen-Mehrachs-Sensoren<br />
zur hochpräzisen Messung von Kräften und<br />
Drehmomenten in beengten Räumen. Dank eines patentierten<br />
Konzeptes sollen die derzeit kleinsten sechsachsigen<br />
Haptiksensoren der Welt realisiert werden können.<br />
Einsatzbereiche sind die medizinische Forschung, humanoide<br />
Roboter und Manipulationsaufgaben in der Industrie.<br />
Die Gründung des Gemeinschaftsunternehmens steht<br />
noch unter Vorbehalt der Zustimmung der Kartellbehörden<br />
und wird selbstverständlich erst nach Freigabe durch<br />
das Bundeskartellamt vollzogen.<br />
www.wittenstein.de<br />
6 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
www.newcast.de<br />
www.tbwom.de<br />
SCHAEFFLER GRUPPE STEIGERT UMSATZ<br />
UND ÜBERTRIFFT PROGNOSE<br />
Der weltweit tätige Automobil- und Industriezulieferer<br />
Schaeffler hat seine Ergebnisse für das Geschäftsjahr<br />
2022 veröffentlicht. Im Berichtszeitraum lag der Umsatz<br />
der Schaeffler Gruppe bei 15,8 Milliarden Euro (Vorjahr:<br />
13,9 Milliarden Euro). Währungsbereinigt stieg der<br />
Umsatz um 9,4 Prozent und übertraf damit die Prognose.<br />
Das Jahr war geprägt von einem deutlichen Umsatzwachstum,<br />
das größtenteils auf einen Volumenanstieg in<br />
den Sparten Automotive Technologies und Industrial<br />
zurückzuführen war. Zusätzlich wirkten sich positive<br />
Verkaufspreiseffekte in allen drei Sparten auf die Umsatzentwicklung<br />
aus, da gestiegene Beschaffungskosten<br />
zunehmend in den Markt weitergegeben wurden. Die<br />
Schaeffler Gruppe erzielte 2022 ein Ergebnis vor Finanzergebnis<br />
und Ertragsteuern (EBIT) in Höhe von 974<br />
Millionen Euro (Vorjahr: 1.220 Millionen Euro), das mit<br />
Sondereffekten in Höhe von 72 Millionen Euro belastet<br />
war. Das EBIT vor Sondereffekten lag bei 1.046 Millionen<br />
Euro (Vorjahr: 1.222 Millionen Euro). Dies entspricht einer<br />
EBIT-Marge vor Sondereffekten von 6,6 Prozent (Vorjahr:<br />
8,8 Prozent), welche trotz eines herausfordernden<br />
Umfelds am oberen Ende der Prognose lag. Maßgeblich<br />
für den Rückgang der EBIT-Marge vor Sondereffekten<br />
waren im Wesentlichen gestiegene Material- und Energiepreise,<br />
Verwerfungen in den globalen Lieferketten sowie<br />
markt- und umfeldbedingte Ineffizienzen.<br />
www.schaeffler.com<br />
12 – 16 June<br />
Düsseldorf<br />
Germany<br />
<strong>2023</strong><br />
NEWCAST<br />
6. Internationale<br />
Fachmesse für Gussprodukte<br />
mit Newcast Forum<br />
SELCOM GROUP AKQUIRIERT<br />
Bonfiglioli hat eine Vereinbarung zum Erwerb der Selcom<br />
Group S.p.A. getroffen. Der Abschluss der Transaktion steht<br />
unter dem Vorbehalt der üblichen behördlichen Genehmigungen.<br />
Die Selcom Group S.p.A. ist auf die Entwicklung,<br />
Produktion und den Vertrieb von Leiterplatten, Elektronikprodukten<br />
und Softwarelösungen spezialisiert und bietet<br />
Produkte für Kunden aus den Bereichen Industrie, Biomedizin,<br />
Automotive, Intralogistik und Haushaltsgeräte. Die Unternehmensgruppe<br />
hat 2022 einen Umsatz von rund<br />
150 Millionen Euro generiert und konnte ein Wachstum<br />
von 15 % erzielen. Das Unternehmen hat vier Produktionsstätten<br />
in Italien sowie zwei Werke in Shanghai und<br />
beschäftigt insgesamt rund 750 Mitarbeiter. Der Neuerwerb<br />
stärkt die Elektroniksparte von Bonfiglioli. Durch<br />
diese Akquisition erhöht sich nicht nur die Entwicklungskapazität,<br />
sondern auch die Fertigungstiefe, Wettbewerbsfähigkeit<br />
und Kontrolle der Qualitätsstandards.<br />
www.bonfiglioli.com<br />
worldwide<br />
Innovation in Form gebracht<br />
Die NEWCAST ist das weltweite Top-Event für<br />
Präzisionsgussprodukte vom Smartphone über<br />
E-Mobility bis zur Windkraft. Ein Höhepunkt ist<br />
die Verleihung des NEWCAST-Awards. Ergänzt<br />
wird die Leistungsschau um die Vorträge und<br />
Diskussionen im NEWCAST-Forum.<br />
See you in Düsseldorf!<br />
Messe Düsseldorf GmbH<br />
Postfach 10 10 06 _ 40001 Düsseldorf _ Germany<br />
Tel. +49 211 4560 01 _ Fax +49 211 4560 668<br />
www.messe-duesseldorf.de
SOFTSTARTER<br />
NEXT LEVEL ENGINEERING<br />
PLAY BEFORE PAY<br />
Produkte mit einer VR-Brille auf der Nase von allen Seiten unter die Lupe<br />
nehmen. Gemeinsam mit Ingenieuren und Materialexperten in der virtuellen<br />
Realität Maschinen, Anlagen und Fahrzeuge planen. Schnell und ortsunabhängig.<br />
Mit dem Iguversum schafft Igus ein digitales Paralleluniversum, das Vertrieb<br />
und Engineering auf das Metaverse vorbereitet.<br />
Digitale Paralleluniversen sind in aller Munde. Sei es das<br />
Computerspiel Fortnite, welches bis zu 12,3 Millionen<br />
Spieler an einem Event teilnehmen lies, oder das Metaversum,<br />
von dem Facebook-Gründer Mark Zuckerberg<br />
schwärmt. Ein solches digitales Paralleluniversum kann auch für<br />
Industrie und Wirtschaft wichtig werden. „Wir verfolgen die<br />
Vision des Iguversums, ein virtueller Raum, in dem nicht nur alle<br />
unsere Produkte als digitale Zwillinge erlebbar sind“, sagt Igus<br />
Geschäftsführer Frank Blase. „Kunden aus aller Welt sollen im<br />
Iguversum in Zukunft die Möglichkeit haben, gemeinsam mit<br />
Ingenieuren und Projektverantwortlichen Maschinen, Anlagen<br />
und Fahrzeuge zu entwickeln sowie in die Projekte und Anwendungen<br />
einzutauchen – und zwar zeit- und kostensparend.“<br />
KUNDEN ERINNERN SICH AN<br />
VIRTUELLE ERLEBNISSE<br />
Auf der Hannover Messe wird man sich am Stand von Igus Virtual-<br />
Reality-Brillen aufsetzen und gemeinsam mit Mitarbeitenden erste<br />
Schritte im Igus Metaverse unternehmen. Dort betrachten sie zu-<br />
künftig 3D-Modelle von Produkten wie Energieketten in einem<br />
360-Grad-Rundumblick von allen Seiten. Sie tauchen in Anwendungen<br />
ein, in denen Igus Bauteile verwendet werden. Diese reichen<br />
von einem Kunststoff-Fahrrad über einen futuristischen<br />
Mini-Van mit Iglidur Gleitlagern, drylin Linearführungen und<br />
E-ketten bis hin zur Ölplattform, wo das modulare Energiekettensystem<br />
E-loop zum Einsatz kommt. „Studien zeigen: Es ist bis zu<br />
neunmal wahrscheinlicher, dass sich Kunden an Erlebnisse in der<br />
virtuellen Realität erinnern und so schneller verstehen“, so Blase.<br />
ENGINEERING IN DER<br />
VIRTUELLEN REALITÄT<br />
Doch digitale Zwillinge von Produkten und Infrastruktur sind nur<br />
eine Expansionsstufe des Iguversum. Zukünftig sollen Kunden,<br />
Ingenieure und Materialexperten als Avatare im digitalen Raum<br />
zusammenkommen und dort ganze Engineering-Projekte durchführen.<br />
Schneller und reibungsärmer, als es in der physischen<br />
Welt allein möglich ist. In einer weiteren Stufe überlegt Igus, das<br />
Iguversum um eine B2B-Plattform für andere Hersteller zu er-<br />
8 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
SOFTSTARTER<br />
weitern. Sie können dann ebenfalls Maschinen<br />
und Anlagen im virtuellen Raum präsentieren,<br />
sofern sie Bauteile von Igus verwenden.<br />
Weitere, ebenfalls neu entwickelte digitale<br />
Werkzeuge sollen Unternehmen dabei helfen,<br />
schnell und einfach ihre individuelle Robotik-<br />
Hardware zu konfigurieren, zu integrieren und<br />
zu steuern. Gemäß der Idee „Play before Pay“<br />
können Anwender mit der neuen RBTXperience<br />
Software über ein 3D-Modell Kameras,<br />
Greifer, Roboter, aber auch Maschinengestelle<br />
und Förderbänder kombinieren und erproben –<br />
so simpel wie in einem Computerspiel. Per<br />
Drag and Drop Funktion lassen sich die Komponenten<br />
und Aufbauten beliebig anpassen,<br />
immer mit Kompatibilitätsgarantie und Live-<br />
Preis. CAD-Dateien der Lösungen lassen sich in<br />
die eigene Planungssoftware mit einem Klick<br />
herunterladen. „Zum Start der Hannover Messe<br />
werden wir jede im Online-Tool konfigurierte<br />
Automationslösung in einer Datenbank speichern<br />
und anderen Kunden als Designvorlage<br />
zur Verfügung stellen. Daraus entsteht dann eine<br />
riesige Design-Community“, sagt Alexander<br />
Mühlens, Leiter des Geschäftsbereichs Low<br />
Cost Automation bei Igus.<br />
DIGITAL VERKAUFEN MIT<br />
AUGMENTED REALITY<br />
Darüber hinaus setzt Igus auf eine neue Form<br />
des digitalen Verkaufens und Präsentierens per<br />
Augmented Reality (AR), die erweiterte Realität.<br />
Ein Beispiel hierfür: die Energiekette der Serie<br />
triflex TRX. Vertriebsmitarbeiter und Kunden<br />
hatten früher kaum eine Chance, ins Innere einer<br />
geschlossenen Musterkette zu blicken. Einige<br />
mechanische Prinzipien, die vor allem bei der<br />
triflex TRX besonders sind, blieben der Vorstellungskraft<br />
überlassen. Hier mischt eine<br />
Augmented-Reality-Anwendung die Karten<br />
neu. Aktiviert der Mitarbeiter die Software auf<br />
seinem Smartphone über einen QR-Code auf<br />
der e-kette, überlagert die Anwendung das<br />
Produkt auf dem Screen mit einem animierten<br />
virtuellen Zwilling. So wird eine Art Röntgenblick<br />
ins Innere der Kette auf die Mechanik<br />
möglich. Erklärungsbedürftige Produkte werden<br />
somit anschaulich und lebendig.<br />
Bild: Igus<br />
www.igus.de<br />
Das Münster in Mönchengladbach, der Heimat unseres<br />
Tochterunternehmens Walter Rothermundt GmbH & Co. KG.<br />
BRECOFLEXmove BRECOprotect BRECOFLEXgreen BRECObasic<br />
f.steffen@breco.de<br />
www.breco.de
MARKTPLATZ<br />
ZYKLOIDGETRIEBE FÜR HANDHABUNG UND<br />
POSITIONIERUNG<br />
Nabtesco ist<br />
ein Hersteller<br />
von Präzisionsgetrieben<br />
in zykloider<br />
Bauart.<br />
Zykloidgetriebe<br />
nutzen<br />
zur Kraftübertragung<br />
Kurvenscheiben und Rollen. Das sorgt für einen hohen Wirkungsgrad,<br />
eine enorme Widerstandsfähigkeit gegen Schockbelastungen<br />
(bis zu 500 % des Nenndrehmoments) sowie ein<br />
minimales Spiel über die gesamte Lebensdauer (Hystereseverlust<br />
0,5 bis maximal 1 arcmin). Durch das zweistufigen Untersetzungsprinzips<br />
weisen die Präzisionsgetriebe zudem ein<br />
gutes Verhalten hinsichtlich Dynamik und Laufruhe sowie einer<br />
hohen Wiederhol- und Bahngenauigkeit auf. Auch bei großen<br />
Lasten oder schnellen und abrupten Bewegungen stellen die<br />
Getriebe exakt ausgeführte Bewegungen sicher und positionieren<br />
hochpräzise. Zykloidgetriebe weisen eine robustere Bauweise<br />
auf und kommen daher auf eine höhere Lebensdauer. Auch<br />
über einen langen Zeitraum ist die Spielzunahme bei Zykloidgetrieben<br />
sehr gering – gegenüber normalen Planetengetrieben,<br />
die im Laufe ihres Lebens häufig mit zunehmendem Spiel zu<br />
kämpfen haben. Konstruktionsbedingt sind Zykloidgetriebe<br />
deutlich steifer und dabei kompakter (etwa 50 % kürzer) sowie<br />
leichter als mehrstufige Planetengetriebe. Außerdem haben sie<br />
eine um 500 % höhere Überlastsicherheit. Durch die starke,<br />
integrierte Hauptlagerung können die Getriebe zudem 250 %<br />
höhere Biegemomente aufnehmen als herkömmliche Planetengetriebe<br />
vergleichbarer Baugröße. Damit werden sie zu einem<br />
tragenden Element, auf externe Lagerungen kann dann häufig<br />
verzichtet werden. Auch gegenüber Direktantrieben bieten<br />
Zykloidgetriebe Vorteile. Direktantriebe verbrauchen viel<br />
Energie und benötigen eine Wasserkühlung, sobald höhere<br />
Trägheiten bewegt werden müssen. Auch wenn es um Themen<br />
wie CO 2<br />
-Fußabdruck oder Energieeffizienz geht, können die<br />
getriebelosen Antriebe an ihre Grenzen stoßen. Zykloidgetriebe<br />
sind nicht nur kostengünstiger und einfacher zu integrieren,<br />
sondern haben auch einen niedrigeren Energieverbrauch.<br />
www.nabtesco.de<br />
URSACHENFORSCHUNG ALS DIENSTLEISTUNG<br />
ODER IN EIGENREGIE<br />
Auch Schadensanalysen<br />
zählen<br />
zum Dienstleistungsangebot<br />
von<br />
Findling. Dabei<br />
fungieren die<br />
Wälzlagerexperten<br />
als unabhängige<br />
Gutachter, die<br />
Ursachen von<br />
Schäden erforschen<br />
und bei der<br />
Behebung der Probleme helfen. Wälzlagerschäden sind häufig<br />
schwierig zu bestimmen und abzugrenzen. Es gibt die natürliche<br />
Materialermüdung, die ein ähnliches Schadensbild zeigt<br />
wie das sogenannte V-Pitting. Letzteres hat jedoch einen<br />
anderen Ursprung. Hier sind Eindrückungen von gehärteten<br />
Partikeln in die Wälzlagerlaufbahn die Ursache. Bei weiterer<br />
Überrollung kann es zu Materialabschälungen kommen. Diese<br />
und andere Schadensmerkmale sind Thema in den Schulungen<br />
von Findling, wo Unternehmen eigenes Wissen rund um das<br />
Wälzlager aufbauen können. Berücksichtigt werden theoretische<br />
Aspekte, gleichzeitig kommen praxisnahe Ratschläge nicht<br />
zu kurz. Die Inhalte werden im Vorfeld an die jeweiligen<br />
Teilnehmer angepasst. Erste Termine für das Jahr <strong>2023</strong> stehen<br />
jetzt fest und sind unter www.findling.com abrufbar.<br />
www.findling.com<br />
HOHE LEISTUNG, KLEINE ABMESSUNG<br />
Mit den neuen Linearaktuatoren<br />
der Produktfamilie L<br />
stellt Faulhaber eine<br />
schlüsselfertige Lösung für<br />
ein breites Anwendungsspektrum<br />
zur Verfügung.<br />
Die kleineren Versionen<br />
06L/08L/10L eignen sich<br />
ideal für Anwendungen in<br />
den Bereichen Medizin, Laborautomatisierung, Optik und<br />
Photonik oder Raumfahrt. Die größeren Versionen 22L/32L<br />
nutzen die neueste GPT-Getriebetechnologie und sind für<br />
Anwendungen in der Industrieautomation sowie in der Optik<br />
und Photonik konzipiert. Die Linearaktuatoren lassen sich<br />
daher mit einer Vielzahl von DC-Motoren, 4-poligen und<br />
2-poligen bürstenlosen Motoren oder Schrittmotoren kombinieren.<br />
Sie sind dafür optimiert, den Drehmoment- und<br />
Drehzahlbereich der verschiedenen Motorenfamilien des<br />
Herstellers bestmöglich zu nutzen. Es stehen zahlreiche,<br />
gleichmäßig verteilte Untersetzungsverhältnisse zur Verfügung,<br />
so dass je nach Anwendung, die am besten geeignete<br />
Konfiguration für verschiedene Kraft- oder Geschwindigkeits-<br />
Arbeitspunkte gewählt werden kann. Diese neue Familie bietet<br />
auch eine hohe Flexibilität, da unterschiedliche Spindelgrößen<br />
und -typen zur Auswahl stehen. Darüber hinaus steht eine<br />
große Auswahl an Optionen zur Verfügung, um unterschiedlichen<br />
Umgebungsbedingungen Rechnung zu tragen und die<br />
mechanische Integration in Anwendungen durch verschiedene<br />
Flansch- und Mutter-Konfigurationen schneller und reibungsloser<br />
zu gestalten.<br />
www.faulhaber.com<br />
10 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de<br />
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SERVOMOTOREN AUCH<br />
IN EDELSTAHL<br />
Die Servomotoren von Groschopp<br />
gibt es jetzt auch als<br />
Edelstahlvariante, egal ob<br />
Induktions-, Gleichstrom- oder<br />
permanenterregte Synchronmotoren.<br />
„Die besten Ideen<br />
sind oft einfach: Fast alle<br />
Elektromotoren aus unserem<br />
Portfolio lassen sich auch in ein<br />
Edelstahlgehäuse integrieren“,<br />
erklärt Alexander Klupp,<br />
Konstruktionsleiter bei<br />
Groschopp. „Somit sind diese<br />
jetzt auch in Branchen einsetzbar,<br />
in denen Antriebe einer<br />
robusten Reinigung standhalten<br />
müssen und wo korrosionsbeständige<br />
Lösungen gefragt<br />
sind.“ Die technischen Eigenschaften<br />
der Edelstahlantriebe<br />
unterscheiden sich nicht von<br />
den Aluminiummotoren des<br />
Herstellers. Lediglich die<br />
Abgabeleistung fällt im<br />
Dauerbetrieb mit Konvektionskühlung<br />
etwas reduzierter aus,<br />
doch mit Luft- oder Wasserkühlung<br />
werden im Vergleich zu<br />
anderen Edelstahllösungen am<br />
Markt laut Hersteller deutlich<br />
höhere Werte erreicht. Ein am<br />
Netz betriebener konvektionsgekühlter<br />
Induktionsmotor aus<br />
Edelstahl mit einem Außendurchmesser<br />
von 115 mm in<br />
der Baugröße ISK80-60 erreicht<br />
zum Beispiel eine Abgabeleistung<br />
von 120 W. Mit Luftkühlung<br />
(ISL80-60) sind 400 W und<br />
in der wassergekühlten<br />
Ausführung (ISW80-60) sogar<br />
470 W möglich. Der konvektionsgekühlte<br />
Servomotor<br />
ESK80-80 der Serie Silver Line<br />
wurde in Anlehnung an die<br />
Richtlinien der EHEDG konstruiert<br />
und erreicht eine Leistung<br />
von 470 W. Der ESL80-80 mit<br />
Luftkühlung sowie der ESW80-<br />
80 mit Wasserkühlung kommen<br />
auf eine maximale Abgabeleistung<br />
von 2.600 W bei einer<br />
Drehzahl von 6.000 1/min.<br />
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Hiwin stock mit dem Präzisionskühler LMFC und einer Statorabdeckung das Zubehör für<br />
seine wassergekühlten Linearmotoren LMFA und LMFP auf. Der Wärmeübergang wird<br />
reduziert und mechanische Beschädigung verhindert. Durch den Einsatz der LMFC-Präzisionskühlung<br />
kann eine Leistungssteigerung der Kühlung sowie eine thermische Entkopplung<br />
zwischen den Linearmotorkomponenten und der Maschine erreicht werden. Resultat<br />
sind stabile thermische Bedingungen mit erhöhter Dauerbelastbarkeit und einem verbesserten<br />
Wirkungsgrad. Ergänzend stehen zum Schutz der Statoren vor mechanischer<br />
Beschädigung, etwa durch Metallspäne, neue Blechabdeckungen aus Edelstahl zur<br />
Verfügung. Die leicht magnetischen Statorabdeckungen sind in segmentierter oder einteiliger<br />
Ausführung erhältlich und werden rein über die magnetische Anziehungskraft<br />
beziehungsweise zusätzlich über eine stirnseitige Klemmung fixiert.<br />
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JTEKT<br />
JTEKT<br />
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Our legacy:<br />
Our Future:<br />
rebranding<br />
JTEKT • Koyo<br />
Official Date:<br />
April 1, 2022<br />
JTEKT<br />
• Koyo<br />
Get to know our bearings at www.koyo.eu<br />
rebranding<br />
to<br />
Formerly sold as
ELEKTROMOTOREN<br />
TITEL<br />
Jörg Niermann, Bereichsleiter Marketing,<br />
NORD DRIVESYSTEMS Gruppe, Bargteheide<br />
12 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
TITEL<br />
ELEKTROMOTOREN<br />
ELEKTRISCHE ANTRIEBE MIT EINSPARPOTENZIAL<br />
HILFE BEIM<br />
ENERGIESPAREN<br />
Die elektrischen Antriebe in Produktion und<br />
Logistik bergen erhebliche Einsparpotenziale.<br />
Mit seinem Eco-Service unterstützt ein<br />
Antriebstechnikspezialist Anwender dabei,<br />
diese Potenziale zu realisieren und die<br />
energieeffizienteste Antriebslösung zu finden.<br />
Expertenschätzungen zufolge ist der Anteil am Gesamtenergie-Aufwand<br />
sämtlicher Industrien, der für<br />
elektrische Antriebe aufgewendet wird 70 %! Das ist<br />
nicht nur ein erheblicher Kostenfaktor – dahinter<br />
stehen gleichzeitig große Optimierungs- und Einsparpotenziale.<br />
Damit seine Kunden diese Potenziale ausschöpfen<br />
können, bietet Nord Drivesystems eine besondere<br />
Dienstleitung an: den neuen Nord Eco-Service.<br />
Nord ist einer der Weltmarktführer von elektrischen<br />
Antriebskomponenten und bietet ein umfassendes Portfolio<br />
an Elektromotoren, Getrieben und elektronischer<br />
Antriebstechnik, das an die speziellen Herausforderungen<br />
einzelner Branchen angepasst ist. „Kontinuierlich arbeiten<br />
wir daran, die Energieeffizienz unserer Komponenten<br />
weiter zu verbessern, um unseren Kunden damit leistungsstarke<br />
aber auch gleichzeitig verbrauchsgünstige Produkte<br />
anbieten zu können“, sagt Jörg Niermann,<br />
Bereichsleiter Marketing.<br />
MESSUNG DER LEISTUNGSDATEN<br />
Der Nord Eco-Service hilft, die energieeffizienteste Antriebslösung<br />
für einen konkreten Anwendungsfall zu<br />
finden. Der erste Schritt dabei besteht in der umfassenden<br />
Erhebung von Messwerten. „Um eine Antriebslösung<br />
in Bezug auf Energieeffizienz optimieren zu können, muss<br />
ich erst einmal die Daten der Anwendung kennen“, erklärt<br />
Niermann. Dazu wird die neue sogenannte Nord<br />
Eco-Box, ein mobiler Schaltschrank, zwischen den Motor<br />
und die Stromversorgung geschaltet. Die Box besteht<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 13
ELEKTROMOTOREN<br />
TITEL<br />
aus einem Energiemessgerät mit Datenlogger-Funktion, Stromwandler<br />
und Kabelanschlüssen. Welche Anwendung der Motor<br />
antreibt, ob ein Förderband oder das Hubwerk eines Krans, ist für<br />
die Messung unerheblich.<br />
Über einen Zeitraum von etwa zwei Wochen zeichnet die Box<br />
in Echtzeit Daten über dauerhafte Belastungen, Lastspitzen und<br />
unregelmäßige Zustände auf. „Wir brauchen diesen längeren<br />
Zeitraum und damit eine größere Datendichte, um bestimmte<br />
Muster erkennen und zufällige Ausreißer eliminieren zu können“,<br />
betont Niermann.<br />
AUSWERTUNG DER DATEN<br />
Ist die Erhebung abgeschlossen, werden die Daten in eine eigens<br />
von Nord entwickelte Software hochgeladen und automatisch ausgewertet.<br />
Der Kunde erhält die Auswertung in Form eines PDF-<br />
Dokuments, in dem die wesentlichen Eckdaten dargestellt werden.<br />
„Bei der Interpretation der Daten unterstützen wir unsere<br />
Kunden natürlich“, unterstreicht Niermann.<br />
In der Nord Eco-Box arbeitet ein Energiemessgerät, das Stromstärke<br />
und -spannung misst. Daraus bestimmt es die Wirk- oder die<br />
03<br />
01 In fünf Schritten: Letztendlich spart der Service von Nord Energie,<br />
senkt die Kosten und reduziert den CO 2<br />
-Ausstoß<br />
02 Aus dem Baukasten: Es lassen sich Getriebe, Motor und Frequenzumrichter<br />
in optimaler energieeffizienter Konfiguration<br />
zusammenstellen<br />
01<br />
03 Der Service vergleicht: Der Check von installierter Leistung und<br />
Realverbrauch führt nicht selten zur Reduzierung der Varianten in<br />
einer Anlage<br />
04 Die optimale Abstimmung: Wenn Getriebe, Motor und Frequenzumrichter<br />
passen, ermöglicht das einen Systemwirkungsgrad bis zu<br />
92 Prozent<br />
02<br />
14 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
Blindleistung, also die tatsächlich genutzte oder die nicht genutzte Energie und<br />
ermittelt als Verhältnis daraus den Leistungsfaktor. „Diese Messung im Zeitverlauf<br />
ermöglicht es, einen Lastzyklus der Anlage zu erstellen“, erläutert Niermann. Daran<br />
ist dann abzulesen, ob eine Anlage in der Dimensionierung den Anforderungen der<br />
jeweiligen Anwendung entspricht. „Häufig finden wir Antriebssysteme vor, die für<br />
die jeweilige Anwendung deutlich überdimensioniert sind“, fügt Niermann weiter<br />
an, „und das ist natürlich nicht effizient.“<br />
ALTERNATIVE KOMPONENTEN<br />
Ein Beispiel aus der Praxis: Nord untersucht ein Antriebssystem und stellt eine<br />
durchschnittliche Leistungsaufnahme von 1,1 kW fest, in der Spitze sind es 1,9 kW.<br />
Angetrieben wird das System von einem 4-kW-Motor, der damit im Schnitt um weniger<br />
als 30 Prozent ausgelastet ist. „Ein typischer Fall von Überdimensionierung“,<br />
betont Niermann. Wir empfahlen daraufhin einen Motor mit 2,2 kW Leistung, der<br />
im Schnitt zu knapp 50 Prozent ausgelastet ist und damit deutlich effizienter arbeitet.<br />
„Es gibt natürlich auch Fälle, in denen wir vorschlagen, einen IE3 oder IE4<br />
Motor gegen einen hocheffizienten IE5+ Antrieb auszutauschen.“ Und wenn ein<br />
Standardantrieb die Anforderungen nicht abdeckt, gibt es von Nord auch eine individuelle<br />
Lösung für den entsprechenden Anwendungsfall.<br />
Wenn die Antriebsspezialisten nach einer Messung einen anderen Antrieb vorschlagen,<br />
bietet das Unternehmen zugleich einen weiteren Service an. „Wir ermöglichen<br />
dann, die Anlage mit dem von uns empfohlenen Antrieb zu fahren und eine<br />
erneute Messung im gleichen Zeitraum durchzuführen“, sagt Niermann. Dann können<br />
die Auswertungen in einer TCO-Analyse (Total Cost of Ownership) verglichen<br />
und die kosten- und energieeffi zienteste Lösung kann ermittelt werden.<br />
REDUZIERUNG DER VARIANTEN<br />
So signifikant die Vorteile einer Nord Eco-Messung für ein einzelnes Antriebssystem<br />
sind, über eine gesamte Anlage gesehen, potenzieren sie sich sogar noch. „Bei<br />
großen Anlagen mit zahlreichen Antrieben, etwa in der Intralogistik, kann der<br />
Eco-Service dazu führen, die Anzahl unterschiedlicher Antriebssysteme deutlich<br />
zu verkleinern“, erzählt Antriebsexperte Niermann. Eine solche Variantenreduzierung<br />
hilft, über die gesamte Anlage gesehen Verwaltungskosten zu minimieren<br />
und Produktions-, Logistik-, Lager- sowie Serviceprozesse zu straffen. Die hocheffizienten<br />
Nord Motoren, die ein konstantes Drehmoment über einen großen Drehzahlbereich<br />
leisten, eignen sich besonders für eine Variantenreduzierung.<br />
In zahlreichen Messungen hat Nord Drivesystems bisher schon die Lastprofile<br />
von Antriebssystemen erstellt. Das Unternehmen bietet den Service sowohl für<br />
Anlagen mit eigenen als auch mit Fremdkomponenten. „Dass wir die erhobenen<br />
Kundendaten vertraulich behandeln, versteht sich von selbst“, betont<br />
Niermann. „Vielen Kunden haben wir mit dem Eco-Service schon geholfen,<br />
die Energieeffizienz ihrer Produktion zu verbessern und damit auch ihren Carbon<br />
Footprint zu verkleinern.“<br />
Bilder: Nord Drivesystems<br />
www.nord.com<br />
04<br />
DIE IDEE<br />
„Wir haben zum Beispiel ein Antriebssystem<br />
untersucht. Dabei stellten wir<br />
eine durchschnittliche Leistungsaufnahme<br />
von 1,1 kW fest, in der Spitze<br />
waren es 1,9 kW. Angetrieben wird das<br />
System von einem 4-kW-Motor(!), der<br />
damit im Schnitt um weniger als 30<br />
Prozent ausgelastet ist. Ein typischer<br />
Fall von Überdimensionierung.“<br />
Jörg Niermann, Bereichsleiter Marketing,<br />
Nord Drivesystems, Bargteheide<br />
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mit Kühlschmiermitteln<br />
oft schon<br />
nach sehr kurzer<br />
Betriebsdauer.<br />
Sicherheitsexperte Hema fertigt deshalb ausschließlich<br />
Verbundsicherheitsscheiben aus Polycarbonat und<br />
Sicherheitsglas. Dabei schützt das Sicherheitsglas zum<br />
Maschineninnenraum die Polycarbonatscheibe vor der<br />
Benetzung mit Kühlschmierstoffen; die Polycarbonatscheibe<br />
zur Bedienerseite weist eine wesentlich höhere<br />
Rückhaltefähigkeit auf und sorgt für die Sicherheit des<br />
Maschinenbedieners. Je nach Anforderung lassen sich<br />
die Scheiben gerade oder gebogen anfertigen. Die<br />
Polycarbonatscheiben in Stärken von 5 bis 15 mm sind<br />
mit einer Oberflächenbeschichtung versehen, die die<br />
Scheibe vor Kratzern und Abrieb schützt. Alle Sicherheitsscheiben<br />
werden entsprechend der jeweils<br />
gültigen Maschinenrichtlinie für jede Werkzeugmaschine<br />
individuell konfiguriert und hergestellt. In Anlehnung<br />
an die Empfehlungen der Berufsgenossenschaft<br />
und des Vereins Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken<br />
(VDW) rät Hema zum Austausch von Maschinensicherheitsscheiben,<br />
bestehend aus Glas und Polycarbonat,<br />
spätestens nach einer Verwendungsdauer von fünf<br />
spätestens nach acht Jahren. Bei plastischen Verformungen<br />
(Beulung) durch vorangegangene Aufprallbeanspruchung,<br />
bei Rissen, beschädigter Randabdichtung,<br />
eingedrungenem Kühlschmierstoff im Verbundaufbau<br />
oder einer beschädigten Schutzscheibe ist ein sofortiger<br />
Austausch erforderlich.<br />
www.hema-group.com<br />
EFFIZIENZ DURCH INNOVATION<br />
Je präziser Kugelgewindetriebe gefertigt<br />
werden, desto nachhaltiger und langlebiger<br />
sind sie. Nachhaltigkeit beginnt bei<br />
August Steinmeyer bereits im Gespräch<br />
mit dem Anwender. Wolfgang Klöblen,<br />
Entwicklungsleiter bei August Steinmeyer<br />
erklärt dazu: „Unser Ziel ist mehr<br />
Nachhaltigkeit im Maschinenbau sowie<br />
ein verantwortungsvoller Umgang mit<br />
Ressourcen.“ So realisiert das Unternehmen<br />
laufend anwenderspezifische<br />
Entwicklungen. Eine davon ist die<br />
Mutternbaureihe mit Eta-Plus-Technologie,<br />
die für eine optimale Kraftübertragung<br />
vom Motor auf den Schlitten sorgt: „Damit lässt sich nicht<br />
nur der Verschleiß von Präzisions-Kugelgewindetrieben signifikant<br />
verringern und ihre Lebensdauer verlängern“, betont Klöblen.<br />
„Auch der Energieverbrauch in der Anwendung wird so um bis zu<br />
50 Prozent reduziert.“ Möglich wird das durch die reduzierte<br />
Reibung, erhöhte Steifigkeit und die Steigerung des Wirkungsgrads.<br />
Ein positiver Nebeneffekt ist die geringere Erwärmung, die<br />
eine zusätzliche Kühlung überflüssig macht, und die geräuschdämpfende<br />
Wirkung des Eta-Plus-Verfahrens. Außerdem hat<br />
August Steinmeyer spezielle Abstreifer für seine Kugelgewindetriebe<br />
entwickelt, die mit einem Minimum an Schmiermitteln, ein<br />
Maximum an Zuverlässigkeit ermöglichen. Sollte zum Beispiel die<br />
Abdeckung versagen, wird durch die Verwendung von Doppelabstreifern<br />
die Wahrscheinlichkeit minimiert, dass der Kugelgewindetrieb<br />
ausfällt. Im Rahmen der Weiterentwicklung seiner<br />
Produkte wurde zudem ein optimiertes Gewindeschleifverfahren<br />
für die Spindeln der Kugelgewindetriebe etabliert. Dies führt nun<br />
zu einer verbesserten Schmierung, einem sanfteren und glatteren<br />
Lauf der Mutter sowie zu einer höheren Gleichmäßigkeit des<br />
Leerlaufdrehmoments. Ergebnis: Weniger Vibrationen und eine<br />
geringere Geräuschentwicklung bei hohen Drehzahlen sowie eine<br />
höhere Qualität, Laufruhe und Lebensdauer.<br />
www.steinmeyer.com<br />
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Intelligente Antriebstechnik<br />
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Bauteile von Mayr, wie das Modul Roba-brake-checker oder die drehmomentmessende Wellenkupplung<br />
Roba-drive-checker, liefern Daten und ermöglichen damit die smarte Produktion und vorausschauende<br />
Maschinenwartung. Das Monitoring der Sicherheitsbremsen erfolgt mit dem nachrüstbaren Modul Robabrake-checker,<br />
das in die Spannungsversorgung der Bremse geklemmt wird. Das Modul erkennt durch eine<br />
erweiterte Analyse von Strom und Spannung die Bewegung der Ankerscheibe und weiß, in welchem Zustand<br />
sich die Bremse befindet. Der Brake-checker leistet neben der Überwachung von Schaltzustand und kritischer<br />
Spulentemperatur auch eine präventive Funktionsüberwachung auf Verschleiß, Funktionsreserve und Fehler.<br />
In einer erweiterten Ausführung ist das Modul mit einer zusätzlichen Platine mit Schnittstelle ausgestattet. Über die kann es Daten<br />
zu Schaltzeit, Strom, Spannung, Widerstand, Leistung und relativem Anzugsstrom liefern. Damit sind auch Verläufe auswertbar,<br />
Auffälligkeiten im Prozess lassen sich schnell erkennen und somit Schlüsse aus komplexen Zusammenhängen ziehen und auch die<br />
Integration in Fernwartungssysteme ist möglich. Auch die Wellenkupplungen von Mayr können mehr als Drehmomente übertragen<br />
und Wellenversatz ausgleichen. Sie sitzen genau am Ort des Geschehens und sind damit prädestiniert für intelligente Monitoring-<br />
Konzepte. Ziel ist die intelligente Kupplung, die Auskunft über den Status des Antriebsstrangs gibt. So beruht der Drive-checker auf<br />
einer Standard-Stahllamellenkupplung und lässt sich somit in viele bestehende Anwendungen integrieren.<br />
www.mayr.com<br />
FÜR MAXIMALE<br />
VORSCHUBKRAFT<br />
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Stand E47<br />
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Die neue Ritzel-Serie PM2<br />
erweitert das Neugart-Portfolio<br />
an Planetengetrieben mit<br />
werkseitig vormontiertem<br />
Ritzel aus eigener Produktion:<br />
Wie das bestehende PM1-Ritzel<br />
ist auch das neue PM2 für<br />
Getriebe mit Flansch-Abtriebswelle<br />
konzipiert und<br />
mit einer genormten mechanischen<br />
Schnittstelle ausgestattet.<br />
Die beiden Serien<br />
unterscheiden sich jedoch in<br />
ihrer Größe. Anders als das<br />
PM1 mit einer Zähnezahl ab<br />
26 bei Modul 2, beginnt das<br />
Spektrum des PM2 schon mit<br />
16 Zähnen bei Modul 2. Die<br />
neuen Ritzel ermöglichen<br />
aufgrund ihres geringeren<br />
Durchmessers, je nach<br />
Kombination, eine mehr als<br />
dreimal höhere Vorschubkraft<br />
als bisher. Die PM2-Ritzel sind<br />
für Getriebe der Baugröße<br />
090 bis 200 erhältlich und für<br />
insgesamt vier Getriebebaureihen<br />
mit Flansch-Abtriebswelle<br />
verfügbar. Darunter ist<br />
auch das Koaxialplanetengetriebe<br />
PFHE. Bei der Precision<br />
Line sind es die Koaxialplanetengetriebe<br />
PSFN und PLFN<br />
sowie das platzsparende<br />
Winkelgetriebe WPSFN.<br />
www.neugart.com<br />
FREILÄUFE<br />
Rücklaufsperren • Überholkupplungen • Vorschubfreiläufe<br />
www.ringspann.de
GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />
PLATTFORM FÜR GETRIEBE<br />
NIE MEHR GEDANKEN UM DEN<br />
ANTRIEBSSTRANG MACHEN<br />
Ohne Antriebe dreht sich buchstäblich nichts auf der Welt, auch in Zeiten<br />
zunehmender Digitalisierung nicht. Es wird kein Rohstoff verarbeitet, kein<br />
Nahrungsmittel produziert, kein Container verladen, keine Energie gewonnen,<br />
kein Smartphone produziert, ohne dass ein Getriebe involviert ist. Ein Hersteller<br />
produziert dafür nun Getriebe exakt nach Anwenderwunsch.<br />
Seit mehr als 120 Jahren ist das Unternehmen Flender weltweit<br />
in der Antriebstechnologie zuhause und stattet nahezu<br />
alle Industrien mit Antriebsprodukten aus. Von der<br />
Rohstoffgewinnung über das Transportwesen bis hin zu<br />
chemischen Prozessen: Über 500.000 Flender-Getriebe sind derzeit<br />
auf der Welt im Einsatz. Gut 30 Jahre nachdem Flender mit<br />
dem Flender-Zahnradgetriebe einen Standard für Industrie-<br />
Doris Bush, Vice President Corporate Development<br />
& Communications, Flender GmbH , Bocholt<br />
getriebe definiert hat, präsentiert der Antriebsspezialist auf der<br />
Hannover Messe nun den Nachfolger: Flender One.<br />
NEUER WEG FÜR INDUSTRIEGETRIEBE<br />
Flender geht einen neuen Weg, bei dem nicht mehr ein Standard<br />
im Vordergrund steht. Das neue Flender One bedeutet, dass der<br />
Hersteller ein Getriebe exakt nach den individuellen Anforderungen<br />
produziert. Durch einen voll digitalen Engineering-Prozesses<br />
benötigt die Herstellung von der Bestellung bis zur Inbetriebnahme<br />
trotzdem weniger Zeit. Anwender können es ohne<br />
Hilfe und Getriebe-Know-how konfigurieren. Und die Getriebe<br />
18 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />
sind so smart, dass sie durch die vollintegrierte Sensorik und<br />
Onboard-Analytik die Wartung vereinfachen und vor Ausfällen<br />
schützen. Es ist die nächste Ausbaustufe der Flender-One-Plattform<br />
für Industriegetriebe, der laut Hersteller weitere Entwicklungen<br />
folgen werden.<br />
Flender-CEO Andreas Evertz: „Das Einzigartige an Flender<br />
One ist, dass es immer genau die Anforderungen des Kunden<br />
trifft und vieles dennoch völlig automatisch im Hintergrund läuft,<br />
ohne dass sich der Anwender darüber Gedanken machen müssen<br />
– über den gesamten Lebenszyklus von der Bestellung bis<br />
zum Betrieb in der Anlage. Ein Meilenstein ist die vollständige<br />
Digitalisierung des Engineering-Prozesses. Automatische Konstruktion<br />
von Bauteilen nach Kundenanforderung, ohne dass ein<br />
Mensch eingreifen muss. So sieht unserer Meinung nach die Zukunft<br />
der Industrie aus.“ Rouven Daniel, President Industrial Gears,<br />
ergänzt: „Die Effizienz steht über allem. Jedes Getriebe wird<br />
auf die individuellen Anforderungen ausgelegt. Jeder bekommt<br />
genau das, was er braucht – nicht weniger und vor allem nicht<br />
mehr. Dazu erleichtern und beschleunigen wir alle Prozesse inklusive<br />
vorausschauendem Service. Das spart Zeit und Geld und<br />
trägt durch minimalem Ressourceneinsatz zum Klimaschutz bei.“<br />
DIGITALE ANTRIEBSINTELLIGENZ KANN MEHR<br />
Zur Flender-One-Plattform gehört auch die neue Antriebsintelligenz<br />
AIQ. Durch die integrierte Sensorik und Analysefunktionen<br />
liefert die Intelligenz alle relevanten Informationen über den<br />
Antrieb während des Betriebs. Die detaillierte Zustandsüberwachung<br />
der einzelnen Komponenten erkennt Abweichungen zum<br />
Normalbetrieb frühzeitig und ermöglicht die Erkennung potenziell<br />
schädigender Zustände. Serviceeinsätze können somit rechtzeitig,<br />
schnell und proaktiv, zugeschnitten auf die jeweiligen<br />
Bedürfnisse durchgeführt werden. Das schont Ressourcen und<br />
erhöht die Verfügbarkeit der Anlage.<br />
Ihr Partner für maßgeschneiderte Antriebslösungen<br />
» Kundenspezifische Servomotoren<br />
auch mit Hohlwelle, Luft- und Wasserkühlung<br />
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www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 19
GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />
01<br />
02<br />
01 Das läuft: Portalkräne und Förderbänder<br />
sind zwei Fokus-Applikationen der Flender<br />
One-Plattform<br />
02 Klein und schlau: Teil der neuen Plattform<br />
ist die Getriebeintelligenz, mit der sich Kosten<br />
senken und die Effizienz erhöhen lassen<br />
DIE IDEE<br />
Auch das Flender-Kupplungsportfolio ist durch AIQ digital. AIQ<br />
Detect ermöglicht Produktionsanlagen fest im Blick zu haben<br />
und verhindert, dass zum Beispiel ein poröses Elastomer zum<br />
Stillstand der gesamten Produktion führt. Zusammen mit den<br />
Service-Leistungen wie Retrofit von Alt- oder Fremdantrieben<br />
bietet Flender ein Komplettpaket, damit Betreiber nicht mehr<br />
über den Antrieb ihrer Anlagen nachdenken müssen.<br />
ANTRIEBSTECHNOLOGIE DIE KLIMA SCHÜTZT<br />
Nachhaltigkeit steht nicht nur bei Flender One und AIQ im Fokus.<br />
Flender ist Ende 2022 beim Ecovadis-Nachhaltigkeitsrating mit<br />
der Goldmedaille ausgezeichnet worden und zählt damit laut<br />
dem Anbieter von Nachhaltigkeitsbewertungen zu den fünf Prozent<br />
der nachhaltigsten Unternehmen weltweit.<br />
Dazu Evertz: „Unser Anspruch: Flender ist der Partner der<br />
Wahl für eine nachhaltige Zukunft, ist keine bloße Phrase. In allen<br />
Produktentwicklungen, Unternehmensbereichen und unseren<br />
Supply Chains schauen wir ständig nach Potenzialen den<br />
CO 2<br />
-Fußabdruck und die Verschwendung von Ressourcen zu minimieren.<br />
Flender One ist auch hier ein perfektes Beispiel. Es<br />
zeigt, wie wir heutzutage durch Produktdesign, Digitalisierung<br />
und die enge Zusammenarbeit mit Kunden und Lieferanten<br />
industrielle Prozesse so gestalten können, dass unser Planet<br />
auch für die zukünftigen Generationen lebenswert bleibt.“<br />
Bilder: Flender<br />
www.flender.com<br />
„Das Einzigartige an Flender One ist,<br />
dass es immer genau die Anforderungen<br />
der Anwender trifft und<br />
vieles dennoch völlig automatisch<br />
im Hintergrund läuft, ohne dass sie<br />
sich darüber Gedanken machen<br />
müssen – über den gesamten<br />
Lebenszyklus von der Bestellung<br />
bis zum Betrieb in der Anlage.<br />
Ein Meilenstein ist auch die vollständige<br />
Digitalisierung des<br />
Engineering-Prozesses.“<br />
Andreas Evertz, CEO,<br />
Flender, Bocholt<br />
20 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
INTELLIGENTE DIREKTANTRIEBE AUCH<br />
MIT IE-BUSSEN<br />
Die Positioniersysteme<br />
PSD 48x<br />
und 49x von<br />
Halstrup-Walcher<br />
sind mit Industrial-<br />
Ethernet-Busschnittstellen<br />
erhältlich. Neben<br />
CANopen und<br />
IO-Link bedienen sie auch die Bussysteme Ethercat,<br />
Profinet und Ethernet/IP. Mit Maßen ab 63,5 × 63 × 42 mm<br />
sind diese Positioniersysteme eine platzsparende Lösung<br />
bei gleicher Funktionalität wie größere Modelle. Die<br />
Direktantriebe sind so konstruiert, dass sie flexibel in den<br />
Maschinen eingesetzt werden können. Die Steckeranschlüsse<br />
und das Vorsatzgehäuse können in verschiedenen<br />
Drehrichtungen geliefert werden. Außerdem können die<br />
Produkte hinsichtlich des Drehmoments, der Schutzart, der<br />
Anschlüsse und Zertifizierungen individuell konfiguriert<br />
werden. Mit der Vernetzung der Positioniersysteme über<br />
IE-Busse können etwa Diagnosemeldungen in Echtzeit<br />
übertragen werden. Durch eine galvanische Trennung von<br />
Motor und Steuerung ist die Buskommunikation auch bei<br />
einem Nothalt für Statusrückmeldungen verfügbar.<br />
www.halstrup-walcher.de<br />
INDUKTIVES LINEARMESSSYSTEM<br />
Mit Einführung der Produktfamilie BIR bringt Balluff ein<br />
neues induktives und überaus schnelles Positionsmesssystem<br />
auf den Markt. Zusätzlich zu einer hohen Wiederholgenauigkeit<br />
und Messfrequenz von mindestens 10 kHz<br />
hat das BIR einen großen, einstellbaren Messbereich<br />
sowie ein besonders kompaktes, flaches Gehäuse mit<br />
kleinen Blindzonen von weniger als 30 Millimetern.<br />
Weitere Pluspunkte sind eine hohe Signalstabilität und<br />
eine ausgezeichnete elektro magnetische Verträglichkeit.<br />
BIR folgt auf die induktiven Wegmesssysteme BIW.<br />
Mit erweiterten technischen Parametern und einer<br />
überarbeiteten Mechanik des Messsystems reagiert Balluff<br />
so auf die steigenden Marktanforderungen. Die neue<br />
Produktfamilie ist bereit für das Smart Automation und<br />
Monitoring System von Balluff (SAMS) sowie für das<br />
Industrial Internet of Things. Die Möglichkeiten zur<br />
kontinuierlichen Zustandsüberwachung (Condition<br />
Monitoring), die flexiblen Schnittstellen sowie die einfache<br />
Parametrierung und Diagnose via IO-Link reduzieren<br />
Einrichtungs- und Umrüstzeiten. Indem BIR die Fehlersuche<br />
erleichtert, trägt es dazu bei, Ausfallzeiten der<br />
Maschinen und Anlagen zu verringern. Mit seiner Software-Lösung<br />
kommt das System unter anderem in<br />
Stanzanlagen, bei Industrierobotern, an Fabrikautomationsanlagen<br />
oder in Verpackungslinien zum Einsatz.<br />
Optional kann BIR mithilfe des Balluff Engineering Tools<br />
(BET) über IO-Link konfiguriert werden.<br />
www.balluff.com
STEUERN UND AUTOMATISIEREN<br />
INDIVIDUELLER ROTORPOSITIONSGEBER<br />
MASSGESCHNEIDERT<br />
UND VARIABEL<br />
Die Effizienz, Geräuschentwicklung<br />
und Lebensdauer elektrischer Traktionsantriebe<br />
ist abhängig von der Signalqualität der<br />
verwendeten Sensorik. Hier hilft ein neuartiger<br />
induktiver Rotorpositionsgeber,<br />
die entsprechenden Signale in hochgenauer<br />
Güte zu erhalten.<br />
Der technologisch neuartige induktive Rotorpositionsgeber Variocoder<br />
von Lenord+Bauer ist eine maßgeschneiderte, variable Einbaulösung<br />
nach dem Baukastenprinzip, die sich durch automatisierte<br />
Designmethoden optimal dem individuellen Motordesign<br />
der Kunden anpasst. Dank umfangreicher Konfigurationsmöglichkeiten<br />
entsteht in kürzester Zeit ein individueller serienfähiger Prototyp. Diese<br />
Flexibilität unterstützt das hohe Innovationstempo in der Elektromobilität.<br />
Der wartungsfreie Rotorpositionsgeber liefert hochgenaue Signale, die<br />
deutliche Verbesserungen der Effizienz, Reichweite, Geräuschentwicklung<br />
und Lebensdauer elektrischer Traktionsmotoren ermöglichen.<br />
Durch eine optimale Analog-/Digitalwandlung der vom Sensor gelieferten<br />
Signale im Controller können fehlerhafte Quantifizierungen durch<br />
Offset- und Amplitudenfehler vermieden werden. So wird nicht nur die<br />
Leistung und Zuverlässigkeit der Motoren gesteigert, sondern auch die<br />
Energieeffizienz erhöht.<br />
ALTERNATIVE ZUM RESOLVER<br />
Eine passende Lösung für die Anforderungen an moderne Fahrzeugantriebe<br />
ist somit der berührungslose und verschleißfreie induktive Rotorpositionsgeber<br />
Variocoder, der keine Lager oder Kupplungen benötigt. Die vollständige<br />
Abtastung über mechanische 360 ° erlaubt eine hohe Montagetoleranz,<br />
ohne die Funktion und Genauigkeit zu beeinflussen. Die integrierte<br />
Signalauswertung und Aufbereitung liefert Signale, welche in gängigen<br />
Antriebscontrollereingängen direkt ohne Mehraufwand weiterverarbeitet<br />
werden können. Die Sinus-/ Cosinus-Signale sind auch bei hohen Montagetoleranzen<br />
nahezu offsetfrei und amplitudenstabil. Selbst bei Drehzahlen<br />
bis zu 40.000 Umdrehungen und hohen Temperaturen werden stabile<br />
Signale ausgegeben und ermöglichen über den gesamten Arbeitsbereich<br />
eine präzise und zuverlässige Bestimmung von Pollage und Drehzahl.<br />
Damit ist der Rotorpositionsgeber den weit verbreiteten Resolvern und<br />
einfachen magnetischen Systemen laut Hersteller deutlich überlegen und<br />
Ulrich Marl, Key Account Manager, Lenord+Bauer, Oberhausen<br />
DIE IDEE<br />
„Die Effizienz, Geräuschentwicklung<br />
und Lebensdauer elektrischer<br />
Traktionsantriebe ist abhängig von<br />
der Signalqualität der verwendeten<br />
Sensorik. Hier hilft unser neuartiger<br />
induktiver Rotorpositionsgeber,<br />
die entsprechenden Signale in<br />
hochgenauer Güte zu erhalten.<br />
Der Rotorpositionsgeber ist innerhalb<br />
kürzester Zeit mechanisch und<br />
elektrisch individuell konfigurierbar.<br />
Der Vorteil: Nicht der Motor wird<br />
dem Sensor angepasst, sondern der<br />
Sensor dem Motor.“<br />
Ulrich Marl, Key Account Manager,<br />
Lenord+Bauer, Oberhausen<br />
22 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
ermöglicht die Regelung von Antrieben aus dem Stillstand<br />
sowie im gesamten Geschwindigkeitsbereich<br />
mit maximalen Drehmomenten und hoher Regelgüte.<br />
INDIVIDUELLE LÖSUNG NACH DEM<br />
BAUKASTENPRINZIP<br />
Der Variocoder ist innerhalb kürzester Zeit mechanisch<br />
und elektrisch individuell konfigurierbar. Der<br />
Vorteil: Nicht der Motor wird dem Sensor angepasst,<br />
sondern der Sensor dem Motor. Ohne zeitraubenden<br />
Entwicklungsaufwand erhält der Kunde eine individuelle<br />
Einbaulösung nach dem Baukastenprinzip. Dank<br />
Rapid-Prototyping stehen den Anwender zu Preisen<br />
wie bei einem Sensor aus der Massenproduktion innerhalb<br />
von vier Wochen individuelle Funktionsmuster<br />
und Prototypen zur Verfügung. Falls erforderlich,<br />
können zur kundenspezifischen Qualifikation zusätzliche<br />
Tests im hauseigenen Labor durchgeführt werden.<br />
Der induktive Sensor ist elektrisch auf die Anforderungen<br />
des Antriebs ausgerichtet. Dabei wird die<br />
Anzahl der Sinus-/ Cosinus-Perioden pro mechanische<br />
Umdrehung der Motorwelle auf die Polpaarzahl<br />
der Synchronmaschine abgestimmt.<br />
01 Platzsparend zu<br />
montieren: Der neuartige<br />
induktive Rotorpositionsgeber<br />
passt in jedes<br />
Motorenkonzept<br />
02 Für jeden was dabei:<br />
Der Variocoder in<br />
unterschied lichen<br />
Baugrößen<br />
01<br />
02<br />
Bilder: Lenord+Bauer<br />
www.lenord.de<br />
HEAVYDUTY<br />
INTELLIGENTE GLEITLAGERLÖSUNGEN –<br />
FÜR EINEN REIBUNGSFREIEN ABLAUF UND MEHR EFFEKTIVITÄT<br />
PASSION FOR TECHNOLOGY.
STEUERN UND AUTOMATISIEREN<br />
Angela Struck,<br />
Presse Service<br />
Büro, Ried<br />
KOMPAKTE PLATTFORM<br />
HUNGER AUF STEUERUNG<br />
Eine Servoantriebsplattform hat sich weiterentwickelt:<br />
Zum einen führten neue kundenspezifische Funktionen zu einer<br />
Optimierung des Gesamtsystems. Zum anderen steigt deren<br />
Akzeptanz am Markt. Denn wenn sich diverse Einzeleinheiten in<br />
einem Gesamtsystem wiederfinden, kann das nur Vorteile in<br />
Sachen Einkauf, Lieferkette oder Wartung bringen.<br />
Eine Anwendung aus dem Einzelhandel verdeutlicht<br />
das Einsparpotential.<br />
Das Antriebssystem Kannmotion von Koco Motion und Adlos beherbergt<br />
mehrere diverse Einheiten in einem System und ermöglicht unterschiedlichste<br />
Anwendungsfälle. Laut Hersteller fungiert der Kannmotion wie eine Sparbüchse<br />
für Total Cost of Ownership (TCO). Viele sonst benötigte Einzelkomponenten<br />
wie Encoder, Steuerung, Verkabelung und so weiter reduzieren sich auf ein Gesamtsystem,<br />
in das die Einzelkomponenten alle integriert sind. Außerdem bieten die Antriebe<br />
nur die Funktionen, welche in der jeweiligen Applikation erforderlich sind.<br />
Das Antriebssystem arbeitet auch im Dauerlauf zuverlässig wie ein Servomotor und<br />
lässt sich über Befehle oder Ablaufprogramme voll programmieren. Der aus einem DC-<br />
Motor oder Schrittmotor mit integriertem Single-turn-absolut-Encoder und einer<br />
direkt angebauten Schrittmotorsteuerung bestehende Closed-Loop-Antrieb ist einfach<br />
aufgebaut. Er verfügt über diverse digitale Ein- und Ausgänge und einen analogen Eingang.<br />
Trotz der integrierten Einheiten benötigt das kompakte Antriebssystem nur<br />
einen geringen Bauraum.<br />
In der integrierten, programmierbaren Steuerung können komplexe Programme abgelegt<br />
und aufgerufen werden. Und auch die Eingangssignale lassen sich in die Programme<br />
integrieren. Die Ausgangssignale können weiteren Einheiten wiederum als Eingangssignal<br />
dienen. So lassen sich mit den Antrieben eine Reihe von Bewegungen in einer<br />
Maschine automatisieren. Die Servomotor-Plattform ermöglicht den Anschluss von zwei<br />
Antriebsarten: Schritt- oder Gleichstrommotor. Die Eingänge, Ablaufprogramme und die<br />
eingesetzte Software sind für beide Motorarten gleich. Die Schrittmotor-Ausführung gibt<br />
DIE IDEE<br />
„Mit Kannmotion haben wir ein<br />
Produkt in mehreren Größen für den<br />
Markt entwickelt. Dabei war die<br />
Miniaturisierung auf eine Platinengröße<br />
von 28 × 28 mm (Nema 11)<br />
eine der größeren Herausforderungen,<br />
die wir gemeistert haben. Diese<br />
Steuerung sollte die Funktionalität<br />
der größeren Schwester 42 × 42 mm<br />
(Nema 17) enthalten, aber eine<br />
kompaktere Bauform bieten. Nun<br />
gibt es eine optimierte Lösung für<br />
Anwendungen unter wenig Platz. “<br />
Olaf Kämmerling, Geschäftsführer<br />
Koco Motion, Dauchingen<br />
24 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
| AT12-22G |<br />
es in den Flanschgrößen Nema 11, 14, 17, 23, 24 und 34 mit<br />
Drehmomenten von 0,05 bis 12 Nm. Die Versorgungsspannung<br />
kann zwischen 12 bis 48 V betragen und es gibt eine Steuerungsbauform<br />
für einen maximalen Phasenstrom von 10 A. Das<br />
sorgt für einen maximalen Output des Schrittmotors mit einem<br />
stabilen Drehmoment über einen größeren Drehzahlbereich<br />
und ein deutlich dynamischeres Verhalten.<br />
SCHRITT- ODER DC-MOTOR<br />
Die bürstenbehaftete Gleichstrommotor-Variante eignet sich<br />
für hoch dynamische Anwendungen ohne Getriebe und kann<br />
für einen kraftvollen und kompakten Einsatz mit Getriebe ausgelegt<br />
werden. Die Abmessungen der Steuerung betragen<br />
42 × 42 mm, der Leistungsbereich umfasst 45 V und bis zu 2 A<br />
Motorenstrom bei optimaler Kühlung sind bis zu 4 A möglich.<br />
Die Plattform besteht aus 80 Prozent Standard-Bausteinen,<br />
die sich nach dem Baukastenprinzip individuell zusammenstellen<br />
lassen. Die intuitive Programmierung von Abläufen<br />
machen den Antrieb besonders prädestiniert für dezentrale<br />
Insellösungen ohne aufwendige übergeordnete Steuerungen.<br />
Das Konzept eignet sich besonders für kostengünstige, individuelle<br />
Lösungen ab kleinen Serien.<br />
Weitere Anwendungen sind Positionierungen, geregelte<br />
Dauerläufe oder programmierte Bewegungsabläufe. Mit dem<br />
DC-Motor sind selbst einfachste Anwendungen automatisierbar.<br />
Oft nur aus einer Achse bestehend, erhält der Antrieb auf<br />
verschiedene Gegebenheiten hin ein Signal zur weiteren Verarbeitung.<br />
Ein fest hinterlegtes Programm, welches abgefahren<br />
wird, ist hier genauso eine Option wie eine von der am<br />
Analogeingang angelegten Spannung abhängige Position. Beispiele<br />
sind Regel- und Stellventile oder der Antrieb einer Achse<br />
mit unterschiedlichen Drehzahlen. Mit der Auswertung der<br />
Analogspannung am Eingang kann unter anderen auch eine<br />
Drehzahl, abhängig von der angelegten Spannung, variieren.<br />
Das ermöglicht nicht nur eine Regelung der Position, sondern<br />
auch der Drehzahl.<br />
Das Beispiel einer automatisierten Backwaren-Verkaufsstation<br />
verdeutlicht das Einsparpotential des Servomotors. Der<br />
Anwender bietet aus Hygienegründen sein Brotsortiment hinter<br />
Glas an. Das Brot im Verkaufsstand wird über eine Glastür<br />
für den Kunden zugänglich. Dazu muss er den Öffnungsmechanismus<br />
betätigen. Sobald das geschieht, startet ein vorprogrammiertes<br />
Ablaufprogramm. Der Druck auf die Tür wird<br />
von der Steuerung durch den integrierten Absolut-Encoder erkannt.<br />
Die detektierte Positionsänderung am Encoder durch<br />
die Bewegung der Tür startet das Ablaufprogramm. Dadurch<br />
wird die Tür sanft geöffnet. Nach Ablauf der einprogrammierten<br />
Zeit in Sekunden schließt sich die Tür wieder. Kann sie<br />
aufgrund eines Hindernisses nicht in ihre Endposition zurückfahren,<br />
sendet der Encoder ein Signal an die Steuerung,<br />
welche die Tür zurück in die Offen-Position schickt. Nach<br />
einer definierten Zeit startet der Schließvorgang von Neuem.<br />
Dieses Ablaufprogramm wird von nur einem System gesteuert:<br />
dem Kannmotion. Eine übergeordnete Steuerung ist für<br />
diese Anwendung nicht notwendig.<br />
Die ursprüngliche Lösung des Antriebs beinhaltete die<br />
Komponenten Motor, Getriebe, Encoder, Steuerung, Startknopf,<br />
Sensor und Verkabelung. Die verursachten Kosten und<br />
stellten auch Fehlerquellen dar. Mit der Kannmotion Konstruktion<br />
hat sich der Wartungsaufwand reduziert und das System<br />
ist zuverlässiger. Die nicht benötigte Verkabelung stellt<br />
zudem auch keine Fehlerquelle mehr dar und die Entwicklungskosten<br />
sind nur einmal angefallen.<br />
Hochkompakt<br />
und integriert<br />
Der Servoantrieb AMI812x<br />
Nur eine Anschlussebene mit allen<br />
Interfaces: direkt am Servoantrieb<br />
und ohne vorgelagerte I/O-Ebene<br />
Der Servoantrieb AMI812x:<br />
integrierter Servoantrieb für die kompakte Antriebstechnik (bis 48 V DC)<br />
kombiniert hochkompakt Servomotor, Endstufe und Feldbusanschluss<br />
für alle Motion-Anforderungen im Leistungsbereich bis 400 Watt<br />
für Einzelachsen oder auch mit Daisy-Chain Lösungen in der Maschine<br />
unterstützt schaltschranklose Maschinenkonzepte<br />
Schutzart IP65 mit Option Wellendichtring möglich<br />
Scannen und alle<br />
Servoantrieb-<br />
Vorteile erleben<br />
Halle 9,<br />
Stand F06<br />
Bilder: Koco Motion<br />
www.kocomotion.de
STEUERN UND AUTOMATISIEREN<br />
SERVOANTRIEBE UND IHRE STEUERUNG<br />
GESCHÜTZT BESSER ROLLEN<br />
Verpackung sparen ist ein Beitrag zum Umweltschutz. Dies gilt auch für<br />
sperrige Gegenstände wie Bürostühle. Damit die Ware trotzdem unversehrt<br />
ankommt, lassen sich die Rollen mit Kunststoffkappen schützen. Um die<br />
Schutzkappen für die Rollen aufzubringen, setzt ein Stuhl- und<br />
Möbelrollenspezialist auf moderne Automatisierungstechnik. Servoantriebe der<br />
Sigma-7-Serie und eine Steuerung spielen dabei eine zentrale Rolle.<br />
Was Rollen hat, muss nicht getragen werden. Das heißt<br />
aber nicht, dass Bürostühle bei der Auslieferung den<br />
ganzen Weg zum Kunden geschoben werden. Vom<br />
Lkw über den Parkplatz bis zum Schreibtisch im<br />
Büro lassen sich die Stuhlrollen aber durchaus auch für den<br />
(rollenden) Transport nutzen. Damit die Rollen ohne Kratzer<br />
ankommen, sollten sie allerdings geschützt sein. Kappen aus<br />
Kunststoff sind hierfür eine gute Lösung. Nach dem Transport<br />
lassen die sich einfach abnehmen und recyclen. Wie die Schutzkappen<br />
effektiv auf die Stuhlrollen kommen, zeigt dieser Beitrag.<br />
36.000 SCHUTZKAPPEN AM TAG<br />
Eine Stuhlrolle besteht quasi aus zwei einzelnen Rädern, auf die<br />
jeweils eine Kappe gepresst wird. Das geht vollautomatisch und<br />
mit beachtlicher Geschwindigkeit. Der Stuhl- und Möbelrollenspezialist<br />
Gross und Froelich in Weil der Stadt setzt dazu eine Maschine<br />
von Aramis Maschinenbau ein, die nach der Neukonstruktion mit<br />
Servotechnik jetzt mit Taktzeiten von 2,4 Sekunden arbeitet. Das<br />
heißt, je nach Rollenmodell werden im 24-Stundenbetrieb bis zu<br />
36.000 ringförmige Schutzkappen vollautomatisch auf die Räder<br />
aufgebracht, die dann Maschinen im weiteren Montageablauf zur<br />
kompletten Rolle verbinden. Das sind gut 10.000 Schutzkappen<br />
mehr als die Maschine vor der Neukonstruktion schaffte.<br />
Marco Vörös, Public Relations, Prospero GmbH, München<br />
ELEKTRIK STATT PNEUMATIK<br />
Um die kürzeren Taktzeiten zu realisieren, genügten im Prinzip<br />
zwei Maßnahmen: Die Kapazität des Rundtakttisches wurde von<br />
vier auf acht Aufnahmen für die Kunststoffkappen erweitert. Außerdem<br />
wurden drei der in der Maschine verbauten Pneumatikantriebe<br />
durch hochdynamische elektrische Servoantriebe ersetzt.<br />
Pneumatisch hätten sich die höheren Geschwindigkeiten kaum realisieren<br />
lassen, die mechanische Beanspruchung wäre unverhältnismäßig<br />
groß geworden. Zudem wirkt sich der jetzt deutlich niedrigere<br />
Druckluftverbrauch günstig auf die Betriebskosten aus.<br />
Bei den elektrischen Antrieben fiel die Wahl auf die Sigma-<br />
7-Serie von Yaskawa. Diese haben sich bereits in ähnlichen Anwendungen<br />
bewährt und überzeugten den Maschinenbauer<br />
Aramis. Laut Hersteller steht die Sigma-7-Serie für Eigenschaften<br />
wie schnelle Inbetriebnahme, hohe Produktionsleistung und<br />
maximale Betriebssicherheit. Weiterhin sind die reaktionsschnellen<br />
AC-Servomotoren sehr kompakt und haben einen<br />
ruhigen Lauf. Sie weisen eine hohe Auflösung (integrierter<br />
24-bit-Absolut-Encoder) und hohe Dynamik auf. Funktionen wie<br />
Vibrationsunterdrückung, Ausblendung von Maschinen-<br />
Resonanz frequenzen und Tuning-less-Funktion für die einfache<br />
Inbetriebnahme sind in den Servoverstärkern bereits integriert.<br />
Bei der Umrüstung der Schutzkappenmontage-Maschine<br />
arbeiteten der Maschinenbauer, sein Partner für die Elektrokonstruktion,<br />
die Firma Roggenstein Elektronik und die Automatisierungsspezialisten<br />
von Yaskawa zusammen. Insgesamt sind<br />
jetzt drei Servoachsen als 200 V Ausführung mit jeweils 400 W<br />
Leistung in der Maschine im Einsatz: Ein Antrieb ist für die<br />
26 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
STEUERN UND AUTOMATISIEREN<br />
01<br />
02<br />
01 Dreht immer: Kompakter Servoantrieb für<br />
den Greifer, der die Kunststoffkappen für die<br />
Stuhlrollen anhebt und auf dem Rundtisch platziert<br />
02 Rollt ständig: Im 24 Stundenbetrieb kann die Maschine bis zu<br />
36.000 Schutzkappen vollautomatisch auf die Räder montieren<br />
Horizontalbewegung der Zuführung zuständig. Eine pneumatische<br />
Lineareinheit mit Greifer übergibt die Kunststoffkappe von<br />
der Vereinzelung in das Nest des Rundschalttisches. Ein Elektrozylinder,<br />
der von einem zweiten Servoantrieb angetrieben wird,<br />
verpresst die Kappe mit der Stuhlrolle. Ein Druckkraftsensor erkennt<br />
den Kraftsprung beim Einrasten. Der und das Absolutwegmesssystem<br />
am Servomotor erkennen gemeinsam, ob der<br />
Pressvorgang erfolgreich ist. Der dritte Servoantrieb übernimmt<br />
die Horizontalbewegung beim Ablegen der Fertigteile auf der<br />
Rutsche. Über sie gelangen die nun geschützten Räder in eine<br />
Gitterbox und können zur weiteren Montage transportiert werden.<br />
Die Maschinensteuerung kommuniziert mit den Servo achsen<br />
über Profinet.<br />
ALLES GEMEINSAM<br />
Diese Steuerung aus der Slio-Serie, ebenfalls von Yaskawa, konnten<br />
die Inbetriebnehmer komfortabel in Siemens Step7 programmieren<br />
und anschließend durch ihren modularen Aufbau gut an<br />
die Anwendung anpassen. Die zusätzlich benötigten I/O-Module<br />
ließen sich einfach ergänzen und aneinanderreihen; prinzipiell<br />
sind auch nachträgliche Erweiterungen möglich. Weitere Geschwindigkeitsvorteile<br />
bringt der Rückwandbus des I/O-Systems,<br />
der mit 48 MBit/s arbeitet und ein feldbusunabhängiges Schalten<br />
mit einer zeitlichen Genauigkeit von ± 1 μs ermöglicht. Kurze<br />
Taktzeiten bei der Programmverarbeitung sorgen für schnelle<br />
Abläufe. Die Integration in die Anwendung erleichtert zudem<br />
die umfangreiche Systembibliothek der Steuerungen mit einer<br />
Vielzahl hinterlegter Funktionen, die die Ingenieure bei Bedarf<br />
freischalten können. Besonders bei einer Überarbeitung der<br />
Ursprungskonstruktion ist das natürlich sehr hilfreich. Dies gilt<br />
vor allem dann, wenn ein vorhandener Feldbus weiterhin verwendet<br />
werden soll.<br />
Profibus ist dafür ein typisches Beispiel. Auch bei der Softwareanpassung<br />
waren die Automatisierungsspezialisten für den<br />
Maschinenbauer und seine Elektrokonstruktionspartner eine große<br />
Hilfe, beispielsweise beim Einbinden der Pneumatik, der Visualisierung<br />
und der Kommunikation mit dem Bildverarbeitungssystem,<br />
das Gross und Froelich zur Qualitätssicherung einsetzt.<br />
Durch dieses „Alles aus einer Hand“-Prinzip verlief die Inbetriebnahme<br />
schnell und unkompliziert. Hard- und Software sind<br />
passend aufeinander abgestimmt und der Maschinenbauer hatte<br />
nur einen Ansprechpartner. Mittlerweile haben sich die modernisierte<br />
Maschine und die darin verbauten Komponenten im<br />
praktischen Einsatz bewährt und sorgen dafür, dass zahllose<br />
Stuhlrollen mit Schutzkappen versehen werden. Die hochdynamischen<br />
Servoachsen und die leistungsfähige Kompaktsteuerung<br />
tragen täglich dazu bei.<br />
Bilder: Yaskawa Europe, Gross und Froelich<br />
www.Yaskawa.de<br />
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www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 27
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
FIT FÜR KEINSTANTRIEBE<br />
MINI-ENCODER<br />
Ein Kit-Encoder mit einem Durchmesser von gerade<br />
einmal 22 mm ist für einen Mikroantriebsspezialisten<br />
natürlich von großem Interesse. Aber nicht nur die Größe,<br />
sondern auch der darin enthaltende Wiegand-Sensor überzeugten.<br />
Anwender legen heute viel Wert auf eine kompakte Bauweise,<br />
möchten aber, wenn möglich, keine Abstriche in<br />
Bezug auf die Encoder-Performance machen. Was im<br />
ersten Moment etwas widersprüchlich erscheint, hat<br />
der Antriebstechnikspezialist Maxon nun gemeinsam mit dem<br />
Drehgeberhersteller Posital gelöst.<br />
Maxon hat sich bei dem Multiturn-Encoder bewusst für den<br />
Einsatz eines Encoders von Posital entschieden, denn neben der<br />
Entwicklung des 22 mm Encoders war auch das Know-how von<br />
Posital rund um die Wiegand-Technologie ausschlaggebend.<br />
Denn diese Technik macht den Einsatz von Pufferbatterien<br />
überflüssig. Zwar hatte es schon früher Encoder mit einem<br />
Durchmesser von 22 mm gegeben, aber eben nicht in der<br />
Kombination Encoder – Wiegand-Technologie.<br />
MILLIMETERARBEIT<br />
Kernelement eines Wiegand-Sensors ist der Wiegand-Draht, über<br />
dessen Drehung im Magnetfeld sich Energie gewinnen lässt –<br />
nicht viel, aber genug, um bei einem Stromausfall die aktuelle<br />
Position des Motors zu behalten. Eine der Herausforderungen<br />
war es nun, den Wiegand-Sensor im 22 mm Gehäuse unterzubringen.<br />
Neben der konstruktiven und fertigungstechnischen<br />
Realisierung des nur 15 mm kurzen haarfeinen Wiegand-Drahts<br />
war es sehr knifflig, das detektierbare Magnetfeld für den Wiegand-<br />
Sensor auf die reduzierte Größe des Mini-Kits einzustellen. Denn<br />
einen solch empfindlichen magnetischen Sensor in einem Elektro-<br />
motor unterzubringen, ist nicht ganz trivial. Posital musste<br />
sicherstellen, dass dieser auch innerhalb der hier auftretenden<br />
Magnetfelder zuverlässig funktioniert. Ziel war, dem Anwender<br />
ein Gesamtsystem anzubieten, das er stressfrei einsetzen kann.<br />
Kleinstmotoren werden heute zum Beispiel in schnellen Pickand-Place-Anlagen<br />
oder Cobots eingesetzt, aber auch zunehmend<br />
in der Medizin oder Luftfahrt. In all diesen Bereichen hat<br />
Sicherheit höchste Priorität. Somit sind bei kurzfristigen Stromausfällen<br />
Encoder mit Wiegand-Draht sozusagen das Netz mit<br />
doppeltem Boden.<br />
PUFFERBATTERIE KEINE OPTIMALE LÖSUNG<br />
Für Maxon waren die bis dahin verfügbaren Lösungen mit Wiegand-Draht<br />
immer zu groß für deren Motorenportfolio und hätten<br />
zu viele Kompromisse beim Anwender erfordert. Und auch<br />
auf den Einsatz einer Pufferbatterie wollte der Hersteller unbedingt<br />
verzichten. Denn heutzutage sind viele Anwendungen so<br />
ausgelegt, dass Motor und Getriebe über die gesamte Lebensdauer<br />
hinweg wartungsfrei arbeiten sollen und müssen, deshalb<br />
kommt ein Austausch von Puffer-Batterien einfach nicht in Frage.<br />
Entstanden ist mit dem Kit-Encoder nun eine Einheit, die den<br />
erwähnten Durchmesser von 22 mm hat und 23 mm lang ist – und<br />
das inklusive Energiegewinnung. Damit lassen sich nun Motor<br />
und Feedback-System an einem beliebigen Ort in einer Anlage<br />
verbauen. Ein weiterer Vorteil ist die Robustheit des magnetischen<br />
Drehgebers, was gut zu den hochdynamischen Antrieben<br />
01 Der Encoder lässt sich nicht nur konfigurieren,<br />
sondern ist mit d = 22 mm extrem klein<br />
02 Mit Samthandschuhen: Eine der Herausforderungen<br />
war es, den 15 mm kurzen<br />
haarfeinen Wiegand-Draht konstruktiv und<br />
fertigungstechnisch zu realisieren<br />
01<br />
02<br />
28 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
von Maxon passt. Und die maximale Auflösung<br />
des Encoders ist mehr als ausreichend, auch<br />
wenn optische Drehgeber eine höhere Genauigkeit<br />
erzielen, leidet dann doch die Robustheit<br />
darunter. Posital ist übrigens in der Lage,<br />
die Genauigkeit softwaregestützt zu steigern.<br />
ANPASSUNGEN MÖGLICH<br />
Der neue Encoder wird unter dem Namen<br />
ENX 22 EMT verkauft, wobei ENX für einen<br />
konfigurierbaren Encoder steht. Maxon wird<br />
diesen Encoder auf diversen konfigurierbaren<br />
Produkten anbieten, besonders dort, wo der<br />
Anwender seinen gewünschten Antrieb selbst<br />
zusammenstellt. Er kann dann noch Anpassungen<br />
vornehmen, zum Beispiel die Motoroder<br />
Getriebe-Abgangswelle selbst definieren.<br />
Auch bei der Wahl der Signalübertragung hat<br />
der Anwender freie Hand. Beim ENX 22 EMT<br />
gibt es dafür die beiden Protokolle BiSS-C und<br />
SSI. Geplant sind zudem die Kombinationen<br />
mit den bürstenbehafteten DC-Motoren der<br />
Baureihe DCX ab Baugröße 22 mm und dem<br />
kompletten IDX-Portfolio an bürstenlosen<br />
Kompaktantrieben.<br />
Bereits im Angebot von Maxon ist die Kombination<br />
der Dreh geber mit den EC-4pole-<br />
Motoren. Dies sind drehmomentstarke Antriebe,<br />
die im Baukasten mit Bremse, Planetengetriebe<br />
und Abgangsspindel verfügbar sind.<br />
Dabei zeigt die Kombination der EC-4pole mit<br />
Spindel, Bremse und EMT-Encoder sehr<br />
schön, dass mit dem neuen Multiturn Encoder<br />
der Weg frei ist für Positionieraufgaben, auch<br />
ohne Endschalter.<br />
Durch die spezielle Wicklungstechnologie<br />
und den vierpoligen Magneten haben die<br />
EC-4pole-Antriebe eine hohe Leistung pro<br />
Volumen- und Gewichtseinheit. Die Motoren<br />
besitzen kein Rastmoment, einen hohen<br />
Wirkungsgrad und eine hohe Regel dynamik.<br />
Maxon plant weiterhin eine Kombination<br />
mit den EC-i-Motoren ab Baugröße 30 mm,<br />
was das Anwendungsgebiet weiter erhöhen<br />
wird. Die bürstenlosen EC-i-Motoren mit der<br />
eisenbehafteten Wicklung haben durch den<br />
optimierten Magnetkreis eine sehr hohe<br />
Drehmomentdichte und weisen trotzdem<br />
nur ein leichtes Rastmoment auf. Der mehrpolige<br />
innenliegende Rotor liefert aber ebenfalls<br />
eine hohe Dynamik.<br />
GERNE NOCH KLEINER<br />
Fragt man Maxon, ob sie sich noch kleinere<br />
Kit-Encoder wünschen, so lautet die Antwort<br />
klar ja. Der Antriebsspezialist kann sich<br />
durchaus Geber mit 16 mm (oder zumindest<br />
19 mm) Durchmesser vorstellen, dies sind die<br />
Motoren, die man am meisten verkauft.<br />
Vorerst ist man in der Schweiz aber mit den<br />
22 mm sehr zufrieden. Dies gilt vor allem für<br />
Anwendungen in der Laborautomation. Wenn<br />
bei diesen Systemen das ganze System gestoppt<br />
werden muss, ist es fatal dann die<br />
(End-)Positionen nicht zu kennen. Erneute<br />
Referenzfahrten zur Wiederinbetriebnahme<br />
wären erforderlich und sind nicht gewünscht.<br />
Dieser Aufwand entfällt, weil die Position<br />
gespeichert wurde und somit bekannt ist.<br />
Posital ist aktuell noch etwas zurückhaltend,<br />
was die Realisierung eines Kit-Encoders<br />
mit nur 16 mm Durchmesser angeht.<br />
Der Hersteller ist vorerst stolz auf seine Leistung,<br />
die 22 mm Durchmesser sicher realisiert<br />
zu haben. Gerade die Verkleinerung des<br />
Wiegand-Sensors forderte nicht nur die Entwicklungsabteilung,<br />
sondern auch die Investition<br />
in neue Werkzeuge. Deshalb wird es für<br />
Posital eine Herausforderung sein, neben der<br />
Entwicklung auch sicherzustellen, dass sie<br />
die Kosten weiter senken.<br />
Last but not least: Die Antriebssysteme von<br />
Maxon waren ja schon bei vielen Forschungsmissionen<br />
dabei, zum Beispiel auf dem Mond<br />
und dem Mars. Allerdings wird es noch etwas<br />
dauern, bis eines Tages auch die 22 mm Encoder<br />
ins All fliegen. Grund sind die hohen<br />
Anforderungen gerade in der Raumfahrt – hier<br />
müssen die Drehgeber erst noch auf der Erde<br />
über mehrere Jahre hinweg unter Beweis stellen,<br />
dass sie im täglichen Einsatz zuverlässig<br />
ihren Dienst tun.<br />
Bilder: Maxon, Posital<br />
www.maxongroup.de, www.posital.com<br />
DIE IDEE<br />
„Wir sehen eine wachsende Nachfrage<br />
nach Multiturn-Encodern in<br />
Kombination mit unseren Kleinstmotoren.<br />
Unsere Kunden legen<br />
dabei großen Wert auf eine kompakte<br />
Bauweise, möchten gleichzeitig<br />
aber keine Abstriche machen in<br />
Bezug auf die Encoder-Performance.<br />
Die Wiegand-Technologie in dem<br />
22 mm Encoder macht den Einsatz<br />
von Puffer-Batterien überflüssig.<br />
Das ist heutzutage ein echter<br />
Mehrwert.“<br />
Hermann Messner, Director Sales<br />
bei Maxon Motor, München<br />
Steif wie ein Direktantrieb.<br />
Kompakt wie ein Getriebemotor.<br />
Intelligent wie nie zuvor.<br />
www.harmonicdrive.de
WÄLZ- UND GLEITLAGER<br />
KERAMIK- UND EXSEV-LAGER<br />
LAGER FÜR EXTREME<br />
UMGEBUNGEN<br />
Keramiklager lassen sich im Vakuum, bei hohen<br />
Temperaturen, korrosiven Bedingungen oder bei<br />
hoher Partikelbelastung einsetzen. Sie haben<br />
somit spezielle Eigenschaften, die Stahllager nicht<br />
aufweisen. Ein Hersteller nutzt diese und weitere<br />
Vorteile für sein spezialisiertes Produktportfolio.<br />
Die Keramik- und EXSEV-Lager von Jtekt lassen sich auch<br />
im Vakuum, bei hohen Temperaturen, korrosiven Bedingungen<br />
oder bei hoher Partikelbelastung einsetzen.<br />
Keramiklager bestehen aus Keramikkomponenten und<br />
können bei Anwendungen eingesetzt werden, für die herkömmliche<br />
Lager nicht geeignet sind. Sie verfügen über spezielle Eigenschaften,<br />
die Stahllager nicht aufweisen, so sind sie zum Beispiel<br />
antimagnetisch und isolierend. Weiterhin sind sie extrem hitzebeständig,<br />
haben je nach Umgebungsbedingungen eine längere<br />
Lebensdauer und lassen sich in Vollkeramik- und Hybrid-Keramiklager<br />
unterteilen. Bei Vollkeramiklagern bestehen alle Bauteile<br />
aus Keramik, bei Hybrid-Keramiklagern nur die Wälzkörper. Der<br />
Außen- und Innenring der Hybrid-Keramiklager kann aus Spezialstahl<br />
wie kohlenstoffreichem Wälzlagerstahl bestehen. Darüber<br />
hinaus kann der Käfig je nach Betriebsbedingungen des Lagers<br />
aus Metall, Kunstharz oder Kompositmaterial gefertigt werden.<br />
SPEZIELLE UMGEBUNGEN<br />
Aus rostfreiem Stahl hergestellte Lager ohne Rostschutzöl eigenen<br />
sich perfekt für den Einsatz in Reinraumbereichen. Diese Lager<br />
können je nach Betriebsbedingungen wie Temperatur,<br />
Last und Drehgeschwindigkeit<br />
mit Schmierstoffen einer niedrigen<br />
Partikelemission eingesetzt werden.<br />
Bei Jtekt werden diese Speziallager<br />
der Marke Jtekt über eine Clean Pro<br />
Beschichtung oder mit fluoriertem Schmierstoff geschmiert. Fluorierte<br />
Schmierstoffe sind laut Jtekt Festschmierstoffen hinsichtlich<br />
der Lastaufnahmefähigkeiten und dem Betrieb bei hohen Drehzahlen<br />
überlegen. Dieser Schmierstoff kann bei Anwendungen eingesetzt<br />
werden, bei denen eine Verteilung einer geringen Menge an<br />
fluoriertem Öl zulässig ist.<br />
Für Vakuumumgebungen gibt es Lager, bei denen der Außenund<br />
Innenring sowie die Kugeln aus martensitischem nichtrostendem<br />
Stahl bestehen. Bei diesen Wälzlagern werden ausscheidungshärtende,<br />
nichtrostende Stähle eingesetzt. Wenn eine<br />
Beständigkeit gegen hohe Temperaturen gefordert wird, lässt<br />
sich Schnellarbeitsstahl einsetzen. Bei Vakuumumgebungen, bei<br />
denen Reinheit eine große Rolle spielt, müssen die Lager sehr<br />
sauber sein und am besten mit Polymermaterial oder fluoriertem<br />
Schmierstoff geschmiert sein.<br />
Hybrid-Keramiklager finden u. a. ihren Einsatz bei Hochtemperaturanwendungen.<br />
Die Ringe dieser Lager bestehen aus hochwarmfesten<br />
Schnellarbeitsstahl und die Kugeln aus Keramik. Die<br />
verwendete Schmierung kann der Anwender auf Grundlage der<br />
Temperatur wählen: Bis zu 200 °C kann fluoriertes Schmiermittel<br />
geeignet sein und über 200 °C eine schmierende Beschichtung.<br />
Bei über 500 °C sollte man ein ungeschmiertes Vollkeramiklager<br />
einsetzen. Lager, die korrosiven Bedingungen effizient standhalten<br />
müssen, werden aus speziellen Materialien hergestellt.<br />
ANWENDUNGEN<br />
Korrosionsbeständige Hybrid-Keramiklager eignen sich für<br />
Anwendungen, die in Wasser, in alkalischen Umgebungen und<br />
reaktiven Gasen eingesetzt werden. Keramiklager eignen sich für<br />
Anwendungen, die in leicht saurer oder alkalischer Umgebung in<br />
Kombination mit reaktiven Gasen eingesetzt werden. Korrosionsbeständige<br />
Keramiklager eignen sich für Anwendungen, die<br />
in extrem saurer oder alkalischer Umgebung in Kombination mit<br />
reaktiven Gasen eingesetzt werden. Hochkorrosionsbeständige<br />
Keramiklager wiederum eignen sich auch für Anwendungen, die<br />
in extrem saurer oder alkalischer Umgebung eingesetzt werden –<br />
aber zusätzlich in Kombination mit korrosiven Gasen.<br />
Bilder: Jtekt<br />
Für extreme Anwendungen ausgelegt<br />
www.koyo.eu<br />
30 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
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No 02_03/<strong>2023</strong><br />
Mechatronicnews®<br />
AUTOMATISIERUNG | ANTRIEBSTECHNIK | TECHNOLOGIETRENDS<br />
HOCHGENAU UND KOMPAKT –<br />
DIE ABSOLUTWERTGEBER<br />
VON HENGSTLER<br />
Mehr dazu auf<br />
SEITE 3<br />
IMPRESSUM<br />
HERAUSGEBER<br />
Köhler + Partner GmbH<br />
Brauerstraße 42<br />
21244 Buchholz i.d.N.<br />
Tel.: +49 4181 92892-0<br />
Fax: +49 4181 92892-55<br />
info@koehler-partner.de<br />
GESCHÄFTSFÜHRUNG<br />
Jan Phillip Köhler, Julia Köhler-Cordes<br />
BILDNACHWEIS<br />
Archiv, Köhler + Partner GmbH<br />
www.koehler-partner.de
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LÜCKENLOSES PORTFOLIO<br />
VON FINDLING WÄLZLAGER<br />
Pendelrollenlager: Mit der richtigen Ausführung<br />
die Lebensdauer vervielfachen oder Kosten senken<br />
Aufbau von Pendelrollenlagern<br />
Pendelrollenlager bestehen aus massiven Innen- und<br />
Außenringen sowie käfiggeführten Tonnenrollen.<br />
Wahlweise verfügen die Innenringe über zylindrische<br />
oder kegelige Bohrungen. Bei Belastung stellen sich<br />
die Pendelrollenlager durch die symmetrischen Tonnenrollen<br />
sowie die hohlkugelige Außenringlaufbahn<br />
selbständig ein. Dadurch sind Pendelrollenlager besonders<br />
für Wellendurchbiegungen und Fluchtungsfehler<br />
sehr gut geeignet. Im Vergleich zu Wälzlagern<br />
gleicher Größenordnung erreichen sie durch den Linienkontakt<br />
zwischen Tonnenrollen und Laufbahnen<br />
deutlich höhere Tragzahlen.<br />
Wer Pendelrollenlager in seinen Anwendungen verbaut,<br />
findet in Findling Wälzlager einen wertvollen Ansprechpartner:<br />
Für lebensdauerkritische Lager konnte<br />
die Tragzahl nochmals gesteigert werden und für unkritische<br />
Lagerstellen bieten die Leistungsklassen nach<br />
der ABEG ® -Methode eine Lösung zur Kostenersparnis.<br />
Pendelrollenlager sind bei Findling in den ABEG ® -Leistungsklassen<br />
Eco, Supra und Premium und analog in vier Preis- und<br />
Leistungsniveaus erhältlich. Die Bestimmung der technisch<br />
wie wirtschaftlich optimalen Leistungsklasse erfolgt mit dem<br />
ABEG ® -Quickfinder, einem Softwaretool der Firma Findling<br />
Wälzlager. Neben der Leistungsklasse ist auch die spezielle<br />
technische Ausführung der inneren Konstruktion entscheidend.<br />
Im Falle von Supra und Premium sind diese auch in verstärkten<br />
Ausführungen (E-Design) lieferbar. Die maximal am<br />
Markt erzielbare Lebensdauer erreicht man mit der extra verstärkten<br />
Ausführung (EX-Design) und erzielt damit bis zur vierfachen<br />
Lebensdauer eines Lagers in normaler E-Ausführung.<br />
Die große Vielfalt und damit optimale Abstimmung mit der<br />
Kundenanwendung wird möglich durch mehrere Technologiepartnerschaften:<br />
Der Hersteller NACHI produziert z. B. die<br />
EX-Ausführung, die durch die große Anzahl symmetrischer<br />
Rollen größerer Abmessungen die höchste Tragfähigkeit am<br />
Markt bieten. Im Bereich der Supra-Leistungsklasse setzt das<br />
Karlsruher Unternehmen auf Pendelrollenlager in E-Ausführung<br />
von ZKL (Tschechien). Abgerundet wird das Lieferprogramm<br />
mit der Eco-Serie in den Ausführungen MB (Messingkäfig)<br />
und ST (Stahlblechkäfig)<br />
Mehr dazu finden Sie auch unter:<br />
www.findling.com/produkte/rollenlager/pendelrollenlager<br />
FINDLING WÄLZLAGER GMBH<br />
Schoemperlenstr. 12 | 76185 Karlsruhe | Tel.: +49 721 55999-0<br />
info@findling.com | www.findling.com<br />
MN 2<br />
MN 2
ANZEIGE<br />
DER KLEINSTE SEINER KLASSE<br />
Die Absolutwertgeber ACURO ® AD36 und AD37 von Hengstler<br />
arbeiten hochgenau und sind äußerst kompakt.<br />
In Servomotorfeedback- und Motion Control-Anwendungen<br />
ist eine präzise Positions- und Geschwindigkeitserfassung<br />
unerlässlich. Die Absolutwertgeber ACURO ® AD36 und AD37<br />
von Hengstler eignen sich optimal für den Einsatz in diesen<br />
Applikationen.<br />
Beide Drehgeber verfügen über eine hohe Genauigkeit (35/36<br />
Winkelsekunden) und bauen mit Gehäusedurchmessern von<br />
37,5 bzw. 38,3 mm sehr kompakt. Der ACURO ® AD36 ist mit<br />
seiner durchgehenden 8 mm-Hohlwelle prädestiniert für Servomotorfeedback-Anwendungen.<br />
Kein anderer Drehgeber<br />
dieser Klasse verfügt über dieses Feature. Darüber hinaus<br />
zeichnet sich der ACURO ® AD36 durch eine hohe Auflösung<br />
(22 Bit Singleturn) sowie ein integriertes Diagnosesystem aus.<br />
Ein weiterer Vorteil des Drehgebers ist seine redundante Signalübertragung,<br />
die eine Kombination des Encoders mit Safety-Steuerungen<br />
ermöglicht. Aufgrund seiner Eigenschaften<br />
wird der ACURO ® AD36 u.a. in Medizintechnik-Anwendungen<br />
wie z. B. OP-Robotern, in der Messtechnik und in der Intralogistik<br />
eingesetzt.<br />
Der Absolutwertgeber ACURO ® AD37 ist mit einer Bautiefe<br />
von nur 29 mm der kompakteste Multiturn-Absolutwertgeber<br />
seiner Klasse. Neben einer Auflösung von 20 Bit in der Singleturn-Ausführung<br />
und 12 Bit in der Multiturn-Variante bietet<br />
der ACURO ® AD37 eine ACURO ® link-Safety-Schnittstelle und<br />
ist zertifiziert für SIL3-Anwendungen, PLe, Kategorie 3. Der<br />
Absolutwertgeber kann in einem Drehzahlbereich bis 12.000<br />
min-1 eingesetzt werden und eignet sich damit optimal für<br />
High Performance Motion Control-Applikationen.<br />
© shutterstock.com/ MAD.vertise<br />
HENGSTLER GMBH<br />
Uhlandstr. 49 | 78554 Aldingen | Tel.: +49 7424-890<br />
info@hengstler.com | www.hengstler.de<br />
MN 3
ANZEIGE<br />
PRÄZISE HÜBE IN JEDER LÄNGE<br />
Mit dem neuen lifgo hp ® werden Maschinen kompakter<br />
Das neue Zahnstangengetriebe lifgo hp ® von LEAN-<br />
TECHNIK ermöglicht die hochpräzise Ausführung von<br />
Hüben in beliebiger Länge. Werkzeugmaschinen-Hersteller<br />
können durch den Einsatz des Getriebes zudem<br />
die Anzahl der Achsen in Bearbeitungszentren reduzieren.<br />
Bei den neuen lifgo hp ® -Zahnstangengetrieben sind Antrieb<br />
und Führung in einer einzigen Komponente vereint. Diese<br />
Konstruktionsweise verleiht den Getrieben eine hohe Steifigkeit<br />
und versetzt sie in die Lage, auch sehr lange Hübe<br />
präzise auszuführen. Die konstruktiven Optionen im Maschinenbau<br />
erweitern sich durch Markteinführung des lifgo hp ®<br />
deshalb enorm.<br />
zwischen 1.800 N und 22.600 N. Die Getriebe erreichen eine<br />
Hubgeschwindigkeit von bis zu 3 m/s und bauen mit Abmes-<br />
sungen von 180 x 156 x 160 mm sehr kompakt.<br />
In Bearbeitungszentren kann die Zahl der Achsen durch den<br />
Einsatz von zwei lifgo hp ® -Getrieben von vier auf zwei reduziert<br />
werden. Das Getriebe eignet sich aber auch ideal für<br />
alle anderen Anwendungen, in denen lange Hub- und Verfahrbewegungen<br />
hochpräzise ausgeführt werden müssen.<br />
Die Zahnstange des lifgo hp ® ist mit einer Schrägverzahnung<br />
ausgestattet. Dadurch verfährt sie besonders leise und das<br />
Getriebe erzielt eine extrem hohe Positioniergenauigkeit<br />
von bis zu 2 µm. Durch das stufenlos einstellbare Zahnflankenspiel<br />
erhöht sich die Präzision des Hubes nochmals.<br />
LEANTECHNIK fertigt die kompakten lifgo hp ® -Zahnstangengetriebe<br />
in verschiedenen Ausführungen mit Hubkräften<br />
© stockadobe.com/ Parilov<br />
LEANTECHNIK AG<br />
Im Lipperfeld 7c | 46047 Oberhausen | Tel.: +49 208 495 25-0<br />
info@leantechnik.com | www.leantechnik.com<br />
MN 4
ANZEIGE<br />
PORTALSYSTEME SCHNELL<br />
UND EINFACH REALISIEREN<br />
mit dem neuen Mehrachsbaukasten von RK Rose+Krieger<br />
Mehrachsige Portalsysteme kommen überall dort zum Einsatz,<br />
wo Produkte bewegt oder positioniert werden müssen.<br />
Mit dem neuen Systembaukasten, der auf den Achsbaureihen<br />
RK DuoLine und RK MonoLine basiert, wird die Konstruktion<br />
von Linien-, Flächen- und Raumportalen (fast) zum Kinderspiel.<br />
Entsprechende CAD-Daten, detaillierte Montageanleitungen,<br />
Positionierhilfen und aufeinander abgestimmte Konstruktionselemente<br />
erleichtern den Aufbau der Portale.<br />
Komponenten beliebig kombinierbar<br />
Dabei können sämtliche RK DuoLine und RK MonoLine-Achsen<br />
in allen zur Verfügung stehenden Baugrößen miteinander<br />
kombiniert werden. Welche Verbindungselemente in<br />
welcher Anzahl für die jeweilige Achskombination benötigt<br />
werden, ergibt sich aus dem Katalog zum Baukasten. Zu den<br />
Konstruktionskomponenten zählen neben Klemmleisten,<br />
Systemplatten- und Winkeln auch universelle Energiekettenhalter<br />
und Motoradapter für die Anbindung von Servomotoren<br />
und Planetengetrieben aller gängigen Hersteller.<br />
Hoher Standardisierungsgrad senkt Kosten<br />
Damit beschleunigt der Mehrachsbaukasten Auslegung,<br />
Angebotserstellung und Auslieferung von Portalsystemen,<br />
ohne dabei auf die gewohnt hohe RK-Qualität verzichten<br />
zu müssen. Zusätzlich senken der hohe Standardisierungsgrad<br />
und der Wegfall des für individuelle Konstruktionen<br />
erforderlichen Engineering-Aufwands die Kosten für die<br />
Portale. Auch die Ersatzteilbeschaffung und Konfiguration<br />
vor Ort werden durch die standardisierten Konstruktionskomponenten<br />
erleichtert. Und für den Fall der Fälle passt<br />
RK Rose+Krieger die einzelnen Komponenten auch kundenindividuell<br />
an.<br />
Mehr erfahren:<br />
RK ROSE+KRIEGER GMBH<br />
Potsdamer Str. 9 | 32423 Minden | Tel.: +49 571 9335-0<br />
info@rk-online.de | www.rk-rose-krieger.com<br />
MN 5
ANZEIGE<br />
NEUE MÖGLICHKEITEN BEIM BETRIEB<br />
VON SCHLEIFMASCHINEN<br />
Antriebssystem SD2 mit erweitertem Leistungsbereich<br />
SIEB & MEYER hat die Mehrachs-Lösung SD2 mit der<br />
integrierten Sicherheitstechnik leistungsseitig erweitert.<br />
Nun steht eine Variante zur Verfügung, bei der<br />
der maximale Nennstrom von 42 Aeff@16 kHz auf 80<br />
Aeff@16 kHz erhöht wurde.<br />
Damit erschließen sich neue Anwendungsbereiche für das<br />
Mehrachs-Antriebssystem. Konzipiert wurde die neue Variante<br />
ursprünglich für einen Hersteller von Schleifmaschinen,<br />
der damit die gesamte Bandbreite der eingesetzten<br />
Schleifspindeln abdecken kann. Wie in der SD2-Produktfamilie<br />
üblich, ist die neue Variante auch als luftgekühltes Modell<br />
erhältlich. Im Zusammenspiel mit den dazugehörigen<br />
PS2-Leistungsnetzteilen lassen sich Mehrachs-Lösungen mit<br />
einer Leistung von bis zu 60 kW realisieren.<br />
SD2: Vorteile beim Betrieb von Schleifmaschinen<br />
Generell ist in dieser Anwendung der Betrieb hoher<br />
Drehzahlen ausschlaggebend. Wichtig ist auch, dass<br />
sich der Motor nur geringfügig erwärmen darf, um<br />
eine hohe Qualität der Bearbeitung zu gewährleisten<br />
und die Rotorverluste so gering wie möglich zu halten.<br />
Relevant ist auch die Flexibilität der Maschine:<br />
Ein einfacher und schneller Wechsel zwischen unterschiedlichen<br />
Schleifspindeln muss möglich sein – entsprechend<br />
sollten sich verschiedene Motorparametersätze<br />
in den Antriebsverstärkern speichern lassen. Die<br />
Mehrachs-Lösung SD2 von SIEB & MEYER kann diese<br />
und andere Anforderungen von Schleifanwendungen<br />
erfüllen – und dank der neuen Variante nun auch einen<br />
erweiterten Leistungsbereich abdecken.<br />
SIEB & MEYER AG<br />
Auf dem Schmaarkamp 21 | 21339 Lüneburg | Tel.: +49 4131 203-0<br />
info@sieb-meyer.de | www.sieb-meyer.de<br />
MN 6
ANZEIGE<br />
OPTIMALE KÜHLWIRKUNG<br />
BEI INDIVIDUELLEM DESIGN<br />
Effektive Kühlung für Embedded Systeme und Industriecomputer<br />
Hochleistungskühlkörper von CTX:<br />
Extrudierte Kühlkörper<br />
Heatspreader-Lösungen mit integrierten Heatpipes, die die<br />
Wärme vom Hotspot zum Kühlkörper leiten<br />
Kühlkörper mit Kupfer-Inlay zur direkten Installation am<br />
Hotspot<br />
kaltfließgepresste Pin-Block Kühlkörper, die aufgrund ihrer<br />
speziellen Stift- bzw. Rippenform höhere Strömungsgeschwindigkeiten<br />
der Luft ermöglichen als extrudierte Kühlkörper<br />
löt-, Heatspreader-Lösungen clip- oder schraubbare mit Leiterplattenkühler integrierten (Finger-, Löt-, Aufsteck-<br />
Heatpipes, oder Kleinkühlkörper) die die Wärme vom für alle Hotspot gängigen Halbleitergekühler<br />
(Finger-, Aufsteck- oder Kleinkühl-<br />
clip- oder schraubbare Leiterplattenhäuse<br />
zum Kühlkörper leiten<br />
körper) für alle gängigen Halbleitergehäuse<br />
ab<br />
Kühlkörper<br />
Werk montierte<br />
mit Kupfer-Inlay<br />
Lüftereinheiten<br />
zur direkten<br />
und einbaufertige Sets<br />
aus<br />
Installation<br />
Kühlkörper<br />
am<br />
und<br />
Hotspot<br />
Einpressbefestiger<br />
Kaltfließgepresste Pin-Block Kühlkörper, die<br />
aufgrund ihrer speziellen Stift- bzw. Rippenform<br />
höhere Strömungsgeschwindigkeiten der Luft<br />
ermöglichen als extrudierte Kühlkörper<br />
Ab Werk montierte Lüftereinheiten und<br />
einbaufertige Sets aus Kühlkörper und<br />
Einpressbefestiger<br />
Individuell<br />
Vielfältig<br />
Leistungsstark<br />
Die Anforderungen an eingebettete Systeme und Industriecomputer<br />
steigen stetig. Der zunehmende Vernetzungs- und<br />
Digitalisierungsgrad von Maschinen und Anlagen fordert<br />
beständig kleinere Endgeräte bei gleichzeitig wachsender<br />
Rechner- und Verlustleistung. Um eine zuverlässige Funktion<br />
und lange Lebensdauer der leistungsstarken Elektronik zu<br />
sichern, sind daher ebenso kompakte wie effiziente Kühllösungen<br />
zur Abführung der Prozessorwärme gefragt. Die CTX<br />
Thermal Solutions GmbH hält ein umfassendes Portfolio an<br />
Kühllösungen für ein effektives Wärmemanagement von Industriecomputern<br />
und Embedded Systems bereit.<br />
Diese speziellen CNC-gefertigten Kühlkörper werden in der<br />
Regel direkt am Hotspot montiert. Also dort, wo die Wärmeentwicklung<br />
am größten ist. Starke Hitze, die die Leistungsfähigkeit<br />
des Systems schwächt, kann so gar nicht erst entstehen.<br />
Die Auswahl der geeigneten Kühltechnologie erfolgt auf<br />
Basis von Kundendaten und ggf. einer thermischen Simulation.<br />
Wir informieren und beraten Sie gern!<br />
Nürnberg | 09. – 11.05.<strong>2023</strong><br />
Halle 9 | Stand 222<br />
CTX THERMAL SOLUTIONS GMBH<br />
Lötscher Weg 104 | 41334 Nettetal | Tel.: +49 2153 7374-0<br />
info@ctx.eu | www.ctx.eu<br />
MN 7
ANZEIGE<br />
SPINVISTA-DREHFENSTER<br />
VON HEMA<br />
Klare Sicht auf den Bearbeitungsprozess<br />
Die SPINVISTA-Drehfenster von HEMA sind für alle Arten<br />
von CNC-Hochgeschwindigkeitsfräs- und Drehmaschinen<br />
sowie Bearbeitungszentren geeignet. Der Einbau kann<br />
sowohl in der OEM-Erstausstattung als auch problemlos<br />
im nachträglichen Einbau erfolgen.<br />
Arbeitsergonomie und Produktivität werden durch die großzügige<br />
Sicht auf den tatsächlichen Bearbeitungsvorgang in der<br />
Werkzeugmaschine erheblich verbessert. Durch ihre flache Bauweise<br />
von < 32 mm können SPINVISTA-Drehfenster sowohl in ein<br />
Fenster als auch in eine Bedienertür eingebaut werden.<br />
HEMA liefert auch Komplettlösungen wie Maschinenschutzscheiben<br />
mit bereits montiertem SPINVISTA-Drehfenster. Dadurch<br />
lässt sich zusätzlicher Montageaufwand vermeiden. Die Systeme<br />
können so vorkonfiguriert werden, dass sie nur noch eingebaut<br />
und angeschlossen werden müssen. Alle Drehfenstersysteme<br />
erfüllen die jeweils geltenden Sicherheitsanforderungen.<br />
SPINVISTA-Drehfenster sind in zwei Ausführungen<br />
lieferbar:<br />
SPINVISTA EVO ist kompatibel mit HEMA Montagesystemen<br />
und damit optimal für den Ersatz bereits montierter<br />
Systeme bei Defekt oder Systemwechsel geeignet:<br />
- Außendurchmesser 253 mm<br />
- Sichtfläche ca. 284 cm²<br />
- Gewicht 1,8 kg<br />
SPINVISTA NEO bietet einen größeren Sichtbereich bei<br />
bewährter Funktionalität. Für Neukonstruktionen oder<br />
beim Retrofit bzw. Tausch von Maschinenschutzscheiben<br />
ist es eine ausgezeichnete Wahl:<br />
- Außendurchmesser 290 mm<br />
- Sichtfläche ca. 430 cm²<br />
- Gewicht 2,1 kg<br />
Montage auf Schutzscheibe<br />
Extrem überspüldicht<br />
Drei Anschlusspositionen<br />
konfigurierbar<br />
Geringe Aufbauhöhe<br />
HEMA MASCHINEN- UND APPARATESCHUTZ GMBH<br />
Am Klinggraben 2 | 63500 Seligenstadt | Tel.: +49 6182 773-0<br />
info@hema-group.com | www.hema-group.com<br />
MN 8
WÄLZ- UND GLEITLAGER<br />
WÄLZLAGER AUS HTF-STAHL<br />
HÄRTER ALS EISENERZ<br />
Als die Wälzlager einer Umlenkrolle am Schiffsbelader in einem<br />
australischen Eisenerzhafen ausgetauscht werden mussten, schlugen<br />
Experten den Einsatz von Pendelrollenlagern vor. Die Ergebnisse des<br />
Lagertauschs sind eine verlängerte Lebensdauer des Schiffsbeladers<br />
und Einsparungen bei den Stillstandskosten.<br />
In der Gewinnungsindustrie einschließlich der Fördertechnik<br />
werden aufgrund der Betriebsumgebung äußerst robuste und<br />
zuverlässige Anlagen benötigt, die auch rauen Bedingungen<br />
standhalten können. Als die Lager einer Umlenkrolle für ein<br />
Schiffsbeladeband in einem australischen Eisenerzhafen nur<br />
noch eine Lebensdauer von sechs Monaten hatten, wandte sich<br />
der Hafenbetreiber an NSK, um eine bessere Lösung zu finden.<br />
Das Expertenteam untersuchte den Lagerausfall und stellte<br />
fest, dass sowohl das Eindringen von Eisenerzpartikeln als<br />
auch Wasserverunreinigungen im Schmiermittel des ausgefallenen<br />
Lagers die Lebensdauer der Umlenkrolle beeinträchtigt<br />
hatten. Jede Förderbandkomponente, die eine verkürzte<br />
Lebensdauer aufweist, verursacht Kosten für Wartungsstunden<br />
und Produktionsausfälle.<br />
ABNEHMBARE DICHTUNGEN<br />
Um das Problem zu lösen, schlugen die Spezialisten von NSK<br />
eine Lösung vor, die auf den bewährten Pendelrollenlagern des<br />
Unternehmens basiert. Zunächst wurde entschieden, Lager aus<br />
dem widerstandsfähigen HTF-Stahl zu verwenden. Dieser<br />
Werkstoff ist eine wirksame Gegenmaßnahme gegen den Verschleiß,<br />
der häufig an der Außenringlaufbahn auftritt, wo das<br />
Material durch das Eindringen von Partikel ins Lager besonders<br />
verschleißanfällig ist. Im Vergleich zu herkömmlichen Lagerstählen<br />
erreicht der HTF-Werkstoff bei sauberem Schmierstoff<br />
eine etwa doppelt so lange Lebensdauer. Bei verschmutzter<br />
Schmierung und ungünstigen Betriebsbedingungen, wie sie in<br />
diesem Fall vorliegen, kann die Lebensdauer sogar um den<br />
Faktor Zehn steigen.<br />
Eine konstruktive Besonderheit dieser Lager sind die abnehmbaren<br />
Dichtungen. Sie sind in einem Dichtungsträger montiert,<br />
der über Schrauben vollständig abnehmbar ist und somit den<br />
Zugang für Spielmessungen mit Fühlerlehren (und, falls erforderlich,<br />
für eine Inspektion sowie zum Schmieren mit einem Fett<br />
nach Wahl des Anwenders) ermöglicht. Diese Konstruktion<br />
erfordert kein Warmaufschrumpfen mit gesonderten (externen)<br />
Anwärmgeräten, und die Anwender können konische Spannhülsen<br />
und Gegenmuttern entsprechend der ISO-Norm verwenden.<br />
Diese Ausführung ist abmessungsgleich mit bestehenden Lösungen<br />
und somit austauschbar.<br />
Als Dichtung werden gefederte und extra starke Nitril-Dichtungen<br />
(HNBR) verwendet, die den Dichtungsverschleiß kompensieren<br />
und so die Betriebslebensdauer weiter erhöhen. Durch<br />
den federvorgespannten Lippenkontakt bleibt der Druck auch<br />
bei Ausrichtungsfehlern erhalten. Im Vergleich zu vielen branchenüblichen<br />
Konzepten wird laut Hersteller damit eine um 30 %<br />
effektivere Abdichtung erreicht. Neben der Verlängerung der<br />
Lebensdauer (die abgedichteten Pendelrollenlager von NSK<br />
erreichten einen störungsfreien Betrieb von 12 Monaten) ermöglichen<br />
die abnehmbare Dichtung dem Betreiber des Schiffsbeladers,<br />
das radiale Innenspiel des Lagers während des Einbaus<br />
mit Fühlerlehren zu überprüfen. Das Ergebnis dieser Umrüstung<br />
in der Umschlagsanlage für Eisenerz: Vor allem die Verringerung<br />
der Produktionsausfälle führte zu Kosteneinsparungen in Höhe<br />
von knapp 78.000 Euro pro Jahr.<br />
Bilder: jotily – stock.adobe.com, NSK<br />
Gerald Scheffels M.A., freier Fachjournalist, Wuppertal<br />
www.nsk.com<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 39
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
GETRIEBEENTWICKLUNG<br />
AM PULS DER<br />
FORSCHUNG<br />
In der FVA-Workbench können umfangreiche und<br />
komplexe Getriebe virtuell aufgebaut, parametrisiert<br />
und am Stand der Forschung berechnet werden.<br />
Der rechenzielorientierte Ansatz unterstützt bei der<br />
Auswahl und Parametrisierung der Konstruktion.<br />
Die FVA-Workbench ist eine Software zur Berechnung und<br />
Simulation einzelner Antriebselemente und komplexer<br />
Getriebesysteme. Sie bündelt das Wissen der Forschungsvereinigung<br />
Antriebstechnik e. V. (FVA). Die hat<br />
es sich zum Ziel gesetzt, einen industrieweiten Standard für einen<br />
einfachen Datenaustausch in der Getriebeentwicklung zu etablieren,<br />
um entsprechende Möglichkeiten zu schaffen und Arbeitsabläufe<br />
reibungsloser zu gestalten. Die FVA entwickelt in enger<br />
Zusammenarbeit mit Industrie und Forschung die Open Source<br />
Datenschnittstelle Reusable Engineering Exchange Standard<br />
(REXS). Als Referenzsoftware bei der Entwicklung des Schnittstellenformats<br />
kann die FVA-Workbench Getriebemodelle stets<br />
im aktuellen REXS-Format exportieren und importieren. Damit<br />
ist es möglich, Getriebemodelle zwischen verschiedenen CAE-<br />
Systemen zu transferieren. Die REXS-Initiative verfolgt das Ziel,<br />
einen digitalen Zwilling in der Getriebeentwicklung und -berechnung<br />
bereitzustellen.<br />
NEUES RELEASE<br />
In der neusten Releaseversion REXS 1.5 wurden Möglichkeiten<br />
geschaffen, externe Datenquellen zu referenzieren. Zum Beispiel<br />
ist es jetzt möglich, Komponenten mit ihren Subkomponenten<br />
und Relationen in einer REXS-Datei zu verwenden, ohne<br />
sie zu duplizieren. Mit einem neuen Tag kann nun definiert<br />
werden, ob ein Wert berechnet oder<br />
vom Nutzer vorgegeben wurde. So<br />
lässt sich beim Einlesen der Daten<br />
entscheiden, welche Werte aus<br />
dem Modell übernommen werden<br />
sollen. Mit dieser Anpassung<br />
können Modelle konsistent<br />
von einem Softwaretool<br />
in das nächste übertragen<br />
werden. Weiterhin wurde festgelegt,<br />
wie REXS-Modelle auch<br />
im JSON-Dateiformat abgebildet<br />
werden können.<br />
Benjamin Abert, Head of Consulting &<br />
Service, FVA GmbH, Frankfurt<br />
STANDARD FÜR DEN VIRTUELLEN ZWILLING<br />
An der Entwicklung von REXS sind sowohl Forschungsinstitute<br />
wie das IMM der TU Dresden, das WZL der RWTH Aachen, die<br />
FZG der TU München als auch führende Unternehmen der<br />
Antriebstechnik, zum Beispiel SEW-Eurodrive, Schaeffler AG und<br />
ZF beteiligt. Gemeinsam haben sie REXS mit dem Ziel entwickelt,<br />
Daten entlang der Wertschöpfungskette auszutauschen und<br />
anzureichern, sodass ein digitaler Zwilling eines Antriebes entsteht.<br />
Die Simulationssoftware FVA-Workbench als Vergleichsimplementierung<br />
unterstützt alle Versionen im Im- und Export.<br />
„Damit wird die FVA-Workbench zum Datenspender für den digitalen<br />
Zwilling in der Antriebsentwicklung“, erklärt Norbert Haefke,<br />
Geschäftsführer der FVA GmbH.<br />
ANWENDUNG BEI ZF FRIEDRICHSHAFEN<br />
Die Schnittstelle wird auch in der internen Berechnungslandschaft<br />
von Getriebeherstellern verwendet. ZF Friedrichshafen<br />
baut zum Beispiel für die automatisierten Berechnungen auf den<br />
freien Standard auf. In der Vergangenheit wurden die Methoden<br />
in hauseigenen Engineering-Tools gewartet und an die Produktentwicklung<br />
ausgerollt. Da die Pflege und Betreuung jedoch<br />
mit hohem Aufwand verbunden waren, wurden zunehmend<br />
kommerzielle Tools, wie die FVA-Workbench, für die Produktentwicklung<br />
eingesetzt.<br />
Die ZF-spezifischen Methoden wurden im Rahmen der Integration<br />
nicht an FVA übergeben, um das firmeninterne Wissen<br />
besser zu schützen. Es wurde daher beschlossen, dass ZF die<br />
Berechnungen in einem eigenen Plugin kapselt und dieses bidirektional<br />
über eine REXS-Datei mit der Workbench kommuniziert.<br />
„In der Produktentwicklung bei ZF setzen wir auf eine Kombination<br />
von internen und kommerziellen Tools. REXS ermöglicht<br />
es uns, die Modelle synchron zu halten, ohne dass wir uns<br />
über durchgängige Änderungen der Simulationsmodelle Gedanken<br />
machen müssen,“ erklärt Dr. Johannes König, Leiter der<br />
Abteilung für Grundlagen und Digitalisierung in der Verzahnungsentwicklung<br />
von ZF Friedrichshafen.<br />
Bilder: FVA<br />
www.fva-service.de<br />
40 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
MARKTPLATZ<br />
FEDERN FÜR ALLE FÄLLE UND ANWENDUNGEN<br />
Gutekunst Federn bietet für so ziemlich alle Anwendungsfälle mit seinem<br />
Onlineshop Federnshop.com ein praktisches und vielfältiges Beschaffungsportal<br />
für Metallfedern. Egal, ob Druck-, Zug- oder Biegebeanspruchung vorliegt oder<br />
Rückstell-, Ausgleichs- und Schwingungskräfte bereitgestellt werden müssen, es<br />
gibt eine Feder dazu. Diese unterteilen sich zum Beispiel in Metallfedern für<br />
extreme Kälte- und Hochtemperaturanwendungen wie in der Luft- und Raumfahrttechnik,<br />
für Einsätze in aggressiver Umgebung wie im Schiffsbau, hygienisch<br />
kritische Anwendungen in der Lebensmittel- und Medizintechnik oder für die<br />
sichere Kontaktierung von elektrischen Verbindungen. In dem Shop findet man eine große Auswahl an Metallfedern. Unter 27 verschiedenen<br />
Federtypen aus Rund- und Flachmaterial kann der Suchende die gewünschten Metallfedern bestellen oder individuell<br />
anfragen und berechnen lassen. Das Katalogartikelangebot von Gutekunst Federn hat bei 20 Federartikeln über 12.603 Federbaugrößen<br />
ab Lager, in der Regel mit 92-prozentiger Verfügbarkeit. Zusätzlich stehen viele technische Informationen rundum<br />
Metallfedern und ein vielfältiges Angebot zur elektronischen Beschaffung (eProcurement), wie eine OCI-Schnittstelle oder<br />
BMECat-, CIF- und Excel-Daten zur Übernahme in das eigene Bestellsystem, zur Verfügung.<br />
www.federnshop.com<br />
LAUFBAHNMODIFIKATI-<br />
ONEN BEI WÄLZLAGERN<br />
Driving the world<br />
Kompakt, kraftvoll,<br />
thermisch hoch belastbar<br />
Die Lebensdauer von Wälzlagern<br />
hängt von den Kontaktspannungen<br />
ab, die zwischen den<br />
Wälzkörpern und den Laufbahnen<br />
auftreten. Die Kontaktspannungen<br />
werden aus den Kontaktlasten<br />
berechnet, welche von<br />
den auf das Lager wirkenden<br />
äußeren Lasten und der präzisen<br />
inneren Geometrie des Lagers<br />
beruhen. Bei Rollenlagern<br />
hängen die Kontaktbedingungen<br />
in hohem Masse von der<br />
Verteilung der Kontaktspannungen<br />
über die Länge der Rollen ab.<br />
In der Regel wird dies durch<br />
Modifikationen der Wälzkörper<br />
gesteuert, eine weitere Möglichkeit<br />
bieten Modifikationen an<br />
den Laufbahnen. Die Laufbahnen<br />
lassen sich schleifen, um eine<br />
bessere Spannungsverteilung zu<br />
erreichen. In diesem Fall kann<br />
der Anwender Kisssoft einsetzen,<br />
um die bestmöglichen Laufbahnmodifikationen<br />
unter den<br />
gegebenen Umständen zu<br />
entwerfen und die Wirkung von<br />
diesen Modifikationen zu<br />
simulieren.<br />
www.kisssoft.com<br />
Planetengetriebe der Generation P2.e<br />
Die Planetengetriebe der Generation P2.e mit innovativer Mantelstrom-Luftkühlung<br />
und Direktmotorbau sind Teil unseres umfassenden Antriebstechnik-Portfolios.<br />
Die koaxialen Industriegetriebe sind für den Übersetzungsbereich 15,2 – 332<br />
verfügbar und decken den Drehmomentbereich von 24,8 bis 124 kNm ab.<br />
Ihre Vorteile auf einen Blick:<br />
• kompakt<br />
• flexibel<br />
• maximal leistungsfähig<br />
www.sew-eurodrive.de/planetengetriebe-p2e
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
ENERGIEFÜHRUNGSKETTEN FÜR GANTRY-ROBOTER<br />
KABEL SCHÜTZEN, KETTE NÜTZEN<br />
Verfahrbare Portaleinheiten sind wahre Problemlöser bei der<br />
Auftragsbearbeitung in Produktions- und Distributionszentren.<br />
Damit die geforderten Taktzahlen erreicht werden, muss jede Komponente<br />
Hochleistung bringen – auch die verbauten Energieführungssysteme.<br />
Sie machen es möglich, dass sich die Leitungen und Schläuche trotz hoher<br />
Beschleunigungen sicher bewegen.<br />
Frank Springer, Vice President<br />
Marketing & Innovation,<br />
Tsubaki Kabelschlepp GmbH,<br />
Wenden-Gerlingen<br />
Cimcorp ist Teil des japanischen Unternehmens Murata<br />
Machinery, einem großen Anbieter von Logistikautomatisierung.<br />
Cimcorp, mit Hauptsitz im finnischen Ulvila,<br />
ist unter anderem als Hersteller und Integrator von kompletten,<br />
wegweisenden Materialflusssystemen für die Reifenindustrie<br />
bekannt. Im zweiten Geschäftsbereich entwickelt und<br />
realisiert das Unternehmen Roboterlösungen für die Auftragsabwicklung<br />
und Lagerung von Gütern.<br />
Anwender sind unter anderem die Lebensmittel- und<br />
Getränke industrie, der Einzelhandel, E-Commerce, Hersteller<br />
von schnelldrehenden Konsumgütern (FMCG) und Postdienste.<br />
„Wir verstehen uns als Systemintegrator für die Intralogistik-Automatisierung“,<br />
erläutert Mika Laine, Product Manager Gantry<br />
Robots bei Cimcorp. „Dabei bieten wir unseren Kunden vielfältige<br />
Automatisierungslösungen und Dienstleistungen an.“<br />
VORSCHUBANTRIEBE FÜR GANTRY-SYSTEME<br />
Ein Lieferant, der bereits seit über 15 Jahren diesen hohen Anforderungen<br />
gerecht wird, ist Tsubaki Kabelschlepp. Die fortschrittlichen<br />
Energieführungssysteme des Unternehmens kommen<br />
unter anderem in den Roboterlösungen von Cimcorp zum<br />
Einsatz. „Unsere Lösungen zur Auftragsabwicklung sind eine<br />
effiziente Kombination aus bewährter Robotertechnologie und<br />
intelligenter Software“, ist sich Laine sicher. „Die Schlüsselelemente<br />
dieser Systeme sind großflächige Portalroboter, die eine<br />
Reihe von Vorgängen bewältigen können. Unsere Systeme<br />
werden übrigens in über 40 Ländern auf sechs Kontinenten eingesetzt.“<br />
Möglich ist zum Beispiel die Pufferlagerung von Waren<br />
aus der Produktion oder dem Wareneingang, die Sortierung<br />
und Sequenzierung der zu bearbeitenden Produkte, die Auf-<br />
Alles schnell: Die Energieführungsketten<br />
tragen dazu bei, dass die Systeme<br />
mit hohen Geschwindigkeiten und<br />
Beschleunigungen zuverlässig verfahren
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
tragskommissionierung, die Lieferplanung, die Ladeplanung<br />
und die Auftragsfreigabe.<br />
Die Systeme basieren auf der sogenannten Gantry-Bauweise.<br />
Die verfahrbaren Portaleinheiten werden über Vorschubantriebe,<br />
von denen je einer auf jeder Seite des Portals angebracht ist, gesteuert.<br />
Mit diesem modularen, hängenden Portalkonzept können<br />
die Roboterlösungen große Arbeitsbereiche abdecken. Je nach<br />
Durchsatzanforderungen der Anwendung lassen sich beliebig viele<br />
Roboter einsetzen, die jeweils mit speziell für die Handhabung<br />
der jeweiligen Stückgüter entwickelten Greifern ausgestattet sind.<br />
SCHNELLE ENERGIEFÜHRUNG<br />
Um die Abwicklungs- und Bereitstellungszeiten zu senken, müssen<br />
die Systeme mit hohen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen<br />
zuverlässig verfahren. Hier kommen die Energieführungsketten<br />
von Tsubaki Kabelschlepp ins Spiel. Sie sorgen dafür, dass die Leitungen<br />
und Schläuche unter Berücksichtigung der anspruchsvollen<br />
Parameter sicher bewegt werden. „Wir arbeiten schon sehr lange<br />
zusammen“, betont Laine. „Wir sind durchgehend zufrieden mit<br />
der Qualität und dem Preis-Leistungs-Verhältnis. Es gab nie einen<br />
Anlass, etwas an dieser Partnerschaft zu verändern.“ Wichtig für das<br />
Unternehmen ist das große Produktsortiment des Energiekettenherstellers.<br />
Es ermöglicht dem Logistikspezialisten, auch für ausgefallene<br />
Anwendungen stets die richtige Energieführung zu finden.<br />
Regulär werden die langen Verfahrwege der Portal-Einheiten<br />
mit einer gleitenden MC0650-Kette in Hybridausführung bestückt:<br />
Die Kombination aus einem Kunststoffkettenband mit einem<br />
RS-Aluminiumprofil ermöglicht maximale Stabilität und<br />
Zuverlässigkeit. „Insbesondere im logistischen Bereich ist Zeit<br />
das wichtigste Gut der Kunden“, erklärt Fabian Nölke, Regional<br />
Manager Scandinavia bei Tsubaki Kabelschlepp. „Stillstandzeiten<br />
sind ein absolutes Tabu. Deshalb nutzt Cimcorp spezielle Offroad-Gleitschuhe,<br />
die den Verschleiß der Energieführungskette<br />
reduzieren.“ Zusätzlich werden Außendämpfer eingesetzt, um<br />
die Geräuschentwicklung einzudämmen.<br />
DIE IDEE<br />
„Bei der Wahl für die langen Verfahrwege<br />
der Portal-Einheiten wählten<br />
wir bewusst die M-Serie. Die haben<br />
wir speziell für schwierige Bedingungen<br />
entwickelt, weil sie mit<br />
Kunststoffkettenbändern und<br />
Stegvarianten aus Kunststoff oder<br />
Aluminium ausgerüstet sind. Ein<br />
weiteres Merkmal sind die auswechselbaren<br />
Gleitschuhe aus hochabriebfestem<br />
Spezialkunststoff. Sie<br />
machen die Ketten zu einer passenden<br />
Wahl für schnelle, gleitende<br />
Anwendungen.“<br />
Frank Springer, Vice President<br />
Marketing & Innovation, Tsubaki<br />
Kabelschlepp, Wenden-Gerlingen<br />
ROBUSTE SYSTEME FÜR DIE GREIFER<br />
Die Wahl fiel bewusst auf eine Energiekette der M-Serie. Diese ist<br />
speziell für schwierige Bedingungen entwickelt worden. Die<br />
robusten, multivariablen Energieführungsketten sind mit Kunststoffkettenbändern<br />
und Stegvarianten aus Kunststoff oder Aluminium<br />
ausgerüstet. Ein weiteres Merkmal sind die auswechselbaren<br />
Gleitschuhe aus hochabriebfestem Spezialkunststoff. Sie<br />
machen die Ketten zu einer passenden Wahl für schnelle, gleitende<br />
Anwendungen.<br />
Die benötigten Medien zur Steuerung der 3D Shuttle-Einheiten,<br />
die als Greifer für Waren und Produkte fungieren, werden je<br />
nach Baugröße mit Energieführungsketten der Serie Basic-Line<br />
sicher geführt. Hier setzen die Finnen auf die Energieführungsketten<br />
Uniflex Advanced 1455 und 1555. „Diese Serie ist leicht<br />
und gleichzeitig sehr robust“, weiß Nölke. „Verstärkte Verschleißflächen<br />
an der Außenseite bieten darüber hinaus eine besonders<br />
lange Lebensdauer bei auf der Seite liegenden Anwendungen.“<br />
Die Verbindungsbügel, die die beiden Kettenbänder miteinander<br />
verbinden, verfügen über eine Kugelgelenk-Mechanik. Sie sorgen<br />
dafür, dass die Kette im geschlossenen Zustand besonders stabil<br />
ist und ermöglicht eine schnelle Leitungsbelegung. „Wir sind<br />
froh, Tsubaki Kabelschlepp als Partner an unserer Seite zu haben“,<br />
schließt Laine ab. „In all den Jahren gab es mit den Energieführungssystemen<br />
kaum Probleme, und wenn doch mal irgendetwas<br />
hakte, war der Service schnell und gut.“<br />
Bilder: Cimcorp Oy, Tsubaki Kabelschlepp<br />
www.tsubaki-kabelschlepp.com<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 43
SPECIAL<br />
HANNOVER MESSE <strong>2023</strong><br />
44 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
SPECIAL: HANNOVER MESSE <strong>2023</strong><br />
LINEARFÜHRUNGEN FÜR TRIEBWERKTEST<br />
RAKETE AUF DEM<br />
PRÜFSTAND<br />
Nixus lautet der Name eines Forschungsprojekts<br />
der Wissenschaftlichen Arbeitsgemeinschaft<br />
für Raketentechnik und Raumfahrt (Warr) der<br />
TU München. Im Rahmen des Projektes wird<br />
eine mit flüssigem Treibstoff betriebene<br />
Höhenforschungsrakete entwickelt. An einem<br />
Prüfstand soll das Versorgungssystem der<br />
Brennkammer getestet werden. Eine wichtige<br />
Rolle spielen dabei Profilschienenführungen<br />
und Präzisionslaufwagen.<br />
Bei dem Projekt Nixus entsteht eine etwa fünf Meter hohe<br />
flüssig-flüssig-Rakete mit einem Durchmesser von<br />
20 Zentimetern. „Der Erstflug ist im Juni <strong>2023</strong> beim<br />
Spaceport America Cup geplant,“ berichtet Projektleiter<br />
Lorenz Pak von der Warr Raketentechnik. „Später soll noch die<br />
Teilnahme an der European Rocketry Competition folgen.“ Die<br />
maximale Flughöhe der mit dem Kürzel Ex-4 benannten Rakete<br />
soll bei zehn Kilometern liegen, womit sie den aktuellen studentischen<br />
Weltrekord in der Klasse für flüssig-flüssig-Raketen aufstellen<br />
würde.<br />
Das Projekt soll Studierende an die Prozesse und Vorgehensweisen<br />
der kommerziellen Raumfahrt heranführen. Dies bedeutet,<br />
dass für die Forschungsrakete auch höchste technische Ansprüche<br />
gelten und die fortschrittlichsten Techniken, Materialien<br />
und Fertigungsmethoden zum Einsatz kommen. Innovation wird<br />
bei Warr großgeschrieben. So stammt zum Beispiel das Triebwerk<br />
Jörg Schulden, Produktmanager Lineartechnik, Rodriguez GmbH, Eschweiler<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 45
SPECIAL: HANNOVER MESSE <strong>2023</strong><br />
der Ex-4-Rakete vollständig aus der eigenen Entwicklung der Studentengruppe.<br />
Es wurde zusammen mit einer integrierten regenerativen Kühlung<br />
additiv aus einer korrosionsbeständigen Nickelbasislegierung gefertigt.<br />
Sämtliche Komponenten wie Ventile, Druckminderer, Massenstromregler,<br />
ein Hochdruckbehälter (der einem maximalen Druck von über 300 Bar<br />
standhält) und sogar die Außenhaut der Rakete, die zu einem großen Teil<br />
aus Kohlefaserverbund besteht, haben die Studierenden selbst hergestellt.<br />
WICHTIGE TESTS<br />
Im Raketentriebwerk wird Flüssigsauerstoff mit Ethanol (flüssig-flüssig)<br />
verbrannt und damit ein Schub von 3,25 kN erzeugt. Damit das Triebwerk<br />
vor dem Erstflug der Rakete umfangreich getestet und gegebenenfalls<br />
entsprechend optimiert werden kann, wurde ein spezieller Prüfstand für<br />
das Projekt Nixus entwickelt und errichtet. Aufgrund der Flüssigbrennstoff-Komponenten<br />
benötigte dieser einen ganz speziellen Aufbau. Zwei<br />
wichtige Funktionen des neuen Prüfstands sind die Massenstrommessung<br />
der Treibstofftanks sowie die Schubmessung der Brennkammer. Für<br />
die Realisierung dieser Funktionen setzt die Arbeitsgemeinschaft auf eine<br />
Kombination aus Linearführungen und Lastmesszellen.<br />
Wie schon im Raketen-Projekt Cryosphere, bei dem es der Warr vor einigen<br />
Jahren darum ging, als erstes studentisches Team in Europa eine Hybridrakete<br />
mit einem kryogenen Motor zu entwickeln, kommen auch bei dem<br />
Projekt Nixus wieder Profilschienen und Präzisionslaufwagen von Rodriguez<br />
aus Eschweiler beim Aufbau des Prüfstandes zum Einsatz. Damals<br />
hatte das Forschungsteam gute Erfahrungen mit der Lineartechnik des Herstellers<br />
gemacht und auch bei diesem Raketenprojekt hat sich das Unternehmen<br />
wieder bereit erklärt, die Forschungsgruppe zu unterstützen.<br />
„Um den Massendurchfluss der Treibstoffe zu bestimmen, messen wir das<br />
Gewicht der Tanks“, erklärt Pak. „Über die Veränderung dieser Werte in einem<br />
gewissen Zeitraum lässt sich der Massenstrom ermitteln.“ Diese Messung<br />
muss so präzise wie möglich sein, da ein Großteil der Optimierungen<br />
an der Rakete auf diesen Werten basiert. Um eine ideale Verbrennung<br />
zu erreichen, müssen die Forscher zudem den Druck in der Brennkammer<br />
definieren, um so eine optimale Steuerung des Vorgangs im realen<br />
Betrieb zu gewährleisten.<br />
LINEARTECHNIK FÜR PRÄZISE MESSUNG<br />
Um eine genaue Massenmessung zu ermöglichen, werden die beiden<br />
Treibstofftanks mit den Linearführungen separat gelagert, sodass diese sich<br />
einflusslos in vertikaler Richtung bewegen können. Für diesen Zweck stellte<br />
Rodriguez Profilschienen und Präzisionslaufwagen für das Forschungsprojekt<br />
zur Verfügung. „Für unsere Anwendung auf dem Prüfstand benötigten<br />
wir eine steife und präzise Lagerung unseres Versorgungssystems“, beschreibt<br />
Pak die Anforderungen des Projekts. Die Massensensoren werden<br />
unterhalb der Tanks angebracht. Um valide Ergebnisse zu erhalten, müssen<br />
die Linearführungen so präzise sein, dass mögliche Vibrationen und seitliche<br />
Bewegungen nicht die Messungen beeinflussen. Hinzu kommt, dass<br />
die vollen Tanks etwa 100 kg wiegen und dadurch die Linearführungen und<br />
Schlitten besonders hohen Momenten ausgesetzt sind, welche nur durch<br />
qualitativ hochwertige Systeme aufgenommen werden können.<br />
Dazu kommt, dass sich die Strukturelemente durch hohe Temperaturgradienten<br />
in Folge der Beförderung und Lagerung von cryogenem Flüssigsauerstoff<br />
bei -180 ˚C deutlich verformen. Die Linearführungen müssen auch in<br />
diesem Fall die so erzeugten Momente und Spannungen aufnehmen, ohne<br />
dass die Laufeigenschaften der Führungen zu sehr beeinträchtigt werden.<br />
STEIFIGKEIT ALS WICHTIGES MERKMAL<br />
Im Prüfstand für das Projekt kommen insgesamt vier 1.800 mm lange<br />
Profilschienenführungen der Größe 20 inklusive Abdeckkappen sowie je<br />
zwei vierreihige, langzeitgeschmierte Präzisionslaufwagen ohne Flansch<br />
zum Einsatz. „Profilschienenführungen mit vier Kugelreihen pro Laufwagen<br />
können Kräfte aus allen Hauptrichtungen aufnehmen“, erläutert Jörg<br />
Schulden, Produktmanager Lineartechnik bei Rodriguez. „Die X-Anordnung<br />
der Laufbahnen ermöglicht eine gute Einstellung der Vorspannung,<br />
01<br />
02<br />
DIE IDEE<br />
„Damit die Studenten das Triebwerk<br />
vor dem Erstflug der Rakete umfangreich<br />
testen und optimieren können,<br />
wurde ein spezieller Prüfstand<br />
entwickelt und errichtet. Die damit<br />
durchgeführten Messungen müssen<br />
so präzise wie möglich sein, da ein<br />
Großteil der Optimierungen an der<br />
Rakete auf diesen Werten basiert.<br />
Deshalb kommen im Prüfstand vier<br />
Profilschienenführungen sowie je<br />
zwei vierreihige, langzeitgeschmierte<br />
Präzisionslaufwagen zum Einsatz.“<br />
Jörg Schulden,<br />
Produktmanager Lineartechnik,<br />
Rodriguez GmbH, Eschweiler<br />
46 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
SPECIAL: HANNOVER MESSE <strong>2023</strong><br />
03 04<br />
05<br />
01 Sicher und stabil: Zur Lagerung der Tanks sind Profilschienen<br />
vertikal verlaufend an den Stirnseiten des Prüfstands verschraubt<br />
02 Aus allen Richtungen: Die X-Anordnung der Laufbahnen<br />
ermöglicht eine gute Einstellung der Vorspannung<br />
03 Druckbetankung: Um genaue Messungen zu ermöglichen,<br />
werden die Treibstofftanks mit den Linearführungen separat gelagert<br />
04 Prüfen, bevor es hochgeht: Im Prüfstand kommen Profilschienenführungen<br />
inklusive Abdeckklappen und Laufwagen zum Einsatz<br />
05 Heißer Strahl: Um den Massendurchfluss der Treibstoffe zu<br />
bestimmen, wird das Gewicht der Tanks gemessen<br />
Abgesehen von der Qualität der Produkte sind die jungen Forscher<br />
auch von der guten Zusammenarbeit mit Rodriguez überzeugt.<br />
Deshalb arbeiten sie nun bereits zum zweiten Mal mit den<br />
Experten für Lineartechnik aus Eschweiler zusammen. „Bei Rodriguez<br />
gibt es einen klasse Service und unsere Anfragen wurden<br />
immer zügig bearbeitet, was gerade im Prototypenbau wichtig<br />
ist“, erklärt Pak abschließend. „Daher werden wir uns auch in Zukunft<br />
gerne wieder an Rodriguez wenden, sollten wir wieder<br />
Linearführungen an unseren Prüfständen benötigen.“ Die Chancen<br />
für weitere erfolgreiche Raketen-Projekte stehen gut, denn<br />
das Unternehmen bietet umfangreiche Linearführungsvarianten<br />
für jede Bewegungsaufgabe.<br />
Bilder: Warr, Rodriguez<br />
zudem wird das System weniger empfindlich für Fluchtungsfehler.<br />
Aus diesem Grund kommen Linearführungen dieser Bauart<br />
zum Beispiel auch in Produktionsmaschinen oder in der Robotik<br />
zum Einsatz.“ Ein weiterer Vorteil: Das integrierte Schmiersystem<br />
der Profilschienenführungen verlängert die Wartungsintervalle<br />
des Systems erheblich, was in der Praxis weniger Aufwand<br />
bedeutet. Ein optional lieferbares Metallabdeckband schützt die<br />
Schienen zudem vor Verunreinigungen. Bei dem Projekt Nixus<br />
sind je zwei Profilschienen vertikal verlaufend an den beiden<br />
Stirnseiten des Prüfstands verschraubt. Jede Führung hat zwei<br />
Laufwagen. An den beiden Stirnseiten wird, mit Hilfe der Laufwagen,<br />
jeweils ein Treibstofftank angebracht. Die Tanks sind<br />
wiederum über Stützen auf Waagen abgelegt. Durch die verschiebbare<br />
Lagerung wird das zusätzliche Gewicht des Treibstoffs<br />
sicher auf die Waagen übertragen. Dies lässt sich während<br />
der Betankung und des Betriebs des Triebwerks genau verfolgen.<br />
„Die Präzision und Steifigkeit der Linearführungen waren besonders<br />
wichtig für diesen Aufbau“, betont Pak. „Insbesondere die<br />
Steifigkeit des Systems hat die Inbetriebnahme deutlich vereinfacht<br />
und die Genauigkeit und Präzision der Messungen deutlich<br />
verbessert.“<br />
www.rodriguez.de<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 47
SPECIAL: HANNOVER MESSE <strong>2023</strong><br />
AUF ETHERCAT UND PC-BASED CONTROL STANDARDISIERT<br />
SICHERER RÜCKHALT<br />
Bei dem Bau von Sondermaschinen für die anspruchsvolle Automobilindustrie<br />
wendet ein kanadisches Unternehmen erfolgreich Prinzipien aus der<br />
Serienproduktion an. Die Modernisierung einer Montageanlage für<br />
Sicherheitsgurte zeigt dabei als Paradebeispiel die Vorteile der bei einem<br />
Automotive-Spezialisten als Standard eingesetzten PC- und Ethercat-basierten<br />
Steuerungs- und Antriebstechnik.<br />
Sodecia, ein Automatisierer aus Kanada, erhielt den Auftrag,<br />
einen Montageautomaten für einen global agierenden<br />
Automobilhersteller weiterzuentwickeln. Die dritte Version<br />
der Maschine für Sicherheitsgurt-Baugruppen sollte<br />
einen höheren Durchsatz liefern, gleichzeitig war die Entwicklungszeit<br />
dafür natürlich eng begrenzt.<br />
Sodecia GTAC ist eine in London, Ontario (Kanada), ansässige<br />
Automatisierungsgruppe unter dem Dach des portugiesischen<br />
Industriekonzerns Sodecia. Das Unternehmen investiert seit Jahren<br />
Zeit und Ressourcen in die Entwicklung von standardisierten<br />
Steuerungsarchitekturen und modularem, wiederverwendbaren<br />
Code. Dazu Chris Drees, Steuerungstechniker bei Sodecia GTAC:<br />
„Auf der Grundlage unseres Bestands an Steuerungscode können<br />
wir Projekte, die normalerweise acht Monate bis ein Jahr dauern<br />
würden, in nur drei bis vier Monaten abwickeln. Es bedeutet<br />
außerdem, dass jeder unserer Ingenieure problemlos Fehler im<br />
Code von Standard- oder Sondermaschinen beheben kann.“<br />
James Figy, Senior Content Specialist, Beckhoff Automation USA<br />
FINETUNING MIT STANDARDCODE<br />
Laut Brent Lekx-Toniolo, einem der Gründer des vormals eigenständigen<br />
Unternehmens GTAC, ist die pünktliche Einhaltung<br />
von Lieferfristen essenziell und er erklärt: „Schon früh entwickelten<br />
wir das Framework-Konzept, weil unsere Kunden häufig<br />
Maschinen mit einer sehr kurzen Time-to-Market bestellten.“<br />
Bereits im Jahr 2007 entdeckte GTAC die Vorteile der Steuerungsund<br />
Netzwerktechnologie von Beckhoff für das geplante Framework.<br />
„Nach einigen Fehlversuchen mit anderen Steuerungsplattformen<br />
erwies sich PC-based Control dann als ideal“, fügt<br />
Lekx-Toniolo hinzu. „Seitdem ist Beckhoff bei uns im Haus der<br />
Standard.“<br />
Der Mutterkonzern Sodecia übernahm viele Innovationen der<br />
Automatisierer in seine eigenen Standards für die fast 40 Fertigungsstätten<br />
des Unternehmens in aller Welt. Dort haben sich<br />
diese bei Konstruktion, Programmierung und Inbetriebnahme<br />
automatisierter Montage- und Schweißlösungen für den Automobilmarkt<br />
bewährt. „Im Vergleich zu den Schweißmaschinen<br />
mit großen Robotern zeichnet sich der Seat Belt Height Adjuster<br />
(SBHA#3) jedoch durch wesentlich schnellere Montageprozesse<br />
auf kleinerer Grundfläche aus“, sagt Jessy Underhill, SPS- und<br />
48 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
SPECIAL: HANNOVER MESSE <strong>2023</strong><br />
02<br />
01<br />
03<br />
Robotikingenieur bei Sodecia GTAC. „Durch Anpassungen unseres Standardcodes konnten<br />
wir auch solche Funktionen abdecken, zum Beispiel für die Steuerung des Rundschalttischs<br />
mit servobasierten Antrieben und die Datenübertragung.“ Drees fügt hinzu: „Außerdem<br />
wollten wir die jüngsten Updates aus unserem Standardcode nutzen, um die Verfügbarkeit,<br />
die Gesamtanlageneffektivität und andere Eigenschaften zu verbessern sowie die Funktionalität<br />
zu erweitern.“<br />
HIGHTECH-GURTMONTAGE<br />
Die neue Anlage besteht aus fünf Abschnitten. In zwei Unterstationen wird der Knopf zur<br />
Aktivierung der Gurtverstellung montiert – ein kleiner Aktuator mit einer Feder. Anschließend<br />
wird diese Baugruppe in eine kleine Stahlplatte mit einer Mutter eingesetzt, die später<br />
auf einer Stahlschiene auf- und abgleitet. Im vierten Abschnitt wird die Baugruppe in die<br />
Schiene zur Montage am Fahrgestell des Fahrzeugs eingebaut. Der letzte Abschnitt dient der<br />
Qualitätssicherung durch Höhen- und Belastungsmessungen an den Komponenten. Dazu<br />
verfügt das System über einige Komponenten: zwei Servoantriebe, vier Servomotoren, zwei<br />
01 Kleiner aber größer:<br />
Im Vergleich zur ersten Version<br />
der Montageanlage wurde die<br />
Stellfläche um etwa die Hälfte<br />
verkleinert und gleichzeitig der<br />
Durchsatz erhöht<br />
02 Weniger ist mehr:<br />
Die eingesetzten OCT-Servomotoren<br />
reduzieren den Verkabelungsaufwand<br />
um die Hälfte<br />
03 Breit und offen: Das<br />
Klemmensystem bietet ein weites<br />
Spektrum an Digital-, Analogoder<br />
TwinSAFE-I/Os und ist offen<br />
für die Einbindung unterschiedlicher<br />
weiterer Netzwerke<br />
komplett<br />
zuverlässig<br />
ökonomisch<br />
Verschlussschrauben, Entlüftungsventile und Ölschaugläser – EIN Abdichtungssystem<br />
für alle Einschraub- und konstruktionsbedingten Bohrungen im Getriebegehäuse.<br />
Komplett montiert und einsatzbereit.<br />
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Unser Paket für die<br />
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vertrieb@heinrichs.de | +49 6762 9305-323<br />
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SPECIAL: HANNOVER MESSE <strong>2023</strong><br />
Die PC-basierte Automatisierung nutzt die Software Twincat 3<br />
als flexible Plattform zur Steuerung aller Maschinenprozesse<br />
von SPS und Roboterkinematik bis zu funktionaler Sicherheit<br />
und IoT. Neben Twincat kann auch andere Software auf der<br />
PC-basierten Maschinensteuerung laufen. Die Twincat-Engineering-Umgebung<br />
ist vollständig in Microsoft Visual Studio<br />
inte griert. Sie ermöglicht es den Ingenieuren auch, in den Sprachen<br />
zu programmieren, mit denen sie am besten vertraut sind<br />
oder die sich am besten für die jeweilige Anwendung eignen.<br />
Die Twincat-Runtime läuft auf einem Panel-PC CP2215 von<br />
Beckhoff, der gleichzeitig als Maschinensteuerung und Benutzeroberfläche<br />
dient. Der 15-Zoll-Multitouch-Bildschirm unterstützt<br />
die intuitive Bedienung, Diagnose sowie Fehlersuche im<br />
SPS-Code.<br />
Als idealer Motion-Bus bildet Ethercat die Grundlage für kurze<br />
Zykluszeiten der Beckhoff Servoverstärker AX5000 sowie für Frequenzumrichter<br />
von Drittanbietern und die Kuka-Roboter.<br />
„Kuka setzt auf Ethercat, was nicht nur die Kommunikation<br />
vereinfacht, sondern wir können auch Safety over Ethercat<br />
(FSoE) für die Maschinensicherheit nutzen“, freut sich Drees. Das<br />
TÜV-zertifizierte Sicherheitsprotokoll macht festverdrahtete<br />
Sicherheitssteuerungen an jedem Not-Halt, jeder Lichtschranke<br />
und anderen Sicherheitseinrichtungen überflüssig. Zudem verschlankt<br />
FSoE die Verkabelung, denn es nutzt für die Übertragung<br />
von Sicherheitsdaten die gleichen Ethernet-Kabel wie für<br />
Standard-I/O-Daten. Die AX5000-Antriebe sind mit einer<br />
Twinsafe-Optionskarte AX580x für Sicherheitsfunktionen direkt<br />
im Antrieb ausgestattet.<br />
Die Ingenieure sehen in der robusten Diagnosefunktion von<br />
Ethercat einen weiteren großen Vorteil. „Als ich auf Ethercat umgestiegen<br />
bin, war ich erstaunt, wie einfach es war, Störungen<br />
und Fehler zu beheben“, sagt Danilo Silva, Leiter der Steuerungsabteilung<br />
bei Sodecia GTAC. „Bei anderen Feldbussen war das<br />
sehr schwierig. Mit Ethercat kann man jedes Problem diagnostizieren,<br />
genau lokalisieren und es beheben.“ Mit Schnittstellen zu<br />
mehr als 30 bekannten Feldbussen und Kommunikationsprotokollen<br />
vereinfacht Ethercat auch die Integration anderer Geräte<br />
wie der Bildverarbeitungskameras über EtherNet/IP durch den<br />
Einsatz des Buskopplers EK9500. Zusammen mit einer Vielzahl<br />
von Ethercat-I/Os in hutschienenmontierbarer IP20- oder<br />
maschinenmontierbarer IP67-Ausführung lieferte dies die richtige<br />
Lösung für alle Anforderungen der Anlage.<br />
04 Im Griff und Blick: Ein Multitouch-Panel-PC ermöglicht die<br />
Maschinensteuerung über eine intuitive Bedienoberfläche<br />
Bildverarbeitungskameras, fünf Frequenzumrichter, sechs Kuka-<br />
Roboter, 13 Druckluft-Magnetventilinseln und mehr als 100 I/O-<br />
Komponenten. Dafür ist eine effiziente Echtzeitsteuerung und<br />
Echtzeitkommunikation entscheidend.<br />
Ursprünglich bestand die Montageanlage aus separaten Zellen,<br />
die durch Einrichtungen für den Transport der Werkstücke verbunden<br />
waren. Bei der ersten Modernisierung reduzierte GTAC<br />
die Grundfläche der Maschine bereits auf fast die Hälfte, das<br />
heißt nur noch etwa 6 × 6 m. „Die ersten beiden Modelle produzierten<br />
alle 5,4 s ein Teil, aber bei der neuen Version sollten wir<br />
diese Zeit auf 5,1 s senken“, erklärt Drees.<br />
PC- UND ETHERCAT-BASIERT<br />
SICHER AUF HOCHTOUREN<br />
Die GTAC-Ingenieure erzielten beeindruckende Ergebnisse mit<br />
der neuen Sondermaschine. Die Automatisierungssoftware<br />
Twincat ermöglichte es Sodecia, wichtige Aktualisierungen am<br />
vorhandenen Code vorzunehmen, und diese erwiesen sich als<br />
wirksame Vorteile. Und last but not least: Die SBHA#3 erfüllt die<br />
geforderte Durchsatzrate von 5,1 s pro Teil bei beeindruckenden<br />
Abtastraten von 125 µs in der Maschinensteuerung.<br />
Bilder: Beckhoff<br />
www.sodecia.com<br />
www.beckhoff.com<br />
DIE IDEE<br />
„Bei dem Projekt arbeitete Sodecia<br />
eng mit dem lokalen Team von<br />
Beckhoff Kanada zusammen.<br />
Beckhoff und Sodecia verfolgen<br />
ähnliche Ansätze der kontinuierlichen<br />
Technologieentwicklung.<br />
Der modulare und flexible Ansatz<br />
von Sodecia geht Hand in Hand mit<br />
unserer PC-basierten Steuerungsphilosophie.<br />
Dadurch konnte das<br />
Team von Sodecia die Soft- und<br />
Hardwareentwicklung erheblich<br />
einfacher gestalten.“<br />
Dean Herron, regionaler Vertriebsleiter,<br />
Beckhoff Kanada<br />
50 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
MARKTPLATZ<br />
KOMPATIBLER WECHSELRICHTER FÜR GROSSE SOLARANLAGEN<br />
Der Piko CI von Kostal ist ein Gewerbe-Wechselrichter für große Solaranlagen und kompatibel<br />
mit den Parkreglern (EZA-Regler) von Ecodata. Der Wechselrichter ist als Commercial Inverter<br />
IP65-zertifiziert. Er hat einen weiten Spannungsbereich und je nach Modell zwischen 30 und<br />
60 Kilowatt Leistung. Durch die integrierte LAN-Schnittstelle ist er auch im Verbundbetrieb für<br />
höhere Kapazitäten einsetzbar. Die Inbetriebnahme erfolgt über WLAN- und App-Anbindung<br />
aus der Ferne. Alle aufkommenden Daten transferiert das Gerät in Verbindung mit einem<br />
Energiezähler an die zugehörige CI-App und das Kostal Solar Portal. Am digitalen Eingang<br />
findet der Anschluss für den Rundsteuerungsempfänger oder den EZA-Regler seinen Platz. Der<br />
Wechselrichter kommuniziert somit über SUNSPEC mit dem EZA-Regler. Für Photovoltaiksysteme<br />
mit einer Auslegung über 135 Kilowatt peak ist der Einsatz eines zertifizierten Energieerzeugungsanlagen-Reglers<br />
vorgeschrieben. Daneben gelten für EZA-Regler auch Mindestanforderungen<br />
zur Kommunikation. Die Schnittstellenausstattung ermöglicht die Verbindung zur<br />
Anlage und weiteren untergeordneten Reglern, zum Netzbetreiber, zum Direktvermarkter, zu<br />
Speichersystemen und anderen angebundenen Komponenten sowie zur unterbrechungsfreien Stromversorgung.<br />
www.kostal.com<br />
EXTREME<br />
ZENTRIERGENAUIGKEIT<br />
EXPERIENCE<br />
THE FUTURE TODAY<br />
DIE NEUE ÄRA IN DER ANTRIEBSTECHNIK.<br />
Als Heavy-Duty-Lösung<br />
besonders geeignet für den<br />
Einsatz in Schüttgutanlagen<br />
sind die True Centering-Spannsätze<br />
und die RLK-Schrumpfscheiben<br />
von Ringspann.<br />
Sie zeichnen sich durch<br />
extreme Genauigkeiten bei der<br />
Nabe-Welle-Zentrierung und<br />
durch ihre hohen übertragbaren<br />
Drehmomente aus. Sie<br />
lassen sich auch an die antriebstechnische<br />
Peripherie der<br />
Kunden anpassen, etwa wenn<br />
nur geringe Flächenpressungen<br />
möglich sind. Die Spannsätze<br />
RLK 402 TC und RLK 404 TC sind<br />
Innenspann-Verbindungen zum<br />
spielfreien Befestigen von<br />
Naben auf Wellen. Besonders<br />
geeignet sind sie für Anwendungen<br />
mit Komponenten, die<br />
im Betrieb erhöhten Biegebeanspruchungen<br />
ausgesetzt<br />
sind. Die RLK-Schrumpfscheiben<br />
sind Außenspann-<br />
Verbindungen zum spielfreien<br />
Befestigen von Hohlwellen oder<br />
Naben auf Antriebswellen.<br />
Sie kommen in Getrieben von<br />
Becherwerken, Elevatoren<br />
oder Schaufelradbaggern<br />
zum Einsatz.<br />
www.ringspann.de
SPECIAL: HANNOVER MESSE <strong>2023</strong><br />
SICHERHEITSKUPPLUNG<br />
HOHLWELLEN-<br />
GETRIEBE LIEBER<br />
MIT KUPPLUNG<br />
Oft herrscht die Meinung vor, dass eine direkte<br />
Verbindung mit der Motorwelle gegenüber einem<br />
Hohlwellengetriebe ein Vorteil sei. Dass der<br />
Verzicht auf eine Kupplung aber oft nur einen<br />
kurzfristigen Einspareffekt hat, zeigt die<br />
Betrachtung der Ausfallzeiten bei längerem<br />
Betrieb und anspruchsvolleren Prozessen.<br />
Ein Kupplungshersteller teilt gerne seine<br />
Erfahrungen auf diesem Gebiet.<br />
Die Beweggründe für die übergangslose Anbindung von Hohlwellen kennt<br />
Christopher Monka, Senior Account Manager bei R+W nur zu gut: „Die direkte<br />
Verbindung der Motorwelle mit der Hohlwelle ist zwar verlockend, weil sie<br />
zunächst kostengünstiger erscheint.“ Allerdings zeigt er auch auf, warum es<br />
sich lohnt, über Alternativen nachzudenken: „In der Praxis zeigt sich dann aber, dass<br />
es häufig zu vermeid baren Ausfällen kommt. Ursache sind auftretende Stöße, Schwingungen<br />
und Biegemomente im Antriebsstrang, die direkt in die Anwendung übertragen<br />
werden.<br />
Monka ergänzt: „Treten dann noch unvorhergesehene Drehmomentspitzen auf,<br />
kann es schnell zum Crash kommen. Darüber hinaus sind unsere Kunden durch den<br />
Einsatz einer Kupplung in der Lage, kleinere Versätze im Antrieb auszugleichen.“ Viele<br />
Anwendungen, beispielsweise in großen Rührwerken der Chemie- und Lebensmittelbranche,<br />
in Biogasanlagen, in der Fördertechnik oder bei Fahrantrieben, setzen Hohlwellengetriebe<br />
in Kombination mit Kupplungen von R+W ein. Wenn man sich die dort<br />
vorkommenden, unterschiedlichen Aspekte und Störgrößen vor Augen führt, werden<br />
die Vorteile einer eingesetzten Kupplung deutlich.<br />
MEHR FLEXIBILITÄT<br />
Eine Kupplung bei Hohlwellengetrieben befreit von den starren Vorgaben der Motorhersteller<br />
und unterstützt Bestrebungen zur Standardisierung. Der Konstrukteur kann sich<br />
nämlich für einen bestimmten Standard-Getriebemotor entscheiden, an den dann beispielsweise<br />
drei verschiedene Rührwerke mit unterschiedlichen Wellendurchmessern<br />
angeschlossen werden. Dies erhöht auch die Flexibilität und spart Kosten. Schon bei<br />
kleineren Serien lohnt sich das, weil der Fertigungs-, Lagerungs- und Administrationsaufwand<br />
sinkt. Der Flexibilitätsgedanke setzt sich fort bei der Wahl der Anbindung. Mit<br />
der Verwendung einer Kupplung stehen diverse Möglichkeiten oder Nabenausführungen<br />
zur Verfügung. Unabhängig davon, ob es ein Klemmkonus, eine Pass federverbindung<br />
oder eine Klemmnabe sein soll. Im Produktportfolio finden sich gleich zwei Kupplungen,<br />
die sich bereits im Standard für Hohlwellen-Applikationen eignen. Eine ausgleichende<br />
und dämpfende Variante mit Konusspreizdorn, die Elastomerkupplung EK7, und eine<br />
Nicole Stich, Marketing-Specialist, R+W Antriebselemente GmbH, Wörth a. M.<br />
DIE IDEE<br />
„Eine direkte Verbindung mit der<br />
Motorwelle ist nicht immer ein<br />
Vorteil. In der Praxis zeigt sich<br />
nämlich oft, dass es zu vermeidbaren<br />
Ausfällen kommt, weil<br />
Stör größen im Antriebsstrang direkt<br />
in die Anwendung gelangen.<br />
Eine Kupplung richtig eingesetzt,<br />
ist in der Lage, kleinere Versätze im<br />
Antrieb auszugleichen. Und sie wirkt<br />
dämpfend oder isolierend, je nach<br />
gewünschtem Anwendungsfall.“<br />
Christopher Monka, Senior Account<br />
Manager, R+W, Wörth a. M.<br />
52 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
SPECIAL: HANNOVER MESSE <strong>2023</strong><br />
01 02<br />
01 Ist torsionssteif: Die<br />
Metallbalgkupplung BK 7 mit<br />
Spreiznabe ist für eine<br />
Drehmomentübertragung von<br />
15 bis 300 Nm ausgelegt<br />
02 Stopp sicher: Die<br />
Sicherheitskupplung EK 7 hat<br />
eine kraftschlüssige Klemmverbindung<br />
und ein federvorgespannten<br />
Kugel-Rast-Prinzip<br />
torsionssteife Metallbalgkupplung mit Spreiznabe, die BK7. Wird<br />
darüber hinaus eine spezielle Kupplungsverbindung gewünscht,<br />
kann dies der Kupplungs spezialist jederzeit realisieren.<br />
AUSGLEICHEN, DÄMPFEN, ISOLIEREN<br />
Der Herausforderung im Umgang mit den Stoß- und Schwingungseigenschaften<br />
von Applikationen und eventueller Achsversätze<br />
begegnet man mit spielfreien Elastomerkupplungen. Diese<br />
speziellen Kupplungen verfügen über einen Elastomerkranz zwischen<br />
beiden Nabenhälften. Er fungiert als Ausgleichs- und<br />
Dämpfungsmodul und ist maßgeblich für die Eigenschaften des<br />
gesamten Antriebsstrangs verantwortlich. Die eigens entwickelte<br />
Geometrie und die spezielle Fertigung der Elastomerkränze versetzen<br />
die Kupplung in die Lage, axiale, angulare oder laterale<br />
Wellenverlagerungen spielfrei auszugleichen. Sie bestehen aus<br />
TPU oder Hytrel und verfügen gemäß ihrer Zusammensetzung<br />
über verschiedene Eigenschaften. Je nach gewünschtem Dämpfungsgrad<br />
lässt sich so zwischen unterschiedlichen Shorehärten<br />
gewählt werden. Ebenfalls interessant ist die breite Spanne an<br />
Temperaturbereichen mit - 50 bis 150 °C. Gerade bei Rührwerken,<br />
die Medien mit hohen Temperaturen verarbeiten, bietet der Elastomerkranz<br />
in der Ausführung E mit Shorehärte 64 SH D beste<br />
Temperaturbeständigkeit. Eine elektrisch ableitfähige Elastomervariante<br />
verhindert elektrostatische Funkenbildung. Weiterhin<br />
gibt es besondere Materialien für den Einsatz in explosionsgefährdeten<br />
Bereichen (ATEX).<br />
DREHMOMENTSPITZEN ABWEHREN<br />
Um bei Hohlwellenanbindungen Drehmomentspitzen abzuwenden,<br />
die zu Verformungen oder gar einem Wellenabriss führen<br />
können, empfiehlt Monka unter anderem Präzisionssicherheitskupplungen,<br />
welche nach dem federvorgespannten Kugel-Rast-<br />
Prinzip arbeiten. Diese lassen sich mechanisch so einstellen, dass<br />
sie bei definierten Lastwerten die Verbindung innerhalb weniger<br />
Milli sekunden lösen. Im Vergleich dazu weisen elektronische<br />
Sicherheitskomponenten vielfach längere Reaktionszeiten auf<br />
und es eine ständige Versorgung notwendig. Das extra federvorgespannte<br />
Kugel-Rast-Prinzip schützt somit auch den Antriebsstrang<br />
davor, dass im Falle eines Schadens zu hohe Drehmomentkräfte<br />
direkt in den Motor oder das Getriebe geleitet werden.<br />
Durch das mechanische Prinzip und die qualitativ hochwertige<br />
Verarbeitung dient eine R+W Sicherheitskupplung als wirk same<br />
Schutzmaßnahme, ohne großen Wartungsaufwand zu verursachen.<br />
So wurde zum Beispiel bei einer Anwendung eine Sicherheitssonderlösung<br />
realisiert, bei der die individuellen Kupplungen<br />
in einer Gehäuseglocke zwischen dem Getriebemotor und<br />
der Applikation untergebracht sind. Die Befestigung erfolgte<br />
beidseitig mittels Norm-Flanschen. Die Verbindung zum Getrie-<br />
bemotor wurde über einen Zapfen und eine Passfeder gelöst.<br />
Das Wiedereinrasten nach einem Crash kann automatisch oder<br />
manuell erfolgen. Bei besonders hohen Drehzahlen empfiehlt<br />
sich übrigens die gewuchtete Ausführung mit Freischaltversion.<br />
FUNDIERTE BERATUNG<br />
Die speziellen Anwendungen rund um die Anbindung von Hohlwellengetrieben,<br />
können die Konstruktion vor Herausforderungen<br />
stellen. Deshalb setzt R+W auf eine fundierte Beratung im<br />
Bereich der Komponente Kupplung. Da Entwicklung und Produktion<br />
der Kupplungen mit hoher Fertigungstiefe in Deutschland<br />
ansässig sind, sind Sonderlösungen auf kurzen Wegen sehr<br />
gut zu realisieren. Selbst eine Kombination aus einer Elastomeroder<br />
Metallbalg- und Sicherheitskupplung wäre umsetzbar.<br />
„Entscheidend ist die Anforderung“, führt Monka die Beschreibung<br />
der Beratungsleistung aus. „Gemeinsam betrachten wir<br />
zunächst die Anwendung und die Applikation in Verbindung mit<br />
den entsprechenden Komponenten zur Ermittlung der auftretenden<br />
Drehmomentbereiche. Die prozesstechnische Analyse erbringt<br />
die kritischen Punkte. Auf dieser Basis sprechen wir unter<br />
Berücksichtigung des Platzbedarfs eine Produktempfehlung aus<br />
oder führen entsprechende Anpassungen durch. Am Ende erhält<br />
jeder die passende Lösung.“ Er ist sich sicher, dass die Vorteile<br />
sowie die Lebensdauerfestigkeit und die Wartungsfreiheit der<br />
Kupplungen sie zur passenden Kombination mit Hohlwellengetrieben<br />
machen.<br />
Bilder: R+W Antriebselemente<br />
www.rw-kupplungen.de<br />
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. Verfestigungsstrahlen<br />
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SPECIAL: HANNOVER MESSE <strong>2023</strong><br />
SAFE-MOTION-LÖSUNG<br />
SENSORLOSE, PLATZSPARENDE UND<br />
SICHERE BEWEGUNGSÜBERWACHUNG<br />
Technologisch so weit wie möglich für die<br />
Sicherheit von Mensch und Maschine zu<br />
sorgen, ist eine wichtige Aufgabe<br />
für Ingenieure. Die Lösung sollte<br />
wirtschaftlich sein, leicht in Betrieb zu<br />
nehmen und Zertifizierungen aufweisen.<br />
Phoenix Contact hat mit dem sicheren<br />
Drehzahlwächter PSR-MM35 ein solches<br />
Gerät im Portfolio.<br />
Er überwacht Drehzahlen und<br />
Drehzahlbereiche von elektrischen Antrieben<br />
direkt aus dem Antrieb heraus ohne den<br />
Einsatz externer Sensoren.<br />
Carsten Gregorius, Manager Strategic Product Marketing Safety, und<br />
Udo Tappe, Manager Product Management Safety,<br />
beide Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont<br />
Bei der Realisierung von Safe-Motion-Konzepten bedeuten<br />
weniger Komponenten auch weniger Komplexität. Eine<br />
einfach einbaubare und direkt am Antrieb messende Bewegungsüberwachung,<br />
die keine externen Geber benötigt,<br />
erlaubt den Maschinenbauern und Integratoren ein beherrschbares<br />
Engineering bei der Implementierung von Sicherheitsfunktionen.<br />
Als weitere Anforderungen an Geräte zum sensorlosen, sicheren<br />
Antriebsmonitoring sind ein reduzierter Platzbedarf im Schaltschrank<br />
der Maschine oder im On-Board-Schaltkasten von Fahrzeugen, eine<br />
intuitive Konfigurationsoberfläche, schnelle Inbetriebnahme des<br />
Safe-Motion-Ansatzes sowie eine hohe mechanische Robustheit und<br />
elektromechanische Störfestigkeit zu nennen. Lösungen, die diesen<br />
Ansprüchen gerecht werden, resultieren über den eigentlichen<br />
Sensorverzicht hinaus in signifikanten Kosteneinsparungen. Der<br />
sichere Drehzahlwächter PSR-MM35 erweist sich daher zugleich<br />
als Trendsetter und Stand der Technik, wenn es darum geht, die<br />
Bewegungen und den Stillstand von Antrieben und Achsen ohne<br />
Sensorik-Ballast sicher zu überwachen.<br />
Das neue Sicherheitsschaltgerät PSR-MM35 ermöglicht die Umsetzung<br />
effizienter Safe-Motion-Lösungen, die sich gleichermaßen<br />
für stationäre und mobile Maschinen eignen. Zu diesem Zweck<br />
sind die Sicherheitsfunktionen STO (Safe Torque Off), SLS (Safely<br />
Limited Speed), SMM (Safe Speed Monitor) und SSR (Safe Speed<br />
Range) in den Drehzahlwächter integriert. Mit dem Gerät wird die<br />
direkte, sensorlose und sichere Bewegungsüberwachung noch mehr<br />
als bisher zu einer technisch und wirtschaftlich überzeugenden<br />
54 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
01a<br />
01b<br />
01c<br />
01d<br />
01a Safe Torque Off – sicher abgeschaltetes Moment<br />
01b Safe Limited Speed – sicher begrenzte Geschwindigkeit<br />
01c Safe Speed Monitor – sichere Geschwindigkeitsüberwachung<br />
01d Safe Speed Range – sicherer Geschwindigkeitsbereich<br />
Alternative zur Nutzung von berührungslosen, rotativen und linearen Sicherheitssensoren.<br />
KEINE BEEINFLUSSUNG DER MESSUNG DURCH MECHANISCHE<br />
ODER EMV-STÖRUNGEN<br />
Beim sensorlosen Monitoring von Antrieben auf sichere Geschwindigkeit bedient<br />
sich der PSR-MM35 des physikalischen Prinzips der Messung von Drehfeldern, wie<br />
sie in Wechsel- und Drehstrommotoren fortlaufend um deren Rotationsachsen entstehen.<br />
Das Sicherheitsschaltgerät wertet das Drehfeld zweikanalig aus und kann<br />
anhand der Messwerte die Drehzahlen und Drehzahlbereiche elektrischer Antriebe<br />
sensorlos überwachen. Diese Form der direkten Analyse der Bewegungsinformationen<br />
von Kinematiken zeigt sich gerade unter raueren industriellen Einsatzbedingungen als<br />
sehr robust und zuverlässig. Dies, weil weder mechanische Störfaktoren - wie<br />
Schwingungen, Schocks oder Vibrationen - noch elektromagnetische Felder die<br />
Drehfeldmessung beeinflussen. Berührungslose, rotative oder lineare Sicherheitssensoren<br />
hingegen sind solchen äußeren Umwelteinflüssen oftmals direkt ausgesetzt.<br />
Zudem erreichen sie nicht immer den höchsten Sicherheitsintegritätslevel (SIL)<br />
respektive den höchsten Performance Level (PL).<br />
Im Gegensatz dazu erfüllt der sensorlose Drehzahlwächter PSR-MM35, der als<br />
12,5 Millimeter schmales Hutschienenmodul kaum Platz im Schaltschrank benötigt,<br />
mit SIL3 und PLe höchste Sicherheitsanforderungen. Für das sichere Stillsetzen aus<br />
dem Automatikbetrieb einer Maschine oder einer mobilen Einheit sowie die sichere<br />
Geschwindigkeitsüberwachung bei Einricht-, Rüst- oder Servicearbeiten hat<br />
Phoenix Contact die Safe-Motion-Sicherheitsfunktionen STO, SLS, SSM und SSR in<br />
den Drehzahlwächter integriert.
SPECIAL: HANNOVER MESSE <strong>2023</strong><br />
02 Der TÜV-zertifizierte sichere<br />
Drehzahlwächter PSR-MM35 überwacht<br />
Geschwindigkeiten ohne zusätzliche<br />
Sensorik<br />
INTEGRATION VON SICHERHEITSFUNKTIONEN<br />
IN DEN DREHZAHLWÄCHTER<br />
■ Safe Torque Off<br />
Erkennt die direkte Bewegungsüberwachung des PSR-MM35<br />
einen Fehler, beispielsweise das Über- oder Unterschreiten von<br />
Drehzahlen oder das Verlassen eines definierten Drehzahlbereichs,<br />
aktiviert das Gerät die Sicherheitsfunktion STO (sicher<br />
abgeschaltetes Moment). Dabei wird der Antrieb in den sicheren<br />
Zustand versetzt und für ein automatisches Anlaufen oder Wiederanlaufen<br />
gesperrt. Erst nach einer Quittierung durch den<br />
Maschinenbediener erhält die Kinematik wieder Energie für<br />
Bewegungen oder Rotationen.<br />
■ Safely Limited Speed<br />
Um beim Einrichten oder Warten einer Maschine mögliche<br />
Verletzungsrisiken auszuschließen, wird die Betriebsgeschwindigkeit<br />
über den Antriebsregler so gesenkt, dass ein manuelles<br />
Eingreifen in den Gefahrenbereich möglich ist. Überschreitet die<br />
Maschine die verminderte Geschwindigkeit, schaltet die in den<br />
PSR-MM35 eingebaute Sicherheitsfunktion SLS den Antrieb<br />
sicher ab. In der Praxis bietet die Funktion über den Aspekt<br />
der Sicherheit einen wesentlichen Vorteil: Bei Arbeiten an einer<br />
Maschine muss diese nicht notwendigerweise komplett gestoppt<br />
werden, sondern kann bei verringerter Geschwindigkeit weiterlaufen.<br />
Dies unterstützt eine optimale Verfügbarkeit und Produktivität<br />
von Prozessen.<br />
■ Safe Speed Monitor<br />
Die Sicherheitsfunktion SSM des sensorlosen Drehzahlwächters<br />
detektiert, ob die Drehzahl eines Antriebs einen festgelegten<br />
Grenzwert unterschreitet. Angewendet wird SSM zum Beispiel<br />
zum Monitoring mechanisch trennender Schutzeinrichtungen<br />
an Maschinen, die über durch Türen oder Hauben geschützte Zutritts-<br />
oder Eingriffsöffnungen verfügen. Die Sicherheitsfunktion<br />
sorgt dafür, dass die Schutzelemente erst dann geöffnet werden<br />
können, wenn die vorgegebene Drehzahl eines Antriebs oder<br />
einer Maschinenachse nicht mehr überschritten wird.<br />
■ Safe Speed Range<br />
Die Drehzahlüberwachungsfunktion SSR ermöglicht einen<br />
Geschwindigkeitskorridor. Definierte Minimal- und Maximalgeschwindigkeiten<br />
können also gleichzeitig kontrolliert werden.<br />
Erfolgt ein Über- oder Unterschreiten der Geschwindigkeitsgrenzwerte,<br />
wird der Antrieb sicher abgeschaltet und stillgesetzt.<br />
FAZIT<br />
Die Funktionen des Drehzahlwächters PSR-MM35 eröffnen die<br />
Chance für neue sensorlose Konzepte zur sicherheitsgerichteten<br />
Überwachung elektrischer Antriebe. Zugleich stellt das Sicher-<br />
heitsschaltgerät eine ideale Ergänzung des Safe-Motion-Portfolios<br />
von Phoenix Contact dar, das mit dem Stillstandswächter PSR-<br />
MM25 zur sensorlosen Stillstandsüberwachung sowie dem<br />
kombinierten Drehzahl- und Stillstandswächter PSR-MM30 alle<br />
Optionen für eine optimale sensorlose Bewegungsüberwachung<br />
von Antrieben und Achsen erlaubt.<br />
Bilder: Phoenix Contact<br />
www.phoenixcontact.com<br />
DIE IDEE<br />
„Die Einsatzfelder für die sensorlose<br />
sichere Antriebsüberwachung mit<br />
dem PSR-MM35 sind vielfältig. In<br />
Werkzeugmaschinen können<br />
Antriebe beim Werkstückhandling,<br />
dem Werkzeugwechsel sowie bei<br />
Servicearbeiten sensorlos hinsichtlich<br />
einer sicheren Bewegung<br />
kontrolliert werden. Im rauen<br />
Umfeld von Holzbearbeitungsmaschinen<br />
überzeugt der PSR-MM35<br />
durch seine Zuverlässigkeit, da er<br />
die Bewegungsinformationen<br />
ausfallsicher in den Servomotoren<br />
sammelt. Bei kraftbetriebenen<br />
Brücken lassen sich Geschwindigkeiten<br />
und Stillstand beim Heben und<br />
Senken tonnenschwerer Brückenelemente<br />
sensorlos observieren. Der<br />
PSR-MM35 stellt sicher, dass die<br />
Bewegungsgeschwindigkeiten in<br />
den Start-, Normal- und Bremsphasen<br />
eingehalten werden. “<br />
56 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
VERGIESSANLAGE BEI KENDRION SORGT<br />
FÜR ENERGIEEFFIZIENZ<br />
Schnellere Durchlaufzeiten,<br />
gesteigerte<br />
Kapazitäten und<br />
bessere Energieeffizienz<br />
– das sind die<br />
wesentlichen Vorteile<br />
der neuen Vergießanlage<br />
von Kendrion<br />
Intorq. In der Anlage<br />
werden Magnetteile<br />
unterschiedlichster Bautypen für die Produktion unserer<br />
Bremsen bearbeitet, konkret werden die Gehäuse inklusive<br />
Spule mit Isoliermaterial vergossen, um letztere gegen<br />
Feuchtigkeit und Durchschlag zu schützen. An drei vorgelagerten<br />
Arbeitsplätzen werden Spule und Kabel in das Gehäuse<br />
eingelegt und anschließend auf die Anlage geladen. Es gibt<br />
keine Zwischenstationen mehr, was die Durchlaufzeit sehr<br />
verkürzt. Wichtig auch: Die Anlage hat einen 3D-Laser-Profilsensor<br />
zur Position und Winkelerkennung der Bauteile. Eine<br />
chaotische Beladung der 40 Werkstückträger ist möglich.<br />
Das bedeutet auch, dass die Beladeplätze unterschiedliche<br />
Bauteile auf die Anlage schicken können: Die Anlage schaltet<br />
automatisch um. Die neue Anlage ist auch deutlich nachhaltiger.<br />
Statt einer kontinuierlich laufenden Umluftheizung wie<br />
früher werden nun Induktionsgeneratoren eingesetzt, die die<br />
Bauteile punktuell nur dort aufheizen, wo es nötig ist.<br />
Dadurch entsteht nicht zuletzt auch weniger Abwärme.<br />
www.kendrion.com<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
NEUE LINEARMOTOREN-BAUREIHE<br />
Mit der SL 38 Produktfamilie<br />
zeigt Dunkermotoren<br />
die erste<br />
Baugröße der neuen<br />
Linearmotoren<br />
Baureihe Servolinear.<br />
Die Kräfte der neuen<br />
Linearmotoren reichen<br />
bis zu 3.700 N Spitzenkraft<br />
bei einer Beschleunigung<br />
von über<br />
200 m/s 2 . Anwendungen, in welchen bisher eher langsame<br />
Spindelantriebe oder ungenaue Bandantriebe zum Einsatz<br />
kamen, können mit dem neuen SL 38 schneller und präziser<br />
angetrieben werden. Insgesamt wurden fünf Ausführungen<br />
des SL 38 entwickelt. Beginnend mit der Komponente wird<br />
diese entweder als ready-to-use Modul oder mit verdrehgesicherter<br />
Montageplatte als Twinguide Version verbaut. Für<br />
raue Umgebungsbedingungen oder für den Einsatz in der<br />
Lebensmittelindustrie ist der SL 38 auch als Edelstahlvariante<br />
verfügbar. Eine Besonderheit aller Varianten ist die optionale<br />
Wasserkühlung, mit der sich die Dauerkräfte der Motoren<br />
verdoppeln lassen. Dank der verschiedenen Ausführungen ist<br />
die SL 38 Familie als erste Baugröße der Servolinear Reihe<br />
besonders flexibel einsetzbar. Die hohen Kräfte werden vor<br />
allem für den Einsatz im Sondermaschinenbau benötigt. Die<br />
Beschleunigung und die hohen Geschwindigkeiten sorgen<br />
wiederum für kürzere Taktzeiten und realisieren damit eine<br />
Steigerung des Outputs.<br />
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Die optimale Fremdbelüftung<br />
für drehzahlvariable Motoren<br />
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www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 57
SPECIAL: HANNOVER MESSE <strong>2023</strong><br />
SERVOVERSTÄRKER IN SCHRAUBSTEUERUNG<br />
UNKOMPLIZIERT SCHRAUBEN<br />
Seit über 20 Jahren arbeitet<br />
ein Spezialist für<br />
Schraubtechnik mit einem<br />
Unternehmen für Antriebs- und<br />
Steuerungslösungen zusammen.<br />
Sichtbares Zeichen der guten<br />
Zusammenarbeit ist<br />
unter anderem ein Servo -<br />
verstärker, der gemeinsam mit<br />
einer Prozesssteuerung<br />
für hohe Dynamik, guten<br />
Gleichlauf und punktgenaue<br />
Abschaltung sorgt.<br />
Bei der Produktvariante SD4S des Servoverstärkers von<br />
Sieb & Meyer steht das S für Stand-Alone. Dieses Gerät<br />
machte den Anfang der neuen SD4x-Serie. Die Gerätefamilie<br />
ist für den stationären Einsatz in Schaltschränken, zum<br />
Beispiel von Werkzeugmaschinen oder Turbokompressoren/-verdichtern<br />
konzipiert und tritt die Nachfolge der SD2S-Modellreihe<br />
an, die bei der Firma Weber Schraubautomaten ebenfalls im Einsatz<br />
ist. Für die Produktentwicklung war die enge, konstruktive Zusammenarbeit<br />
beider Unternehmen ein Glücksfall: „Wir waren<br />
schon in den frühen Entwicklungsstufen in engem Kontakt“, schildert<br />
Ralph Sawallisch, Key Account Manager Antriebselektronik<br />
bei Sieb & Meyer. Der Schraubspezialist hatte vorab Interesse signalisiert,<br />
das neue Gerät zu testen und bei Eignung auch zu nutzen.<br />
„Wir haben von Weber viele wichtige Impulse erhalten, die<br />
wir umgesetzt haben. Als die ersten Prototypen verfügbar waren,<br />
waren sie die ersten, die das Gerät auf Herz und Nieren prüften,“<br />
fügt Sawallisch hinzu.<br />
SCHRAUBTECHNIK FÜR DIE AUTOMATISIERUNG<br />
Weber in Wolfratshausen zählt mit Hand- und stationärer<br />
Schraubtechnik inklusive Zuführungen zu einem Spezialisten der<br />
Automatisierungstechnik in diesem Bereich. Im Sortiment finden<br />
sich Elektro-Handschrauber, Schraubspindeln, Schraubautomaten,<br />
Schraubeinheiten und Schraubsysteme – jeweils abgestimmt auf<br />
die Bedürfnisse der Anwender. „Ziel ist natürlich immer, den<br />
Schraubprozess möglichst schnell und prozesssicher durchführen<br />
zu können, denn Automatisierungsprozesse in der Montage sind<br />
komplex“, erklärt Christian Schönig, Entwicklungsleiter bei Weber.<br />
„Es geht darum, Lösungen zu finden, die verschiedensten Anforderungen<br />
und Parametern genügen. Und die Servoverstärker von<br />
Sieb & Meyer helfen uns dabei.“<br />
Torsten Blankenburg, CTO, Sieb & Meyer AG, Lüneburg<br />
Mit der Neuentwicklung der SD4x-Reihe läuft die erfolgreiche<br />
Zusammenarbeit weiter. „Unsere Hauptanforderung an den<br />
SD4S war, dass sowohl Baugröße als auch Preis im Vergleich zum<br />
SD2S reduziert sein mussten“, erinnert sich Schönig. „Das ist für<br />
den Einsatz in unserer Prozesssteuerung C5S unumgänglich.“<br />
Diese Steuerung lässt sich für verschiedene Schraubaufgaben<br />
verwenden. Dabei sind diverse Schraubstrategien unter Einbeziehung<br />
von Drehmoment, Winkel und Tiefe möglich. Die Steuerung<br />
hat einen verschleißfreien<br />
Servoantrieb,<br />
der für eine<br />
ausgedehnte Standzeit<br />
der Steuerung und des<br />
Antriebssatzes sorgt.<br />
Die Steuerung eignet<br />
sich gut für Verschraubungen,<br />
bei denen keine<br />
hochpräzise Drehmomenterfassung<br />
oder<br />
eine Dokumentation<br />
der Schraubergebnisse<br />
nötig ist. Sie wird beispielsweise<br />
beim Fertigen<br />
von Möbeln zur Befestigung<br />
von Beschlägen<br />
und Scharnieren<br />
verwendet. Bei diesen<br />
Verschraubungen in<br />
Holz ist eine Fluktuation<br />
der Drehmomente<br />
aufgrund der unterschiedlichen<br />
Beschaffenheit<br />
des natürlichen<br />
Materials gegeben.<br />
Deshalb kann auf eine<br />
direkte Messung des<br />
Dreht richtig:<br />
Der SD4S treibt den<br />
Motor der Schraub -<br />
spindel an, die mit<br />
einem Bit die<br />
Schraube eindreht<br />
58 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
Drehmoments verzichtet werden und eine indirekte Bestimmung des Drehmoments<br />
durch den Servoverstärker ist möglich. Weber setzt in der C5S das bislang kleinste<br />
SD4S-Modell ein, das mit 230 VAC betrieben wird – noch kleinere Geräte benötigen<br />
eine DC-Spannung zwischen 48 und 72 V. Der Servoverstärker treibt den Motor der<br />
Schraubspindel an, der über den Bit die Schraube eindreht. Dabei wird der vom Servoverstärker<br />
gemessene Motorstrom verwendet, um auf das Drehmoment an der<br />
Schraube zu schließen. Hier ist eine möglichst hohe Präzision des Drehmoments über<br />
dem Drehwinkel des Motors relevant. Der Servoverstärker reduziert das Cogging des<br />
Motors dabei sehr effizient. Mit Cogging wird das Rastmoment eines Synchron-Servomotors<br />
bezeichnet, das durch die Permanentmagnete im Rotor entsteht. Je nach Bauart<br />
des Motors kann dieser Effekt unterschiedlich stark auftreten. Die hochdynamische<br />
Regelung des SD4x verringert den Effekt auf ein Minimum, so dass das Drehmoment,<br />
das letztlich auf die Schraube wirkt, ausgesprochen gleichmäßig anliegt.<br />
FLEXIBILITÄT IM EINSATZ<br />
Wichtig für Weber ist zudem die einfache und kostengünstige Ansteuerung des Reglers<br />
über CANopen. „Andere Feldbussysteme verursachen auf beiden Seiten des Busses<br />
Kosten“, schildert Schönig. „Ebenso wesentlich ist aber, dass der Servoverstärker<br />
die Ansteuerung von Servomotoren unterschiedlichster Hersteller ermöglicht.“ Der<br />
Multiparametersatz des Geräts ermöglicht es, unterschiedliche Motoren am Servoverstärker<br />
anzuschließen und ohne weitere Parametrierung zu betreiben. Ein integrierter<br />
EMV-Filter erlaubt es zudem, die Kosten einer externen Filterschaltung zu reduzieren.<br />
Den Servoverstärker gibt es aktuell in den Baugrößen der 50 und 230 V Klasse, <strong>2023</strong><br />
kommen zusätzliche Modelle der 400 V Klasse hinzu. Der SD4S stellt PWM-Frequenzen<br />
bis 32 kHz und Kommutierungsfrequenzen bis 64 kHz zur Verfügung. Das resultiert<br />
in höheren Drehfeldfrequenzen bis zu 6.000 Hz und geringeren harmonischen<br />
Frequenzanteilen. Ein weiterer Vorteil: Der Eingang für den Thermokontakt ist galvanisch<br />
von der Logik- und Hauptspannung getrennt. Das ermöglicht einen sicheren<br />
Betrieb auch im Fall eines Isolationsproblems des Thermo kontakts im Motor. Mit dem<br />
Softwaretool Motor Analyzer kann der Anwender Betriebspunkte simulieren und eine<br />
FFT-Analyse mit THDi- und THDu-Berechnung durchführen. Die Analyse der Systemperformance<br />
kann somit bereits bei Entwicklungsbeginn erfolgen.<br />
INDIVIDUELLE ANPASSUNG BEIM SERIENGERÄT<br />
„Sehr speziell bei diesem Projekt ist der angesteuerte Motor, der einen herstellerspezifischen<br />
Rotor-Lage-Geber verwendet“, führt Sawallisch an. „Wir haben unser Gerät<br />
so angepasst, dass er diesen Geber sicher auswerten kann.“ Schönig ergänzt die Hintergründe:<br />
„Es gibt auf dem Weltmarkt<br />
klein bauende Motoren, die aber<br />
herstellerspezifische Rückführsysteme<br />
haben. Der SD4S kann diese auswerten,<br />
was für uns eine höhere Flexibilität<br />
bei der Motorauswahl bedeutet.<br />
Gerade vor dem Hintergrund<br />
aktuellen Lieferprobleme eröffnet<br />
uns das Alternativen bei der Verwendung<br />
von Motoren.“<br />
Für Schönig ist genau das das Alleinstellungmerkmal<br />
von Sieb & Meyer.<br />
Der Entwicklungsleiter schätzt<br />
aber auch die direkte und technisch<br />
fundierte Kommunikation: „Man<br />
kennt den Kunden und seinen Anwendungsfall.<br />
Hier spricht man auf Augenhöhe<br />
und bekommt ehrliche Antworten.“<br />
Und Weber prüft bereits den<br />
Einsatz des Servoverstärkers in anderen<br />
Produkten, denn die zusätzlichen<br />
Feldbusanschaltungen, die<br />
Sieb und Meyer inzwischen realisiert<br />
hat, ermöglichen auch andere<br />
Anwendungsfälle.<br />
Bilder: Sieb & Meyer, Weber<br />
www.sieb-meyer.de<br />
DIE IDEE<br />
„Bei diesem Projekt war der angesteuerte<br />
Motor, der einen herstellerspezifischen<br />
Rotor-Lage-Geber<br />
verwendet, sehr speziell. Wir haben<br />
unser Gerät so angepasst, dass er<br />
diesen Geber sicher auswerten kann.<br />
Denn es gibt auf dem Weltmarkt<br />
klein bauende Motoren, die aber<br />
herstellerspezifische Rückführsysteme<br />
haben. Der SD4S kann diese<br />
auswerten, was für uns eine höhere<br />
Flexibilität bei der Motorauswahl<br />
bedeutet.“<br />
Ralph Sawallisch, Key Account<br />
Manager Antriebselektronik<br />
Sieb & Meyer AG, Lüneburg<br />
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SPECIAL: HANNOVER MESSE <strong>2023</strong><br />
DIGITALER ZWILLING<br />
VIEL MEHR ALS COPY-AND-PASTE<br />
Mit dem Ziel, die Wertschöpfung durch Digitalisierung intern wie auch bei<br />
Anwendern zu erhöhen, implementiert ein Spezialist für intelligente<br />
Vernetzung der elektromechanischen Antriebstechnik in immer mehr<br />
Produkten, Prozessen und Services eine Asset Administration Shell – einen<br />
standardisierten Digitalen Zwilling.<br />
Bernd Vojanec, Experte Kooperierende Industrie- 4.0-Systeme,<br />
Digitalization Center, Wittenstein SE, Igersheim<br />
Als Gründungsmitglied der Industrial Digital Twin Association<br />
(IDTA) orientiert sich Wittenstein aus Igersheim an<br />
dem in diesem Gremium erarbeiteten, standardisierten<br />
Konzept der Asset Administration Shell (AAS). Dadurch<br />
gewährleistet das Unternehmen eine durchgängige Interoperabilität<br />
seiner Produkte und Services beim Austausch von Herstellerund<br />
Produktlebenszyklus übergreifenden Informationen.<br />
Neben der Sicherstellung durchgängiger Daten- und Informationsstrukturen<br />
engagieren sich die Igersheimer in der IDTA besonders<br />
auch für die Standardisierung funktionaler Aspekte von<br />
Produkten und Services – und setzt diese bereits aktiv um. Als<br />
Beispiele genannt seien das digitale Typenschild von Getrieben<br />
mit Cynapse-Funktionalität oder die produktindividuelle, fertigungsbegleitende<br />
Prozess- und Messdatenerfassung von Galaxie-Getrieben<br />
Um mit Hilfe des digitalen Zwillings (DT, engl. Digital Twin) Produktions-<br />
und Geschäftsprozesse mit realen Produkten vernetzen<br />
zu können, wird bei Wittenstein schon jetzt jedes Serienprodukt<br />
mit einem sicheren, unverwechselbarem Data-Matrix-Code<br />
gekennzeichnet, der als sogenannter Identification Link die<br />
Vorgaben der Norm IEC 61406 erfüllt. Auf diese Weise kann jedes<br />
Produkt weltweit als Unikat eindeutig identifiziert und mit seinem<br />
DT verbunden werden – produktindividuelle Informationen,<br />
maßgeschneiderte Services und 1:1-Ersatzbestellungen lassen sich<br />
so global, online und 24/7 abrufen.<br />
DIGITALE ZWILLING VERBINDET<br />
Ein digitaler Zwilling ist die virtuelle, digitale Repräsentanz eines<br />
physisch greifbaren Objektes – hier beispielsweise eines Getriebes<br />
oder eines Antriebssystems. Das digitale Double bildet dabei zwei<br />
60 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
Welten ab: zum einen die Kundenperspektive, somit den Lebenszyklus beim Anwender,<br />
in der Anlage oder in der Applikation, zum anderen den Produktlebenszyklus im<br />
direkten Herstellerumfeld. Aus Anwendersicht erleichtert der DT die grundsätzliche<br />
Informationsbeschaffung zum Produkt. So kann der Anwender beispielsweise 3D-<br />
Modelle oder Eplan-Macros herunterladen. Er hat Zugriff auf das Auslegungstool<br />
Cymex 5, das ihn bei der Auswahl der bestmöglichen Antriebslösung und Komponenten<br />
unterstützt. Mit dynamischen Modellen, die über den Produkt zwilling zur Verfügung<br />
stehen, kann der Nutzer in Simulationsprozesse einsteigen und beispielsweise<br />
Effizienz-Verlustmodelle berechnen sowie Taktzeiten in der Anlage verkürzen.<br />
Auch in der Produktentwicklung entstehen zahlreiche, teils sehr spezifische Produkt-Simulationsmodelle<br />
wie FEM-Analysen oder Modelle in Bezug auf thermisches<br />
Verhalten oder Reibung. Diese Simulationen unterstützen natürlich ein viel<br />
effizienteres Engineering, in dem sie beispielsweise die Anzahl vor Versuchen und<br />
den Zeitaufwand dafür reduzieren. Gleichzeitig sind deren Informationen über den<br />
Digital Zwilling lebenslang direkt mit dem jeweiligen Produkt verlinkt.<br />
Ein weiterer interner Aspekt tangiert die Fertigungsprozesse der Produkte. So werden<br />
bei Wittenstein schon heute umfangreiche Mess- und Prüfdaten nicht nur erfasst,<br />
sondern sind, wo benötigt, über den DT auch verfügbar, beispielsweise zur Optimierung<br />
und Beschleunigung von Inbetriebnahmen. Entsprechendes gilt für technische<br />
Daten, Zulassungen, Zertifikate und weitere produktbezogene Dokumente –<br />
auch diese fließen in den Informationspool ein, den der DT bereitstellt. In der<br />
Nutzungsphase werden bei den smarten Produkten, beispielsweise den Getrieben<br />
mit Cynapse-Funktionalität, Nutzungsdaten generiert, Statistiken zu möglichen Ausfallursachen<br />
geführt sowie Serviceinformationen bereitgestellt. Der Übergang zur<br />
Anwendersicht ist hier fließend, denn der DT stellt im Aftersales Service Portal alle<br />
relevanten Informationen bereit, so dass beispielsweise Reparaturen oder ein Austauschprodukt<br />
gezielt beauftragt werden können und der gesamte Lebenszyklus des<br />
Produktes abrufbar ist – sofern ein Zugriff auf die Nutzungsdaten gewährt wird.<br />
PRAXISBEISPIEL 1<br />
Ob im Lebenszyklus der Anwendung oder im Produk beim Hersteller – in jeder Phase<br />
dieser beiden Welten existieren Potenziale für eine digitale Wertschöpfung. Die<br />
entsteht immer dann, wenn Daten und Informationen zu mehr Effizienz führen, die<br />
Qualität von Produkten, Prozessen und Services verbessern oder Geschwindigkeiten<br />
erhöht werden und sich so Zeit sparen lässt. Dies zeigt das Praxisbeispiel ´Typenschild`.<br />
Bislang gibt es vor allem zwei Arten von Typenschildern: das analoge Typenschild<br />
als von Personen und Maschinen lesbare Kennzeichnung am Produkt und die<br />
elektrische Variante, die nur maschinell lesbar ist aber auch nur dann, wenn das Produkt<br />
mit Spannung versorgt wird.<br />
Im Rahmen des DT hat Wittenstein das digitale Typenschild realisiert. Hierzu<br />
stattet das Unternehmen Produkte bereits seit 2019 mit einem IEC-konformen Identification<br />
Link aus. Dieser fungiert nicht nur als Produkt-ID, sondern zugleich auch<br />
als Webadresse, die online direkt zum digitalen Typenschild führt. Dieses kann<br />
dann weltweit ausgelesen werden – zum einen durch Personen am Bildschirm im<br />
Afterservice Portal, zum anderen stellt der DT im Portal auch die maschinenles-<br />
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01 Datenlieferant: Smarte Produkte wie die Getriebe mit<br />
Cynapse-Funktionalität sind moderne Feldkomponenten innerhalb von …<br />
02 … Maschinen sowie Anlagen und generieren Nutzungsdaten, die über<br />
den DT unter anderen Statistiken oder Informationen bereitstellen<br />
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SPECIAL: HANNOVER MESSE <strong>2023</strong><br />
03 04<br />
05<br />
03 Erkennen und verbinden: Mit dem unverwechselbarem Data-Matrix-Code kann jedes<br />
Produkt weltweit als Unikat eindeutig identifiziert und mit (s)einem DT verbunden werden<br />
04 Von überall: Zugriff auf Daten eines Antriebs in einer Anwenderapplikation<br />
05 Real nach digital: Eindeutige Produktkennzeichnung verknüpft Produktdaten mit<br />
fertigungsbegleitenden Messdaten<br />
bare Version des digitalen Typenschildes bereit. Und diese kann nun auf Seriennummernebene<br />
um beliebige Informationen erweitert werden, beispielsweise Individualisierungsoptionen,<br />
Messdaten und -protokolle, Übergabedokumente, passgenaue<br />
Ersatzprodukte im Fall von Abkündigungen, Umweltzertifikaten oder den<br />
künftig durch den Digitalen Produktpass der EU erforderlichen CO 2<br />
-Fußabdruck<br />
des Produktes. Viele Funktionen und Möglichkeiten hat das Unternehmen<br />
schon heute zukunftssicher in seinem digitalen Typenschild umgesetzt und<br />
bietet damit wichtige Vorteile, beispielweise aus Sicht der Inbetriebnahme<br />
oder der Serviceperspektive.<br />
PRAXISBEISPIEL 2<br />
Ein weiteres Praxisbeispiel ist die fertigungsbegleitende Datenerfassung als<br />
Erweiterung des digitalen Typenschildes, die im Herstellungsprozess von Galaxie-<br />
Antriebssystemen umgesetzt wurde. Der individuelle Identication Link wird für<br />
jedes einzelne Antriebssystem bereits vor Produktionsbeginn generiert und mit<br />
der Seriennummer verknüpft. Er begleitet das betreffende Getriebe durch alle<br />
Bearbeitungs- und Montagestationen, so dass für jedes Getriebeunikat spezifische<br />
Eigenschaften wie Hysterese, Plan- und Rundlaufabweichungen, Leerlaufmomente<br />
oder innerhalb der Spezifikation liegende, mechanische Fertigungstoleranzen<br />
erfasst und – zusätzlich zu Produkteigenschaften und Leistungsdaten – als sogenannte<br />
erweiterte Daten digital bereitgestellt werden können. Dies ersetzt bislang<br />
übliche, nichtdigitale Prüfprotokolle und ermöglicht es schnell und einfach,<br />
innerhalb einer Applikation das jeweils optimale Getriebe, beispielsweise einen<br />
Galaxie-Aktuator mit gemessenem Nullspiel, auszuwählen oder mit Hilfe der<br />
Messwerte aus der Fertigung eine passgenaue Parametrierung durchzuführen.<br />
Bereitgestellt und für den Kunden freigeschaltet werden diese Informationen<br />
dann über das unternehmenseigene Service Portal.<br />
Die Praxisbeispiele wie auch Arbeiten der Nutzerorganisation IDTA, der verschiedenen<br />
Konsortien und Arbeitsgruppen zeigen, dass der Digitale Zwilling als<br />
Gemeinschaftsprojekt allen Beteiligten neue Möglichkeiten zu einer höheren<br />
digitalen Wertschöpfung eröffnet.<br />
Bilder: Wittenstein<br />
www.wittenstein.de<br />
DIE IDEE<br />
„Ein digitaler Zwilling ist die virtuelle,<br />
digitale Repräsentanz eines physisch<br />
greifbaren Objektes, beispielsweise<br />
eines Getriebes oder eines Antriebssystems.<br />
Das digitale Double bildet<br />
dabei zwei Welten ab: zum einen die<br />
Kundenperspektive, somit den<br />
Lebenszyklus beim Anwender, in der<br />
Anlage oder in der Applikation, zum<br />
anderen den Produktlebenszyklus im<br />
direkten Herstellerumfeld. Dies<br />
erleichtert die grundsätzliche<br />
Informationsbeschaffung zum<br />
Produkt.“<br />
Bernd Vojanec, Experte<br />
Kooperierende Industrie- 4.0-Systeme,<br />
Digitalization Center,<br />
Wittenstein, Igersheim<br />
62 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
MARKTPLATZ<br />
STRESS AN BUSLEITUNGEN FRÜHZEITIG UND GENAU ERKENNEN<br />
Stark beanspruchte und schwer erreichbare Busleitungen schnell instand halten: Das<br />
soll i.Sense CF.D ermöglichen – das Überwachungsmodul von Igus. Das Modul<br />
erkennt automatisch die Position gestresster Bereiche in einer Leitung und zeigt<br />
diese sehr genau in Metern an. Dank der neuen, optischen Zustandsanzeige können<br />
Anwender jetzt entsprechend gezielt und schnell eingreifen und dadurch eine<br />
zeitintensive Fehlersuche vermeiden. I.Sense CF.D misst kontinuierlich die Übertragungseigenschaften<br />
sowie verschiedene, elektrische Parameter über Millionen von<br />
Zyklen. So erkennt das System nicht nur Datenverluste in Echtzeit, sondern identifiziert<br />
auch die Position des gestressten Bereichs der Leitung sehr genau. „Mit dieser<br />
Information, die direkt auf dem Oled-Display des Moduls erscheint, sind Anwender<br />
gezielter und schneller denn je in der Lage, den Risikobereich zu identifizieren und die Leitung des entsprechenden Segments ohne<br />
Ausprobieren sofort auszutauschen – ohne zusätzliche Tools oder Software-Kosten.“ Ebenso schnell gelingt die Inbetriebnahme<br />
von i.Sense CF.D. Anwender müssen das Modul lediglich in den Schaltschrank einbauen und die zu überwachenden Leitungen ans<br />
Modul stecken, danach kann es direkt losgehen. Ebenso leicht ist es, das System um i.Cee zu erweitern.<br />
www.igus.de<br />
ROTATIONSMODUL DER<br />
ZWEITEN GENERATION<br />
Die zweite Generation vom<br />
Rotationsmodul Rotary Smart<br />
Stage M3-RS-U2 des Herstellers<br />
SI Scientific Instruments<br />
beinhaltet alle Vorteile des<br />
Vorgängermodells (hohe<br />
Positionierauflösung, geringe<br />
Größe, niedriger Stromverbrauch,<br />
schnelle Integration).<br />
Das 360 °-Rotationsmodul<br />
M3-RS-U2 wurde für die<br />
Großserienproduktion optimiert.<br />
Um die Implementierung<br />
hochpräziser Drehbewegungen<br />
in die Geräte zu vereinfachen,<br />
wurde die komplette Steuerung<br />
in die Smart Stage integriert.<br />
Die geschlossene Regelung<br />
ermöglicht eine Punkt-zu-Punkt-<br />
Winkelpositionierung mit einer<br />
Auflösung < 0,022 ° bei einer<br />
maximalen Geschwindigkeit<br />
von 1.100 °/s. I2C, SPI, UART oder<br />
analoge Servosteuerung<br />
ermöglichen Flexibilität bei der<br />
Integration mit 3,3 V Versorgung.<br />
Zu den Anwendungen<br />
gehören Punkt-zu-Punkt-Strahlführung<br />
und optische Justierung<br />
in bildgebenden Systemen,<br />
klinische und NGS-Instrumente<br />
sowie industrielle Mess- und<br />
Spektroskopiegeräte.<br />
www.si-gmbh.de<br />
Exakt der Halt, den Roboter lieben<br />
Präzise und sichere Bremsen-Technologien .<br />
speziell für die Robotik<br />
Könnten Cobots und Industrie roboter<br />
selbst entscheiden, würden sie Kendrion<br />
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im Störungsfall sicher und zuverlässig Mensch<br />
und Maschine. Wir bieten neben Standard auch<br />
maßgeschneiderte Lösungen: schlank und<br />
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SPECIAL: HANNOVER MESSE <strong>2023</strong><br />
ANTRIEBSLÖSUNG FÜR RICHTMASCHINE<br />
GLÄTTEN<br />
UND SCHNEIDEN<br />
Bei einer Richt- und Schneideanlage für dünne Röhrchen setzte ein Hersteller<br />
auf eine komplette Antriebslösung eines Spezialisten aus Pforzheim.<br />
Mit Planeten-, Kegelrad- und Flachgetrieben in Kombination mit Servo- und<br />
Lean-Motoren erhielt das französische Unternehmen immer die passende<br />
Antriebseinheit. Dazu kommen kompakte Antriebsregler, die sowohl einfache<br />
als auch komplexe Achsen steuern können.<br />
Claudia Grotzfeld, Marketing,<br />
STÖBER Antriebstechnik<br />
GmbH + Co. KG<br />
Lionel Ravni, Directeur CEO der französischen Ravni Technologies<br />
berichtet: „Die Anlage richtet, schneidet und entgratet<br />
dünne Röhrchen für die Kältetechnik.“ Die kundenspezifische<br />
Anlage ist laut des Geschäftsführers ganz besonders,<br />
ist sie doch die Einzige auf dem Markt, die in der Minute bis zu<br />
100 dünne Rohre schneiden und gleichzeitig entgraten kann.<br />
Damit sind hohe Anforderungen an die eingesetzten (Getriebe-)<br />
Motoren gestellt. Der Anlagenbauer benötigte für die Maschine<br />
die komplette Antriebstechnik aus einer Hand, um die Performance<br />
zu erhöhen. Deswegen wendeten sich die Verantwortlichen<br />
schon in der Konzeptionsphase an Stöber Antriebstechnik.<br />
Erwan Chevanse und Fabien Marinier von Stöber France waren<br />
die beiden Ansprechpartner bei diesem Projekt. „Die Anlage benötigt<br />
insgesamt 18 angetriebene Achsen. Dabei sind die Ansprüche<br />
an die Motoren ganz verschieden“, beschreibt Marinier. „Mal geht<br />
es um Bauraum, mal um sehr hohe Präzision, Geschwindigkeit<br />
oder Kostenersparnis.“ Außerdem spielt die präzise Arbeitsweise<br />
eine wichtige Rolle, denn Kupfer ist ein teures Metall.<br />
EXAKTE POSITIONSERFASSUNG<br />
Das Ausgangsmaterial ist auf einer Spule aufgewickelt. Eine<br />
Wickelstation rollt das Kupferohr ab und führt es der nächsten<br />
Station zu. Damit dabei keine Spannung entsteht, ist die Wickelstation<br />
ähnlich einer Tänzersteuerung ausgestattet. „Wir haben<br />
hier aus Kostengründen einen einfachen Lean-Motor der Baureihe<br />
LM verbaut“, erläutert Chevanse.<br />
Um das Rohr zu richten, befinden sich in der Maschine mehrere<br />
Anpressrollen. Die richten den Draht, während der Förderantrieb<br />
das Material kontinuierlich nach vorn schiebt. Um ein perfekt gerades<br />
Rohr zu erhalten, besitzt die Maschine horizontale und vertikale<br />
Richtrollen. Kegelradgetriebemotoren mit Schrägverzahnung<br />
sorgen dafür, dass die Anlage das Material präzise transportiert.<br />
Der Verzahnungswirkungsgrad liegt bei 97 Prozent. Sie sind dynamisch,<br />
leicht und durch die winkelige Übertragung kompakt. Sie<br />
passen damit auch perfekt in sehr enge Bauräume, wie das in der<br />
Anwendung erforderlich ist.<br />
„Auf der Richtstrecke haben wir einen Encoder verbaut, der die<br />
genaue Position des Rohrs erfasst“, berichtet Marinier weiter. Alle<br />
Informationen fließen direkt in die nachfolgende fliegende Säge,<br />
die aus drei parallel angeordneten Sägen besteht. Für das Trennen<br />
des Materials schiebt die Anlage das Material komplett nach<br />
vorn und positioniert dieses auf das Hundertstel genau. Für diese<br />
Aufgabe sind Synchron-Servomotoren der Baureihe EZ verbaut.<br />
Die sind sehr kompakt, haben ein maximales Drehmoment, eine<br />
hohe Dynamik und geringe Drehmomentwelligkeit. Sie sind<br />
nicht nur mechanisch robust ausgeführt sondern auch äußerst<br />
zuverlässig bei anspruchsvollen Anwendungen.<br />
Die drei Schneidmesser senken sich auf das Rohr und kappen<br />
die Teilstücke. Anschließend entfernt eine Bürstmaschine eventuelle<br />
Grate. „Genau an dieser Schnittstelle, zwischen Schneiden<br />
und Bürsten, befindet sich der Rohrverteiler der jeweils zwei<br />
Röhrchen pro Sekunde perfekt verteilt und ordnet“, erläutert<br />
Produktmanager Alain Ravni. Dafür sind Antriebe erforderlich,<br />
die schnelle und präzise Bewegungen umsetzen. Eine Wirbelstrommessung<br />
erkennt nach dem Bürsten, ob die geschnittenen<br />
Rohre die geforderte Qualität erfüllen.<br />
KOMPAKT WEGEN SENSORLOSEM MOTOR<br />
Die Anlage stapelt die fertigen Rohrstücke je nach Qualität links<br />
oder rechts der Förderstrecke. „Hier geht es weniger um präzise<br />
Bewegungen als vielmehr um eine kompakte Bauweise der Antriebe.<br />
Sie müssen zudem robust sein“, sagt Marinier. Beides<br />
erfüllt der Lean-Motor. Er lässt sich auch bei hohen Temperaturen<br />
einsetzen. Seine Wicklungen halten bis zu 155 Grad Celsius<br />
64 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2023</strong>/04 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
SPECIAL: HANNOVER MESSE <strong>2023</strong><br />
Einzigartig: Diese kundenspezifische<br />
Entwicklung ist die einzige Anlage<br />
auf dem Markt, die in der Minute bis<br />
zu 100 Rohre schneidet und<br />
gleichzeitig entgratet<br />
aus. Drehzahl und Drehmoment lassen sich stufenlos vom Stillstand<br />
bis zur Maximaldrehzahl bei voller Drehmomentkontrolle<br />
regeln – dabei arbeitet der Lean-Motor komplett ohne Sensorelemente.<br />
Somit ist nur ein einfach geschirmtes Standard-Leistungskabel<br />
erforderlich. Das reduziert den Aufwand für die Installation.<br />
Und weil weder Sensoren noch Lüfter verbaut sind, ist<br />
er auch deutlich robuster. Mit einem Wirkungsgrad bis zu 96 Prozent<br />
erreicht diese Baureihe die Effizienzklasse IE5.<br />
„Um den Platzbedarf im Schaltschrank zu reduzieren und<br />
dadurch die Kosten zu senken, setzen wir auf die Antriebsregler<br />
in Anreihtechnik der Baureihe SI6“, erläutert Inbetriebnahme-<br />
Ingenieur Romain Forgeron. Diese Antriebsregler eignen sich<br />
unter anderem für hocheffiziente Multiachs-Anwendungen. Integriert<br />
sind die Funktionen STO (Safe Torque Off) und SS1 (Safe<br />
Stopp 1). In der Baureihe SI6 sind diese nach EN 13849-1 für PL e,<br />
Kat. 4 zertifiziert und lassen sich ohne produktionsunterbrechende<br />
Funktionstests nutzen.<br />
Ein einzelner Antriebsregler kann bis zu zwei Achsen regeln.<br />
„Wir haben mehrere SI6 verbaut: Mit zwei Doppelachs- und einem<br />
Einzelachsantrieb können wir zum Beispiel sieben Motoren ansteuern“,<br />
erläutert Marinier abschließend. Durch eine Aneinan-<br />
derreihung mehrerer dieser Komponenten lässt sich die Anzahl<br />
der anzusteuernden Achsen frei skalieren. Quick DC-Link-Module<br />
verbinden die einzelnen Geräte schnell und einfach miteinander<br />
sowie mit ihrem zentralen Versorgungsmodul PS6. Die hochdynamische<br />
Baureihe erreicht kurze Ausregelzeiten bei schnellen Sollwertänderungen<br />
und Lastsprüngen. Über PROFINET kommuniziert<br />
die bereits vorhandene Siemens-SPS mit den Antriebsreglern.<br />
Romain Forgeron von Ravni ist von der Lösung begeistert. „Stöber<br />
hat uns für alle 18 Achsen der Gesamtanlage die passenden Motoren<br />
bis hin zu den Antriebsreglern geliefert – sowohl für einfache<br />
als auch für komplexe Achsen genauso wie für die Wickelstation.“<br />
Bilder: Stöber Antriebstechnik<br />
www.stober.com<br />
Success in Motion<br />
Oriental Motor is the world’s<br />
preeminent manufacturer of precision<br />
small-motor systems. Founded in Japan<br />
in 1885, our heritage of quality ensures<br />
that each of our 50,000 products meets<br />
the movement needs of industries and<br />
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MARKTPLATZ<br />
SCHMIERUNG ÜBER APP STEUERN<br />
Schmiersysteme, die<br />
über eine Bluetooth-<br />
Funktion verfügen,<br />
bietet Perma an. Dafür<br />
hat der Hersteller die<br />
App Perma Connect<br />
entwickelt. Damit<br />
lassen sich Schmiersysteme<br />
an jeder Anwendung<br />
konfigurieren,<br />
warten und steuern – in Echtzeit und von jedem Endgerät aus.<br />
Mit der Bluetooth-Funktion werden alle Schmiersysteme aus<br />
der Ferne überwacht. Aufenthaltszeiten in schwer zugänglichen<br />
Arbeits- oder sogar Gefahrenbereichen werden so<br />
reduziert. Mit der App können jederzeit Spendezeiten angepasst,<br />
Sonderspenden veranlasst oder das Schmiersystem einund<br />
ausgeschaltet werden. Bei Überdruck oder leerer Schmierstoffkartusche<br />
gibt es eine Meldung. Es ist jederzeit nachvollziehbar,<br />
dass die korrekte Menge an frischem Schmierstoff zum<br />
richtigen Zeitpunkt in die gewünschte Anwendung kommt.<br />
www.perma-tec.com<br />
ROBUSTE KOMMUNIKATION<br />
Mit der Einkabeltechnologie<br />
Biss-Line und dem Brückenbaustein<br />
iC-BL bietet iC-Haus eine<br />
Lösung zur Vernetzung von<br />
Mikrocontroller-Systemen, die<br />
mit nur zwei Adern auskommt<br />
und Übertragungsfehler korrigieren<br />
kann. Durch seine SPI-Schnittstelle und einen RS-485-Transceiver<br />
ermöglicht der Brückenbaustein die Datenübertragung<br />
zwischen zwei Mikrocontrollern in anspruchsvollen Umgebungen<br />
mit Störfeldern. Über zwei verdrillte Adern werden die<br />
Versorgung und die Daten in beide Richtungen übertragen und<br />
mit einer Forward Error Correction (FEC) abgesichert. Selbst<br />
Daten, bei denen bis zu vier aufeinanderfolgende Bytes gestört<br />
werden, können so wiederhergestellt werden. Für Anwendungen<br />
ohne große Störfelder reduziert die Fehlerkorrektur die<br />
Anforderungen an das Übertragungsmedium. Durch das<br />
Biss-Line-Protokoll und den auf beiden Seiten der Übertragungsstrecke<br />
einsetzbaren Brückenbaustein iC-BL können<br />
performante Mikrocontroller-Systeme realisiert werden.<br />
www.ichaus.de<br />
ANTRIEBE HYGIENISCH MIT INNOVATIVER DICHTUNG SCHÜTZEN<br />
Mit dem Hygiene-Wellendichtring R11-VL bietet SKF<br />
Economos eine Lösung zur Abdichtung von Antriebswellen<br />
in der Lebensmittel- und Pharma-Produktion<br />
an. Die Dichtung im Hygienic Design ist hoch<br />
belastbar und montagefreundlich. Der aus PTFE 5858<br />
mit einem Polymer kombinierte Dichtungswerkstoff<br />
des Rings ist konform mit den Anforderungen FDA,<br />
EU 10/2011 sowie EU <strong>2023</strong>/2006 und widerstandsfähig<br />
gegenüber den gängigen CIP-/SIP-Medien und<br />
vielen Lebensmittelbestandteilen. Das Compound weist gute<br />
Trockenlaufeigenschaften auf und zeigt eine hohe Verschleißfestigkeit.<br />
Für den Einsatz in der Pharmaindustrie ist eine<br />
Ausführung verfügbar, die darüber hinaus auch USP Class VI<br />
-konform ist. Auch Sonderanfertigungen aus blauem PTFE<br />
9598 sind erhältlich. Die Geometrie der Ringe ist totraumarm<br />
optimiert. Typische Einsatzorte sind Mischer und Rührwerke,<br />
Zentrifugen und Dekanter, Kneter und Mühlen.<br />
www.skf.com<br />
IMPRESSUM<br />
erscheint <strong>2023</strong> im 62. Jahrgang,<br />
ISSN 0722-8546 / ISSN E-Paper: 2747-7991<br />
REDAKTION<br />
Chefredakteur: Miles Meier (mm),<br />
Tel.: 06131/992-208,<br />
E-Mail: m.meier@vfmz.de<br />
(verantwortlich i.S.d. § 18 Abs. 2 MStV)<br />
Redakteur:<br />
Dipl.-Ing. (FH) Guido Matthes (gm),<br />
Tel.: 06131/992-351, E-Mail: g.matthes@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 />
Anette Fröder, Sonja Daniel, Conny Grothe<br />
SALES<br />
Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262,<br />
E-Mail: o.jennen@vfmz.de<br />
Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206,<br />
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Anzeigenpreisliste <strong>2023</strong>, gültig ab 01.10.2022<br />
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