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O+P Fluidtechnik 6/2023

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06<br />

5445<br />

Juni <strong>2023</strong><br />

€ 17,50<br />

Organ des Forschungsfonds<br />

<strong>Fluidtechnik</strong> im VDMA<br />

FLUIDTECHNIK<br />

TITEL<br />

INTELLIGENTE<br />

INDUSTRIEVENTILE<br />

Innovative Proportionalventile<br />

ohne interne Leckage<br />

INTERVIEW MIT VDMA<br />

UND CETOP<br />

„Am Ende zählen Produktivität und<br />

Ressourcenschonung“<br />

MIT 14 SEITEN<br />

MOBILE MASCHINEN<br />

oup-fluidtechnik.de


Vollständig<br />

überarbeitet!<br />

Die Berechnung und Gestaltung von<br />

Wälzlagern erreicht eine neue Ära<br />

Wälzlagerpraxis<br />

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IN ENGLISH<br />

Das Standardwerk für Konstrukteure<br />

und Studenten in der 5. Auflage.<br />

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EDITORIAL<br />

ALLES NACH MASS<br />

Liebe Leserinnen, liebe Leser,<br />

ohne Sensoren und Messtechnik funktioniert in unserer technologisierten Welt<br />

so gut wie nichts mehr. Das gilt auch für die Hydraulik. Denn die Vielfalt an<br />

physikalischen Prozessen, die in dieser Technologie zusammenwirken, fordert<br />

ein Repertoire unterschiedlichster Technologien zur Datenerfassungen. Wir<br />

messen Druck, Temperatur, Volumen, Füllstand, Viskosität aber auch Geschwindigkeit,<br />

Bewegung, Distanzen und Kräfte.<br />

Die Forderung nach immer energieeffizienteren Anlagen und die unaufhaltsame<br />

digitale Vernetzung, führen dazu, dass immer mehr gemessen werden muss. Vor<br />

diesem Hintergrund hat die Mess- und Sensortechnik längst den Status einer<br />

Schlüsseltechnologie. Das konstatiert auch Frank Seehausen, Leiter Global<br />

Engineering Machine Automation bei Emerson, in unserer <strong>O+P</strong>-Lounge:<br />

„Produkte werden intelligenter – Durch Integration von Sensoren in Produkte<br />

und das Zusammenführen verschiedenster Datenquellen werden sowohl die<br />

OEE verbessert als auch die Nachhaltigkeit gefördert.“ Sensoren, die kontinuierlich<br />

Messdaten liefern, dienen auch der Sicherheit. Das zeigt unser Beitrag über<br />

wirksamen Pumpenschutz. Unerwünschte Gaseinschlüsse im Flüssigmedium der<br />

Pumpe werden von einer neuartigen Sensortechnologie frühzeitig und<br />

unabhängig vom Medium erkannt, bevor sie in der Pumpe Schaden anrichten<br />

können.<br />

Die Zukunftsfähigkeit der Branche untermauert die Mitgliederbefragung des<br />

AMA-Verband für Sensorik und Messtechnik e.V.: Nach eigenen Angaben erwirtschaftete<br />

die Branche 2022 ein Umsatzplus von zehn Prozent, verglichen zum<br />

Vorjahr. Die AMA-Mitglieder investierten 2022 rund 18 Prozent mehr als im Jahr<br />

davor und planen eine Erhöhung der Investitionen um weitere<br />

elf Prozent für das laufende Geschäftsjahr.<br />

Für die <strong>O+P</strong>-Redaktion hält die Mess- und Sensortechnik<br />

immer neue, überraschende Innovationen parat. Wir<br />

filtern die maßgeblichen Informationen und kreieren für<br />

Sie eine maßgeschneiderte Berichterstattung.<br />

Ihr<br />

Manfred Weber<br />

m.weber@vfmz.de<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 3


INHALT<br />

12<br />

26<br />

30<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

BIG PICTURE<br />

06 Fluidtechnology meets Bicycle<br />

<strong>O+P</strong>-LOUNGE<br />

10 Die Einfachheit ist eine Stärke<br />

der Pneumatik<br />

VDMA<br />

12 „Am Ende zählen Produktivität<br />

und Ressourcenschonung“<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

TITEL VENTILE<br />

14 Die Zukunft der intelligenten<br />

Industrieventile<br />

AUSGEWÄHLT<br />

18 Neue Ideen überall<br />

PARAMETRIERSOFTWARE<br />

20 Intuitive Parametrierung<br />

von Hydrauliksystemen<br />

VENTILTECHNIK<br />

24 Pilot-Ventil vereint vier<br />

Elemente in einer Einheit<br />

SENSOREN<br />

26 Gasblasenerkennung als<br />

Pumpenschutz<br />

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />

SIMULATIONEN<br />

30 Hydraulische Steuerung<br />

in Schichtbauweise<br />

Dr. Gerhard Wagner, Am Egg 3, 88079 Kressbronn<br />

46<br />

Steuerung<br />

ANZEIGE<br />

MOBILE MASCHINEN<br />

36 Eine Plattform für viele<br />

Funktionen<br />

TITELBILD<br />

Hydac GmbH<br />

Sulzbach<br />

SERVICE<br />

03 Editorial<br />

08 Impressum<br />

SONDERTEIL MOBILE MASCHINEN<br />

MESSE<br />

40 Systems & Components <strong>2023</strong><br />

STEUERUNGSTECHNIK<br />

42 Maschineneffizienz<br />

maximieren, Antriebskonstruktion<br />

optimieren<br />

DICHTUNGSTECHNIK<br />

46 Wälzlagerdichtungen unter der<br />

Lupe<br />

OFF-HIGHWAY<br />

48 Power für Off-Highway-<br />

Fahrzeuge sicherstellen<br />

4 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


SZENE<br />

BOSCH REXROTH: NEUE AUFSTELLUNG<br />

DES VORSTANDS<br />

Bosch Rexroth plant,<br />

weiterhin stärker als der<br />

Markt zu wachsen, wobei<br />

der Bereich Fabrikautomation<br />

besonders stark<br />

zulegen soll. Die neue<br />

Aufstellung des Vorstands<br />

unterstützt diese<br />

Wachstumspläne: Die<br />

bisher von Thomas Donato abgedeckten Aufgaben werden auf<br />

zwei eigenständige Ressorts aufgeteilt. Damit kann sich<br />

Roland Bittenauer (Bild links) als Vertriebs- und Marketing-Vorstand<br />

voll auf dieses Aufgabenfeld konzentrieren. Das Automationsgeschäft<br />

wird nun mit Thomas Fechner (Bild rechts)<br />

erstmals von einem Vorstandsmitglied verantwortet, das keine<br />

weitere funktionale Aufgabe hat.<br />

www.boschrexroth.com<br />

LEE COMPANY FEIERT 75-JÄHRIGES BESTEHEN<br />

In diesem Jahr feiert<br />

The Lee Company ihr<br />

75-jähriges Bestehen.<br />

Der Spezialist für<br />

Miniaturhydraulik aus<br />

Westbrook, Connecticut,<br />

USA, ist ein<br />

wichtiger Hersteller<br />

von Kleinstventilen,<br />

Blenden und Drosseln.<br />

In den 1940er nahm<br />

das Unternehmen<br />

seinen Betrieb als<br />

Luftfahrtzulieferer auf.<br />

Heute leisten Lee-Komponenten ihren Dienst in der Automotive-Branche,<br />

der Medizintechnik, dem Maschinenbau und der<br />

Raumfahrt. Anlässlich der Hannover Messe ließ sich <strong>O+P</strong>-Chefredakteur<br />

Miles Meier die Glegenheit nicht nehmen und<br />

gratulierte dem Lee-Geschäftsführer (r.) Jürgen Prochno<br />

persönlich.<br />

EMSERSON BAUT GLOBALE POSITION AUS<br />

Emerson übernimmt National Instruments<br />

(NI) für 8,2 Milliarden US-Dollar: Das gaben<br />

die Unternehmen am 12. April <strong>2023</strong><br />

bekannt. NI bietet softwaregestützte, automatisierte Prüfund<br />

Messsysteme an, mit denen Unternehmen Produkte<br />

schneller und kostengünstiger auf den Markt bringen können.<br />

Die Lösungen von NI unterstützen Kunden bei Prüfaufgaben<br />

und verbessern die Geschwindigkeit und Effizienz ihrer<br />

Produktentwicklungszyklen.<br />

NI erzielte im Jahr 2022 einen Umsatz von 1,66 Milliarden<br />

US-Dollar, ist in mehr als 40 Ländern tätig und bedient rund<br />

35.000 Kunden in den Bereichen Halbleiter und Elektronik,<br />

Transport, Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigung.<br />

“Wir freuen uns über die Vereinbarung mit NI, dessen erstklassiges<br />

Produkt- und Softwareangebot im Bereich der Prüf- und<br />

Messtechnik Emerson auf dem Weg zu einem zusammenhängenden,<br />

wachstums- und margenstärkeren Automatisierungsportfolio<br />

weiter voranbringt”, sagte Lal Karsanbhai, President<br />

und Chief Executive Officer von Emerson.<br />

www.emerson.com<br />

PORTFOLIO ERWEITERT<br />

Der namhafte Spezialist für Fluid Management, Edgar Schall, ist<br />

erster offizieller Vertriebspartner für die Produkte von SKF<br />

RecondOil in Deutschland.<br />

Dass ein Schmierstoffhändler seinen Kunden beim Einsparen<br />

von Schmierstoffen hilft, klingt zunächst paradox. Bei Edgar<br />

Schall ist man dennoch überzeugt, dass der Vertrieb von SKF<br />

RecondOil – einem System zur Rekonditionierung genutzter<br />

Industrieschmierstoffe – das eigene Geschäftsmodell sinnvoll<br />

ergänzt und den Kunden nützt, nachhaltiger und umweltschonender<br />

zu wirtschaften.<br />

„Wenn wie unsere Schmieröle durch Wiederaufbereitung im<br />

Prozess deutlich länger nutzbar machen können, schonen wir<br />

den wertvollen und endlichen Rohstoff und senken den<br />

CO2-Ausstoß bei der Entsorgung durch Verbrennung“, unterstreicht<br />

Hakan Ög, Geschäftsführer der Edgar Schall GmbH.<br />

Als deutschlandweit erster offizieller SKF RecondOil Vertragshändler<br />

vertreibt Edgar Schall vor allem die SKF RecondOil Box,<br />

die in den Ölkreislauf von Maschinen integriert wird und die<br />

Schmier- oder Hydrauliköle im Prozess permanent erneuert.<br />

Hierbei setzt SKF RecondOil auf die patentierte Double Separation<br />

Technologie, ein physikalisch-chemisches<br />

Verfahren, das<br />

auch kleinste Verunreinigungen<br />

beseitigt.<br />

Bild: Jörg Vasel (SKF Lubrication<br />

Systems Germany) und Hakan<br />

Ög (Edgar Schall GmbH) nach<br />

Unterzeichnung der Vertriebspartnerschaft<br />

www.skf.com<br />

COG SETZT ZEICHEN:<br />

Brillante Ringe für alle<br />

Herausforderungen.<br />

Präzisions-O-Ringe für unterschiedlichste<br />

Industriebereiche und höchste Ansprüche.<br />

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MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

6 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


FLUID TECHNOLOGY MEETS BICYCLE<br />

Die National Fluid Power Association ist ein amerikanischer Branchenverband.<br />

Vor 70 Jahren gegründet repräsentiert die NFPA die gesamte Lieferkette der<br />

<strong>Fluidtechnik</strong> – mit heute über 340 Mitgliedern aus Industrie, Handel und Bildung.<br />

Jedes Jahr veranstaltet der Verband einen Wettbewerb für junge <strong>Fluidtechnik</strong>er.<br />

Studierende amerikanischer Universitäten von Arizona bis Michigan nehmen die<br />

NFPA Fluid Power Vehicle Challenge an. Aufgabe ist dabei, ein Fahrrad möglichst<br />

effektiv mit <strong>Fluidtechnik</strong> anzutreiben. Bei dieser ungewöhnlichen Aufgabe<br />

können die Teams aus Abschlusskursen ihre ganze Kreativität ausleben und ihr<br />

Wissen unter Beweis stellen. Auch in diesem Jahr sind wieder viele originelle<br />

Vehikel und neuartige Lösungen entstanden. Die Vielseitigkeit der Fahrzeuge<br />

zeugt von dem Erfindungsreichtum ihrer Konstrukteure. Der Wettbewerb bietet<br />

den Studierenden die Möglichkeit, ihr Wissen praktisch zu erweitern und mit<br />

Fluid-Spezialisten aus der Industrie in Kontakt zu treten.<br />

www.nfpa.com<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 7


SZENE<br />

DR. MARKUS<br />

HEERING<br />

JAN HELMUT<br />

EBERHARDT<br />

STEFANO<br />

TODISCO<br />

ANDREW<br />

SMULSKI<br />

MIKE<br />

HILL<br />

ist zum 01. Mai <strong>2023</strong> in<br />

die Geschäftsführung<br />

des VDW (Verein<br />

Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken)<br />

und des Fachverbands<br />

Werkzeugmaschinen<br />

und Fertigungssysteme<br />

im VDMA eingetreten.<br />

Bis Ende des Jahres<br />

wird er die Geschicke<br />

der beiden Verbände<br />

gemeinsam mit Dr.<br />

Wilfried Schäfer<br />

führen. Schäfer hat die<br />

beiden Fachverbände<br />

seit 2008 geleitet und<br />

tritt am 31. Dezember<br />

<strong>2023</strong> in den Ruhestand.<br />

wurde vom Aufsichtsrat<br />

in den Vorstand der<br />

Sick AG berufen.<br />

Eberhardt wird die<br />

Vorstandsarbeit im<br />

Ressort Finance & IT<br />

von Markus Vatter<br />

übernehmen. Der<br />

studierte Ökonom<br />

wurde 1980 in Kassel<br />

geboren und war seit<br />

2007 in verschiedenen<br />

Führungspositionen für<br />

das Medizintechnikunternehmen<br />

B. Braun<br />

tätig, seit 2017 als<br />

Group Vice President<br />

Corporate Accounting<br />

& Controlling.<br />

ist seit 1. Mai neuer<br />

Lee-Vertriebsleiter für<br />

Europa. Todisco war<br />

bislang Niederlassungsleiter<br />

der<br />

italienischen Tochtergesellschaft<br />

Lee Srl.<br />

und übernimmt die<br />

Position von Peter<br />

Roberts. Letztgenannter<br />

geht nach 29 Jahren<br />

an der Spitze des<br />

europäischen Vertriebs<br />

bei Lee in den Ruhestand.<br />

Die fünf<br />

europäischen Lee-Vertriebsniederlassungen<br />

berichten künftig an<br />

Todisco.<br />

ist zum neuen Präsidenten<br />

des Geschäftsbereichs<br />

Fluid Conveyance<br />

bei Danfoss<br />

Power Solutions<br />

ernannt worden.<br />

Andrew Smulski, der<br />

bisher als Senior Vice<br />

President of Distribution<br />

Sales bei Danfoss<br />

tätig war, wird weiterhin<br />

als wichtiges<br />

Mitglied des Führungsteams<br />

von Power<br />

Solutions fungieren<br />

und direkt an Eric<br />

Alström, President von<br />

Danfoss Power Solutions,<br />

berichten.<br />

ist zum President of<br />

Global Sales von<br />

Danfoss Power Solutions<br />

ernannt worden.<br />

Hill, der zuvor Senior<br />

Vice President of OEM<br />

Sales war, wird direkt<br />

an Eric Alström,<br />

President von Danfoss<br />

Power Solutions,<br />

berichten. In seiner<br />

neuen Funktion wird<br />

Mike Hill für die<br />

Leitung der beiden<br />

Vertriebsteams OEM<br />

Sales und Distribution<br />

Sales unter einer<br />

Organisation verantwortlich<br />

sein.<br />

IMPRESSUM<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

FLUIDTECHNIK<br />

erscheint <strong>2023</strong> im 67. Jahrgang<br />

REDAKTION<br />

Chefredakteur: Miles Meier (mm),<br />

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

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

Redakteur:<br />

Dipl.-Ing. Manfred Weber (MW),<br />

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

Herausgeberin: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Katharina Schmitz,<br />

Institutsdirektorin, Tel: 0241/80-47701<br />

E-Mail: sc@ifas.rwth-aachen.de<br />

ifas – Institut für fluidtechnische Antriebe und Systeme<br />

RWTH Aachen University, Campus-Boulevard 30,<br />

52074 Aachen, www.ifas.rwth-aachen.de<br />

Organ: Organ des Forschungsfonds des Fachverbandes<br />

<strong>Fluidtechnik</strong> im VDMA<br />

GESTALTUNG<br />

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

ISSN 0341-2660<br />

ISSN E-Paper: 2747-8009<br />

SALES<br />

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

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

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

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

Auftragsmanagement: Heike Rauschkolb,<br />

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

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

LESERSERVICE<br />

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

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

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

Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit<br />

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

Preise und Lieferbedingungen:<br />

Einzelheftpreis: € 17,50 (zzgl. Versandkosten)<br />

Jahresabonnement Inland: € 165,- (inkl. Versandkosten)<br />

Jahresabonnement Ausland: € 186,- (inkl. Versandkosten)<br />

Abonnements verlängern sich automatisch um ein<br />

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

Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.<br />

VERLAG<br />

Vereinigte Fachverlage GmbH<br />

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

Postfach 100465, 55135 Mainz<br />

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

E-Mail: info@vfmz.de, www.vereinigte-fachverlage.de<br />

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

Umsatzsteuer-ID: DE149063659<br />

Ein Unternehmen der Cahensly Medien<br />

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

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

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

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

Head of Sales: Carmen Nawrath<br />

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

(verantwortlich für den Anzeigenteil)<br />

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

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

DRUCK UND VERARBEITUNG<br />

Westdeutsche Verlags- und Druckerei GmbH<br />

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

DATENSPEICHERUNG<br />

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

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

zukommen zu lassen. Sowie möglicherweise von<br />

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

Produkte und Dienstleistungen zu informieren.<br />

Dieser Speicherung und Nutzung kann jederzeit schriftlich<br />

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

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

Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Mit der<br />

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

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

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

zeitlich und inhaltlich unbeschränkte Nutzungsrecht<br />

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

zur Veröffentlichung in Printmedien aller Art sowie<br />

entsprechender Vervielfältigung und Verbreitung, das<br />

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

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

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

und Bearbeitung in elektronischen Systemen,<br />

zur Veröffentlichung in Datennetzen sowie Datenträger<br />

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

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

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

vorgenannten Nutzungsrechte auf Dritte zu übertragen,<br />

d. h. Nachdruckrechte einzuräumen. Eine Haftung für die<br />

Richtigkeit des redaktionellen Contents kann trotz sorgfältiger<br />

Prüfung durch die Redaktion nicht übernommen<br />

werden. Signierte Beiträge stellen nicht unbedingt die Ansicht<br />

der Redaktion dar. Für unverlangt eingesandte<br />

Manuskripte kann keine Gewähr übernommen werden.<br />

Grundsätzlich dürfen nur Werke eingesandt werden, über<br />

deren Nutzungsrechte der Einsender verfügt, und die<br />

nicht gleichzeitig an anderer Stelle zur Veröffentlichung<br />

eingereicht oder bereits veröffentlicht wurden.<br />

Datenschutzerklärung: ds-vfv.vfmz.de<br />

Es gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen.<br />

Mitglied der Informations-Gemeinschaft<br />

zur Feststellung der Verbreitung von<br />

Werbeträgern e. V. (IVW), Berlin.<br />

8 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


GEMEINSCHAFTSFORSCHUNG IN DER FLUIDTECHNIK<br />

SZENE<br />

Am 15. Juni <strong>2023</strong> findet die diesjährige Informationsveranstaltung des Forschungsfonds<br />

<strong>Fluidtechnik</strong> im VDMA-Haus in Frankfurt am Main statt. Im Rahmen der öffentlichen<br />

Informationsveranstaltung stellen die Forschungsstellen den Stand der Arbeiten bzw.<br />

gewonnene Ergebnisse der vom Forschungsfonds <strong>Fluidtechnik</strong> im VDMA initiierten<br />

Vorhaben vor. Das Programm der Informationsveranstaltung kann von der Geschäftsstelle<br />

angefordert werden. Das Instrument der industriellen Gemeinschaftsforschung bietet die<br />

einzigartige Möglichkeit, branchenrelevante Themen gemeinsam im vorwettbewerblichen Rahmen durchzuführen. Diese Art der<br />

mit öffentlichen Mitteln geförderten Gemeinschaftsforschung ermöglicht es insbesondere den mittelständischen Firmen mit Blick<br />

auf deren R&D-Ressourcen, an neuesten Forschungsergebnissen zu partizipieren. Die Forschungsprojekte dienen darüber hinaus<br />

auch der Qualifizierung von Nachwuchskräften. Berichtet wird über Projekte aus den Themenfeldern: Digitalisierung, Sensorkonzepte<br />

und Softsensoring, CO2-Fußabdruck fluidtechnischer Produkte, Condition Monitoring, Datenanalyse und Machine Learning,<br />

Smart Manufacturing und alternative Fertigungstechnologien, Effizienz pneumatischer und hydraulischer Komponenten und<br />

Systeme, Entwicklungsmethodik und Simulation, Druckflüssigkeiten und Dichtungstechnik, Tribologie und Werkstoffe. Im Rahmen<br />

der am Nachmittag stattfindenden Mitgliederversammlung werden von den Forschungsstellen neue Projektideen vorgestellt, über<br />

deren Aufgreifen die Mitglieder des Forschungsfonds <strong>Fluidtechnik</strong> eine Entscheidung treffen.<br />

www.vdma.org<br />

KT003_Dergi lanı DE_BASKIREV.pdf 1 19.01.<strong>2023</strong> 18:48<br />

AUTOMATICA <strong>2023</strong><br />

Wie Robotik und intelligente<br />

Automation die Zukunft<br />

verändern? Und Wegbereiter<br />

einer nachhaltigen Wirtschaft<br />

werden? Antworten erhalten<br />

Sie vom 27.-30. Juni <strong>2023</strong> auf<br />

der automatica <strong>2023</strong> – mit<br />

den großen Fokusthemen:<br />

„Digitalisierung und KI“,<br />

„Nachhaltige Produktion“ M<br />

und „Zukunft der Arbeit“.<br />

Y<br />

Neben konkreten Praxisanwendungen<br />

und spannenden<br />

CM<br />

Produktinnovationen steht MY<br />

der Austausch mit Key<br />

CY<br />

Playern und Branchenexperten<br />

an erster Stelle. Als<br />

CMY<br />

Weltleitmesse für intelligente<br />

K<br />

Automation und Robotik<br />

vereint die automatica alle<br />

Schlüsseltechnologien am<br />

Technologie-Standort<br />

München und bringt Industrie,<br />

Forschung und Politik zum<br />

konstruktiven und zukunftsweisenden<br />

Austausch<br />

zusammen. Sie bietet einen<br />

Überblick über Entwicklungen,<br />

Themen, Innovationen<br />

und Lösungen. Die automatica<br />

bildet die komplette<br />

Wertschöpfungskette ab: von<br />

Komponenten bis zu Systemen;<br />

von Dienstleistungen<br />

bis zu Applikationen – für alle<br />

produzierenden Branchen.<br />

www.automatica-munich.de<br />

C<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 9


DIE EINFACHHEIT<br />

IST EINE STÄRKE<br />

DER PNEUMATIK<br />

Frank Seehausen, Leiter Global Engineering Services im<br />

Bereich Descrete Automation bei Emerson, ist Mitglied<br />

im Vorstand des Fachverbands <strong>Fluidtechnik</strong> im VDMA.<br />

Im Gespräch mit der <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> stellte er die<br />

Konnektivität und Digitalisierung in der <strong>Fluidtechnik</strong> in<br />

den Mittelpunkt. Für die Herausforderungen der<br />

Zukunft sieht er die Pneumatik bestens gerüstet.<br />

Herr Seehausen, Sie sind nicht nur bei Emerson aktiv in Sachen Pneumatik sondern engagieren sich auch beim<br />

VDMA für die <strong>Fluidtechnik</strong>. Was hat Sie in diese Branche verschlagen und was fasziniert Sie daran?<br />

Die Vielfaltigkeit der Anwendungen. Anwendungen in<br />

der Pneumatik sind in einem sehr breiten Feld von der<br />

Fabrikautomation über die Prozesstechnik bis hin zu<br />

Anwendungen im Nutzfahrzeug- und Schiffsbereich<br />

anzutreffen. Dabei sind hohe, vor allem aber auch<br />

wechselnde technische Anforderungen hinsichtlich<br />

der Umgebungsbedingungen, Normen und Performance<br />

zu bedienen. Das fasziniert mich vom technischen<br />

Standpunkt her. Dazu kommt das motivierende<br />

Wachstum des Marktes in den zurückliegenden Jahren<br />

und die positive Zukunft der Branche. Gerade die<br />

Kombination von Mechanik, Elektronik und nunmehr<br />

auch digitale Ansätze über Industrie 4.0 spielen eine<br />

große Rolle.<br />

Pneumatische Systeme haben heute schon einen hohen Grad an digitaler Überwachung und Steuerung erreicht.<br />

Sehen Sie da mittelfristig noch optimierungspotenzial? Etwa durch Einsatz von KI?<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Kunden wollen weiterhin die Performance und Verfügbarkeit<br />

ihrer Anlagen erhöhen, wobei Machine-Learning<br />

Ansätze sehr hilfreich sind. So können z. B. Anomalien<br />

erkannt werden und das Thema der vorausschauenden<br />

Wartung rückt immer mehr in greifbare<br />

Nähe. KI ist da häufig schon in der Anwendung. Ein<br />

weiterer wichtiger Punkt mit Optimierungspotenzial<br />

ist das Thema Energieverbräuche. Immer mehr Unternehmen<br />

setzen sich Ziele, ab wann sie CO2 neutral<br />

sein wollen. Auch hier können moderne Ansätze auf<br />

Basis von Machine-Learning helfen.<br />

Der <strong>Fluidtechnik</strong>, sowohl der Hydraulik als auch der Pneumatik, wird oft die geringere Energieeffizienz gegenüber<br />

elektrischen Antrieben „vorgeworfen“. Emerson ist Experte für alle Antriebsarten – warum bleibt die Pneumatik<br />

wettbewerbsfähig?<br />

Aufgrund der wesentlich einfacheren Anwendung, da<br />

keine komplexe Auslegung notwendig ist. Auch die<br />

Inbetriebnahme und Wartung sind einfach darstellbar<br />

und im Zusammenhang mit der Kombination von<br />

Elektronik/Pneumatik auch bei höheren Anforderungen<br />

wettbewerbsfähig. Die einfache Inbetriebnahme<br />

ist gerade vor dem Hintergrund des sich verschärfenden<br />

Fachkräftemangels von Bedeutung.<br />

10 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


Frank Seehausen<br />

Wie wird sich der Trend zur Nachhaltigkeit auf die <strong>Fluidtechnik</strong> auswirken?<br />

Eine Quantifizierung des CO2-Fußabdrucks von<br />

Produkten und die Effizienzsteigerung werden immer<br />

wichtiger. Das gilt für die gesamte Industrie,<br />

auch für die <strong>Fluidtechnik</strong>. Daher werden nachhaltige<br />

Produktionsmethoden, die den Einsatz von Ressourcen<br />

und Emissionen reduzieren, immer häufiger<br />

zum Einsatz kommen.<br />

Welche Fähigkeiten werden die für die <strong>Fluidtechnik</strong> relevanten Produkte von Emerson<br />

in den 2030er Jahren besitzen?<br />

Produkte werden intelligenter – Durch Integration<br />

von Sensoren in Produkte und das Zusammenführen<br />

verschiedenster Datenquellen werden sowohl die<br />

OEE verbessert als auch die Nachhaltigkeit gefördert.<br />

Anlagen müssen zukünftig in der Lage sein sich<br />

selbst zu optimieren. Hierzu sind viele Daten notwendig.<br />

Wir werden in der Lage sein, diese zu erzeugen<br />

und zu bewerten. Fabriken müssen zukünftig<br />

flexibler werden und sich auf neue Gegebenheiten<br />

einstellen. Der Automatisierungsgrad in der<br />

Industrie wird weiter steigen. Hier werden die vielen<br />

Produktinnovationen ansetzen. Schließlich<br />

wird die Fähigkeit des Predictive Maintenance immer<br />

mehr Produkte auszeichnen. Diese werden<br />

selbstständig Aussagen über ihren Lebensstatus<br />

treffen können.<br />

www.emerson.com<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 11


VDMA<br />

(v.l.) Dr. Steffen Haack, Bosch Rexroth, Vorstandsvorsitzender des Fachverbands <strong>Fluidtechnik</strong> im VDMA,<br />

Jörn Dürer, Referent <strong>Fluidtechnik</strong>; Technik und Normung, Hydraulik, Europäische Richtlinien,<br />

Christian Kienzle, Argo-Hytos, CETOP Vice President Marketing and Communication<br />

INDUSTRIELLE TRANSFORMATION IN DER FLUIDTECHNIK<br />

„AM ENDE ZÄHLEN PRODUKTIVITÄT<br />

UND RESSOURCENSCHONUNG“<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Am Rande der Hannover Messe sprachen<br />

Dr. Steffen Haack, Bosch Rexroth, als<br />

Vorstandsvorsitzender des Fachverbands<br />

<strong>Fluidtechnik</strong> im VDMA und Christian Kienzle,<br />

Argo-Hytos, als Vice President Marketing and<br />

Communication des europäischen Dachverbands<br />

CETOP über die Herausforderungen für die<br />

<strong>Fluidtechnik</strong>-Industrie. Nachhaltigkeit,<br />

Digitalisierung und auch der Fachkräftemangel<br />

wurden dabei zum Thema. In allen Bereichen<br />

wollen VDMA und CETOP die Unternehmen der<br />

Branche nach Kräften unterstützen.<br />

„Industrial Transformation starts here“ war das Motto der<br />

Hannover Messe. Stehen wir mit der <strong>Fluidtechnik</strong> in der Poleposition<br />

industrieller Transformationsprozesse?<br />

Dr. Steffen Haack: Die Industrial Transformation bezieht sich<br />

vor allen Dingen auf die Digitalisierung und das Thema Nachhaltigkeit.<br />

In beiden Feldern ist die <strong>Fluidtechnik</strong> sehr aktiv. Bei<br />

der Digitalisierung beschäftigen wir uns sowohl mit den Produkten<br />

als auch mit den Prozessen. Stichworte sind beispielsweise<br />

die Digitalen Zwillinge und die Verwaltungsschale nach dem<br />

RAMI-Modell, aber auch der standardisierte Datenaustausch<br />

über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg. Aus VDMA-<br />

Arbeitsgruppen heraus werden die notwendigen Standards erarbeitet<br />

und anschließend der internationalen Normung zugeführt.<br />

Ein praktisches Beispiel dazu zeigt ein Demonstrator auf<br />

dem VDMA-Stand hier auf der Hannover Messe.<br />

Herr Kienzle, welche Aspekte der Nachhaltigkeit stehen bei der<br />

<strong>Fluidtechnik</strong> besonders im Fokus?<br />

Christian Kienzle: Energieeffizienz ist ein bedeutender Aspekt,<br />

<strong>Fluidtechnik</strong> verbraucht Energie wie auch andere Technologien,<br />

insbesondere in der Nutzungsphase. Hier setzen mehrere der in<br />

der CETOP-Veröffentlichung „European Fluid Power – Efficient,<br />

Sustainable and Digitised“ aufgeführten Beispiele an. Energieeffizienz<br />

wird erzielt, wenn Energie dem Bedarf entsprechend<br />

bereitgestellt wird: Energy on demand. Elektrohydraulische und<br />

digitalisierte Hydraulikantriebe bieten große Potenziale für<br />

Energieeinsparungen. Mit leckagefreien Schlauchkupplungen<br />

wird die Kontamination von Boden und Wasser vermieden.<br />

Seitens der Politik erwarten wir Technologieoffenheit und keinen<br />

Dogmatismus. Aktuelles Beispiel sind die Bestrebungen, die<br />

10.000 Stoffe umfassende Gruppe der PFAS, zu der unter anderem<br />

in der <strong>Fluidtechnik</strong> verwendete Dichtungswerkstoffe wie<br />

PTFE und FKM gehören, zu beschränken bzw. zu verbieten. Die<br />

12 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


VDMA<br />

Stoffgruppe umfasst besorgniserregende Stoffe als auch weniger<br />

gefährliche Stoffe. Gemeinsam ist den PFAS, die als Ewigkeitschemikalien<br />

bezeichnet werden, dass sie nicht abgebaut werden.<br />

Für PFAS sehen wir für viele Applikationen keine derzeit<br />

verfügbaren Alternativen, die die Medienbeständigkeit und die<br />

tribologischen sowie Hochtemperatureigenschaften (über<br />

140 °C) bieten. Im Gegensatz zur Nutzung von PFAS-Stoffen in<br />

Skiwachs oder Feuerlöschschaum, die direkt in die Umgebung<br />

abgegeben werden, werden diese in der <strong>Fluidtechnik</strong> in geschlossenen<br />

Systemen eingesetzt – was eine Kontaminierung<br />

der Umwelt unwahrscheinlicher macht. Der VDMA fordert eine<br />

Ausnahme für „industrial use for polymers of low concern“. Mit<br />

Lebensdauer kann die <strong>Fluidtechnik</strong> schon immer punkten. Mit<br />

dem verstärkten Einzug von elektronischen Bauteilen in der<br />

<strong>Fluidtechnik</strong>, die höherwertige Materialien wie Seltene Erden<br />

enthalten, gewinnt der Aspekt der Kreislaufwirtschaft eine höhere<br />

Bedeutung. Die Zusammenarbeit mit den Kundenbranchen,<br />

die den direkten Kontakt zum Endnutzer haben, ist hier<br />

essenziell. Auf der anderen Seite steht die Herstellung von<br />

Fluidtechnischen Produkten.<br />

Natürlich gehört auch der Energieverbrauch und der CO 2<br />

-Fussabdruck<br />

der <strong>Fluidtechnik</strong> zur Nachhaltigkeitsfrage.<br />

Der CO 2<br />

-Fussabdruck oder Product Carbon Footpint (PCF)... Wo<br />

steht die <strong>Fluidtechnik</strong> als Branche bei der Bestimmung der<br />

PCF-Werte und was ist der konkrete Stand in den Unternehmen<br />

dazu?<br />

Dr. Steffen Haack: Der PCF-Wert bezieht sich auf das Produkt<br />

an sich. In den Unternehmen sind manuell und sehr aufwändig<br />

PCF-Werte nach den heute gültigen Berechnungsgrundlagen<br />

ermittelt worden. Nun geht es darum, die Werte für alle Produkte<br />

der Hydraulik zur Verfügung zu stellen. Aufgrund der Vielzahl<br />

der Produkte kommen unsere Unternehmen sicherlich an ihre<br />

Grenzen, wenn man die Berechnung manuell durchführen will.<br />

Wir gehen nun den Weg einer massentauglichen, automatisierten<br />

PCF-Ermittlung über die Stückliste eines jeden Produktes.<br />

Wir prüfen, ob die dabei entstehenden Fehler durch verschiedene<br />

Annahmen vertretbar sind.<br />

Gleichwohl wissen wir, dass insbesondere in der Nutzungsphase<br />

unserer Produkte mehr als 90 Prozent der CO 2<br />

-Emissionen anfallen.<br />

Hier fehlen uns noch einheitliche Berechnungsgrundlagen,<br />

die die Branche zusammen mit der RWTH Aachen erarbeiten<br />

möchte.<br />

Welche Hebel haben zum Beispiel Hydraulik-Hersteller in der Hand,<br />

um den Fußabdruck bei den Maschinenbauern zu verbessern? Und<br />

spielt uns die digitale Transformation dabei in die Hände?<br />

Haack:<br />

„Entscheidend<br />

sind Elektronik,<br />

Software und<br />

Daten.“<br />

CETOP - DIE EUROPÄISCHE<br />

FLUIDTECHNIK<br />

CETOP ist der europäische<br />

Dachverband für die<br />

<strong>Fluidtechnik</strong>. Mitglieder<br />

sind unter anderem die<br />

Verbände aus Spanien,<br />

Italien, der Schweiz und der Türkei. Durch seine insgesamt<br />

19 Mitgliedsverbände sind alle namhaften Unternehmen,<br />

führende Hersteller sowie viele kleine und<br />

mittelständische Unternehmen in Europa im CETOP<br />

vertreten. Damit steht CETOP für einen Marktwert von<br />

rund 15 Milliarden Euro.<br />

Dr. Steffen Haack: Der Haupthebel für Hydraulik-Hersteller ist<br />

der Wirkungsgrad. Wir müssen zunächst nach dem Wirkungsgrad<br />

der Komponente und dem Wirkungsgrad auf Systemebene<br />

unterscheiden. Bei der Komponente sind sicherlich selbst nach<br />

jahrzehntelanger Entwicklungsarbeit noch Verbesserungen<br />

möglich, ich selbst erwarte jedoch bei heutigen Gesamtwirkungsgraden<br />

bis zu 96 % für Axialkolbenpumpen keine großen<br />

Sprünge mehr. Entscheidend ist der Einsatz von Elektronik, Software<br />

und Daten. Auf diesem Weg sind noch große Verbesserungen<br />

möglich, wie es auch verschiedene Hersteller zeigen.<br />

Das neue CETOP-Dokument zeigt Lösungen, die energieeffizient<br />

und nachhaltig sind. Kommen die Potentiale bei den Kunden an?<br />

Christian Kienzle: Ja, die gezeigten Beispiele sind marktgängige<br />

Produkte und werden unseren Kunden angeboten.<br />

Wie wollen Sie solche nachhaltigen fluidtechnischen Lösungen<br />

am Markt etablieren und welche Eigenschaften bringen diese<br />

nachhaltigen <strong>Fluidtechnik</strong>produkte zukünftig mit?<br />

Dr. Steffen Haack: Wichtig ist nicht nur die Arbeit mit den Maschinenbauern,<br />

sondern auch mit den Betreibern der Maschinen.<br />

Für diese zählen am Ende zwei Dinge: Produktivität und<br />

Ressourcenschonung. Entscheidend wird sein, die verschiedenen<br />

Player zusammenzubringen. Dazu zählen die Maschinenbauer,<br />

die Endkunden, die Universitäten und die Unternehmen<br />

der Hydraulikbranche. Dazu gibt es bereits einige konkrete<br />

übergreifende Vorhaben, federführend von den Universitäten in<br />

Aachen, Karlsruhe und demnächst auch in Dresden. Ganz kurz<br />

noch zu den angestrebten Eigenschaften: gute Bedienbarkeit,<br />

hohe Robustheit, kleiner Bauraum, geringe Geräuschemissionen<br />

und verbesserter Wirkungsgrad.<br />

Die gute Bedienbarkeit steht in dieser Aufzählung an erster Stelle<br />

– warum?<br />

Christian Kienzle: Eine Herausforderung für die Industrie und<br />

die gesamte Gesellschaft ist der demografische Wandel und der<br />

damit einhergehende Fachkräftemangel. Das Nachwuchsproblem<br />

trifft die <strong>Fluidtechnik</strong> aufgrund der schwierigen Ausbildungssituation<br />

besonders. Eine einfache Inbetriebnahme und<br />

gute Bedienbarkeit von Maschinen und Komponenten kann<br />

daher für Unternehmen sehr wertvoll sein.<br />

Bilder: Vereinigte Fachverlage<br />

www.vdma.org / www.cetop.org<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 13


VENTILE<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN TITEL<br />

PROPORTIONALVENTILE<br />

DIE ZUKUNFT DER INTELLIGENTEN<br />

INDUSTRIEVENTILE<br />

Die Anforderungen bei Werkzeugmaschinen im<br />

Hinblick auf Energieeffizienz und Qualität sind in<br />

den letzten Jahren kontinuierlich gestiegen. So<br />

sollen nicht nur Spanndrücke präzise<br />

eingeregelt, sondern auch über die Zeit<br />

verlustfrei gehalten werden. Hydac hat für diese<br />

Anwendung die passende Lösung entwickelt:<br />

Das neue Proportional-Druckregelventil in<br />

sitzdichter Bauweise kommt mit intelligenter<br />

Regelung und integrierter Elektronik. Die<br />

sitzdichte Bauweise sorgt für leckagefreies<br />

Einspannen des Drucks und somit zu einem<br />

niedrigen Energiebedarf. Die Onboard-Elektronik<br />

regelt dabei exakt den benötigten Druck ein.<br />

DER VERBRAUCHERDRUCK<br />

WIRD VON EINEM INTERNEN<br />

SENSOR ERFASST<br />

Hydraulische Systeme, wie z. B. die Spannhydraulik in<br />

Werkzeugmaschinen, nutzen häufig Proportionalventile<br />

zur Druckregelung. Bei herkömmlichen Proportionaldruckregelventilen<br />

in Kolbenschieberausführung<br />

kommt es bauartbedingt aufgrund des Laufspiels zwischen Kolben<br />

und Bohrung zu interner Leckage. Da sowohl Kolben als<br />

auch Bohrung fertigungsbedingt Form- und Lagetoleranzen unterliegen,<br />

lässt sich das Laufspiel nicht beliebig reduzieren, sondern<br />

liegt in einem Bereich von wenigen µm. Selbst dieser geringe<br />

Spalt führt in Kombinationen mit hohen Drücken zu nicht vernachlässigbaren<br />

Leckageströmen, die ein permanentes Halten<br />

des Drucks ohne Nachförderung unmöglich machen. Diese verlorene<br />

Energie muss regelmäßig ins System zurückgeführt werden,<br />

z. B. mittels einer Pumpe oder eines Speichers. Dies bedingt<br />

einen höheren Energiebedarf und bringt weitere Herausforderungen<br />

mit sich, wie z. B. höhere Lärmemissionen und einen größeren<br />

Bauraum der Komponenten.<br />

Marcel Stamber-Bur, Entwicklung Industrieventile, Thomas Daniel,<br />

Anwendungsentwicklung Industrieventile, Lars Hauptmann, Produktbereichsmarketing,<br />

Dr. Nora Nägele, Leitung Produktbereichsmarketing; alle<br />

HYDAC <strong>Fluidtechnik</strong> GMBH, Sulzbach/Saarland<br />

14 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


VENTILE<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 15


VENTILE<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN TITEL<br />

01<br />

SITZDICHTE BAUWEISE ALS KONFLIKTLÖSER<br />

Eine mögliche Lösung des Zielkonflikts zwischen proportionaler<br />

Druckregelung und gleichzeitiger Energieeffizienz ist die sitzdichte<br />

Bauweise. Hierbei wird ein Konus metallisch dichtend gegen eine<br />

Sitzkante gepresst, sodass kein Spalt mehr vorhanden ist.<br />

Durch diesen Aufbau kommt das Ventil ohne interne Leckage aus.<br />

VIELE INFOS VON HYDAC ONLINE<br />

Das Unternehmen Hydac ist nicht nur Produzent von<br />

Technologie, sondern stellt auch eine Menge Informationen<br />

zusammen und teilt diese auf verschiedenen<br />

Kanälen. Auf der Webseite des Unternehmens finden sich<br />

Schulungen zu allerhand Themen: von „Hydraulikfluide<br />

– Anwendungen und Auswirkungen“ über „Filtertechnik<br />

in der Hydraulik“ bis zu „Elektro-Hydraulik“. Auch mit<br />

Weißbüchern wie „Digitalisierung von Werkzeugmaschinen“<br />

will Hydac seinen Kunden helfen. Ein<br />

interessantes Interview mit Professor<br />

Dr.-Ing. Mathias Niebergall von der TU Ulm<br />

über zukünftige Trends in der Hydraulik hat<br />

Hydac auf seinem Facebook-Auftritt<br />

veröffentlicht.<br />

Druckregelventile stellen eine Kombination aus Druckbegrenzungs-<br />

und Druckminderventil dar. Zur Realisierung dieser<br />

Funktion sind typischerweise drei hydraulische Anschlüsse<br />

(Verbraucheranschluss A, Pumpe P und Tank T) im Ventil notwendig.<br />

Im Druckminderbetrieb bewirkt das Ventil einen<br />

Druckabfall von P zu A, sodass in A der gewünschte Druck eingestellt<br />

wird. Um den Verbraucherdruck zu reduzieren, öffnet<br />

das Ventil den Durchflussweg von A zum T und fungiert somit<br />

als Druckbegrenzungsventil. Konventionell wird diese Druckregelung<br />

durch einen Kolben realisiert, der die Verbindungen von<br />

P nach A bzw. A nach T steuert. Diese Bauweise führt wie oben<br />

beschrieben zu interner Leckage des Ventils. Durch ein Kräftegleichgewicht<br />

zwischen druckbeaufschlagten Flächen am Ventilkolben<br />

und Feder- bzw. Magnetkräften stellt sich hierbei der<br />

gewünschte Druck ein. Somit ergeben sich konstruktionsbedingt<br />

eine begrenzte Anzahl vordefinierter Druckstufen, da für<br />

jede Druckstufe unterschiedliche Kolbendurchmesser ausgelegt<br />

werden müssen.<br />

INNOVATIVE LÖSUNG FÜR<br />

DIE DRUCKREGELUNG<br />

Mit dem P3DRSERE 6 realisiert Hydac ein Druckregelventil mit<br />

aufgelösten Steuerkanten in Sitzbauweise. Der Verbraucherdruck<br />

wird von einem internen Sensor erfasst und von einer Onboard-<br />

Elektronik mit einem Sollwert verglichen. Dieser Soll-Ist-Vergleich<br />

stellt eine Closed-Loop-Regelung dar. Weicht der Ist-Wert<br />

vom Soll-Wert ab, öffnet die Elektronik entweder die Verbindung<br />

16 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


VENTILE<br />

02<br />

03<br />

p<br />

I²C<br />

A<br />

a<br />

P<br />

T<br />

b<br />

01 Vergleich konventioneller Ventile (unten) mit der Hydac-<br />

Innovation; Anwendungsbeispiele gibt es für Bremssysteme,<br />

Werkzugmaschinen, Papier- und Spanplattenherstellung<br />

02 Die Ventilelektronik sitzt in einem Aluminiumgehäuse und<br />

verfügt über Typenschild und Status-LEDs<br />

03 Druckregelventil mit Verbraucheranschluss (A), Pumpe (P) und<br />

Tank (T); Funktion und Close-Loop-Regelung werden im Text erklärt<br />

P nach A, wenn der Ist-Wert zu niedrig ist, bzw. A nach T, wenn<br />

der Ist-Wert zu hoch ist. Liefert der Soll-Ist-Wert-Vergleich eine<br />

Abweichung innerhalb der zulässigen Fehlertoleranz, sind beide<br />

Steuerkanten geschlossen und der eingeregelte Druck wird sitzdicht<br />

gehalten. Dies geschieht auch im Fehlerfall, z. B. bei Ausfall<br />

der Versorgungsspannung oder Kabelbruch. So wird beispielsweise<br />

in einer Werkzeugmaschine im Fehlerfall das Werkstück<br />

weiterhin sicher gespannt.<br />

INDIVIDUELLE ANPASSUNGEN<br />

Hydac liefert das Ventil standardmäßig mit drei Regler-Voreinstellungen<br />

(langsam, mittel, schnell) aus. Da die Druckregelung<br />

jedoch stark von der spezifischen Anwendung abhängig ist, besteht<br />

für den Kunden die Möglichkeit, die Reglerparameter anzupassen.<br />

Hierzu gibt es eine eigens für dieses Ventil entwickelte<br />

Software mit grafischer Bedienoberfläche, die individuelle Anpassungen<br />

an die Applikation ermöglicht. So lässt sich beispiels-<br />

weise auch die Druckstufe passend zur gewünschten Anwendung<br />

definieren. Die Verbindung zwischen Ventil und Computer erfolgt<br />

über eine standardisierte Micro-USB-Schnittstelle. LEDs<br />

zeigen dem Anwender den Status des Ventils an. Die Onboard-<br />

Elektronik ist in analoger Ausführung oder als IO-Link-Version<br />

verfügbar.<br />

Bilder: Hydac<br />

www.hydac.com<br />

POINTIERT<br />

SPALTFREI METALLISCH DICHTENDES VENTIL<br />

DRUCKREGELVENTIL MIT AUFGELÖSTEN<br />

STEUERKANTEN IN SITZBAUWEISE<br />

EIGENS ENTWICKELTE SOFTWARE MIT<br />

GRAFISCHER BEDIENFLÄCHE<br />

VENTILELEKTRONIK SITZT<br />

IN ALUMINIUMGEHÄUSE<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 17


AUSGEWÄHLT<br />

MILES MEIER, CHEFREDAKTEUR<br />

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

NEUE IDEEN ÜBERALL<br />

Auf der Hannover Messe zeigten sehr große, aber auch mittlere<br />

und kleine Unternehmen welche Innovationen sie geschaffen<br />

haben. <strong>Fluidtechnik</strong> spielte dabei eine nicht unwichtige Rolle. Die<br />

von den Unternehmen präsentierten Produkte und Lösungen<br />

waren dabei oft physisch eher klein oder gar komplett digital,<br />

aber von potenziell großer Wirkung in der Anwendung. Hier eine<br />

subjektive Auswahl von Produkten, die mich fasziniert haben.<br />

FLEXIBILITÄT FÜR MOBILE UND AUCH<br />

STATIONÄRE ANWENDUNGEN<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Auf Basis bewährter, aber mechatronisch optimierter<br />

Hydraulikpumpen für den offenen Kreislauf stellte<br />

Bosch Rexroth auf der Hannover Messe die neue<br />

Hydraulik-Architektur eOC (electronic Open Circuit)<br />

vor. Mit diesen Pumpen für Mobil- und Industrieanwendungen<br />

ermöglicht die eOC-Technologie den<br />

Betrieb mit variablen Vorgaben für Druck, Volumenstrom<br />

und Leistung, und dies sowohl stationär genau<br />

als auch in hochdynamischen Übergängen. eOC<br />

erhöht dadurch die Stabilität der Funktion in der<br />

jeweiligen Anwendung. Außerdem steigern Wirkungsgradvorteile<br />

in Komponente und im Systemverbund die Effizienz. Gleichzeitig werden Energie-Rekuperationslösungen<br />

möglich oder vereinfacht. Der Schlüssel dafür ist die Verlagerung komplexer Regelungsvorgänge von<br />

Hardware-Reglern auf die Software-Ebene. Das reduziert die Varianz der Pumpenverstellungen und der Voreinstellungen.<br />

Auch der Einstellaufwand pro Maschine ist geringer.<br />

www.boschrexroth.com<br />

STOPFEN FÜR FLUIDSYSTEME<br />

Lee-Plugs eignen sich ideal zum Abdichten von Bohrlöchern in<br />

Hydraulik- und Fluidsystemen. Die Fluid Control Experten von Lee<br />

zeigten eine neu entwickelte DL-Serie (Drive Locking). Die Stopfen der<br />

DL-Serie bestehen lediglich aus einem einzigen Edelstahl-Teil und sind<br />

somit sehr robust und widerstandsfähig gegen Korrosion. Dank der<br />

Drive Locking Technologie benötigen sie darüber hinaus keine<br />

Gewinde, zusätzlichen Dichtungsmittel oder O-Ringe, um leckagefrei<br />

abzudichten. In Verbindung mit der ebenfalls neu entwickelten<br />

Installation Indicator Technologie kann bereits in der Fertigung mit<br />

Hilfe von optischen Kontrollmechanismen überprüft werden, ob die<br />

Installation und Abdichtung optimal gelungen sind.<br />

www.theleeco.com<br />

18 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


AUSGEWÄHLT<br />

INDIVIDUELLE HYDRAULIK<br />

Ekomat ist eine kleine Firma aus dem hessischen Karben und<br />

Spezialist für Hydrauliksteuerblöcke, Kompaktaggregate<br />

sowie FCI Gasmesstechnik. Auf der Hannover Messe präsentierte<br />

das Unternehmen Beispiele für die Umsetzung<br />

kundenspezifischer Anforderungen in diesen Gebieten. Denn<br />

Ekomat sieht sich als Anbieter von lückenlosem Komplettservice<br />

für Entwurf, Konstruktion und Fertigung anspruchsvoller<br />

Hydraulikkomponenten, vor allem von komplexen<br />

Hydrauliksteuerblöcken.<br />

www.ekomat.de<br />

VENTILDATEN MESSEN,<br />

WO SIE ENTSTEHEN<br />

Das italienische Unternehmen Atam stellte eine<br />

neue Version seiner Form A-Steckverbinder vor.<br />

Sie haben erprobte Mikrosensoren integriert, um<br />

die wesentlichen physikalischen Größen für den<br />

Betrieb des Magnetventils, das mit der Steckverbinder-Spulen-Baugruppe<br />

verbunden ist, zu<br />

messen und zu übertragen. Die Sensoren sind in<br />

der Lage, die Werte physikalischer Größen wie<br />

z. B. Temperatur, Feuchtigkeit, Vibrationen und<br />

elektrische Spannung pünktlich und kontinuierlich<br />

zu messen und zu übertragen. Durch die<br />

Integration von Sensoren in den Steckverbinder<br />

ist es möglich, die physikalischen Größen, die das<br />

Verhalten des Magnetventils beeinflussen, in der<br />

gleichen Umgebung, in der es arbeitet, in<br />

MASCHINE FOTOGRAFIEREN,<br />

POTENZIALE ERKENNEN<br />

Echtzeit zu überwachen. Die Daten können mit<br />

Hilfe einer technischen App kontinuierlich an ein<br />

mobiles Gerät zur ständigen Überwachung der<br />

Maschinen übertragen werden. Bei dieser Art der<br />

Proximity-Kommunikation (die bei Zahlungen<br />

per Mobiltelefon verwendet wird), handelt es<br />

sich um eine Transceiver-Technologie, die eine<br />

drahtlose Zwei-Wege-Kontaktverbindung<br />

ermöglicht. Die Stecker verfügen aber auch über<br />

LED-Warnlampen, die einfach und direkt vor<br />

Fehlern warnen können<br />

www.atam.it<br />

Igus verblüffte mit IgusGo, einer Cloud-Plattform mit<br />

künstlicher Intelligenz. Sie ermöglicht die Produktsuche<br />

per Foto-Upload. Einfach die bestehende<br />

Anwendung mitsamt Umfeld fotografieren und die<br />

igusGO Intelligenz zeigt Ihnen, welche Igus-Produkte<br />

dabei helfen, eine Anwendung schmierfrei zu<br />

konstruieren. Die App zeigt auch, wo noch mehr<br />

Potential steckt, die Technik von Maschinen zu<br />

verbessern und dabei unter Umständen Kosten zu<br />

sparen. Ein Beispiel: IgusGo zeigt Lagerstellen, die<br />

schmierfrei werden könnten und so die Maschine<br />

verbessern und Kosten senken könnte. Die App<br />

liefert dazu gleich Use Cases ohne Recherche oder<br />

Beratungen.<br />

www.igus.de<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 19


PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

SOFTWARE FÜR REGELBARE PROPORTIONALVENTILE<br />

INTUITIVE PARAMETRIERUNG<br />

VON HYDRAULIKSYSTEMEN<br />

Beim Einsatz von hydraulischen Komponenten<br />

stellt sich schnell die Frage der Ansteuerung.<br />

Hierfür bietet der Markt eine Vielzahl an<br />

Verstärker- und Reglerelektroniken, die sich in<br />

Funktion, Qualität und Bedienbarkeit zum Teil<br />

deutlich unterscheiden. Insbesondere bei<br />

komplexen hydraulischen Schaltungen ist es<br />

wichtig, eine präzise Abstimmung über eine<br />

einfach zu bedienende Softwareoberfläche<br />

machen zu können.<br />

Im Bereich der Hydraulik werden innerhalb eines hydraulischen<br />

Systems meist hohe Kräfte und teilweise komplexe<br />

Bewegungsabläufe umgesetzt. Dabei kommen einerseits sogenannte<br />

on-off -Ventile zum Einsatz, die durch eine vorgegebene<br />

elektrische Spannung ein- und ausgeschaltet werden, und<br />

andererseits Proportionalventile, die innerhalb eines bestimmten<br />

Spannungsbereichs variabel gesteuert werden können. Für<br />

derartige Anwendungen werden heute feinfühlig regelbare Proportionalventile<br />

eingesetzt, deren Ansprechverhalten über ein<br />

dazugehöriges Elektronikmodul und mit Hilfe von Elektro-/Proportionalmagneten<br />

sehr gut an die mechanischen Gegebenheiten<br />

des jeweiligen Systems angepasst werden kann. So lässt sich<br />

beispielsweise das Anstiegsverhalten des Volumenstroms oder<br />

das Abbremsen eines Systems verzögern sowie eine vorhandene<br />

Hysterese digital aufheben.<br />

Das so optimal an eine Mechanik adaptierte Hydrauliksystem<br />

(open-loop) garantiert einen feinfühligen und weichen Bewe-<br />

20 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


PARAMETRIERSOFTWARE<br />

01 Parametrierbildschirm als Blockdiagramm<br />

mit Soll- und Istwert-Anzeigen<br />

Darüber hinaus bietet die PASO-Software zusätzlich zur Anzeige<br />

der aktuellen Ist-Werte direkt im Blockdiagramm auch einen<br />

Diagnosemonitor, auf dem mehrere, frei wählbare Signale gleichzeitig<br />

in einer Zeitachse dargestellt und aufgezeichnet werden<br />

können. Dies ist besonders bei der Inbetriebnahme oder Fehlersuche<br />

sehr hilfreich, da es einen optimalen Überblick über das<br />

hydraulische System liefert und die jeweiligen Auswirkungen von<br />

Parameterveränderungen in Echtzeit sichtbar macht.<br />

Mit dieser Oszilloskop-Funktion können beispielsweise Soll-<br />

Wert, Ist-Wert, Regeldifferenz und Reglerausgang über einen<br />

bestimmten Zeitraum grafisch dargestellt werden. Mittels einstellbarer<br />

Trigger und Aufzeichnungszeit kann der relevante Teil<br />

des Signalverlaufs ausgewählt werden, was die Analyse und Optimierung<br />

eines Reglerverhaltens erheblich vereinfacht.<br />

DAS BLOCKDIAGRAMM DER<br />

PASO-SOFTWARE ERMÖGLICHT<br />

EINE INTUITIVE BEDIENUNG<br />

gungsablauf und kann zusätzlich mit einem Rückmeldesignal zu<br />

einem Regelkreis (close-loop) zusammengeführt werden. Das<br />

Rückmeldesignal liefert dabei der Elektronik den Ist-Wert, beispielsweise<br />

der aktuellen Position oder Geschwindigkeit, sodass<br />

die Elektronik durch den Vergleich von Soll- und Ist-Wert das<br />

Proportionalventil permanent und präzise nachregeln kann.<br />

Mit einem close-loop-Regelkreis lassen sich sehr komplexe Bewegungen<br />

präzise steuern, regeln und überwachen, was allerdings<br />

ein Minimum an Grundwissen über die Proportionalhydraulik<br />

sowie den vielfältigen Einstellmöglichkeiten einer entsprechenden<br />

Elektronik voraussetzt.<br />

Für die Parametrierung der Elektronik steht je nach Hersteller<br />

eine mehr oder weniger umfangreiche und zum Teil komplizierte<br />

Parametriersoftware zur Verfügung. Die kostenlose PASO-Software<br />

von Wandfluh ist in dieser Hinsicht wohl eine der umfassendsten<br />

und intuitivsten Parametriersoftware auf dem Markt.<br />

Ihr Aufbau ist in Form eines Blockdiagramms gestaltet und führt<br />

den Benutzer Schritt für Schritt durch die einzelnen Punkte des<br />

Parametriervorgangs.<br />

02 Beispiel einer integrierten Signalaufzeichnung<br />

zur Regleroptimierung<br />

PARAMETRIERBEISPIEL FÜR EINE PQ REGELUNG<br />

Das Beispiel „pQ Regelung“ zeigt die Parametrierung für eine<br />

Spannfunktion an einer Industriemaschine, die ein Werkstück<br />

für die mechanische Bearbeitung mit einer bestimmten Kraft<br />

festklemmen soll. Dabei wird ein Hydraulikzylinder kontrolliert<br />

ausgefahren (Q-Steuerung). Nach dem Auftreffen auf das Werkstück<br />

wird die Funktion automatisch auf Druckregelung (p-Regelung)<br />

umgeschaltet, damit das Werkstück stabil gehalten, jedoch<br />

nicht beschädigt wird.<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 21


PARAMETRIERSOFTWARE<br />

In der PASO-Software werden die beiden Aufgaben in zwei separate<br />

Kanäle aufgeteilt. Dabei sind die Funktionen einzeln in einem<br />

Signalfluss dargestellt und können unabhängig voneinander<br />

konfiguriert werden. Die beiden Signale werden in der Elektronik<br />

verglichen und ausgewertet. Der kleinere Signalwert wird<br />

schließlich in einen Magnetstrom umgewandelt und an das Proportionalventil<br />

weitergegeben.<br />

03 Blockschema pQ-Regelung<br />

Für das Heranfahren des Hydraulikzylinders ans Werkstück kann<br />

im Q-Kanal beispielsweise eine Signalskalierung und eine Rampenzeit<br />

eingestellt und für die Spannfunktion können die PID-<br />

Regelparameter für die Druckregelung vorgenommen werden.<br />

Mit einem Klick auf eines der Blockdiagrammfelder öffnet<br />

sich ein zusätzliches Fenster, in dem die entsprechenden Parameter<br />

eingestellt werden können. Eine Anpassung der Parameter<br />

wird in Echtzeit an das Elektronikmodul weitergegeben und<br />

die Auswirkungen können direkt im Diagnosemonitor mitverfolgt<br />

werden.<br />

05 Direkte Ansteuerung der Proportionalmagnete<br />

für Inbetriebnahme und Tests<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

04 Beispiel eines Parametrierfensters<br />

Für eine einfache Inbetriebnahme können die angeschlossenen<br />

Proportionalventile auch direkt über PASO angesteuert werden,<br />

entweder mit direkter Ansteuerung der Magnete oder durch die<br />

integrierte Sollwertvorgabe.<br />

Zur Vereinfachung der Grundkonfiguration oder beim Austausch<br />

eines elektronischen Moduls können die Einstellungen als Datei<br />

gespeichert und wiederverwendet werden.<br />

Mit mehr als 75 Jahren Erfahrung aus Labor und Praxis ist sich<br />

der Hydraulikspezialist Wandfluh bewusst, wie wichtig es ist, eine<br />

Hydraulik optimal an die Gegebenheiten einer mechanischen<br />

Anlage anzupassen. Die Unterstützung durch eine Parametriersoftware,<br />

die einerseits eine Vielzahl von Einstellmöglichkeiten<br />

bietet und andererseits übersichtlich und intuitiv zu bedienen ist,<br />

hat sich als entscheidender Faktor für effiziente und qualitativ<br />

hochstehende Lösungen erwiesen.<br />

Bilder: Aufmacher: stock.adobe.com; Wandfluh<br />

www.wandfluh.com<br />

POINTIERT<br />

DIE PASO-SOFTWARE FÜHRT SCHRITTWEISE<br />

DURCH DEN PARAMETRIERPROZESS<br />

PARAMETRIERVERÄNDERUNGEN WERDEN<br />

IN ECHTZEIT DARGESTELLT<br />

22 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


MARKTPLATZ<br />

ENERGIESPARENDE SERVOPUMPE MIT<br />

PQ-REGELUNG<br />

Die „Smart ServoPump“<br />

mit PQ-Regelung von Atos<br />

liefert nur die für die<br />

Arbeitsprozess erforderliche<br />

Menge an hydraulischer<br />

Leistung. Das macht<br />

sie effizient und ermöglicht<br />

Energieeinsparungen<br />

von bis zu 80 %. Individuelle Einstellungen lassen sich<br />

unkompliziert vornehmen was schnelle und bedarfsgerechte<br />

Lösungen ermöglicht. Die patentierten Algorithmen vereinfachen<br />

die Inbetriebnahme und den Betrieb erheblich.<br />

Die automatische Parametrierung der Servopumpe macht<br />

eine manuelle Einstellung überflüssig. Die Smart Cooling<br />

Funktionalität verhindert Temperaturspitzen während<br />

längerer Phasen der statischen Druckregelung und erhöht so<br />

die Lebensdauer des Systems.<br />

Das integrierte Multiple Axis Management erlaubt die<br />

Auswahl der optimalen Achsenparameter in Echtzeit und<br />

maximiert so die Leistung jeder Maschinenbewegung.<br />

Darüber hinaus ermöglichen die Fähigkeiten, Drehzahlen von<br />

bis zu 3000 U/min zu erreichen, und der hohe Wirkungsgrad<br />

der Servopumpe ein Downsizing des Hydraulikaggregats.<br />

Durch die bedienfreundliche S-SW-SIZING Software lässt sich<br />

die am besten geeignete Servopumpengröße ganz einfach<br />

durch die Eingabe des gewünschten Maschinenzyklus<br />

auslegen.<br />

www.atos.com<br />

BRANCHENGRÖSSEN BIETEN DIGITALE<br />

WEITERBILDUNG<br />

Die Mahr GmbH und<br />

Festo Didactic SE haben<br />

sich zusammengetan<br />

und ein neues, digitales<br />

und ganzheitliches<br />

Schulungskonzept<br />

entwickelt. Die gemeinsam<br />

entwickelte<br />

Schulung thematisiert<br />

die ISO/GPS – ISO Geometrische Produktspezifikation Größe,<br />

Form und Lage und vermittelt beispielsweise ISO 8015/ ISO<br />

1101/ ISO 14405/ ISO 2692/ ISO 5459. Der deutsch- oder<br />

englischsprachige Kurs setzt sich aus sieben Modulen zusammen,<br />

welche Lernvideos, e-Learnings und Übungsaufgaben zur<br />

Selbstkontrolle enthalten. Je nach Modul wird ein Zeitaufwand<br />

zwischen 45 und 120 Minuten angesetzt. Relevant ist diese<br />

Übersichtsschulung der Form- und Lagetolerierung für alle<br />

Mitarbeitenden in der Messtechnik, Arbeitsvorbereitung,<br />

Konstruktion und Fertigung, die eine technische Zeichnung<br />

lesen und interpretieren müssen. Beide Kooperationspartner<br />

sind feste Größen ihrer Branchen: Die Mahr GmbH ist seit über<br />

160 Jahren spezialisiert in der Entwicklung und Produktion<br />

hochpräziser Fertigungsmesstechnik. Die Festo Didactic SE ist<br />

als Teil der Festo-Gruppe ein führender Qualifizierungsanbieter<br />

im Bereich der technischen Aus- und Weiterbildung. Bei der<br />

gleichberechtigten Kooperation haben beide Partner Kenntnisse<br />

und Erfahrungen zusammengeführt.<br />

www.mahr.com<br />

VOSS INVESTIERT IN GALVANIKAUSBAU<br />

Um die hohe<br />

Qualität seines<br />

hauseigenen<br />

Korrosionsschutzes<br />

Voss coat<br />

sicherzustellen<br />

und der steigenden<br />

Nachfrage<br />

gerecht zu<br />

werden, investiert<br />

Voss in den<br />

Ausbau der Trommelanlage. Seit 2018 hat der Hydraulikverbindungs-Experte<br />

somit 2,5 Millionen Euro in den Bereich<br />

Galvanik investiert und seit der Inbetriebnahme 2010 weit<br />

mehr als eine Milliarde Produkte mit dem hochwertigen<br />

Korrosionsschutz beschichtet.<br />

Das Unternehmen geht im Bereich Korrosionsschutz keine<br />

Kompromisse ein. Das Ergebnis ist seit vielen Jahren Voss<br />

coat. Die Zink-Nickel-Beschichtung ist ein Alleinstellungsmerkmal<br />

der Experten aus Wipperfürth. Um Kapazitätsengpässen<br />

vorzubeugen, investierte Voss nun erneut in die<br />

Erweiterung der Trommelanlage. Bereits 2018 baute das<br />

Unternehmen die Gestellanlage aus. Mit der zusätzlichen<br />

Investition steigt das Volumen der Anlage um nahezu 50<br />

Prozent. Die gesamte Anlage ist zweigeschossig auf einer<br />

Grundfläche von 2.500 m2 errichtet.<br />

Um optimale Prozesse bei jeder Geometrie und Größe zu<br />

garantieren, hat Voss für jeden seiner 6.600 Artikel individuelle<br />

Prozessparameter festgelegt. Hierbei sichert zudem eine<br />

100%ige Chargenkontrolle die Qualität eines jeden<br />

Produktions loses.<br />

www.voss-fluid.de<br />

Die smarte Verbindung zwischen<br />

Maschinensteuerung und Hydraulik<br />

Durchgängig integrierte Netzwerk- und<br />

Feldbusschnittstellen, vom<br />

Leistungsverstärker bis hin zur<br />

Positioniersteuerung<br />

NEU! Produktfinder-APP<br />

im Google PlayStore


HYDRAULIK KOMPAKT<br />

PILOT-VENTIL VEREINT VIER<br />

ELEMENTE IN EINER EINHEIT<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Eine möglichst kompakte Bauweise, eine<br />

einfache Integration und hohe Funktionalität<br />

stellen entscheidende Eigenschaften von<br />

Hydraulikelementen dar. Eine neuartige<br />

Entwicklung der Firma Tries bringt diese Aspekte<br />

innovativ auf einen Nenner. Das Vorsteuerventil<br />

464.T8A verbindet mehrere Komponenten der<br />

Hydrauliksteuerung in einem kompakten<br />

Gehäuse, das nach dem Prinzip der Baukasten-<br />

Integration für vielseitige Anwendungen<br />

konzipiert ist.<br />

„Aus Kundenanforderungen gewachsen“ – das ist einer der zentralen<br />

Leitsätze der Tries Hydraulik-Elemente Ehingen und sagt<br />

viel über die Hydraulik-Kompetenz des Unternehmens aus. Als<br />

beispielhaft für diese Philosophie steht das neuentwickelte Pilot-<br />

Ventil 464.T8A. Die Wurzeln des modular einsetzbaren Hydraulikelements<br />

liegen ursprünglich in einer Sonderentwicklung<br />

nach Kundenanforderungen. Das individuelle Bauteil hat sich im<br />

Kundenprojekt durch seine Bauweise und Eigenschaften als besonders<br />

praktikabel und zuverlässig bewährt. Für die Spezialisten<br />

von Tries Ansporn genug für eine gezielte Weiterentwicklung<br />

zum eigenständigen Pilot-Ventil.<br />

VIEL FUNKTION AUF WENIG RAUM<br />

Limitierter Bauraum ist eine Herausforderung, mit der sich Hydraulik-Ingenieure<br />

und Konstrukteure stetig konfrontiert sehen.<br />

In dem für universelle Verwendungszwecke weiterentwickelten<br />

Pilot-Ventil gelingt den Tries Spezialisten eine kompakte Kombination<br />

aus elektrisch gesteuertem Wegeventil in Schieberbauweise,<br />

zwei sitzdichten, mechanisch einstellbaren Druckbegrenzungen<br />

und 360 ° rotierbarer Drehdurchführung.<br />

24 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


VENTILTECHNIK<br />

DAS PILOT-VORSTEUERVENTIL<br />

LÄSST SICH ZWISCHEN ZWEI<br />

DRÜCKEN UMSCHALTEN<br />

Auch die Kombinierbarkeit mit Fremdherstellerventilen haben<br />

die Entwickler gezielt berücksichtigt. 464.T8A befindet sich im<br />

serienreifen Zustand und ist als separat erhältliches Ventil am<br />

Markt vorgesehen, so beispielsweise zur Vorsteuerung von Cartridge-Ventilen.<br />

Einmal mehr unterstreicht das Spezialunternehmen<br />

aus Ehingen damit, wie es kundenspezifische Anforderungen<br />

auf den Punkt trifft und für ein breites Anwendungsspektrum reibungslos<br />

zugänglich macht.<br />

Bilder: Tries<br />

www.tries.de<br />

Mit Hilfe der beiden separaten Druckbegrenzungen können zwei<br />

beliebige Druckstufen getrennt voneinander eingestellt werden.<br />

Die gewünschte Druckbegrenzung und der damit eingestellte<br />

Druck wird durch das Schalten des Wegeventil definiert. Die konstruktive<br />

Anordnung in einer Drehdurchführung ermöglicht es<br />

den Rotor (Miniatursteuerblock) und damit die Druckbegrenzungen<br />

beliebig zu orientieren. Somit kann eine maximale Flexibilität<br />

bei der Platzierung des Pilot-Ventils erreicht werden.<br />

Das Überstandsmaß der 7-teiligen Konstruktion beträgt 126 mm,<br />

womit das 464.T8A eine sehr hohe Funktionalität bei dieser<br />

Baugröße aufweist. Zudem beträgt das Gesamtgewicht weniger als<br />

1 kg.<br />

HOHER NUTZEN AUF WEITEM<br />

ANWENDUNGSFELD<br />

Die neue Ventilkonstruktion hat sich vom individuellen Kundenprojekt<br />

zum universellen Hydraulikelement mit entsprechend<br />

modifizierter mechanischer Anbindung weiterentwickelt. Die<br />

Aufnahmebohrung T-8A (M16x1,5) erlaubt aktuell eine Kombination<br />

mit fünf unterschiedlichen Haupt- oder Funktionsstufen<br />

in vier Baugrößen für Druckventile.<br />

POINTIERT<br />

NACH DEM PRINZIP DER<br />

BAUKASTEN-INTEGRATION KONZIPIERT<br />

FÜR UNIVERSELLE VERWENDUNGSZWECKE<br />

ENTWICKELT<br />

ZWEI DRUCKSTUFEN GETRENNT<br />

VONEINANDER EINSTELLBAR<br />

MAXIMALE FLEXIBILITÄT<br />

BEI DER PLATZIERUNG<br />

HYDRAULIK INTUITIV<br />

PARAMETRIEREN<br />

Die exakte Parametrierung der Proportionalhydraulik ist ebenso wichtig wie<br />

schwierig. Wer wünscht sich hierfür nicht eine intuitiv zu bedienende Parametriersoftware,<br />

in der man mittels Blockschema durch die Menüstruktur geführt<br />

wird und hilfreiche Analysetools zur Verfügung hat. Diese Software heisst<br />

PASO und passt zu allen Elektronikmodulen aus dem Wandfluh Sortiment.<br />

www.wandfluh.com/paso SOLUTIONS SINCE 1946<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 25


SENSOREN<br />

SMARTE SENSORTECHNOLOGIE<br />

GASBLASENERKENNUNG<br />

ALS PUMPENSCHUTZ<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Wenn die Pumpe ausfällt, steht die Produktion,<br />

die Kühlanlage setzt aus, Maschinen müssen<br />

stoppen. Wirksamer Pumpenschutz ist deshalb<br />

eine Kernaufgabe für Anlagenbauer und<br />

Techniker. Besonders wichtig ist es,<br />

unerwünschte Gaseinschlüsse im Flüssigmedium<br />

frühzeitig zu erkennen. Hierbei hilft eine<br />

neuartige Sensortechnologie, die Gasblasen<br />

detektiert, bevor sie in der Pumpe Schaden<br />

anrichten können.<br />

Julian Budde, Produktmanager bei Baumer, Baumer GmbH, Friedberg<br />

Pumpen sind eine zentrale Komponente um Prozesse in<br />

Bewegung zu halten, in denen flüssige Medien verarbeitet<br />

werden. Sie kommen fast überall zum Einsatz und halten<br />

Industrieprozesse in Gang, bringen Wärme ins Haus und<br />

versorgen Maschinen mit Schmierstoff. Um einen reibungslosen<br />

Ablauf dieser Prozesse zu garantieren, ist es wichtig, das Trockenlaufen<br />

von Pumpen zu vermeiden und Kavitation im Prozess<br />

zu erkennen. Denn beides kann zu Beschädigungen oder<br />

Ausfällen führen.<br />

Trockenlaufen bedeutet, dass Gasblasen in die Pumpe gelangen<br />

und diese nicht wieder verlassen können. Es befindet sich<br />

also zu wenig oder keine Flüssigkeit im Pumpengehäuse. Eine<br />

Ursache dafür kann die nicht sachgemässe Inbetriebnahme einer<br />

Anlage sein – bei leerem Tank oder geschlossener Saugleitung<br />

zum Beispiel. Auch die nicht fachgerechte Auslegung einer Pumpe<br />

kann Trockenlauf verursachen. Berücksichtigt der Anlagenbauer<br />

etwa Höhenunterschiede unzureichend, kann das später<br />

zu Problemen im Saugverhalten der Pumpe führen.<br />

Was passiert, wenn Pumpen trocken laufen? Je nachdem wie<br />

schnell Gas in den Leitungen erkannt wird und wie hoch das Volumen<br />

des Gaseinschlusses ist, können die Auswirkungen unterschiedlich<br />

gross sein. Im besten Fall werden Komponenten nur<br />

vorübergehend überbeansprucht, im schlechtesten Fall wird die<br />

Pumpe zerstört. Trockenlauf kann unter anderem diese Pumpenschäden<br />

verursachen:<br />

26 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


SENSOREN<br />

01 Der PAD20 schützt Pumpen vor dem Trockenlaufen,<br />

indem er Gasblasen in der Zuleitung erkennt<br />

02 Zerstörerische Gasblasen: So sieht ein leichter<br />

Kavitationsschaden an einer Kreiselpumpe aus<br />

n Starke Überhitzung der Lager<br />

n Leckage durch zerstörte Dichtungen<br />

n Leistungsverlust, Druckverlust, erhöhte Geräuschentwicklung<br />

n Schwergängigkeit<br />

n Erhöhter Energieverbrauch und aufwendige Wartungsarbeiten<br />

n Vollständige Zerstörung der Pumpe<br />

BLASENBILDUNG DURCH KAVITATION<br />

Von Kavitation (Hohlraumbildung) in Flüssigkeiten spricht man,<br />

wenn Gasblasen an schnell drehenden Gegenständen oder in<br />

Verengungen entstehen und sich schlagartig wieder auflösen.<br />

Das kann häufig an Schiffspropellern und in Pumpen passieren<br />

und zu erheblichen Schäden führen, im schlimmsten Fall zum<br />

Totalausfall. Wie entsteht Kavitation und warum schadet sie der<br />

Pumpe? Grund ist der Bernoulli-Effekt: Je schneller sich eine<br />

Flüssigkeit bewegt, desto geringer ihr statischer Druck. An den<br />

schnell bewegten Teilen einer Pumpe kann der statische Druck<br />

sogar unter den Verdampfungsdruck der Flüssigkeit fallen. Ist<br />

diese Schwelle unterschritten, bilden sich dort Gasblasen. Sobald<br />

der Umgebungsdruck beim Weiterströmen wieder ansteigt, implodieren<br />

die Gasblasen lautstark und verursachen Vibrationen.<br />

01<br />

KAVITATION AN VERENGUNGEN<br />

IN DEN ZULEITUNGEN<br />

SCHÄDIGT PUMPEN EBENFALLS<br />

Die hohen Drücke dieser Implosionen können Laufrad und Pumpengehäuse<br />

durch Lochfrass schädigen oder zerstören, wenn sie<br />

nicht rechtzeitig abgestellt werden. Kavitation kann nicht nur in<br />

der Pumpe vorkommen, sondern auch an Verengungen in den<br />

Zuleitungen. Das kann ebenfalls dazu führen, dass Gasblasen in<br />

der Pumpe Schaden anrichten.<br />

WIE GAS IN DIE PUMPE GELANGT<br />

Gaseinschlüsse im System können verschiedene Ursachen haben.<br />

Zu den häufigsten Gründen zählen:<br />

n Leckagen<br />

nUndichte Stellen durch den Herstellprozess (beispielsweise<br />

beim Unterrühren und Mischen von Zutaten und Komponenten)<br />

n Ventile<br />

n Ausgasen von Medien<br />

n Lufteinschlüsse im Medium<br />

n Kavitation<br />

Je komplexer eine Anlage, desto grösser die Wahrscheinlichkeit,<br />

dass Gas in Leitungen und Pumpen gerät. Angesichts der Schäden,<br />

die oftmals mit Ausfallzeiten und hohe Wartungskosten verbunden<br />

sind, wäre es ideal, Gas im System frühzeitig zu erkennen.<br />

Sichere Gasblasendetektion würde diese Vorteile bringen:<br />

n Längere Lebensdauer von Pumpen<br />

n Weniger Wartungsarbeiten und Stillstandszeiten<br />

n Höhere Anlagenverfügbarkeit<br />

n Prozesssicherheit<br />

n Höhere Produktqualität<br />

n Anlageneffektivität und Prozesseffizienz<br />

n Kostensenkung<br />

n Lebensmittelsicherheit bei hygienischen Anwendungen<br />

02<br />

Wie konnten Anlagenbetreiber Pumpen bislang vor schädlichen<br />

Gasblasen schützen? In geschlossenen Systemen ohne Möglichkeit<br />

der Sichtkontrolle lassen sich Gasblasen ja nur erahnen.<br />

Pumpenschutz beruht deshalb oft auf Akustikkontrolle, sprich<br />

auf den Ohren des aufmerksamen Technikers. Gas in einer Pumpe<br />

ist meistens schwer zu überhören, da das Gerät plötzlich deutlich<br />

lauter läuft.<br />

SENSOR ERKENNT AUCH KLEINSTE GASBLASEN<br />

Seit einigen Jahren gibt es auch eine Sensorlösung zur Leerrohrerkennung.<br />

Ein von oben ins Rohr eingelassener Grenzstandschalter<br />

wie der Baumer CleverLevel prüft, ob das Rohr mit einer<br />

Flüssigkeit gefüllt ist oder nicht. Diese Methode soll vor allem das<br />

Anfahrsignal für die Pumpe liefern, sobald sie kein Gas mehr ziehen<br />

kann, sondern nur noch das flüssige Medium.<br />

Für wirksamen Pumpenschutz müssen Gasblasen zuverlässig<br />

erkannt werden, bevor sie in das Innere gelangen. Das konnte<br />

bisher kein Sensor leisten. Der Baumer Analysesensor PAD20<br />

schliesst nun diese Lücke, da er selbst kleinste Gasblasen und<br />

Luftblasen im Medium sicher erkennt. Dank seines smarten Sensorprinzips<br />

meldet er, sobald die individuell einstellbaren Grenz-<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 27


SENSOREN<br />

zuvor. Zudem kann das Unternehmen bis zu 10.000 Becher Joghurt<br />

mehr produzieren. Denn der PAD20 verhindert die 15-minütigen<br />

Stillstandszeiten, die es früher bei leer gelaufenem<br />

Container für Reinigung und anschließende Wiederinstandsetzung<br />

der Anlage gab.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Je komplexer eine Anlage, desto grösser die<br />

Wahrscheinlichkeit, dass Gas in Leitungen<br />

und Pumpen gerät. Sichere Gasblasendetektion<br />

würde da große Vorteile bringen.<br />

Julian Budde, Produktmanager bei Baumer<br />

werte für Gaseinschlüsse überschritten werden. Das Sensormessprinzip<br />

beruht auf der DK-Wert basierten Detektion (DK = Dielektrizitätskonstanten)<br />

von Luft- und Gasblasen in Flüssigkeiten<br />

mit einer Mindestleitfähigkeit von DK > 1.5. Der PAD20 erkennt<br />

dank ausgefeilter Algorithmen sehr genau, wann Gas und wann<br />

eine Flüssigkeit an ihm vorbei strömt. Der Sensor misst unabhängig<br />

von dem Medium und ermöglicht so maximale Flexibilität.<br />

Das Signal „Gasblasen im Medium“ lässt sich nutzen, um die<br />

Pumpe abzuschalten oder eine einfache Warnmeldung zu geben.<br />

Seinen Ursprung hat der PAD20 in der Lebensmittelindustrie.<br />

Das Molkereiunternehmen Sachsenmilch GmbH konnte bei der<br />

Herstellung von Fruchtjoghurt die Liefercontainer mit der teuren<br />

Fruchtzubereitung jahrelang nicht komplett entleeren. Das Problem:<br />

Wenn der Joghurthersteller fast die gesamte Fruchtmischung<br />

nutzen wollte, riskierte er immer, dass die Anlage Gas zieht und<br />

aufwendig entlüftet werden muss. Daher liess das Unternehmen<br />

beim Containerwechsel immer eine Sicherheitsreserve der teuren<br />

Zutat in dem Behälter. Baumer entwickelte gemeinsam mit der<br />

Sachsenmilch GmbH die Lösung, die heute als PAD20 auf dem<br />

Markt ist und auch als Pumpenschutz hervorragend geeignet ist.<br />

Bei dem Molkereiunternehmen detektiert der Analysesensor<br />

PAD20 Luft-und Gaseinschlüsse in der Rohrleitung, signalisiert<br />

somit punktgenau das Leerlaufen der Container und bestimmt<br />

den optimalen Zeitpunkt für den Containerwechsel.<br />

Der Nutzen für die Sachsenmilch GmbH lässt sich genau beziffern.<br />

Pro Typ und Produktionslinie werden bei der Sachsenmilch<br />

GmbH durch das vollständige Entleeren der Transportcontainer<br />

bis zu 8 Kilogramm Fruchtmischung mehr nutzbar als<br />

IDEAL FÜR LEBENSMITTELINDUSTRIE<br />

UND HEIZUNGS-/KÜHLANLAGEN<br />

Überall wo Flüssigkeiten in geschlossenen Systemen in Bewegung<br />

gebracht werden, kann der PAD20 die Pumpe vor Luft und<br />

Gas schützen: In Industrieanwendungen, Lebensmittelproduktion,<br />

Gebäudetechnik oder Wasserversorgung. Mögliche<br />

Zielanwendungen sind die Überwachung des Kühlkreislaufs,<br />

Trockenlaufüberwachung, Prozessüberwachung und Sicherstellung<br />

der Prozesssicherheit in Bezug auf den Pumpenschutz.<br />

Besonders grossen Nutzen bringt die Anwendung in den Bereichen<br />

Lebensmittelindustrie und bei Heizungs-/Kühlanlagen.<br />

Bei Heizungsanlagen kennt man das Phänomen von zu Hause.<br />

Mit Luft im System werden die Heizkörper nicht richtig warm<br />

und man verschwendet Energie. Das gilt für industrielle Heizungs-<br />

und Kühlanlagen umso mehr. Die Gasblasenerkennung<br />

sichert hier entsprechend den ressourceneffizienten Betrieb<br />

und die Anlageneffektivität. Prozesssicherheit und Lebensdauer<br />

der Pumpe steigt, gleichzeitig sinkt der Wartungsaufwand. In<br />

industriellen Anwendungen sind funktionierende Pumpen umso<br />

wichtiger, weil bei einem Ausfall auch Folgeprozesse gefährdet<br />

sein können.<br />

Bei der Lebensmittelherstellung sind unerwünschte Gasblasen<br />

im System besonders heikel, da sie nicht nur die Pumpen, sondern<br />

auch die Lebensmittelsicherheit gefährden können. Denn<br />

Luft- oder Gaskontakt während Verarbeitung, Abfüllung oder<br />

Verpackung kann direkte Auswirkungen auf die Qualität der produzierten<br />

Nahrungsmittel haben. Frühzeitige Gasdetektion reduziert<br />

hier den Ausschuss und steigert die Anlageneffizienz.<br />

Zu den Pumpentypen, die der PAD20 gut schützen kann, zählen<br />

vor allem Kreiselpumpen, Zahnradpumpen und Kolbenpumpen.<br />

Bilder: Baumer<br />

www.baumer.com<br />

POINTIERT<br />

ANALYSESENSOR PAD20 ERKENNT<br />

KLEINSTE GASBLASEN SICHER<br />

SMARTER SENSOR MELDET<br />

GRENZWERTÜBERSCHREITUNG<br />

MESSPRINZIP DK-WERT-BASIERTER<br />

DETEKTION VON LUFT- UND GASBLASEN<br />

BESONDERS GUT GESCHÜTZ WERDEN<br />

KREISEL-, ZAHNRAD UND KOLBENPUMPEN<br />

28 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


ERWEITERTE PERSPEKTIVE AUF DEN GESAMTPROZESS<br />

Von der Maschinen- zur Systemlösung: Zweistufige Druckluftaggregate<br />

mit Wärmerückgewinnung von Aerzen sind Bestandteil<br />

einer funktionalen Verkettung von Wasserkühlern und verbessern<br />

die Energiebilanz. Die ölfreien zweistufigen 2C-Schraubenverdichter<br />

lassen sich dank offener Systemintegration, modularer<br />

Komponenten und variabler Schnittstellen in unterschiedliche<br />

Antriebs- und Steuerungskonzepte einbinden. Dabei stehen<br />

vor allem kundenindividuelle Prozessbedingungen sowie die im<br />

verdichteten Gas enthaltene Wärmeenergie im Fokus, die als<br />

Energiequelle auch außerhalb der Maschine genutzt wird. Die Auslegung der Schraubenkompressoren<br />

der 2C-Reihe auf den Betriebspunkt minimiert Druckverluste.<br />

www.aerzen.com<br />

Ekomat.indd 1 07.11.2012 07:49:19<br />

FUNKTIONSPRINZIP FÜR DIE SEPARIERUNG<br />

AUF AKTIV GETRIMMT<br />

Öl-Wasser-Trenner sind ein wichtiger<br />

Bestandteil der Kondensataufbereitung.<br />

Beko Technologies hat dafür das<br />

aktive System Qwik-Pure entwickelt,<br />

das elektrische Energie und Druckluft<br />

für seinen Betrieb nutzt. Das ölhaltige<br />

Kondensat wird mit automatisch<br />

ausgelösten Druckluftstößen durch die<br />

Filter gedrückt. Dabei sind die Kartuschen<br />

ständig komplett mit Kondensat<br />

gefüllt, um die Entstehung von trockenen<br />

Grenzschichten und organischer<br />

Kulturen zu verhindern. Das aktive Verfahren ermöglicht<br />

zudem, das Volumen der Kartuschen voll auszuschöpfen und<br />

Serviceeinsätze planbarer zu machen.<br />

www.beko-technologies.com<br />

NACHHALTIGE DREHSCHIEBERPUMPE<br />

Vakuumtechnik<br />

muss Anwender in<br />

ihrem betrieblichen<br />

Alltag mit<br />

Eigenschaften wie<br />

Nachhaltigkeit,<br />

Leistungsfähigkeit und Ergonomie überzeugen. Vor diesem<br />

Hintergrund hat Atlas Copco seine neue DVS-Vakuumpumpenserie<br />

entwickelt. Bei den DVS-Modellen handelt es sich um<br />

ölfreie, trockene Drehschieberpumpen, die einen emissionsfreien,<br />

laufruhigen Betrieb garantieren und die Prozesse nicht<br />

verunreinigen. Dadurch eignen sie sich für eine Vielzahl von<br />

Anwendungen und werden in Verpackungs- und pneumatischen<br />

Förderprozessen, medizinischen Systemen und Analysegeräten<br />

sowie in intelligenten Pick- and-Place Lösungen in der<br />

Automatisierung eingesetzt.<br />

www.atlascopco.com<br />

SPEICHER-SPEZIALIST PRÄSENTIERT NEUES GEWINDE<br />

Mehr Sicherheit, höhere Effizienz: Mit dem neuen Roth Duralock Gewinde präsentierte Roth<br />

Hydraulics erstmals auf der Hannover Messe ein optimiertes System, das auch den Materialeinsatz<br />

für die Kolbenspeichersysteme signifikant verringert. Das Roth Duralock Gewinde zeigt bei<br />

Berst- und Lastwechselversuchen eine gegenüber metrischem Standard-Gewinde signifikant<br />

verbesserte Werte. Zudem ermöglicht das Roth Duralock Gewinde schlankere Rohre und<br />

reduziert den Materialeinsatz laut Hersteller je nach Baureihe um bis zu 25 Prozent. Weiterer<br />

Vorzug gegenüber metrischen Gewinden: Roth Duralock ist sehr robust gegenüber Beschädigungen,<br />

was sich inbesondere bei der Montage und im Service als echter Pluspunkt erweist.<br />

www.roth-industries.com<br />

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DRUCKSCHALTER VAKUUMSCHALTER<br />

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www.layher-ag.de<br />

Flexible Technologie


SIMULATIONEN<br />

GESTEIGERTE GESTALTUNGSMÖGLICHKEITEN<br />

HYDRAULISCHE STEUERUNG<br />

IN SCHICHTBAUWEISE<br />

Hydraulische Getriebesteuerungen für automatische Getriebe sind spezielle Fälle von<br />

hydraulischen Steuerungen. Aber auch sie bestehen üblicherweise aus zwei<br />

Gehäuseteilen, die baulich von einander getrennt sind. In diesem Artikel wird die<br />

Möglichkeit eines Aufbaus der Getriebesteuerung in Schichtbauweise diskutiert.<br />

Mit dem Aufbau der Steuerung in Schichtbauweise kann aufgrund der höheren Anzahl<br />

an Kanalebenen nicht nur eine leichtere Verlegung der Kanäle, sondern auch eine<br />

deutlich kompaktere und damit kleinere und leichtere Hydraulikeinheit erreicht<br />

werden. Da es nicht nur zwei Entflechtungsebenen für die Hydraulikkanäle gibt, kann<br />

die äußere Kontur der hydraulischen Getriebesteuerung bei Bedarf auch besser an die<br />

angrenzenden Bauteile (Getriebegehäuse, Ölfilter, Elektriksatz, etc.) angepasst werden.<br />

1 EINFÜHRUNG<br />

Hydraulische Steuerungen sind je nach<br />

Anwendungsgebiet unterschiedlich aufgebaut.<br />

Die einzelnen Steuerungselemente<br />

können durch Hydraulikleitungen verbunden<br />

Bild werden 1: (z. B. in industriellen Hydraulikanlagen)<br />

oder in einem Hydraulikblock<br />

angeordnet sein (z. B. bei ABS-Steuergerä-<br />

ten). Eine spezifische Ausführung stellt die<br />

hydraulische Getriebesteuerung für automatische<br />

Getriebe dar. Die vielfältigen<br />

Funktionsanforderungen an die Hydraulik<br />

einer Getriebesteuerung werden durch<br />

Gehäuseteile aus Aluminium-Druckguss<br />

erfüllt, die sowohl die Hydraulikventile als<br />

auch sämtliche Kanalverbindungen zur<br />

Ölführung und -verteilung enthalten. Eine<br />

Hydraulische Steuerung eines stufenlosen Getriebes /5/<br />

detaillierte Beschreibung der Funktionsweise<br />

und des Aufbaus von hydraulischen<br />

Getriebesteuerungen ist der Fachliteratur<br />

zu entnehmen /1,2,3,4/. Bild 01 zeigt exemplarisch<br />

die hydraulische Getriebesteuerung<br />

eines stufenlosen Getriebes /5/. In<br />

der aufgeschnittenen Darstellung sind der<br />

Aufbau, die einzelnen Bauteile und Funktionselemente<br />

gut zu erkennen. Eine hy-<br />

01<br />

Hydraulische Steuerung eines stufenlosen Getriebes /5/<br />

Falle<br />

Stopfen<br />

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />

Magnetventil<br />

Mechatronik<br />

Tasche<br />

Ventil<br />

Feder<br />

Zwischenblech<br />

Dichtung<br />

Kanalgehäuse<br />

Ventilgehäuse<br />

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Bild 2:<br />

Schichtbauweise mit Regelventil (Längsschnitt)<br />

SIMULATIONEN<br />

draulische Getriebesteuerung besteht aus<br />

mindestens zwei Gehäuseteilen, Schrauben die zur durch Befestigung 02 der Deckbleche<br />

Schichtbauweise mit Regelventil (Längsschnitt)<br />

ein Zwischenblech getrennt sind. Im Zwischenblech<br />

befinden sich Öffnungen, die Rückführung auf Regelfläche Nulltasche<br />

eine Ölführung zwischen den Bleche beiden gelötet/geklebt Gehäuseteilen<br />

ermöglichen und zur Umset-<br />

Endtasche<br />

Regelventil<br />

Falle<br />

zung von hydraulischen Funktionen dienen.<br />

Die Gehäuseteile mit dem Zwischen-<br />

Drossel<br />

Tasche p A<br />

Stopfen<br />

Deckbleche<br />

Feder<br />

Tasche p K<br />

Tasche p RV<br />

blech sind miteinander verschraubt. Am<br />

Beispiel der hydraulischen Getriebesteuerung<br />

wird ein neuer Ansatz zum Aufbau<br />

Nulltasche<br />

und zur Gestaltung von hydraulischen<br />

Steuerungen aufgezeigt, der auf andere<br />

hydraulische und pneumatische Anwendungsfälle<br />

übertragbar ist.<br />

2 AUFBAU<br />

z<br />

Bild 3:<br />

Schichtbauweise mit Blechen gleicher Dicke (Querschnitt)<br />

03<br />

Dr. Gerhard Wagner, Am Egg 3, 88079 Kressbronn<br />

Schichtbauweise mit Blechen gleicher Dicke (Querschnitt)<br />

Bleche gleicher Dicke<br />

Schraubenbohrung<br />

Kanal<br />

Ventile<br />

Drossel<br />

Rückschlagventil<br />

Nuten an Steuerkanten<br />

Ventiltaschen<br />

Kanal<br />

Kanäle<br />

x<br />

Steuerung in Schichtbauweise<br />

y<br />

NEUER ANSATZ<br />

FÜR HYDRAULISCHE<br />

GETRIEBESTEUERUNGEN<br />

In Bild 02 ist der prinzipielle Aufbau der<br />

Schichtbauweise im Längsschnitt durch<br />

ein Regelventil zu sehen. Das Regelventil<br />

dient zur Steuerung eines Kupplungsdruckes<br />

(p K<br />

), der von einem Hauptdruck (p H<br />

)<br />

abgeleitet und über einen Druckregler<br />

(p RV<br />

) eingestellt wird. Die hydraulische<br />

Steuerung wird aus einer Schicht von Blechen<br />

gleicher oder unterschiedlicher Dicke<br />

aufgebaut /6/. Bild 03 zeigt einen<br />

Querschnitt durch die Steuerung mit Blechen<br />

gleicher Dicke, in Bild 04 ist derselbe<br />

Aufbau mit unterschiedlichen Blechdicken<br />

zu sehen. Die Bleche erlauben in jeder<br />

Ebene die Führung und spezifische<br />

Ausgestaltung von Hydraulikkanälen sowie<br />

die Trennung oder Durchführung zu<br />

der darüber und darunter liegenden Ebene.<br />

Dies ermöglicht bei gleichem Bauvolumen<br />

deutlich mehr Kanalfläche und erlaubt<br />

eine wesentlich höhere Gestaltungsfreiheit<br />

in der Kanalführung, der Dimensionierung<br />

und Ausgestaltung der<br />

Hydraulikkanäle sowie eine leichtere Entflechtung<br />

des Kanalbildes gegenüber den<br />

üblichen Gehäuseteilen aus Leichtmetallguss.<br />

Beim bisher üblichen Aufbau aus<br />

mehreren Druckgussteilen ist die Entflechtung<br />

der Kanäle oft ein schwieriges<br />

Unterfangen und führt zu Beschränkungen<br />

und Kompromissen in der Kanalführung<br />

und -dimensionierung /7/. Mit dem<br />

Aufbau der Steuerung in Schichtbauweise<br />

kann aufgrund der höheren Anzahl an Kanalebenen<br />

nicht nur eine leichtere Verlegung<br />

der Kanäle, sondern auch eine deutlich<br />

kompaktere und damit kleinere und<br />

leichtere Hydraulikeinheit erreicht werden.<br />

Da es nicht nur zwei Entflechtungsebenen<br />

für die Hydraulikkanäle gibt, kann<br />

Bild 4:<br />

Schichtbauweise mit Blechen unterschiedlicher Dicke (Querschnitt)<br />

04<br />

Schichtbauweise mit Blechen unterschiedlicher Dicke (Querschnitt)<br />

Bleche Dicke 1 Bleche Dicke 2<br />

Dr. Gerhard Wagner, Am Egg 3, 88079 Kressbronn<br />

Steuerung in Schichtbauweise<br />

Schraubenbohrung<br />

Rückschlagventil<br />

Kanal<br />

Ventile<br />

Drossel<br />

die äußere Kontur der hydraulischen Getriebesteuerung<br />

bei Bedarf auch besser an<br />

die angrenzenden Bauteile (Getriebegehäuse,<br />

Ölfilter, Elektriksatz, etc.) ange-<br />

Dr. Gerhard Wagner, Am Egg 3, 88079 Kressbronn<br />

passt werden (Bild 05).<br />

Die Ausrichtung der Ventilbohrungen<br />

in den Blechschichten kann wie in den<br />

ç√<br />

ç√<br />

Ventiltaschen<br />

Kanal<br />

Kanäle<br />

Bildern 02 bis 05 dargestellt achsparallel<br />

zum Schichtaufbau erfolgen. Die Ventilbohrungen<br />

liegen im Koordinatensystem<br />

Steuerung in Schichtbauweise<br />

in der x-y-Ebene. Es ist jedoch auch eine<br />

Anordnung der Blechschichten senkrecht<br />

zur Ventilachse in z-Richtung möglich.<br />

Bild 06 zeigt eine derartige Anordnung<br />

z<br />

y<br />

x<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 31


SIMULATIONEN<br />

Bild 5:<br />

Schichtbauweise mit Bauraum optimiertem Aufbau (Querschnitt)<br />

05<br />

Schichtbauweise mit Bauraum optimiertem Aufbau (Querschnitt)<br />

Schrauben zur Befestigung der Deckbleche<br />

Bleche gelötet/geklebt<br />

Ventiltaschen<br />

Deckbleche<br />

ç√<br />

Kanal<br />

Bleche gelötet/geklebt<br />

am Beispiel des Längsschnittes für ein Regelventil<br />

analog zu Bild 02. Außerdem<br />

kann die Anordnung der Ventile in diesem<br />

Aufbau noch wie in Bild 07 gezeigt um<br />

90 Grad gedreht werden, so dass die Ventile<br />

zwar in der x-y-Ebene liegen, die Längserstreckung<br />

der Steuerung jedoch in<br />

z-Richtung erfolgt. Der Aufbau in Schichtbauweise<br />

ermöglicht für den jeweiligen<br />

Anwendungsfall die günstigste Ausrichtung<br />

der Ventilachsen zur Lage der Blechschichten<br />

und den dafür optimalen Aufbau<br />

der hydraulischen Steuerung.<br />

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />

Bild 6:<br />

Bleche gelötet/geklebt<br />

Schichtaufbau senkrecht zur Ventilachse (Längsschnitt)<br />

06<br />

Dr. Gerhard Schichtaufbau Wagner, Am Egg 3, senkrecht 88079 Kressbronn zur Ventilachse (Längsschnitt)<br />

Rückführung auf Regelfläche<br />

Endtasche<br />

Drossel<br />

Kanal<br />

Nulltasche<br />

Regelventil<br />

Tasche p<br />

A<br />

Steuerung in Schichtbauweise<br />

3 FERTIGUNGSMÖGLICHKEITEN<br />

VERBINDUNGSTECHNIK<br />

Die Blechschichten können verlötet, geklebt<br />

oder verschraubt werden. Das<br />

Blechpaket bildet eine Einheit. Die Blechschichten<br />

werden nach der festen Verbindung<br />

(löten, kleben) oder dem Verschrauben<br />

nicht mehr gelöst. Nach der Verbindung<br />

der Bleche werden die Ventilbohrungen<br />

durch bohren, ausspindeln und<br />

reiben gefertigt.<br />

LÖTEN ODER KLEBEN<br />

Feder<br />

Tasche p<br />

K<br />

Tasche p<br />

RV<br />

Nulltasche<br />

Die Blechschichten können verlötet oder<br />

geklebt werden, siehe Bilder 03, 04, 06<br />

und 07. Beim Verkleben der Bleche kann<br />

der Kleber leicht über die gesamte Verbindungsfläche<br />

der Bleche aufgebracht werden,<br />

bevor die einzelnen Bleche über Zen-<br />

x<br />

trierstifte in ihrer Lage zueinander fixiert<br />

y<br />

werden und das Blechpaket zur Klebung<br />

Bild 7:<br />

verpresst werden kann.<br />

Bleche verlötet<br />

z<br />

Werden die Bleche verlötet, empfiehlt<br />

Schichtaufbau oder verklebt senkrecht um 90 Grad gedreht zur Ventilachse (Querschnitt)<br />

es sich, das Löten in einem Lötofen<br />

durchzuführen. Für jede Lötfuge zwischen<br />

den Blechen können spezifisch dafür<br />

vorgesehene Kanäle (Lötkanäle siehe<br />

07 Schichtaufbau senkrecht um 90 Grad gedreht zur Ventilachse (Querschnitt)<br />

Bild 11) die erforderliche Menge Lot aufnehmen,<br />

das dann beim Erwärmen von<br />

Schraubenbohrung<br />

Dr. Gerhard Wagner, Am Egg 3, 88079 Kressbronn 1 Steuerung in Schichtbauweise diesen Kanälen in die Fugen zwischen<br />

Kanal Rückschlagventil<br />

Ventiltaschen<br />

den Blechen diffundiert und eine flächige<br />

Ventile<br />

Kanal<br />

Lötverbindung gewährleistet. Pro Ebene<br />

können auch mehrere Lötkanäle berücksichtigt<br />

Drossel<br />

werden.<br />

ç√<br />

Bleche gleicher oder unterschiedlicher Dicke<br />

Ventile<br />

Stopfen<br />

z<br />

Falle<br />

y<br />

x<br />

SCHRAUBEN<br />

Die Verschraubung des Blechpaketes<br />

kann mit Durchgangsschrauben und<br />

Muttern erfolgen (Bild 08), um die<br />

Blechschichten zusammen zu halten und<br />

die Kräfte der hydraulischen Drücke aufzunehmen.<br />

Mit einem Teil der Durchgangsschrauben<br />

kann die hydraulische<br />

Getriebesteuerung gleichzeitig am Getriebegehäuse<br />

befestigt werden. Zur Lagefixierung<br />

der Blechschichten zueinander<br />

werden Zentrierstifte verwendet. Die<br />

32 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


Bild 8:<br />

Schichtbauweise mit Durchgangsschrauben und Zentrierstift<br />

SIMULATIONEN<br />

Verschraubung des Blechpaketes kann<br />

auch zusätzlich durch Schrauben erfolgen,<br />

bei denen das Muttergewinde in eines<br />

der Bleche geschnitten ist. Dies erspart<br />

zusätzliche Muttern und Bauraum,<br />

siehe Bild 09.<br />

BLECHTECHNIK<br />

Als Material für die Schichtbauweise wird<br />

Stahlblech oder Aluminiumblech verwendet.<br />

Die Kanäle, Bohrungen, Verbindungsöffnungen,<br />

Drosselstellen, etc. können<br />

in die Bleche durch Bohren, Stanzen,<br />

Prägen und Laserschneiden eingebracht<br />

werden. Damit sind die einzelnen Bleche<br />

einfach und kostengünstig herzustellen.<br />

Die Ventilbohrungen können durch<br />

Stanzen oder Laserschneiden vorgefertigt<br />

werden, siehe Bild 10. Mit Laserschneiden<br />

sind auch Kanäle mit schrägen Kanalwänden<br />

herstellbar. Durch die Vorfertigung<br />

wird beim Bohren, bzw. Ausspindeln<br />

der Ventilbohrungen der Aufwand für das<br />

Zerspanen reduziert.<br />

Späne, die bei der Bearbeitung der<br />

Ventilbohrungen entstehen, müssen aus<br />

Bohrungen, Ventiltaschen und Kanälen<br />

entfernt werden. Dies geschieht durch<br />

Hochdruckreinigen mit Lanzen, die in<br />

die Bohrungen eingeführt werden. Falls<br />

erforderlich, können für den Reinigungsvorgang<br />

separate Kanäle vorgesehen<br />

oder an Ventiltaschen Bohrungen zum<br />

Einführen der Lanzen angebracht werden,<br />

die nach der Reinigung durch<br />

08<br />

09<br />

Schichtbauweise mit Durchgangsschrauben und Zentrierstift<br />

Getriebegehäuse<br />

Durchgangsschraube<br />

Kanal<br />

Abb. 9:<br />

Schichtbauweise verschraubt<br />

Ventile<br />

Schichtbauweise verschraubt<br />

Bleche Dicke 1<br />

Dr. Gerhard Wagner, Am Egg 3, 88079 Kressbronn<br />

Bleche Dicke 2 mit Gewinde<br />

Schraube<br />

Ventile<br />

Dr. Gerhard Wagner, Am Egg 3, 88079 Kressbronn<br />

RECHTWINKLIGKEIT ZUR REGEL-<br />

VENTILACHSE WIRD MÖGLICH<br />

Schrauben oder eingepresste und verstemmte Kugeln wieder<br />

verschlossen werden.<br />

Eine weitere Möglichkeit zur leichteren Beseitigung von Bearbeitungsspänen<br />

besteht darin, dass das obere und untere Deckblech<br />

des Blechpakets separat verschraubt wird. Die Deckbleche<br />

werden erst nach dem Reinigungsvorgang montiert. Eine<br />

mögliche Ausführung stellt das Verlöten oder Kleben der inneren<br />

Bleche und die Verschraubung der Deckbleche dar, siehe<br />

Bild 11.<br />

Modifikationen an den Steuerkanten von Regelventilen wie<br />

z. B. spezifisch geformte Nuten können in die Bleche einfach mit<br />

den vorgeschlagenen Fertigungsverfahren (Stanzen oder Laserschneiden)<br />

eingebracht werden, siehe Bild 02. Ein wesentlicher<br />

Vorteil ist die Rechtwinkligkeit der Kontur zur Regelventilachse,<br />

die bei Gehäusen aus Aluminium-Druckguss aufgrund der erforderlichen<br />

Formschrägen nicht machbar ist. Dies trägt bei der<br />

Ausführung in Schichtbauweise zu einer erhöhten Regelgüte der<br />

Ventile bei.<br />

Ventile werden mit Federkraft in ihrer Grundstellung gehalten.<br />

Zur axialen Fixierung dienen Stopfen, die sich an sogenannten<br />

„Fallen“ axial abstützen, die in den Gehäuseteilen gehalten wer-<br />

10<br />

Mutter<br />

1<br />

1<br />

Rückschlagventil<br />

ç√<br />

ç√<br />

Ventiltaschen<br />

Rückschlagventil<br />

Ventiltaschen<br />

Kanal<br />

Zentrierstift<br />

Durchgangsschraube<br />

Kanäle<br />

Steuerung in Schichtbauweise<br />

Bild 10:<br />

Vorfertigung der Ventilbohrungen durch Stanzen oder Laserschneiden<br />

Vorfertigung der Ventilbohrungen durch Stanzen oder<br />

Laserschneiden<br />

Schraubenbohrung<br />

Hydraulikkanal<br />

Steuerung in Schichtbauweise<br />

Ventilbohrung vorgefertigt<br />

durch Laserschneiden<br />

Ventilbohrung vorgefertigt<br />

durch Stanzen<br />

Zur einfachen Realisierung von Blenden können in das Blechpaket<br />

dünne Bleche ( < 1 mm Blechdicke) eingefügt werden, siehe<br />

Bild 11. Damit können Blenden gestanzt oder lasergeschnitten<br />

werden und müssen nicht zusätzlich mechanisch bearbeitet werden,<br />

wie dies bei Blendenbohrungen in dickeren Blechen erforderlich<br />

Egg 3, wäre. 88079 Bei Kressbronn dünnen Blechen 1können zudem Sitzflächen für Steuerung i<br />

den. Den Stand der Technik zeigt Bild 01. In der Dr. Ausführung Gerhard Wagner, gemäß<br />

Bild 11 werden die Fallen zusätzlich durch das Deckblech Kugelventile angeprägt werden. Auch dies reduziert den Bearbei-<br />

Am<br />

fixiert und so ein Herausfallen verhindert, siehe auch Bild 02. tungsaufwand (Bild 11).<br />

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SIMULATIONEN<br />

Bild 11:<br />

Schichtbauweise verlötet, mit verschraubten Deckblechen und dünnem Zwischenblech<br />

11<br />

12<br />

Schichtbauweise verlötet, mit verschraubten Deckblechen und dünnem Zwischenblech<br />

Schrauben zur Befestigung der Deckbleche<br />

Bleche gelötet/geklebt<br />

Blende<br />

Ventiltaschen<br />

Lötkanäle<br />

Rückführung auf Regelfläche<br />

Dr. Gerhard Wagner, Am Egg 3, 88079 Kressbronn<br />

1<br />

ç√<br />

dünnes Zwischenblech<br />

Rückschlagventil<br />

geprägter Ventilsitz<br />

Lötkanäle<br />

Bild 12:<br />

Schichtaufbau senkrecht zur Ventilachse (Längsschnitt) mit Deckblech<br />

Schichtaufbau senkrecht zur Ventilachse (Längsschnitt) mit Deckblech<br />

Endtasche<br />

Drossel<br />

Feder<br />

Nulltasche<br />

Regelventil<br />

Tasche p<br />

A<br />

Tasche p<br />

K<br />

Tasche p<br />

RV<br />

Nulltasche<br />

Deckbleche<br />

Steuerung in Schichtbauweise<br />

Deckblech<br />

pneumatischen Anwendungsgebiete<br />

übertragen und können an die spezifischen<br />

Anforderungen der entsprechenden<br />

fluidtechnischen Anwendung angepasst<br />

werden.<br />

6 ZUSAMMENFASSUNG<br />

Steuerungen in Schichtbauweise sind aus<br />

mehreren Lagen von Blechen aus Stahl<br />

oder Aluminium aufgebaut, die miteinander<br />

verklebt, verlötet oder verschraubt<br />

werden. Die Ventilbohrungen werden in<br />

die geschichteten Bleche gebohrt. Die verschiedenen<br />

Ebenen ermöglichen vielfältige<br />

Möglichkeiten zur Gestaltung und Dimensionierung<br />

der erforderlichen Kanäle.<br />

Eine Entflechtung des Kanalbildes ist<br />

durch die verschiedenen Ebenen leicht<br />

möglich. Die Blechschichten bieten zudem<br />

einfache Möglichkeiten zur Realisierung<br />

von hydraulischen oder pneumatischen<br />

Funktionen wie z. B. Drosseln,<br />

Blenden, Rückschlagventile, Gestaltung<br />

von Steuerkanten, etc. Gestaltungselemente<br />

und konstruktive Ausführungen<br />

aus bekannten Hydraulik- oder Pneumatiksteuerungen<br />

lassen sich in den Aufbau<br />

in Schichtbauweise übertragen. Steuerungen<br />

in Schichtbauweise können für die<br />

bekannten fluidtechnischen Anwendungen<br />

zum Einsatz kommen.<br />

Bilder: Dr. Gerhard Wagner<br />

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />

Bleche verlötet<br />

oder verklebt<br />

4 AUSFÜHRUNGSBEISPIELE<br />

In den Bildern 02 bis 11 sind Beispiele für<br />

Dr. Gerhard hydraulische Wagner, Am Steuerungen Egg 3, 88079 in Kressbronn Schichtbauweise<br />

gezeigt. Daraus sind viele Details<br />

des Aufbaus und von technischen Ausführungsvarianten<br />

zu entnehmen. Prinzipiell<br />

SCHICHTBAUWEISE<br />

SCHAFFT GESTAL-<br />

TUNGSFREIHEIT<br />

lassen sich alle konstruktiven Ausführungen<br />

und Gestaltungselemente, die sich in<br />

hydraulischen Steuerungen bewährt haben,<br />

auf die Ausführung in Schichtbauweise<br />

übertragen. Beispielhaft zeigt<br />

Bild 12 den Längsschnitt durch ein Regelventil<br />

analog der Darstellung nach Bild 06.<br />

Zur Reduzierung der Baulänge in Ventil-Längsrichtung<br />

erfolgt jedoch die axiale<br />

Befestigungsschrauben<br />

Fixierung des Ventils nicht durch Stopfen<br />

und Falle, sondern durch ein Deckblech,<br />

das mit dem verlöteten oder geklebten<br />

von ZF<br />

1Blechpaket nach der Ventilmontage<br />

Steuerung in<br />

durch<br />

Schichtbauweise VDI-Berichte Nr.2029, S.481-510, VDI Verlag<br />

axiale Befestigungsschrauben verschraubt<br />

wird.<br />

5 ANWENDUNGEN<br />

Die Schichtbauweise eröffnet eine sehr<br />

flexible Gestaltungsweise von hydraulischen<br />

Steuerungen. Gestalterische und<br />

konstruktive Einschränkungen, die durch<br />

Druckgussteile oder mechanisch bearbeitete<br />

Ventilblöcke gegeben sind, werden<br />

aufgehoben und eröffnen dem Konstrukteur<br />

von Hydraulikanlagen größere Freiheiten.<br />

Das führt zu optimierten Kanalführungen<br />

und zu kleineren und kompakteren<br />

Steuerungseinheiten. Dies gilt nicht<br />

nur für hydraulische Getriebesteuerungen,<br />

sondern auch für andere Anwendungsfälle.<br />

Die ausgeführten Beispiele<br />

lassen sich auf alle hydraulischen und<br />

Autor: Dr. Gerhard Wagner, Entwickler a. D., tätig<br />

für Mercedes-Benz und ZF Friedrichshafen<br />

Literaturhinweise<br />

/1/Rösch, R.; Wagner, G.:<br />

Elektrohydraulische Steuerung und äußere<br />

Schaltung des automatischen Getriebes<br />

W5A330/580 von Mercedes-Benz<br />

ATZ 97 (1995) 10, S. 698 - 706<br />

/2/Bek, M.; Wagner, G.; Gierer, G.; Spraffke, P.:<br />

Die Steuerung des automatischen Getriebes 8HP70<br />

Düsseldorf 2008<br />

/3/Wagner, G.:<br />

8-Gang Automatgetriebe für Pkw - Ein Beitrag zur<br />

Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs<br />

Die Bibliothek der Technik Band 316, Verlag<br />

Moderne Industrie, Süddeutscher Verlag München<br />

2009<br />

/4/Wagner, G.; Cigarini, M.; Breunig, B.; Höness, J.:<br />

Auslegung und Gestaltung von hydraulischen<br />

Steuerungen in automatischen Fahrzeuggetrieben<br />

mit CAE-Unterstützung<br />

VDI-Berichte Nr. 1283, S.541 - 559, VDI Verlag<br />

Düsseldorf 1996<br />

/5/Wagner, G.; Remmlinger, U.; Fischer, M.:<br />

Das stufenlose Getriebe CFT30 von ZF - Ein CVT<br />

mit Kettenvariator für 6-Zylinder Motoren in<br />

Fahrzeugen mit Front-Quer-Antrieb<br />

VDI-Berichte Nr. 1827, S. 461-478, VDI Verlag<br />

Düsseldorf 2004<br />

/6/Patentschrift DE 10 2016 104 514 B4<br />

/7/Wagner, G.; Kortenjann, L.:<br />

Rechnerunterstützte Entwicklung von hydraulischen<br />

Steuerungen für automatische Getriebe<br />

Konstruktion 46(1994)7/8, S.267-274<br />

34 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


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Gruppe der Singleturn-Absolutwertgeber<br />

und empfiehlt<br />

sich vor allem für den Einsatz<br />

in Motor-Feedback-Systemen<br />

und Mehrachsen-Anwendungen, bei denen die Hohlwellen zur<br />

Durchführung funktioneller Komponenten dienen oder<br />

zusätzliche Anbauteile aufnehmen müssen. Mit einer Auflösung<br />

von bis zu 18 Bit und einer Winkelgenauigkeit von bis zu<br />

0.01 mm eignet es sich zudem für Applikationen mit erhöhten<br />

Anforderungen an die regel- und steuerungstechnische<br />

Präzision.<br />

Das Drehgeber-Kit ABG 26 wird serienmäßig angeboten mit<br />

den Schnittstellen BiSS (Bidirectional Serial Synchron) sowie SSI<br />

(Synchronous Serial Interface) und SPI (Serial Peripheral<br />

Interface). Es lässt sich also sehr flexibel in verschiedenen<br />

Systemen der industriellen Antriebs-, Mess- und Automatisierungstechnik<br />

einsetzen. In der kleinsten Ausführung hat das Kit<br />

Abmessungen von nur 40 x 36,5 x 13,8 mm. Je nach der<br />

konkreten Anforderung, der Einbausituation und den Dimensionen<br />

der drehenden Hohlwelle können die Durchmesser der<br />

beweglichen Elemente (Nabe mit Codescheibe) dann mitwachsen<br />

auf Außendurchmesser von bis zu 69 mm und 138 mm.<br />

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bestehende Anlagen ist<br />

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Aktuatoren in den<br />

bekannten Konstruktionsschatten<br />

der<br />

Pneumatik-Kompaktzylinder<br />

passen. Die neue<br />

liteECO® BASE-Serie<br />

integriert alle Vorteile<br />

des Vorgängers LE48<br />

und ergänzt sie mit den essenziellen Features für hohe Anforderungen<br />

in der Industrie, insbesondere der Automotive- und<br />

Lebensmittelbranche. Neben der Abdichtung auf die Schutzklasse<br />

IP65 haben drehbare Rundsteckverbinder der Größe M15<br />

mit selbstverriegelndem Schnellverschlusssystem Einzug<br />

gehalten. Ebenso neu ist die Skalierbarkeit des maximalen<br />

Hubes in drei Stufen, ein hochpräzises Messsystem, ein<br />

Zentrierbund am Flansch und die Möglichkeit, bekannte<br />

Schwenk- und Adapterflansche sowohl vorder- als auch<br />

rückseitig am Aktuator zu montieren. Die BASE-Serie bleibt<br />

unabhängig in der Nutzung vorgelagerter Motion Controller.<br />

Die Verwendung unterschiedlicher Steuerungshersteller<br />

ermöglicht somit die Integration in verschiedene Bussysteme.<br />

Damit adressiert die liteECO® BASE Serie u. a. Anwendungen<br />

zum Fixieren, Verstellen oder dem Abfahren von beliebigen<br />

Bewegungsprofilen – ob per BUS-System oder per digitale I/Os<br />

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Die Messumformer der Serie HygroFlex3 eignen sich ideal für<br />

alle Anwendungen, bei denen eine genaue Messung von<br />

Feuchte und Temperatur von entscheidender Bedeutung ist. Mit<br />

ihrem Betriebsbereich von -40 °C bis 60 °C sowie 0 %rF bis 100<br />

%rF können sie in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt<br />

werden.<br />

www.processsensing.com<br />

INTELLIGENTE PRODUKTE FÜR MEHR<br />

SICHERHEIT<br />

Fertigungsprozesse<br />

sollen präziser<br />

und zuverlässiger<br />

gestaltet werden.<br />

Einen Vorteil<br />

bieten hier<br />

Produkte mit<br />

sensorgestützter<br />

Zustands- und<br />

Positionsüberwachung,<br />

wie die<br />

norelem Arretierbolzen und Positionierbuchsen mit Zustandssensoren.<br />

Bei den Arretierbolzen mit Zustandssensor erfasst ein<br />

in den Griff integrierter Sensor den Zustand des Bolzens. Der<br />

Sensor ist per dreiadrigem PVC-Kabel mit der Maschinensteuerung<br />

verbunden. Der Zustand (verriegelt oder gezogen) kann<br />

präzise erfasst werden, auf diese Weise ist eine betätigungsabhängige<br />

Prozesssteuerung möglich. Bei den Positionierbuchsen<br />

mit Zustandssensor befindet sich ein variabel einstellbarer<br />

Sensor an der Buchse. An die Modelle „für Zustandssensor“<br />

kann der Anwender einen handelsüblichen induktiven Sensor<br />

mit 3 mm Durchmesser montieren. Der induktive Sensor erfasst<br />

das Signal und überträgt es an die Maschinensteuerung.<br />

www.norelem.de<br />

GEBALLTE KOMPETENZ IN ZWEI KATALOGEN<br />

Geballte Messkompetenz auf vielen hundert Seiten: In zwei<br />

neuen, druckfrischen Katalogen präsentiert Afrisco sein<br />

aktuelles Sortiment – von bewährten<br />

und weiterentwickelten Produktschwerpunkten<br />

bis hin zu<br />

zahlreichen Neuheiten. Neu ist in<br />

diesem Jahr, dass sowohl die Haustechnik-<br />

als auch die Industrietechnik-Lösungen<br />

in einem umfassenden<br />

Gesamtkatalog zusammengeführt<br />

werden. Ergänzt wird dieses 800<br />

Seiten starke Kompendium um einen<br />

Katalog speziell für Tragbare Servicemessgeräte.<br />

www.afriso.com<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 35


MOBILE MASCHINEN<br />

SONDERTEIL<br />

MOBILE MASCHINEN<br />

36 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 2022/xx www.oup-fluidtechnik.de


MOBILE MASCHINEN<br />

DROHNENSYSTEME<br />

EINE PLATTFORM<br />

FÜR VIELE<br />

FUNKTIONEN<br />

Fliegende Drohnen für Lieferungen zu<br />

verwenden, ist bereits Praxis. Die notwendige<br />

Technik ist komplex, vor allem wenn<br />

Autonomie mit im Spiel ist. Ein Unternehmen<br />

aus Würzburg hat sich den Problemen gestellt<br />

und das System Drohne weiter gedacht.<br />

Neben einem kompletten Drohnenport mit<br />

automatischer Beladung (und Genehmigung)<br />

hat man dort auch eine Drohne als „fliegende<br />

Hand“ konzipiert. Bei Emqopter ist man<br />

neugierig auf die Fantasie der Anwender.<br />

Logistik will und muss schneller, digitaler, vollständig<br />

planbar, zuverlässiger und kostengünstiger sein. Vollautonomer<br />

Transport durch die Luft mittels Drohnen ist da<br />

eine echte Option. Notwendig ist dafür allerdings eine<br />

intelligente Sensorik.<br />

Das Unternehmen Emqopter aus Würzburg hat ein solches<br />

patentiertes Sensorsystem. Das sorgt für hohe Zuverlässigkeit<br />

bei Starts und Landung der selbst entwickelten Drohnen und<br />

ist auch für die Kollisionsvermeidung zuständig. Starts erfolgen<br />

aus dem modularen Drohnenport, den Emqopter ebenfalls<br />

entwickelt hat. Modular bedeutet in dem Fall, dass die<br />

Drohne auch von anderen Herstellern kommen kann. Es muss<br />

lediglich die intelligente Transportbox auf der jeweiligen<br />

Drohne installiert sein. Das System „Drohnenport“ besteht<br />

aus drei Teilen: Der Box (EMQbox), dem robotischen System<br />

(Roboter EMQbot) und dessen Interface zur Automatisierung<br />

(EMQint mit Fließband). Der Drohnenport kann beispielsweise<br />

auf einer Garage, in einem Hof oder auf einem Dach in Betrieb<br />

genommen werden. Dort kann, je nach Use-Case und<br />

den Gegebenheiten vor Ort, entweder das Paket direkt von der<br />

Drohne abgelegt werden oder das robotische System zum<br />

Weitertransport an die Automatisierungstechnik (Fließband)<br />

verwendet werden. Der Drohnenport ist integrationsfreundlich,<br />

da das System einfach in die Technik des Anwenders –<br />

Automatisierungstechnik und SAP – integriert werden kann,<br />

und sich so nahtlos in den bestehenden Prozess eingliedert.<br />

ENTWICKLERPLATTFORM IM PORTFOLIO<br />

Emqopter gibt sein über mittlerweile in sieben Jahre gewachsenes<br />

Wissen über Roboter und Drohnen weiter. Dafür hat<br />

man das Quadrotor Control System (QCS), ein Lehr- und<br />

Lernsystem für Universitäten und Schulen. Die Programmierung<br />

von Quadrokoptern bzw. Flugrobotern (Drohnen) ist dabei<br />

ein ausgezeichnetes Anwendungsbeispiel, das die Lernenden<br />

motiviert und ihnen so hilft, mit Spaß an der Sache und<br />

auf eine spielerische Art und Weise, wichtige Grundlagen anwendungsnah<br />

zu begreifen und zu beherrschen. Das QCS ist<br />

dazu sowohl Einstiegshilfe als auch Grundstein für Studien-,<br />

Fach- und Projektarbeiten, mit dem Ziel das Wissen im Bereich<br />

Informatik und Technik zu erarbeiten und zu vertiefen.<br />

Die QCS-Entwicklungsplattformen beinhalten zahlreiche Varianten.<br />

Je nach Use-Case stehen fünf Optionen zur Auswahl,<br />

um das System passgenau auf die Anwendung abzustimmen.<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 37


MOBILE MASCHINEN<br />

01<br />

01 Der Quanipulator ist<br />

eine Drohne, die greifen<br />

kann<br />

02 Der modulare<br />

Drohnenport kann über<br />

das Band und den<br />

Laderoboter die Drohne<br />

autonom beladen<br />

02<br />

MOBILE MASCHINEN<br />

Dazu gehören auch verschiedene Drohnentypen bis zu einer<br />

Nutzlast von 10 kg bei einem Startgewicht von 25 kg und bis zu<br />

60 min Flugzeit.<br />

REGELUNG VON FLUG UND LANDUNG<br />

Multikoptersysteme sind auf eine kontinuierliche, zuverlässige<br />

Regelung der Fluglage angewiesen. Diese Aufgabe übernimmt<br />

standardmäßig die Flugsteuerung des Kopters, die automatisch<br />

über Sensoren die Fluglage erfasst und Stellwerte errechnet, um<br />

das System in die gewünschte Ausrichtung zu bringen. Die Fluglagenregelung<br />

sorgt auch dafür, dass externe Störungen wie zum<br />

Beispiel Wind zum großen Teil kompensiert oder abgeschwächt<br />

werden und der Kopter an Ort und Stelle gehalten wird. Mit zunehmender<br />

Windstärke gerät diese Fluglagenregelung an ihre<br />

Grenzen. Bei Inspektionen anhand von Nahaufnahmen ist die<br />

Kollisionsgefahr durch äußere Einflüsse wie Wind ein hochkritisches<br />

Problem. Die Kollisionsvermeidungssysteme von Emqopter<br />

untersuchen die Umgebung kontinuierlich und in Echtzeit auf<br />

Hindernisse und greifen aktiv in die Flugsteuerung des Kopters<br />

ein, um Zusammenstöße zu verhindern. Erst über die Analyse<br />

der Flugumgebung auf Hindernisse während der Mission in Echtzeit<br />

ist das Umfliegen von Objekten in der Flugbahn des Kopters<br />

möglich. Nur durch intelligente Sensoren wird ein autonomer<br />

und sicherer Einsatz ermöglicht.<br />

Für einen autonomen Einsatz ist ein leistungsfähiges Landeplatzdetektionssystem<br />

notwendig.<br />

Das Landeplatzdetektionssystem von Emqopter ist ein intelligentes,<br />

zum Patent angemeldetes Verfahren. Es erfasst die Umgebung<br />

schichtenweise seitlich zur und unterhalb der Lieferdrohne<br />

in Echtzeit – mit millimetergenauer Auflösung und in einer maximalen<br />

Entfernung von ca. 50 m. Hierfür kommen 5 Lasersensoren<br />

zum Einsatz, von denen 4 schwenkbar sind. Die Wiederholrate<br />

der Umgebungserfassung beträgt 1,4 Hz.<br />

Die von Emqopter verbaute Premium-Flugsteuerung Pixhawk<br />

2.1 verfügt über eine 3-fach redundante Lageberechnung, bestehend<br />

aus einer doppelt redundanten 10 DOF IMU sowie einer 9<br />

DOF IMU für die größtmögliche Sicherheit und Präzision bei der<br />

Flug-Lageregelung. Dies beinhaltet intern verbaute und vibrationsgedämpfte<br />

3x3 DOF Accelerometer, 3x3 DOF Gyroskope und<br />

3x3 DOF Magnetometer sowie 2 Barometer. Darüber hinaus sind<br />

drei zusätzliche externe Magnetometer verbaut, die eine störungsarme<br />

und präzise Lagebestimmung ermöglichen.<br />

„Der Vorteil der verbauten Komponenten und unseres redundanten<br />

Ansatzes ist eine signifikante Steigerung der Sicherheit<br />

und Zuverlässigkeit der Lieferdrohne. Das Landeplatzdetektionssystem<br />

erfasst beim Landen den Bereich unterhalb der Lieferdrohne<br />

und ermöglicht das autonome Landen in einem Werkshof<br />

und in der Nähe von Hindernissen wie Gebäuden. Somit wird der<br />

Pilot bei der Steuerung entlastet und es treten weniger kritische<br />

Situationen auf“, sagt Dr. Nils Gageik, Gründer und Geschäftsführer<br />

von Emqopter.<br />

QUANIPULATOR<br />

Neben der Drohne für Lieferungen sind viele weitere Anwendungen<br />

denkbar. Eine sehr spannende bietet der Qunipulator, eine<br />

Drohne, die die Hand eines Menschen in luftige Höhen bringen<br />

kann. Der Quanipulator ist ein mit einem schwenkbaren Greifarm<br />

ausgestatteter Quadrokopter. Wie eine gewöhnliche Drohne<br />

ist er über eine Fernsteuerung in sechs Freiheitsgraden frei manövrierbar.<br />

Der Greifarm lässt sich über dieselbe Fernsteuerung<br />

nach oben und unten schwenken sowie öffnen und schließen.<br />

Mit der nötigen Flugpraxis ist damit punktgenaues Transportieren<br />

und Ablegen von Gegenständen möglich.<br />

Der Quanipulator ist über ein Softwareframework programmierbar.<br />

Zudem verfügt er über zahlreiche Schnittstellen für die<br />

Anbringung und Integration von Sensoren und Funktionsmodulen.<br />

Sein Funktionsumfang wird ständig erweitert. Somit können<br />

Anwender den Quanipulator perfekt entsprechend ihren Wünschen<br />

und Vorstellungen anpassen. Die Ideen der Anwender sind<br />

es, die man bei Emqopter inspirieren will. Nils Gageik formuliert<br />

es so: „Emqopter möchte mittels modernster Flugrobotertechnik<br />

ungenutzte Potentiale freisetzen. Durch unsere intelligenten,<br />

vielseitigen Lösungen lassen sich Abläufe optimieren und Kosten<br />

sparen, ob in Industrie, Gewerbe, Forschung oder Bildung.“<br />

Bilder: Emqopter<br />

www.emqopter.de<br />

38 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


BAGGERARMVERRIEGELUNG MIT<br />

ERHÖHTER SICHERHEIT<br />

Das neue HydraForce EHBL<br />

elektrohydraulische<br />

Verriegelungsventil für<br />

Baggerarme ersetzt<br />

hydraulisch vorgesteuerte<br />

Verriegelungs- und Ausgleichsventile,<br />

um die Steuerung zu verbessern und die<br />

Arbeiter gegen unkontrolliertes Absenken aufgrund<br />

plötzlichen Hydraulikversagens oder Leitungsbruchs zu<br />

schützen. Im Gegensatz zu einem Ausgleichsventil,<br />

welches mit einem festen Verhältnis arbeitet, variiert das<br />

EHBL auf einzigartige Weise das Vorsteuerverhältnis<br />

sowie den Entlastungsdruck während des ganzen Betriebszyklus<br />

dynamisch und erzeugt einen kleineren<br />

Druckabfall im Vergleich zu Ausgleichs- oder hydraulisch<br />

vorgesteuerten Verriegelungsventilen. Das EHBL beseitigt<br />

die Notwendigkeit, den Steuerhebel in Neutral zu bewegen,<br />

um zu verhindern, dass die Last durch Leitungsbruch<br />

oder Hydraulikversagen herabfällt, da die elektronische<br />

Steuerung die Verriegelungsfunktion für den Baggerarm<br />

bei einer unkontrollierten Bewegung dessen Zylinders<br />

sofort aktiviert. Ergebnis: kein Abdriften des Baggerarms,<br />

sicherer Betrieb und reduzierter Kraftstoffverbrauch. Und<br />

da der Baggerarm durch die Schwerkraft gesenkt werden<br />

kann, ist das EHBL auch ideal für den Einsatz in Hybrid-<br />

(Energierückgewinnungs-)Kreisläufen für eine weitere<br />

Verbrauchsreduzierung.<br />

www.hydraforce.com<br />

CLEVERE KUPPLUNGSFUNKTION SPART<br />

AUF BREITER BASIS<br />

ANZEIGE<br />

Die Pump and Motor Division Europe von Parker Hannifin gibt<br />

die Markteinführung seiner abschaltbaren Zweistrom-LKW-<br />

Pumpe der F4-Serie bekannt, die auf einer patentierten<br />

Kupplungsfunktion basiert. Sie eignet sich für Fahrzeuge, die<br />

separate Durchflüsse mit unterschiedlichen Kapazitäten<br />

erfordern. Die Kupplungsfunktion ermöglicht es, die Pumpe<br />

während der Fahrt durch Drücken eines Schalters auf dem<br />

Armaturenbrett ein- und auszuschalten,<br />

ohne den Motor abzustellen. Das spart<br />

Kraftstoff und reduziert den CO 2<br />

-Ausstoß.<br />

Darüber hinaus werden über die<br />

Funktion der Verschleiß der Pumpe, das<br />

Risiko von Ausfallzeiten und Stillständen<br />

sowie Geräuschemissionen verringert.<br />

www.parker.com<br />

REIFENDRUCK PER APP BESTIMMEN<br />

MARKTPLATZ<br />

Mit der App Agro<br />

Tyre Pressure kann<br />

man den korrekten<br />

Reifendruck von<br />

landwirtschaftlichen<br />

Fahrzeugen der<br />

meisten Hersteller<br />

herausfinden.<br />

Herausgegeben hat<br />

sie der europäische Verband der Reifenhersteller ETRMA. In<br />

landwirtschaftlichen Fahrzeugen muss der Reifendruck regelmäßig<br />

individuell angepasst werden, um die Gebrauchsdauer<br />

der Reifen und Traktion, Kraftstoffeinsparung und Bodenschutz<br />

zu gewährleisten. Nach der Ermittlung der Achslast und der<br />

Einsatzgeschwindigkeit braucht man die Unterlagen des<br />

Herstellers, um den richtigen Reifendruck zu bestimmen. Aber:<br />

Wo findet man diese Informationen? Noch komplizierter wird<br />

es, wenn Landmaschinen mit Reifen verschiedener Hersteller<br />

ausgestattet sind. Die großen Reifenhersteller haben dafür<br />

gemeinsam eine Lösung entwickelt: eine App, die die verschiedenen<br />

Datenbanken mit Druck-, Last- und Geschwindigkeitstabellen<br />

kombiniert. Die Agro Tyre Pressure App bietet schnellen<br />

Zugang zu den korrekten Reifendruckdaten.<br />

www.etrma.org<br />

MEHR SICHERHEIT BEI HOHEN TOUREN<br />

Der Sicherungsring vom Typ Revolox<br />

von Smalley mit Eigensicherung ist<br />

ausgelegt für schnell drehende<br />

Wellen. Er eignet sich für High-Speed-<br />

Applikationen in den Bereichen<br />

Automotive, Automation und<br />

Aerospace. Diese mehrlagige,<br />

rundum bündige Flachdraht-Lösung<br />

bietet eine 360°-Anlagefläche<br />

und zeichnet sich durch eine<br />

Eigensperrung aus, die auch als<br />

Dimple- and Slot-Design bekannt<br />

ist. Dabei handelt es sich um<br />

kleine, in den Flachdraht des<br />

Sicherungsrings eingearbeitete<br />

Erhebungen, die sich in nur wenige Millimeter große Ausstanzen<br />

in den oberen und unteren Windungen des Rings schieben<br />

und dort einrasten. Sie verleihen dem Ring einen sicheren Sitz<br />

in der Nut einer Welle, so dass er bei High-Speed-Anwendungen<br />

hohe Sicherheitsanforderungen erfüllt. Der Ring ist mit<br />

höherer Präzision gewuchtet als gewöhnliche Sprengringe. So<br />

trägt er zur Rundlaufgenauigkeit einer Welle bei. Das senkt das<br />

Betriebsgeräusch eines Antriebs. Erhältlich ist der Ring beim<br />

Zulieferer TFC.<br />

www.tfc.eu.com<br />

LÄNGERE STANDZEITEN BEI HOCHDYNAMISCHEN BELASTUNGEN<br />

Für die neuen, speziell für den Schwerlastbereich entwickelten Igutex Faserverbund-Gleitlager<br />

hat Igus den Werkstoff Igutex TX3 etnwickelt. Er bietet eine gesteigerte Laufleistung bei hohen<br />

dynamischen Kräften. TX3 ist selbstschmierend und trockenlaufend. Festschmierstoffe, die direkt<br />

in die Gleitschicht des Faserverbundlagers eingearbeitet sind, ermöglichen bestmögliche<br />

Reibwerte ohne extern zugeführtes Schmierfett. Damit lassen sich auch Wartungskosten<br />

einsparen und es gelangen keine Schadstoffe in die Umwelt. Versuche sollen gezeigt haben, dass<br />

das igutex TX3-Gleitlager auf einer Cf53 hart verchromten Welle in der Schwenkanwendung bei<br />

100 MPa die besten Werte aus der Igutex-Reihe erzielte.<br />

www.igus.de<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 39


MESSE<br />

ELEKTRIFIZIERUNG DES ANTRIEBSSTRANGS IN DEN MITTELPUNKT<br />

SYSTEMS & COMPONENTS <strong>2023</strong><br />

MOBILE MASCHINEN<br />

Nicht nur auf den Straßen, auch im Off-Highway-<br />

Sektor gewinnt die Elektromobilität an<br />

Bedeutung. Die führenden Technologieanbieter<br />

treiben die Elektrifizierung mit integrierten<br />

Systemlösungen konsequent voran.<br />

Das volle Potenzial mobiler Arbeitsmaschinen und Nutzfahrzeuge<br />

zeigt sich vom 12. bis 18. November <strong>2023</strong> auf<br />

der Systems & Components, die zeitgleich mit der Agritechnica<br />

stattfindet. Die Aussteller auf dem Messegelände<br />

in Hannover präsentieren unterschiedlichste Hybridkonzepte<br />

und rein elektrische Antriebslösungen – und das für nahezu jedes<br />

Maschinensegment.<br />

Basierten die Innovationen in der Antriebstechnik für mobile<br />

Arbeitsmaschinen in der Vergangenheit überwiegend auf Dieselmotoren<br />

und hydrostatischen Antrieben, liegt der Fokus heute<br />

auf der Elektrifizierung des Antriebsstrangs. Mit Blick auf die<br />

Systems & Components <strong>2023</strong> zeigt sich: Der Trend zur Elektromobilität<br />

beschränkt sich nicht mehr nur auf Pkws. Um die Produktivität<br />

mobiler Arbeitsmaschinen weiter zu steigern, spielt<br />

das Thema ebenso in der Land- und Forstwirtschaft, im Bauwesen<br />

sowie im Bergbau eine zentrale Rolle. Die Vorteile elektri-<br />

scher Antriebe liegen auf der Hand, denn sie enthalten weniger<br />

bewegliche Teile und müssen seltener gewartet werden als Verbrennungsmotoren.<br />

Sie bieten auch eine höhere Energieeffizienz,<br />

reduzieren die Emissionen und steigern die Arbeitsleistung.<br />

Die zunehmende Größe und Komplexität der Systeme fordern<br />

die Entwickler heraus. Allein den Antriebsstrang zu elektrifizieren,<br />

sprich den Dieselmotor durch einen Elektromotor auszutauschen,<br />

greift als Lösungsansatz zu kurz. Denn egal ob Bagger,<br />

Muldenkipper oder Traktor: Mobile Arbeitsmaschinen sind mit<br />

einer Hydraulik ausgestattet, die es nach Möglichkeit ebenfalls zu<br />

elektrifizieren gilt. Oder soll der Dieselmotor Teil eines Hybrid-<br />

Antriebs werden? Und sollen die Fahrzeuge mit batteriegespeisten<br />

Elektroantrieben oder Dieselgeneratoren ausgestattet<br />

werden? Das sind Fragen, die am Beginn eines jeden Elektrifizierungsprojekts<br />

stehen.<br />

SKALIERBARKEIT AUS DEM BAUKASTEN<br />

Antworten auf diese Fragen finden Ingenieure und Entwickler auf<br />

der Systems & Components. Im Zentrum der B2B-Plattform stehen<br />

Lösungen zur Elektrifizierung, die einfach zu integrieren sind und<br />

mit wegweisenden Fahr- und Arbeitsfunktionen zu neuen Geschäftsmodellen<br />

führen. Die Technologieanbieter liefern dafür<br />

passende Einbaulösungen je nach Anwendung, Einsatzgebiet und<br />

Motorleistung. Von Synchrongetrieben, Lastschaltgetrieben und<br />

stufenlosen Getrieben mit den zugehörigen elektronischen Steue-<br />

40 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


MESSE<br />

rungen bis hin zu Starr- und Lenkachsen findet sich für jede Anforderung<br />

das richtige Equipment.<br />

Präsentiert werden speziell für den Off-Highway-Bereich entwickelte<br />

modulare Plattformen, die neben Elektromotoren und<br />

Invertern auch Getriebe, Software und Zubehör sowie abgestimmte<br />

Batteriesysteme und Hydrauliken umfassen. Der Leistungsbereich<br />

deckt mit unterschiedlichen Baugrößen das Spektrum<br />

von kompakten bis schweren Arbeitsmaschinen ab. Das<br />

Hochvolt-Portfolio umfasst Motoren variabler Leistungsklassen,<br />

die so konzipiert sind, dass sie auch als Generatoren eingesetzt<br />

werden können, beispielsweise für diesel-elektrische<br />

Anwendungen. Mit Spitzenleistungen bis 400 kW und Maximaldrehmomenten<br />

über 2.000 Nm bieten sie Gestaltungsfreiheit für<br />

die Elektrifizierung bestehender und neuer Fahrzeugarchitekturen.<br />

Weitere Schlüsselkomponenten wie DC/DC-Wandler und Onboard-Ladegeräte<br />

runden das Angebot auf dem Messegelände ab.<br />

EMISSIONSFREI IN DIE ZUKUNFT<br />

Die Verbreitung alternativer Antriebe bei Off-Highway-Anwendungen<br />

wird zudem durch die Abgasgesetzgebung begünstigt.<br />

Die strengen Regelungen nach European Off-Highway Stage V<br />

und US Off-Highway Tier 4 erzwingen teilweise die Neukonzeption.<br />

Obwohl die meisten Konstrukteure das „Einmaleins der Abgastechnik“<br />

mittlerweile beherrschen: Wer auf Elektroantriebe<br />

setzt, muss sich keine Sorgen um schärfere Abgasgrenzwerte machen.<br />

Auf welche Weise die Hersteller das Thema nachhaltig anpacken,<br />

verdeutlicht der eDumper. Der Muldenkipper, der auf einem<br />

Komatsu-Modell HD 605-7 basiert, gilt nicht nur als das<br />

weltweit größte Elektrofahrzeug – er verfügt nach Herstellerangaben<br />

auch über die größte Batterie (700 kWh), die bisher in ein<br />

Fahrzeug eingebaut wurde. Mit einer Nutzlast von 65 t transportiert<br />

er Kalk- und Mergelgestein vom höher gelegenen Abbaugebiet<br />

zum fix installierten Transportsystem. Unterwegs auf der<br />

Strecke mit Gefälle bremsen die Elektromotoren das voll beladene<br />

Fahrzeug und speisen die dabei entstehende Energie in die<br />

Batterie. Der Clou dabei: Je schwerer die Last ist, desto stärker ist<br />

das Bremsen und desto mehr Strom wird zurückgewonnen. Die<br />

in den Batterien gespeicherte Energie wird anschließend für die<br />

Leerfahrt bergaufwärts eingesetzt. Dass der Markt sich in Richtung<br />

emissionsfreier mobiler Maschinen und Fahrzeugen mit<br />

Batterie- und Brennstoffzellenantrieb verlagert, demonstrieren<br />

nicht nur Proof-of-Concept-Fahrzeuge wie der eDumper. Es sind<br />

vor allem Technologiepartnerschaften mit ausgewählten OEMs,<br />

die den Weg zur emissionsfreien Baustelle ebnen – ein Ansatz,<br />

den die Maschinen- und Fahrzeughersteller parallel zur Entwicklung<br />

eigener Lösungen verfolgen und der eine schnellere Markteinführung<br />

ermöglichen soll. In Abhängigkeit von der Nachfrage<br />

bieten derartige Geschäftsmodelle Kunden die Möglichkeit,<br />

dieselangetriebene Radlader, Bagger oder Muldenkipper auf<br />

Elektroantrieb umzurüsten. Exemplarisch dafür steht der L120H<br />

Electric Conversion von Volvo CE. Der 20-t-Radlader stellt die<br />

gleiche Leistung wie sein Diesel-Pendant bereit, jedoch ohne<br />

Abgasemissionen bei einem nahezu geräuschlosen Betrieb. Die<br />

Batterien mit einer Kapazität von 240 kWh ermöglichen bei mittelschweren<br />

Arbeiten eine Einsatzzeit von etwa fünf Stunden.<br />

Innerhalb von eineinhalb bis zwei Stunden lässt sich die Maschine<br />

von null auf 100 Prozent aufladen.<br />

SYSTEMOPTIMIERUNG DURCH<br />

ELEKTRIFIZIERUNG<br />

Auch die Landmaschinenhersteller bauen ihr Portfolio an elektrischen<br />

Maschinen kontinuierlich aus und transformieren die<br />

Branche in Richtung einer klimaneutralen Zukunft. Hoch- und<br />

Niedervolt- Generatorsysteme für stufenlose Traktorgetriebe<br />

zählen zu den Komponenten, die auf dem Messegelände in Hannover<br />

zu finden sind. Doch Elektrifizierung hört auch hier nicht<br />

beim Antriebsstrang auf. Werden bei Landmaschinen lineare Bewegungen<br />

gegenwärtig noch über hydraulische Antriebe geregelt,<br />

gewinnen elektrische Aktuatoren mehr und mehr an<br />

Bedeutung. Um den elektrischen Antrieben an Schleppern und<br />

Anbaugeräten mit der nötigen Performance zum Durchbruch zu<br />

verhelfen, rücken zunehmend modulare Antriebssysteme in den<br />

Mittelpunkt, mit denen sich Synergien zu anderen Applikation<br />

erreichen lassen. Produktivitätssteigerung oder Schlupfreduktion<br />

sind Zielsetzungen dieser Optimierungsstrategien mit elektrisch<br />

verteiltem Traktionsmanagement.<br />

Bild: DLG, S.Pförtner<br />

www.dlg-messen.de<br />

MOBILSTEUERUNGEN<br />

MADE IN GERMANY<br />

Individuelle Entwicklungen<br />

auf Basis modularer Hard- und Software<br />

Hardware-Entwicklung<br />

Software-Entwicklung<br />

Serien-Produktion<br />

Kundenspezifische Produkte<br />

Ingenieur-Support<br />

Völkel Mikroelektronik GmbH · Otto-Hahn-Straße 30 · 48161 Münster · +49 2534 9731-0 ·<br />

info@voelkel.de<br />

www.voelkel.de


MOBILE MASCHINEN<br />

STEUERUNGSTECHNIK<br />

INTELLIGENTE STEUERUNGSLÖSUNG FÜR SCHWUNGRADSPEICHER<br />

MASCHINENEFFIZIENZ MAXIMIEREN,<br />

ANTRIEBSKONSTRUKTION OPTIMIEREN<br />

Kraftstoff einzusparen und somit<br />

Emissionen zu reduzieren wird immer<br />

wichtiger – auch für Betreiber von<br />

mobilen Arbeitsmaschinen. Eine Lösung,<br />

um den Betrieb von Bau- und<br />

Kommunalmaschinen effizienter zu gestalten,<br />

sind Schwungrad-Energiespeicher, die während<br />

Niedriglastperioden Energie aufnehmen und<br />

bedarfsgerecht bei Lastspitzen wieder abgeben.<br />

STW aus Kaufbeuren liefert mit der ESX.3cs eine<br />

Kompaktsteuerung, die das Energiemanagement<br />

solcher Systeme performant gestaltet.<br />

Peter Becker, Becker-Storytelling<br />

01 Die Steuerung ESX.3cs<br />

fungiert als Master Controller im<br />

Punch Power 200 System


STEUERUNGSTECHNIK<br />

Energie wird immer teurer. Egal, ob es um Diesel, Gas oder<br />

elektrische Energie geht. Betreiber und Hersteller mobiler<br />

Arbeitsmaschinen suchen daher nach innovativen Konzepten,<br />

welche den Kraftstoffverbrauch senken. Eine Möglichkeit<br />

sind Schwungrad-Energiespeicher, wie sie Punch Flybrid<br />

produziert. Die Energiespeichersysteme der Spezialisten aus<br />

dem englischen Silverstone eignen sich für eine Reihe von Einsatzfällen<br />

in Off-Highway-Maschinen – von Baggern und Turmdrehkranen<br />

bis hin zu mobilen Diesel- und Gasgeneratoren. Das<br />

integrierte Antriebssystem entlastet den Verbrennungsmotor, ermöglicht<br />

eine kleinere Dimensionierung desselben und spart dadurch<br />

Kraftstoff.<br />

OPTIMIERT FÜR DEN ROBUSTEN EINSATZ<br />

Die Lösungen von Punch Flybrid sind ausgelegt auf hohe Leistungsdichte<br />

und Langlebigkeit, wie sie in der Bau-, Land- oder<br />

Kommunaltechnik gefordert sind. Gewöhnliche Batterien oder<br />

Superkondensatoren stoßen hier häufig an ihre Grenzen. Punch<br />

Flybrid, die ursprünglich das erste KERS für die Formel 1 entwickelten,<br />

kennen sich mit extremen Leistungsspitzen bestens<br />

aus. Das Prinzip des Schwungradspeichers ist ähnlich dem der<br />

Rekuperation von E-Autos. Das Schwungrad fängt die Energie<br />

auf, die normalerweise beim Abbremsen einer Maschine bis<br />

zum Stillstand oder beim Absenken des Auslegers eines Baggers<br />

verloren gehen würde, und gibt sie beim nächsten Arbeitszyklus<br />

wieder ab.<br />

Eine der Lösungen des englischen Unternehmens ist das<br />

Punch Power 200 (PP200), das für Stromerzeugungsanwendungen<br />

eingesetzt wird. Durch diese Schwungrad-Speicherlösung erhöht<br />

sich die Effizienz der Maschinen enorm. Die zusätzliche<br />

Leistung kann entweder als Boost-Funktion oder zur Kraftstoffeinsparung<br />

genutzt werden.<br />

BAUMASCHINEN PROFITIEREN ENORM<br />

Tobias Knichel, Managing Director bei Punch Flybrid, erläutert<br />

typische Anwendungsszenarien des Schwungradsystems: „Unsere<br />

Lösung ist insbesondere in Baumaschinen mit ihren immer<br />

wiederkehrenden Arbeitszyklen von Vorteil. Ein Turmdrehkran<br />

etwa wechselt stets zwischen Leerlauf und maximaler Leistung.<br />

Das Schwungradsystem wird geladen, wenn sich der Dieselgenerator,<br />

der den Turmkran antreibt, im Leerlauf befindet. Sobald<br />

der Kran eine schwere Last heben muss und somit Leistung vom<br />

Dieselgenerator verlangt, speist das Schwungrad Energie mit<br />

hoher Leistung ein, um den Dieselgenerator zu unterstützen. Dadurch<br />

kann ein kleinerer, effizienterer Dieselgenerator in Kombination<br />

mit dem Schwungrad-Energiesystem verwendet werden.“<br />

Durch dieses Lastausgleichskonzept lassen sich je nach Anwendung<br />

mehr als 50 Prozent Kraftstoff einsparen. Denn der<br />

Hauptmotor kann dank des unterstützenden Schwungradspeichers<br />

kleiner ausgelegt werden. Durch dieses Downsizing kann<br />

das Aggregat mit einer höheren Grundlast betrieben werden, die<br />

Effizienz des Antriebs steigt. Bagger profitieren ebenfalls von diesem<br />

Ansatz.<br />

Ähnlich wie im Turmdrehkran arbeitet ein Löffelbagger kontinuierlich<br />

die immer gleichen Arbeitsprozesse ab. Die Energie, die<br />

im Ausleger des Baggers beim Absenken freigesetzt wird, kann<br />

mit dem Punch Flybrid System in den Energiespeicher eingespeist<br />

werden. Üblicherweise wird diese überschüssige Energie<br />

als Hitze freigesetzt und geht verloren. Die gespeicherte Energie<br />

kann nun beim erneuten Heben des Auslegers genutzt werden,<br />

um den Verbrennungsmotor zu entlasten. Auf diese Weise konnten<br />

bei Testläufen bis zu 30 Prozent Kraftstoffersparnis realisiert<br />

werden. Weitere Anwendungen für das Schwungradspeichersystem<br />

sind in der Unterstützung von Stromnetzen oder Pumpenanwendungen<br />

zu finden.<br />

PERFORMANTE STEUERUNGSLÖSUNG<br />

Damit dieser Ansatz ohne Beeinträchtigung der Produktivität der<br />

Maschine Erfolg hat, braucht es eine Steuerungslösung, die hochdynamisch<br />

auf die Eingabesignale des Bedieners reagiert. Punch<br />

Flybrid entschied sich für eine Steuerung der Automatisierungsspezialisten<br />

von STW aus Kaufbeuren. „Wir verwenden die<br />

ESX.3cs als Master Controller in unserem Punch Power 200 System.<br />

Die Steuerung liefert die notwendige Hochgeschwindigkeitssignalverarbeitung,<br />

die wir für unsere Lösung benötigen.<br />

Außerdem überwacht sie das gesamte System inklusive Kühlung“,<br />

erklärt Tobias Knichel.<br />

Das Punch Power 200 System stellt innerhalb von 10-20 ms die<br />

zusätzliche gespeicherte Energie zur Verfügung. „Die ESX.3cs<br />

war für uns die optimale Lösung. Sie übernimmt das Management<br />

der Leistungselektronik, ist robust genug für den Einsatz<br />

unter harschen Umgebungsbedingungen und zudem kompakt,<br />

sodass wir sie einfach in unser System integrieren können.“<br />

In der ESX.3cs übernimmt ein 300 MHz schneller 32-Bit-Microcontroller<br />

mit vier MB Flash und acht MB SRAM die Signalverarbeitung.<br />

Externe Signale können über zwei CAN-Schnittstellen,<br />

eine serielle Schnittstelle, Ethernet und LIN-Schnittstelle angebunden<br />

werden. Ein zweiter unabhängiger Prozessor überwacht<br />

verschiedene Systemspannungen und den Programmablauf. Bei<br />

Bedarf schaltet dieser alle Ausgänge über einen zweiten Abschaltweg<br />

ab bzw. setzt den Main-Controller in Reset. Digitale<br />

und analoge Rücklesungen für nahezu alle Signalzweige erlauben<br />

eine umfassende Diagnose des Systems inklusive der Einund<br />

Ausgänge. Dank dieser Features lassen sich mit der ESX.3cs<br />

funktional sichere Anwendungen gemäß EN ISO 13849 und IEC<br />

61508 umsetzen. Auch dies ist ein wichtiger Aspekt für hochautomatisierte<br />

Anwendungen, wie sie in mobilen Arbeitsmaschinen<br />

verstärkt Einzug halten.<br />

Die Applikationssoftware für die ESX.3cs macht es dem Entwickler<br />

komfortabel, seine Applikation effizient zu programmieren.<br />

Zahlreiche Komfortfunktionen, wie beispielsweise Stromregler<br />

und Rampenfunktionen für Ausgänge oder Frequenzmittelung<br />

für Eingänge, sind bereits in der Programmierschnittstelle integriert.<br />

Die Steuerung hilft somit dabei, Maschinen die Energie zur<br />

Verfügung zu stellen, die notwendig ist, um sie möglichst mit optimaler<br />

Effizienz zu betreiben. Das Resultat sind geringere<br />

Emissionen und ein stark reduzierter Kraftstoffverbrauch des antreibenden<br />

Verbrennungsmotors. Hiervon profitieren Maschinenbetreiber<br />

und die Umwelt gleichermaßen.<br />

Bilder: Bild 01 STW, Aufmacher und Bild 02 Punch Flybrid<br />

www.stw-mm.com<br />

02 Das Punch<br />

Power System ist<br />

ausgelegt auf hohe<br />

Leistungsdichte<br />

und Langlebigkeit<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 43


MARKTPLATZ<br />

PROGRAMMIERBARE MINIATURDREHGEBER<br />

ELEKTROSTAPLER FÜR LEERCONTAINER<br />

MOBILE MASCHINEN<br />

FSG Fernsteuergeräte<br />

präsentiert auf der iVT Expo<br />

<strong>2023</strong> in Köln (28. und 29. Juni,<br />

Stand Nr. 2014) sein aktuelles<br />

Portfolio an Joysticks,<br />

Fußpedalgebern, Seilzugsensoren,<br />

Neigungssensoren und<br />

Drehgebern. Neben einer<br />

Auswahl an Drehgebern, die für den Einsatz in Baumaschinen<br />

relevant sind, zeigt FSG als besonderes Highlight auf der Messe<br />

für Industrial Vehicle Technology den Miniatur-Drehgeber<br />

MH605-II-MU sowie die Weiterentwicklung des MH609-P in<br />

analoger Ausführung.<br />

Durch die nochmals reduzierte Bauform sind die Drehgeber<br />

noch individueller einsetzbar. Beim Miniatur-Drehgeber<br />

MH605-II-MU (Bild) können Anwender den Sensor per Programmiergerät<br />

und Software auf jeden beliebigen Winkelbereich bis<br />

360° abgleichen. Der analoge Miniatur-Drehgeber MH609-P<br />

überzeugt mit programmierbarem Rotationswinkel und noch<br />

kompakterer Ausführung.<br />

www.fsg-sensors.de<br />

KRAFTVOLLER HYBRID<br />

Kubota erweitert sein Portfolio<br />

um den Dreizylinder-Hybridmotor<br />

D1803-CR-T P1. Dabei handelt es<br />

sich um einen vertikalen, wassergekühlten<br />

Viertakt-Dieselmotor.<br />

Ausgestattet mit einem 48-Volt-<br />

Motorgenerator stellt das System<br />

nur dann elektrische Energie<br />

bereit, wenn phasenweise Lastspitzen zu bewältigen sind. Die<br />

Kubota Hybrid-Technologie eignet sich besonders für Anwendungen<br />

mit kurzzeitigen Lastspitzen, wie z.B. für Baumaschinen,<br />

Gabelstapler, Kehrmaschinen, Straßenwalzen oder Bagger.<br />

Der Motor hat eine Nennleistung von 37,0 kW (49,6 PS) bei<br />

2.700 U/min. Dabei ist der Generator des wartungsfreien<br />

AC-Synchronmotors im Schwungradgehäuse untergebracht.<br />

Die Motorgröße kann dadurch sehr kompakt gehalten werden.<br />

Kubota liefert alle notwendigen Komponenten, wie den<br />

Elektromotor und die 48-V-Lithium-Ionen-Batterie. Der<br />

Hybridmotor erfüllt die Emissionsvorschriften EPA/CARB Tier 4<br />

sowie EU Stufe III B und liefert ein maximales Drehmoment von<br />

150,5 Nm bei 1.600 U/min. Die EU-Version des Motor wird die<br />

EU Stufe V erfüllen.<br />

www.kubota.com<br />

EXTRA-POWER FÜR INTENSIVE EINSÄTZE<br />

Clark hat den Elektro-Niederhubwagen PPFXS20 mit integrierter<br />

Fahrerstandplattform einem Face-lift unterzogen. Dabei hat<br />

der Flurförderzeugspezialist<br />

nicht nur die Ergonomie und<br />

Bedienerfreundlichkeit des<br />

Fahrzeugs verbessert,<br />

sondern auch die Leistung:<br />

Für besonders intensive<br />

Einsätze sind die Niederhubwagen<br />

jetzt auch mit<br />

Lithium-Ionen-Technologie<br />

erhältlich.<br />

www.clarkmheu.com<br />

Hyster beliefert Caru-<br />

Containers B.V. mit einem<br />

zu 100 % batteriebetriebenen<br />

Hyster-Leercontainerstapler<br />

für das<br />

Caru-Depot in Rotterdam<br />

(NL). Die 650-Volt-Lithium-Ionen-Batterien<br />

des<br />

Elektrostaplers für<br />

Leercontainer beziehen<br />

ihren Strom von Solarzellen am Depotstandort von Caru. Der<br />

elektrische Leercontainerstapler im Caru-Depot wird voraussichtlich<br />

etwa 2.000 Stunden pro Jahr in Betrieb sein. Als<br />

Servicepartner sorgt Heffiq, ein Händler in der Nähe von Caru<br />

Containers, rund um die Uhr für die maximale Betriebszeit des<br />

Staplers.<br />

www.hyster.com<br />

OPTISCH-KONFOKALES WELLENMESSSYSTEM<br />

Reine E-Antriebe benötigen weitaus weniger bewegliche<br />

Bauteile als Verbrennermotoren, dafür sind die Anforderungen<br />

an deren Maßhaltigkeit oftmals strenger. Diese gesteigerten<br />

Qualitätsansprüche ziehen einen höheren Messaufwand mit<br />

sich, wodurch sich die<br />

Nachfrage nach smarten<br />

optischen Lösungen weiter<br />

verstärken wird. An Bauteilen<br />

gibt es allerdings Bereiche,<br />

wo rein optische Verfahren<br />

an physikalische Grenzen<br />

stoßen, wie etwa bei der<br />

Vermessung von Verzahnungsgeometrien.<br />

Aus<br />

diesem Grund existieren<br />

bereits hybride optisch-taktile<br />

Systeme. Gerade jedoch für<br />

Serienteile wie Rotorwellen<br />

bzw. Antriebs- und Getriebewellen<br />

im Allgemeinen (die<br />

zumeist 100% inline gemessen werden), bedeutet die berührende<br />

Messung von Verzahnungen oft einen zu hohen Zeitaufwand,<br />

was u.a. zu unnötig hohen Stückkosten führt.<br />

Mit der Marke Vicivision zählt der norditalienische Hersteller<br />

VICI & C S.p.A. zu den Weltmarktführern im Bereich optischer<br />

Wellenmesstechnik. Nun ist es dem Familienunternehmen<br />

gelungen, eine wesentliche Lücke für eine effiziente Überprüfung<br />

der Maßhaltigkeit von Keilwellen zu schließen. Durch<br />

einen zusätzlich integrierbaren konfokalen Sensor können nun<br />

an Wellen bis Ø 180 mm neben den äußeren Geometriemerkmalen<br />

und den Form- und Lageparametern erstmals auch<br />

Verzahnungsgeometrien wie Kerndurchmesser, Rollenmaß und<br />

Rundlauf am Rollenmaß rein optisch und dadurch ebenfalls<br />

sekundenschnell bestimmt werden.<br />

Die optischen Wellenmessmaschinen von Vicivision sind<br />

CNC-gesteuerte Geräte, mit denen präzise und schnell nahezu<br />

alle äußeren geometrischen statischen wie auch dynamischen<br />

Merkmale an rotationssymmetrischen (zylindrischen) Bauteilen<br />

gemessen werden können. Die Systeme arbeiten berührungslos<br />

nach dem Schattenbildverfahren und mit modernster Bildverarbeitungs-<br />

und Auswertesoftware, die sich durch ihre Bedienungsfreundlichkeit<br />

hervorragend auch für die Werkerselbstkontrolle<br />

eignet.<br />

www.vicivision.de<br />

44 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


MARKTPLATZ<br />

NEIGUNGSSENSOR FÜR DYNAMISCHE<br />

ANWENDUNGEN<br />

Mobile Maschinen müssen ein hohes Maß an Präzision und<br />

Zuverlässigkeit erfüllen – und damit auch die darin verbauten<br />

Sensoren. Siko präsentiert den dynamischen Neigungssensor<br />

IMS360 zur präzisen Neigungsmessung in hochdynamischen<br />

Systemen. Im Vergleich zu statischen Neigungssensoren erfasst<br />

der IMS360 zusätzlich zu<br />

den Neigungswerten auch<br />

Beschleunigungen und<br />

Drehraten in allen drei<br />

Raumachsen. Anwendern<br />

steht somit die volle<br />

Funktionalität einer<br />

Inertial Measurement Unit<br />

(IMU) zur Verfügung. Durch den integrierten Kalman-Filter<br />

können Störgrößen, wie Querbeschleunigungen, Vibrationen<br />

und Stöße, aus dem eigentlichen Messsignal herausgefiltert<br />

und die Stabilität der Messwerte deutlich verbessert werden.<br />

Neben der Variante mit Kalman-Filter ist der Neigungssensor<br />

auch mit den klassischen Tiefpassfiltern „Butterworth“ und<br />

„kritisch gedämpft“ erhältlich. Wahlweise kann der IMS360 als<br />

1-Achs-Variante mit einem Messbereich von 0…360° oder als<br />

2-Achs-Variante mit einem Messbereich von jeweils ±90°<br />

eingesetzt werden. Sowohl die Anzahl der Achsen als auch der<br />

Messbereich können nachträglich konfiguriert werden.<br />

www.siko-global.com<br />

NEUE MASCHINENVERORDNUNG<br />

Im Juli <strong>2023</strong> soll die europäische<br />

Maschinenverordnung veröffentlicht<br />

werden. Sie wird die Maschinenrichtlinie<br />

2006/42/EG ersetzen.<br />

Die neue MVO enthält<br />

zahlreiche Änderungen zur<br />

Maschinensicherheit, die Hersteller<br />

und Betreiber beachten<br />

müssen. Sie ist unmittelbar nach<br />

ihrer Verabschiedung in allen<br />

EU-Staaten gültig und 42 Monate<br />

nach dem Inkrafttreten verbindlich<br />

anzuwenden.<br />

Durch die zunehmende Digitalisierung<br />

und Vernetzung sind auch<br />

neue Sicherheitsrisiken entstanden,<br />

die von der bisherigen<br />

Maschinenrichtline nicht oder nur unzureichend berücksichtigt<br />

werden. Die neue Verordnung enthält unter anderem Anforderungen<br />

für die Cybersecurity von Sicherheitssteuerungssystemen<br />

und konformitätsbezogener Software, für die Nutzung von<br />

Künstlicher Intelligenz bei Sicherheitsfunktionen sowie für<br />

autonome und ferngesteuerte Maschinen und kollaborative<br />

Roboter bzw. Cobots. Zudem wird mit der MVO auch der Begriff<br />

der „wesentlichen Änderung“ auf der europäischen Ebene<br />

eingeführt. Hier besteht nach Aussage des TÜV SÜD-Experten<br />

allerdings noch Klärungsbedarf. Eine weitere wichtige Änderung<br />

der MVO ist die verpflichtende Konformitätsbewertung<br />

für sechs Produktkategorien durch eine Benannte Stelle. Dazu<br />

gehören beispielsweise Fahrzeughebebühnen oder selbstlernende<br />

bzw. teilweise selbstlernende Maschinen. Auch der<br />

Anwendungsbereich der MVO wurde erweitert. Die neue<br />

Verordnung erfasst die gesamte Lieferkette und nennt konkrete<br />

Verpflichtungen für alle Marktbeteiligten.<br />

www.tuvsud.com<br />

WEGWEISEND: GRÜNER WASSERSTOFF FÜR<br />

STAPLER<br />

Mit einer eigenen<br />

Infrastruktur produziert<br />

Linde Material Handling<br />

ab sofort grünen<br />

Wasserstoff und<br />

versorgt damit 21<br />

Brennstoffzellenstapler<br />

der Werksflotte mit<br />

Energie. Am Donnerstag,<br />

11. Mai, wurden Anlage und Fahrzeuge am Standort<br />

Aschaffenburg feierlich in Betrieb genommen. Die Investition<br />

wird durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr<br />

(BMDV) gefördert, durch die NOW GmbH koordiniert und durch<br />

den Projektträger Jülich (PtJ) umgesetzt. Ziel ist es, Erfahrungen<br />

zu sammeln und Expertenwissen aufzubauen, um Kunden beim<br />

Einsatz von Wasserstoff in Materialflussprozessen umfassend<br />

beraten und begleiten zu können.<br />

Rund 2,8 Mio. Euro flossen in die Planung und Errichtung der<br />

Wasserstoff-Infrastruktur. Die Produktionsanlage entstand in<br />

einer Bauzeit von elf Monaten auf einer 280 Quadratmeter<br />

großen Bestandsfläche an einer verkehrsgünstigen Stelle<br />

innerhalb des Fertigungs- und Montagewerks. „Bei der Suche<br />

nach möglichen Lösungen sehen wir Wasserstoff als eine<br />

Option im Energiemix der Zukunft“, sagte Stefan Prokosch,<br />

Senior Vice President Brand Management Linde Material<br />

Handling. „Wir zeigen, wie die Nutzung regenerativer Energiequellen<br />

in der Praxis funktionieren kann.“<br />

www.linde-mh.de<br />

PARTNERSCHAFT FÜR FLOTTENMANAGEMENT<br />

Bridgestone Mobility Solutions, ein Geschäftsbereich von<br />

Bridgestone, gab die Partnerschaft mit RIO, einem zu TRATON<br />

SE gehörenden Digitaldienstleister bekannt. RIO ist ein Schwesterunternehmen<br />

der Nutzfahrzeugmarken MAN, Scania und<br />

Volkswagen Truck & Bus. Im Rahmen der Vereinbarung wird<br />

Webfleet, die Flottenmanagementlösung von Bridgestone, die<br />

Integration seiner Telematiklösungen in alle MAN-Lkw mit der<br />

bestehenden OEM-Hardware RIO Box von MAN ermöglichen.<br />

Durch die Aufnahme der Lkw-Marke in das OEM.connect-Programm<br />

von Webfleet erhalten Fuhrparkunternehmer dieser<br />

Fahrzeugmarken damit Zugang zu den Flottenmanagementdiensten<br />

und der Schnittstelle von Webfleet und können so die<br />

Produktivität und die Sicherheit ihrer Flotten verbessern sowie<br />

die Einhaltung von Vorschriften gewährleisten, ohne dass<br />

zusätzliche Hardware oder Installationen erforderlich sind.<br />

Darüber hinaus können künftig Lkw und leichte Nutzfahrzeuge<br />

der Marke MAN ohne vorinstallierte<br />

OEM-Hardware sowie<br />

auch andere Lkw-Marken, die<br />

das RIO-Portal nutzen<br />

möchten, mit Webfleet-Hardware<br />

ausgestattet werden. Als<br />

Ergebnis dieser Zusammenarbeit<br />

bieten RIO und Webfleet<br />

ihren Kunden einen einfachen<br />

Zugang zu Telematiklösungen<br />

sowie die Möglichkeit, ohne<br />

vorinstallierte Hardware mit<br />

führenden Flottenmanagementanwendungen<br />

zu<br />

arbeiten.<br />

www.webfleet.com<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 45


EXPERTENTIPPS<br />

WÄLZLAGERDICHTUNGEN<br />

UNTER DER LUPE<br />

MOBILE MASCHINEN<br />

Dichtungen sind ein lebensdauerrelevanter<br />

Bestandteil des Wälzlagerdesigns. Sie verhindern<br />

das Eindringen von Verunreinigungen und halten<br />

den Schmierstoff zuverlässig im Lager.<br />

Wälzlagerdichtungen sind in großer Vielfalt<br />

verfügbar. Die Auswahl ist so groß, dass es<br />

bisweilen Experten Bedarf, um das richtige zu<br />

finden. Bei Findling Wälzlager gibt es solche<br />

Experten.<br />

„Wälzlagerhersteller können meist nur eine geringe Anzahl an<br />

Dichtungsformen wirtschaftlich fertigen und haben dementsprechend<br />

eine eingeschränkte Auswahl“, so Klaus Findling, Geschäftsführer<br />

von Findling Wälzlager. „Wir liefern durch die<br />

Zusammenarbeit mit einer Vielzahl spezialisierter Technologiepartner<br />

nicht nur die größtmögliche Variantenvielfalt an Lagertechnik,<br />

sondern auch an Dichtungselementen.“ Entsprechend<br />

groß ist die Expertise der Karlsruher, was Dichtungen & Co anbelangt.<br />

Für Konstrukteure, die sich angesichts der schieren Masse<br />

an Dichtungsarten überfordert fühlen, ist das besonders hilfreich.<br />

Starten wir mit den Basics: Die Abdichtung der Lagerstelle<br />

kann sowohl innerhalb als auch außerhalb des Wälzlagers realisiert<br />

werden. Außerhalb des Wälzlagers werden vorzugsweise<br />

Wellendichtringe, Lamellendichtungen oder Labyrinthdichtungen<br />

verwendet. Statische Abdichtung erfolgt mittels Dichtlacken,<br />

Flüssigdichtmitteln, Gummierungen oder O-Ringen.<br />

Klaus Findling, Geschäftsführer, Findling Wälzlager<br />

SCHLEIFEND ODER NICHTSCHLEIFEND?<br />

Dichtungen innerhalb des Wälzlagers werden fest im Außenring<br />

montiert und verpresst. Nach innen liegt sie mit einer oder mehreren<br />

Dichtlippen auf dem Innenring schleifend auf, im Fall einer<br />

nichtschleifenden Dichtung bleibt ein schmaler Spalt. Zu den<br />

verbreitetsten Dichtungsvarianten im Wälzlager zählt die Z-<br />

Deckscheibe. Diese nichtschleifende Dichtung erzeugt keine zusätzliche<br />

Reibung.<br />

Die 2RS-Dichtung hingegen ist die am häufigsten genutzte<br />

schleifende Dichtung. Sie besteht standardmäßig aus NBR (Acrylnitril-Butadien-Kautschuk)<br />

und hat im Inneren eine Stahlblecharmierung,<br />

um die notwendige Steifigkeit zu erzeugen.<br />

Dieses Modell wird fest am Außenring eingeklemmt und liegt mit<br />

einer oder mehreren Dichtlippen am Innenring auf. Hier gibt es<br />

die bereits angesprochene hohe Vielfalt herstellerabhängiger Designvarianten<br />

mit unterschiedlicher Anzahl, Form und Ausprägung<br />

an Dichtlippen, die flach oder in verschieden geformten<br />

Einstichen am Innenring anliegen. Dabei erzielt jede der Formen<br />

besondere anwendungsspezifische Vor- und Nachteile und muss<br />

daher bei der Auswahl berücksichtigt werden.<br />

ROBUSTE DICHTUNGEN<br />

Zum eXtreme-Spezialsortiment gehören die Serien Xforce,<br />

Xspeed, Xtemp und Xclean. Sie decken unterschiedliche Anforderungen<br />

im Hinblick auf die Betriebsbedingungen ab. Bei Lagern<br />

in Xforce-Ausführung handelt es sich um Lösungen für hohe<br />

Belastungen bei geringen Umdrehungsgeschwindigkeiten. Derartige<br />

Anwendungsszenarien kommen häufig in der Agrarindustrie,<br />

Schüttguttechnik und im Kranbau vor. So haben sich in den<br />

Xforce-Lagern besonders leistungsfähige zweilippige, beidseitig<br />

in Nut geführte 2RSDD-Dichtungen als optimale Lösung erwiesen.<br />

Eine Lippe dient dabei als Schutz vor der in der Nut liegenden<br />

Hauptdichtlippe. „Hochlastlager benötigen eine gute Mi-<br />

46 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


DICHTUNGSTECHNIK<br />

01 Reibungsarme nichtschleifende Dichtungen können den<br />

Energieverbrauch einer Anlage spürbar senken<br />

02 Je nach Leistungsklasse kann dieselbe Duchtungsart<br />

unterschiedlich ausgeführt sein<br />

schung aus robuster Dichtungstechnik, guter Dichtwirkung und<br />

mittlerer Reibung in Kombination mit für niedrigere Drehzahlen<br />

optimierten Wälzlagerfette und Fettmengen“, beschreibt Klaus<br />

Findling. „Sind Dichtungen gegen eindringende Flüssigkeiten gefordert,<br />

so gibt es eine spezielle zweilippige, nach außen und<br />

nach innen gerichtete Version mit der Bezeichnung 2RST.“<br />

DICHTUNGEN FÜR HOHE DREHZAHLEN<br />

Hochgeschwindigkeitsanwendungen haben hingegen ein ganz<br />

anderes Anforderungsprofil: Hier sind kleinste Toleranzen, Mindermengenschmierung,<br />

geringes Reibmoment und hochreine<br />

Wälzlagerfette gefragt. Neben der Belastung durch die hohen<br />

Drehzahlen ist die daraus resultierende erhöhte Wärmeentwicklung,<br />

die durch die Reibung der Dichtungen noch verstärkt werden<br />

kann, zu berücksichtigen. Um all diesen Aspekten Rechnung<br />

zu tragen, wurden die Ausstattungskomponenten der Xspeed-Lager<br />

exakt auf dieses Leistungssegment hin abgestimmt. Auch hier<br />

werden mit der Dichtungsvariante 2RSDD als ausgewogene Standardlösung<br />

hervorragende Ergebnisse erzielt. So konnte die<br />

Eigenerwärmung um 10 °C gegenüber der RS-Standarddichtung<br />

reduziert werden, was unmittelbaren lebensdauerverlängernden<br />

Einfluss hat.<br />

OPTIONAL ERHÄLTLICHE DICHTUNGSVARIANTEN<br />

Noch effizienter arbeitet die optional erhältliche Dichtungsvariante<br />

2RW. Dabei handelt es sich ebenfalls um eine in Nut geführte<br />

schleifende NBR-Dichtung, die sich jedoch durch eine<br />

besonders geringe Vorspannung der Dichtlippe auszeichnet. Die<br />

entstehende Reibung wird auf diese Weise weiter reduziert und<br />

dadurch ein besonders niedriges Anlaufmoment erreicht. Diese<br />

Ausführung bietet eine gute Staubdichtigkeit, ermöglicht hohe<br />

Geschwindigkeiten und eignet sich besonders für kleine und<br />

mittlere Lager.<br />

Nichtberührende Labyrinthdichtungen wie der Dichtungstyp<br />

2RZ überzeugen durch die geringste Verlustleistung. Die zweilippige<br />

NBR-Dichtung wird in einer Nut geführt und dichtet<br />

durch die Ausbildung eines sich mit Fett füllendem Labyrinth ab.<br />

Auf diese Weise können Schmutzpartikel nur schwer eindringen.<br />

Bei guter Dichtwirkung ist dieser Dichtungstyp besonders energieeffizient.<br />

Konsequent eingesetzt, können Rillenkugellager mit<br />

reibungsarmen nichtschleifenden Dichtungen so den Betriebsverbrauch<br />

einer Anlage spürbar reduzieren. Dies sind nur die<br />

gängigsten Dichtungsarten, verfügbar sind noch viele weitere<br />

Ausführungen, die anwendungsspezifisch ausgewählt werden<br />

sollten. Gleiches gilt für die Dichtungswerkstoffe: Neben dem<br />

bereits erwähnten NBR gibt es auch noch HNBR (Hydrierter Acrylnitrilbutadien-Kautschuk),<br />

ACM (Acrylat-Kautschuk), EPDM<br />

(Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) oder FKM (Fluorkatuschuk.<br />

Für Tieftemperaturen bis -70 ° kommen Silikondichtungen<br />

zum Einsatz. Diese Werkstoffe unterscheiden sich im<br />

Temperatureinsatzbereich sowie der chemischen Beständigkeit.<br />

So ist FKM, auch unter dem Markennamen Viton bekannt, von<br />

bis -20 °C bis 200 °C zuverlässig einsetzbar. „Mit diesen Werkstoffen<br />

arbeiten wir unter anderem bei unseren Xtemp-Lagern“, so<br />

Klaus Findling. „Diese Lager gehören zu unserer ABEG eXtreme<br />

Serie. Sie garantieren Temperaturstabilität bei übermäßiger Hitze<br />

oder Kälte.“<br />

DICHTUNGSVARIANTEN FÜR GEHÄUSELAGER<br />

Die Beispiele zeigen: Gerade bei extremen Einsatzbedingungen<br />

spielt die Dichtungstechnik eine wichtige Rolle. Deshalb hat Findling<br />

eine Vielzahl von Gehäuselagern im Sortiment, die mit widerstandsfähiger<br />

Dichtungstechnik ausgerüstet sind. Dazu gehören<br />

zum Beispiel die Gehäuselager des Premium-Herstellers FYH: Die<br />

Lagereinsätze der UC-Baureihe verfügen über eine Schleuderscheibe,<br />

die sich mit dem Innenring dreht und das Eindringen<br />

von grobem Schmutz durch die Fliehkraft der Rotation verhindert.<br />

Die hinter der Schleuderscheibe sitzende FloBack-Dichtung<br />

schützt das Lagerinnere vor feinem Schmutz. Zu allen Gehäuselagereinsätzen<br />

der UC-Baureihe können L3-Dichtungen bestellt<br />

werden. Durch die höhere Reibung sind diese Produkte für geringe<br />

bis mittlere Drehzahlen einsetzbar. Auch LT3-Dichtungen sind<br />

eine Alternative: Sie sind dreilippig und liegen besonders fest am<br />

Innenring an, wodurch eine hohe Reibung entsteht. Dadurch verdoppelt<br />

sich zwar das Drehmoment, jedoch schützt diese Dichtung<br />

auch gegen extremen Schmutz und Schlamm. Das dreilippige<br />

Dichtungssystem der einbaufertigen SRU-Einheiten von FYH<br />

kann sich sogar um ±2° selbst ausrichten und somit Fluchtungsfehler<br />

und Wellendurchbiegungen ausgleichen.<br />

„Zusammenfassend lässt sich sagen: Dichtung ist nicht gleich<br />

Dichtung“, betont Klaus Findling. „Je nach Anwendung muss genau<br />

geprüft werden, welche Ausführung am meisten Sinn macht.“<br />

Die Karlsruher Experten helfen gerne bei der Auswahl – schließlich<br />

wird Service bei Findling großgeschrieben. So finden sich<br />

Konstrukteure auch angesichts einer Auswahl bestens zurecht.<br />

Bilder: Findling<br />

www.Findling.com<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 47


OFF-HIGHWAY<br />

ZUVERLÄSSIGE PARTNERSCHAFTEN<br />

POWER FÜR OFF-HIGHWAY-<br />

FAHRZEUGE SICHERSTELLEN<br />

MOBILE MASCHINEN<br />

Off-Highway-Maschinen benötigen seit jeher<br />

Antriebskomponenten, die höchsten<br />

Beanspruchung standhalten – trotz langer<br />

Wartungsintervalle. Die Marktentwicklungen in<br />

Richtung Elektrifizierung und höhere<br />

Packungsdichte setzen die Tier-1-Zulieferer<br />

jedoch zunehmend unter Innovationsdruck. Für<br />

Erstausrüster (OEMs) gibt es von den führenden<br />

Marken der Altra Industrial Motion Corporation<br />

eine Vielzahl von Antriebslösungen, die diese<br />

neuen Anforderungen erfüllen.<br />

David Brooksbank, Director of Marketing, Altra Industrial Motion<br />

Zu den Off-Highway-Fahrzeugen zählen Baumaschinen<br />

ebenso wie Maschinen für Land- und Forstwirtschaft, beispielsweise<br />

Bagger und Planierraupen, Mähdrescher oder<br />

Traktoren. Die Unternehmen Stromag, Warner Electric,<br />

Stieber, Wichita Clutch, Guardian Couplings, Twiflex und Thomson<br />

Industries beliefern führende Off-Highway-OEMs mit kompletten<br />

Antriebslösungen, die sich durch robuste Performance<br />

auszeichnen.<br />

Die Bedingungen im Gelände sind schwierig, da die Maschinen<br />

dort häufig Staub, Feuchtigkeit und Chemikalien ausgesetzt<br />

sind. Die hohen mechanischen Belastungen und Stöße, die bei<br />

diesen Schwerlastanwendungen auftreten, gefährden auch die<br />

Zuverlässigkeit des Antriebsstrangs. Da die nächste Werkstatt zudem<br />

oft viele Stunden entfernt ist, empfiehlt es sich, einen für Antriebskomponenten<br />

bekannten, bewährten und zuverlässigen<br />

Partner zu wählen.<br />

Die führenden Marken von Altra halten langlebige Kupplungen,<br />

Bremsen, Linearantriebe usw. bereit, die alle Anforderungen erfüllen.<br />

Sie sind als komplette Baugruppen erhältlich, was Kompatibilität<br />

und Zuverlässigkeit gewährleistet. Hierbei garantieren<br />

maßgeschneiderte Lösungen den optimalen Einsatz der Komponenten<br />

für den jeweiligen Einsatzfall. So erreichen Off-Highway-<br />

Maschinen ein Höchstmaß an Produktivität im Betrieb, damit<br />

Ernten zum richtigen Zeitpunkt eingebracht und Zeitpläne beim<br />

Bau eingehalten werden. Der Originalgerätehersteller (OEM)<br />

schützt hierdurch seine Reputation und genießt die Vorteile eines<br />

zentralen, kompetenten Ansprechpartners der Antriebstechnik.<br />

48 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


OFF-HIGHWAY<br />

Bei der Integration elektrifizierter Antriebsstränge oder neuer<br />

Bordsysteme stehen Off-Highway-OEMs vor der Herausforderung,<br />

dass es unwirtschaftlich ist, für deren Unterbringung eine<br />

völlig neue Plattform zu entwickeln. Somit müssen die zusätzlichen<br />

Systeme mit dem vorhandenen Platz auskommen. Hier<br />

kommen kompakte Antriebslösungen ins Spiel: Die kabelgebundenen<br />

H-Track-Stellantriebe von Thomson kommen ohne zusätzliche<br />

Hydraulik oder Pneumatik aus und machen sich im Fahrzeug<br />

winzig klein. Die Schwungrad-Kupplungen der Guardian<br />

FL-Serie sind so kompakt, dass sie problemlos in das Motorgehäuse<br />

eingebaut werden können.<br />

Mit platzsparenden Antriebslösungen lässt sich auf bestehenden<br />

Plattformen der Raum für eine unkomplizierte und kostengünstige<br />

Elektrifizierung schaffen.<br />

LEISTUNGSDICHTE<br />

Das Downsizing darf jedoch nie auf Kosten der Leistung gehen.<br />

Gerade angesichts der besonders hohen Anforderungen an Off-<br />

Highway-Fahrzeuge muss die Größenreduzierung mit anderen<br />

Fortschritten einhergehen.<br />

Eine Lösung, die mehr Leistung bei geringerem Platzbedarf<br />

bietet, ist die Kupplung KHE von Stromag. Trotz ihrer äußerst<br />

kompakten Bauweise bietet sie 20 % mehr übertragbares Drehmoment<br />

und eine somit erhöhte Leistungsdichte.<br />

Mit kleineren, aber gleichzeitig leistungsfähigeren Komponenten<br />

oder Baugruppen können OEMs somit auch bei reduzierten Platzverhältnissen<br />

die Zuverlässigkeit ihrer Produkte gewährleisten.<br />

INTERNATIONALE EXPERTISE<br />

ELEKTRIFIZIERUNG<br />

Auch in der Off-Highway-Branche geht im Hinblick auf eine CO 2<br />

-<br />

neutrale Zukunft der Trend zu Elektrofahrzeugen. Jetzt gilt es,<br />

durch Energieeffizienz die Standzeit der Batterie zu verlängern,<br />

um die Reichweite und Produktivität zu maximieren.<br />

Warner Electric, ein Weltmarktführer für elektromagnetische<br />

Bremsen, hat innovative Bremslösungen, die den Stromverbrauch<br />

der unterschiedlichsten Baumaschinen mit Elektromotor<br />

reduzieren. Schwenkantriebe für Bagger, Raupenantriebe für<br />

Raupen-Kompaktlader und Bagger, Radantriebe für kompakte<br />

Radlader, Radbagger und mobile Hubarbeitsbühnen sind nur einige<br />

Beispiele. Die Bremstechnologien von Warner sind ebenso<br />

ideal für viele landwirtschaftliche Anwendungen wie Selbstfahrer,<br />

Kleintraktoren und Teleskoplader.<br />

Elektromagnetische Kupplungen von Warner Electric eröffnen<br />

OEMs Möglichkeiten zur Verringerung des bordseitigen Energieverbrauchs,<br />

indem sie in Fahrzeugen Hilfssysteme wie Lüfter,<br />

Pumpen und Kompressoren vom Antrieb trennen, solange sie<br />

nicht gebraucht werden.<br />

Hybridfahrzeuge mit zwei Antriebssträngen benötigen eine Lösung<br />

für den Wechsel vom Verbrennungs- auf den Elektromotor<br />

und umgekehrt. Stromags Two-in-one-Kombinationen aus<br />

schaltbarer hydraulischer oder elektromagnetischer und elastischer<br />

Kupplung mit hervorragenden Dämpfungseigenschaften<br />

ermöglichen als kompaktes Paket ein nahtloses Umschalten zwischen<br />

den Antrieben. Diese Plug-and-Play-Lösung erleichtert<br />

dem OEM die Hybridisierung des Fahrzeuges ganz erheblich.<br />

PERFEKT GEPACKT<br />

Die führenden Marken der Altra Industrial Motion Corporation<br />

bieten nicht nur robuste, innovative und leistungsstarke Lösungen<br />

an, sondern erfüllen die Anforderungen der OEM-Produktion<br />

auch über weltweite globale Liefer- und Supportkapazitäten.<br />

Als etablierte Tier-1-Zulieferer können die Altra-Marken in jeder<br />

Phase des Entwicklungsprozesses von Off-Highway-Maschinen<br />

eng mit der Konstruktion und Produktion der OEMs zusammenarbeiten,<br />

um technische Herausforderungen effizient zu lösen.<br />

Mit ihrer Engineering-Kompetenz können sie während der gesamten<br />

Prototyping- und Testphase die Entwicklung aktiv begleiten<br />

und so zur Kosteneffizienz der OEMs beitragen.<br />

Gleichzeitig gewährleisten die großen Fertigungskapazitäten<br />

bei allen Marken, dass die maßgeschneiderten Lösungen auch in<br />

den Mengen geliefert werden können, die für die Einhaltung der<br />

Produktionspläne notwendig sind. Zudem verfügen die Marken<br />

über Erfahrung in der Just-in-Time-Lieferung von Schlüsselkomponenten<br />

und -baugruppen, was die Fertigung rationalisiert, und<br />

der Produktivität zugutekommt.<br />

Sobald die Fahrzeuge/Maschinen sich im Einsatz befinden,<br />

kümmert sich ein reaktionsschneller globaler Support um Wartung<br />

und Reparatur. So können OEMs die Verfügbarkeit maximieren<br />

und die eigene Reputation absichern.<br />

Bilder: stock.adobe; iStock<br />

www.altramotion.com<br />

POINTIERT<br />

OFF-HIGHWAY-OEM´S BRAUCHEN PARTNER<br />

FÜR KOMPLETTE ANTRIEBSLÖSUNGEN<br />

DER TREND HIN ZU ELEKTROFAHRZEUGEN<br />

GILT AUCH IN DER OFF-HIGHWAY-BRANCHE<br />

PLUG- AND PLAY-LÖSUNGEN ERLEICHTERN<br />

DEN OEM´S DIE HYBRIDISIERUNG<br />

KLEINERE UND LEISTUNGSFÄHIGERE<br />

KOMPONENTEN SICHERN DAS DOWNSIZING<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 49


LOUNCH<br />

VORSCHAU<br />

IM NÄCHSTEN HEFT: 07-08/<strong>2023</strong><br />

ERSCHEINUNGSTERMIN: 31. 07. <strong>2023</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 14. 07. <strong>2023</strong><br />

01<br />

02<br />

03<br />

04<br />

01 Höhere Lasten transportieren, Energie sparen und Standzeiten<br />

minimieren – jedes dieser Ziele wurden mit einem kundenspezifisch<br />

entwickelten Plattformwagen erreicht.<br />

Foto: Lech-Stahl Veredelung<br />

DER DIREKTE WEG<br />

<strong>O+P</strong> IM INTERNET<br />

www.oup-fluidtechnik.de<br />

<strong>O+P</strong> ALS E-PAPER<br />

digital.oup-fluidtechnik.de<br />

<strong>O+P</strong>-REDAKTION<br />

MILES MEIER,<br />

m.meier@vfmz.de<br />

WERBUNG IN <strong>O+P</strong><br />

sales@vfmz.de<br />

WORLD OF INDUSTRIES<br />

digital.world-of-industries.com<br />

02 Durch die Integration von Sensoren in den Steckverbinder lassen sich<br />

physikalische Größen, die das Verhalten des Magnetventils beeinflussen,<br />

in der gleichen Umgebung, in der es arbeitet, in Echtzeit überwachen.<br />

Foto: Atam<br />

03 Bis zu 1100 Tonnen bewegt ein seegangskompensierender<br />

Lasthaken, bei dem eigens entwickelte Hydrospeicher entscheidend zur<br />

Effizienz beitragen.<br />

Foto: Roth Hydraulics<br />

04 Die geplante EU-Maßnahmen gegen die Verbreitung von PFAS<br />

„Ewigkeitschemikalien“ könnten für Hersteller von Dichtungen problematisch<br />

werden. Die <strong>O+P</strong>-Redaktion nähert sich dem Thema.<br />

Foto: COG<br />

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />

50 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/06 www.oup-fluidtechnik.de


WHEN<br />

KNOWLEDGE<br />

MATTERS<br />

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industrial hydraulic cylinders in the last decade<br />

kayahan.com


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Carmen Nawrath<br />

Head of Sales<br />

Telefon: 0049/6131/992-245<br />

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