DER KONSTRUKTEUR 06/2023
DER KONSTRUKTEUR 06/2023
DER KONSTRUKTEUR 06/2023
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<strong>06</strong><br />
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Juni <strong>2023</strong><br />
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nötig<br />
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EDITORIAL<br />
MENSCH UND MASCHINE –<br />
ALLIANZ <strong>DER</strong> ZUKUNFT?<br />
Künstliche Intelligenz (KI) durchdringt in atemberaubender<br />
Geschwindigkeit unsere Alltagswelt in Form digitaler<br />
Assistenten, kooperativer Roboter, autonomer Fahrzeuge und<br />
Chatbots wie ChatGPT. In der Entwicklung, Konstruktion und<br />
Optimierung von Maschinen und Anlagen lässt sie sich im<br />
digitalen Zwilling gewinnbringend nutzen. Aber auch in<br />
anderen Bereichen wird sie sich durchsetzen. Denn im Vergleich<br />
zur Datenverarbeitung ist KI in der Lage, in die Zukunft zu<br />
schauen. KI kann beispielsweise die Bewegung eines Autos<br />
prognostizieren und seine Kollisionswahrscheinlichkeit<br />
reduzieren. KI kann unzählige Bilder in der medizinischen<br />
Diagnostik durchsuchen und sie kann den Ausfall von<br />
Maschinen voraussagen. Trotz vieler Vorteile ist die Verunsicherung<br />
groß. Fragen nach der Zukunft unserer Arbeitsplätze sind<br />
an der Tagesordnung. Auch, ob Maschinen zur Übermacht<br />
werden. Wie sollten wir der Digitalisierung also begegnen?<br />
Wie verknüpfen wir menschliche und maschinelle Intelligenz<br />
konstruktiv miteinander? Und welche Rolle spielt KI in der<br />
Robotik? Über diese Fragen sprachen wir mit Helmut Schmid,<br />
Experte im Bereich Automatisierung (Seite 14). In unserer<br />
Titelstory ab Seite 10 tauchen wir in die Praxis ein und stellen<br />
Ihnen modulare Roboter-Kits für die industrielle Fertigung<br />
vor. Im Einsatz sind leichtbauende Roboterbremsen, die ein<br />
sensorloses Monitoring erlauben. Und dann lassen Sie sich doch<br />
einfach von Miroki verzaubern, einer Roboter-Persönlichkeit mit<br />
einer Tiefe, wie sie bislang keine Maschine besaß (Seite 18).<br />
Ein perfektes Zusammenspiel von Mensch<br />
und Maschine, das ist die Basis all unseres<br />
Schaffens.<br />
Mit größter Leidenschaft und Gefühl für das<br />
größte und das kleinste Ganze heben unsere<br />
Ingenieure die Sumitomo Drive Technologies<br />
DNA mit der Aktuator-Produktfamilie TUAKA<br />
auf das nächste Level.<br />
Willkommen TUAKA. Willkommen Zukunft.<br />
Eine inspirierende Lektüre wünscht Ihnen<br />
Ihre<br />
Nicole Steinicke<br />
Chefredakteurin<br />
n.steinicke@vfmz.de<br />
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HALLE B6 · STAND 321
INHALT<br />
<strong>06</strong><br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
03 Editorial: Mensch und Maschine – Allianz der Zukunft?<br />
<strong>06</strong> Standpunkt:<br />
Droht Europa eine KI-Blockade?<br />
07 Aktuelles<br />
08 Konstruktion 2030:<br />
Design für Ressourceneffizienz<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
10 TITELSTORY<br />
Industrielle Automatisierung neu gedacht<br />
18<br />
14 INTERVIEW<br />
Wie innovativ sind wir?<br />
Im Gespräch mit Helmut Schmid über KI,<br />
Digitalisierung und die Robotik von morgen<br />
18 Ein Fuchs revolutioniert die Robotik<br />
22 Lineartechnik: Ein variables Leichtgewicht<br />
24 Produktinformationen<br />
WERKSTOFF- UND VERBINDUNGSTECHNIK<br />
26 Designflexibilität trifft Edelstahl<br />
28 CAD-Dateien – Ein Format für alle<br />
29 Produktinformationen<br />
30 Recycelte Carbonfasern für den Leichtbau<br />
26<br />
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
32 Maschinenkomponenten digital überwachen<br />
34 Mehr Sicherheit bei hohen Touren<br />
36 Produktinformationen<br />
32<br />
4 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> www.derkonstrukteur.de
SPECIAL<br />
MOTION AND DRIVES<br />
38 Mit intelligenter Antriebstechnik<br />
Potentiale ausschöpfen<br />
42 KLARTEXT<br />
Was sind die Trends in der Antriebstechnik?<br />
44 Das Getriebe macht den Roboter<br />
47 Produktinformationen<br />
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SERVICE<br />
50 Impressum<br />
51 Vorschau<br />
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STANDPUNKT<br />
DROHT EUROPA EINE<br />
KI-BLOCKADE?<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
Aktuell stimmen die Ausschüsse Industrie und Justiz im EU-<br />
Parlament über das europäische KI-Gesetz (Künstliche Intelligenz)<br />
ab. Welche Auswirkungen dies auf Wettbewerbsfähigkeit,<br />
Innovationskraft und Umsetzbarkeit haben kann, sollte<br />
nicht unterschätzt werden. Ein Kommentar von Prof. Claus<br />
Oetter, Geschäftsführer VDMA Software und Digitalisierung.<br />
Es ist gut, dass sich das EU-Parlament auch intensiv mit den<br />
Chancen und nicht nur mit den Risiken von Künstlicher Intelligenz<br />
(KI) beschäftigt. Viele der nun zur Abstimmung stehenden<br />
DAS KI-GESETZ DARF NICHT IN<br />
EINE KI-BLOCKADE MÜNDEN<br />
Vorschläge gehen in die richtige Richtung, aber die Debatte ist<br />
immer noch stark von der Betonung der Risiken und von<br />
kleinteiligen regulatorischen Ansätzen geprägt. Noch sind<br />
die Vorschläge viel zu kompliziert, um einen innovationsfreundlichen<br />
Rahmen für die Entwicklung und den Einsatz<br />
von Künstlicher Intelligenz in Europa bilden zu können.<br />
Insbesondere kleine und mittlere Unternehmen<br />
werden eher verunsichert als motiviert.<br />
Dies gilt auch für den Einsatz von Künstlicher<br />
Intelligenz in der Industrie: Unternehmen<br />
brauchen unbedingt Rechtsicherheit und<br />
klare, einfach anzuwendende Regeln. Vor<br />
allem im Maschinen- und Anlagenbau<br />
mit Tausenden kleinen und mittelständischen<br />
Unternehmen sowie<br />
den zahlreichen kundenspezifischen<br />
Anwendungen sind komplizierte<br />
Regelwerke und langwierige<br />
Zertifizierungsverfahren Gift<br />
für die Innovation und die<br />
Wettbewerbsfähigkeit. Dabei<br />
sind die Risiken von KI in der<br />
industriellen Anwendung<br />
begrenzt: Schließlich sind<br />
Maschinen bereits seit langem<br />
schon Gegenstand von<br />
umfangreichen Sicherheitsvorschriften,<br />
die auch beim<br />
Einsatz von Künstlicher<br />
Intelligenz gelten.<br />
Wir fordern daher die EU-<br />
Politik auf, die KI-Verordnung<br />
hinsichtlich der Auswirkungen<br />
auf Wettbewerbsfähigkeit, Innovationskraft<br />
und Umsetzbarkeit<br />
auf den Prüfstand zu stellen.<br />
Wichtig wird es sein, ausreichende<br />
Übergangsfristen vorzusehen,<br />
damit die notwendigen Normen<br />
rechtzeitig fertig werden und die Unternehmen sich vorbereiten<br />
können. Ansonsten droht Europa eine KI-Blockade.“<br />
Der VDMA vertritt 3.600 deutsche und europäische Unternehmen<br />
des Maschinen- und Anlagenbaus. Die Unternehmen beschäftigen<br />
insgesamt rund 3 Millionen Menschen in der EU-27,<br />
davon mehr als 1,2 Millionen allein in Deutschland. Damit ist<br />
der Maschinen- und Anlagenbau unter den Investitionsgüterindustrien<br />
der größte Arbeitgeber, sowohl in der EU-27 als auch<br />
in Deutschland. Er steht in der Europäischen Union für ein<br />
Umsatzvolumen von geschätzt 770 Milliarden Euro. Rund<br />
80 Prozent der in der EU verkauften Maschinen und Anlagen<br />
stammen aus einer Fertigungsstätte im Binnenmarkt.<br />
Bild: VDMA<br />
www.vdma.org<br />
PROF. CLAUS OETTER,<br />
GESCHÄFTSFÜHRER VDMA SOFTWARE UND DIGITALISIERUNG<br />
UND LEITER ABTEILUNG INFORMATIK<br />
6 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong>
LEE FEIERT 75-JÄHRIGES FIRMENBESTEHEN<br />
In diesem Jahr feiert The Lee Company ihr 75-jähriges Bestehen. Der Spezialist<br />
für Miniaturhydraulik aus Westbrook, Connecticut, USA, ist einer der führenden<br />
Hersteller von Kleinstventilen, Blenden und Drosseln für die anspruchsvollsten<br />
Branchen der Industrie. In den 1940er-Jahren nahm das Unternehmen seinen<br />
Betrieb noch als reiner Luftfahrtzulieferer auf. Heute leisten Lee-Komponenten<br />
ihren Dienst darüber hinaus in der Automotive-Branche, der Medizintechnik,<br />
dem Maschinenbau und der Raumfahrt. Historische Meilensteine des Unternehmens<br />
sind insbesondere in der Raumfahrt zu finden. Lee Ventile sorgten<br />
bereits bei der ersten Mondlandung 1969 dafür, dass den Astronauten die<br />
richtige Menge an Sauerstoff während ihrer Mondspaziergänge zur Verfügung<br />
stand. Auch im aktuellen Artemis-Programm der NASA ist Lee wieder als<br />
Zulieferer von Kleinstkomponenten für den Einsatz im All und auf dem Mond<br />
vertreten. Die deutsche Niederlassung Lee Hydraulische Miniaturkomponenten GmbH mit Sitz in Sulzbach/Taunus versorgt seit<br />
über 40 Jahren den DACH-Raum mit qualitativ hochwertigen und zuverlässigen Fluid-Control-Lösungen.<br />
www.theleeco.com/de/<br />
STÖBER BESETZT<br />
GESCHÄFTSFÜHRUNG MIT<br />
RAINER WEGENER NEU<br />
Zum 1. März <strong>2023</strong> gab es einen<br />
Führungswechsel im Familienunternehmen<br />
Stöber Antriebstechnik<br />
in Pforzheim: Rainer<br />
Wegener übernimmt die<br />
Geschäftsführung. Er folgt auf<br />
Patrick Stöber und Andreas<br />
Thiel. Die ehemaligen geschäftsführenden<br />
Gesellschafter<br />
AUTOMATION<br />
werden die strategische<br />
Ausrichtung des Unternehmens<br />
als aktive Gesellschafter weiter<br />
mitbestimmen. Beide haben<br />
20 Jahre daran mitgewirkt, eine<br />
international erfolgreiche<br />
Firmengruppe aufzubauen und<br />
legen, wie in den Generationen<br />
davor, Wert darauf, dass Stöber<br />
ein Familienbetrieb bleibt. „Wir<br />
freuen uns sehr, dass wir mit<br />
Rainer Wegener einen Experten<br />
und langjährigen Mitarbeiter<br />
für diese Position gewinnen<br />
konnten“, sagt Patrick Stöber<br />
und Rainer Wegener ergänzt:<br />
„Die Stöber Gruppe in die<br />
Zukunft zu führen, ist eine<br />
große Verantwortung für mich.<br />
Aber auch eine sehr große<br />
Ehre.“ Wegener startete bei<br />
Stöber im Jahr 2001 als<br />
Vertriebsleiter Deutschland<br />
und war zuletzt Bereichsleiter<br />
Management Center Sales und<br />
Mitglied der Geschäftsleitung.<br />
www.stoeber.de<br />
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KONSTRUKTION 2030<br />
DESIGN FÜR<br />
RESSOURCENEFFIZIENZ<br />
Das VDI Zentrum Ressourceneffizienz hat einen Online-<br />
Baukasten für die Entwicklung ressourceneffizienter Produkte<br />
entwickelt. Wie kann das Tool Konstruierende bei der<br />
Entwicklung von nachhaltigen Designs unterstützen?<br />
Mit dem kostenlosen Baukasten „Design für Ressourceneffizienz“<br />
wird Konstruierenden ein übersichtlicher Zugang zu Methoden<br />
und Arbeitsmitteln für die gezielte Entwicklung ressourceneffizienter<br />
Produkte eröffnet. Die Arbeitsmittel unterstützen<br />
die ganzheitliche Entwicklung durch die Berücksichtigung<br />
des Ressourceneinsatzes sowie von Emissionen und Abfall in<br />
<strong>DER</strong> BAUKASTEN UMFASST<br />
METHODEN UND HILFSMITTEL<br />
ZUR RESSOURCENSCHONENDEN<br />
PRODUKTENTWICKLUNG<br />
Welche Optimierungsmöglichkeiten können für ein<br />
bereits existierendes Produkt angewandt werden?<br />
Verbesserungen sind unter anderem denkbar in Hinblick<br />
auf den Materialeinsatz, die Geometrie, die Baustruktur oder<br />
die Energieversorgung. Relevante Ansätze sind beispielsweise:<br />
Verlängerung der Lebensdauer, Leichtbauweise, Fertigungsgerechtheit<br />
oder Recycelbarkeit. Im Rahmen der Produktverbesserung<br />
können hier die „Handlungsempfehlungen“ Wege<br />
zur ressourceneffizienten Gestaltung aufzeigen, der „Ressourcencheck“<br />
Konstruktionshinweise geben und die „Lebenswegorientierte<br />
Ressourcenbewertung“ ökologische Schwachstellen<br />
am bestehenden Produkt aufdecken. Erstellt werden die Online-<br />
Tools im Auftrag des Bundesumweltministeriums.<br />
Bilder: VDI ZRE<br />
www.ressource-deutschland.de<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
allen Lebenswegphasen. Unterstützt wird die Entwicklung von<br />
nachhaltigen Designs, mit Fokus auf ökologischer und somit<br />
indirekt auch ökonomischer Nachhaltigkeit. Viele Arbeitsmittel<br />
haben dabei einen Bezug zum Ecodesign, so beispielsweise<br />
die „Handlungsempfehlungen“, die „Ressourcenorientierte<br />
Konzeptbewertung“ und die „Methodensammlung“.<br />
Wie ist der Baukasten aufgebaut und wie wird er verwendet?<br />
Der Web-Baukasten führt zuerst die vier Hauptphasen des<br />
allgemein gefassten, branchenunabhängigen Prozesses des Entwickelns<br />
und Konstruierens nach Pahl und Beitz auf. Die Phasen<br />
sind anklickbar und im nächsten Schritt werden die für die Phase<br />
relevanten Arbeitsmittel zur Unterstützung der Entwicklung<br />
ressourceneffizienter und umweltgerechter Produkte dargestellt.<br />
Die Arbeitsmittel sind einer der folgenden Kategorien zugeordnet:<br />
Wissensaufbau und Selbsteinschätzung, Strategie und Geschäftsmodell,<br />
Analysemethodenset, Entwicklungsmethodenset.<br />
Arbeitsmittel, die über alle Entwicklungsphasen anwendbar sind,<br />
finden sich unter dem Auswahlfeld „Gesamte Produktentwicklung“.<br />
Die Konstruierenden können so entsprechend ihrem Anwendungsfall<br />
und ihrer Entwicklungsphase gezielt Arbeitsmittel<br />
zur Anforderungsermittlung und Lösungserarbeitung auswählen.<br />
8 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> www.derkonstrukteur.de<br />
SÖREN LENZ, M. SC.<br />
Wissenschaftlicher Mitarbeiter für Produktentwicklung,<br />
VDI Zentrum Ressourceneffi zienz (VDI ZRE) GmbH,Berlin
28. FAKUMA IM ZEICHEN <strong>DER</strong> KREISLAUFWIRTSCHAFT<br />
Die 28. Fakuma, internationale Fachmesse für Kunststoffverarbeitung,<br />
wird vor allem die Kreislaufwirtschaft in den Blick<br />
nehmen. Der Termin 17. bis 21. Oktober in den Friedrichshafener<br />
Messehallen ist gesetzt. Die Fakuma ist Branchen- und Technologiebarometer<br />
für Extrusionstechnik, Thermoformen und 3D-<br />
Druck und stellt sich auch in diesem Jahr den Themen Digitalisierung,<br />
Prozessautomatisierung und Energieeffizienz. „Kreislaufwirtschaft<br />
und Nachhaltigkeit sind vor allem für unsere Branchen<br />
keine bloßen Schlagwörter“, so Annemarie Schur, Fakuma-<br />
Projektleiterin beim Messeveranstalter Schall. „Wir erleben<br />
deutlich, dass eine möglichst nachhaltige Kunststoffproduktion<br />
und -bearbeitung für Hersteller und Anwender in den Mittelpunkt gerückt ist.“ Im Fokus stünden vor allem hochwertige und<br />
langlebige Hightech-Lösungen, die in unterschiedlichsten Branchen zum Einsatz kommen und dort unverzichtbar seien. Auch<br />
für <strong>2023</strong> werden mehr als 40 Prozent Aussteller aus dem Ausland erwartet.<br />
www.fakuma-messe.de<br />
VORSTAND FINANZEN<br />
BEI HARTING<br />
NEU BESETZT<br />
Die Harting Technologiegruppe<br />
hat ein weiteres Vorstandsmitglied<br />
ernannt. Seit Anfang<br />
Mai steht Björn Lahm dem<br />
Ressort Global Finance mit<br />
dem Zentralbereich Finance<br />
vor. Unter seiner Leitung<br />
stehen zudem die Teilbereiche<br />
Controlling, Accounting,<br />
Mehr als nur Zylinder<br />
ahp.de<br />
Treasury & Insurance und<br />
Internal Audit. Die stellvertretende<br />
Vorstandsvorsitzende,<br />
Maresa-Harting-Hertz, trägt<br />
weiterhin als Vorstandsmitglied<br />
die Verantwortung für die<br />
Sektoren Global Procurement,<br />
Global Facility Management<br />
sowie International Tax<br />
Management. Philip Harting,<br />
Vorstandsvorsitzender der<br />
Harting Technologiegruppe,<br />
zeigt sich erfreut über den<br />
Neuzugang im Unternehmen:<br />
„Mit Herrn Lahm stärken wir<br />
unser Unternehmen für<br />
unseren internationalen<br />
Wachstumskurs.“<br />
www.harting.com<br />
Wir feiern<br />
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TITELSTORY<br />
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
INDUSTRIELLE<br />
AUTOMATISIERUNG<br />
NEU GEDACHT<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Simone Dauer, Pressereferentin, Chr. Mayr GmbH + Co. KG ,<br />
Eichenstraße 1, 87665 Mauerstetten<br />
In Zeiten des Fachkräftemangels sind intelligente Roboter-Lösungen gefragt,<br />
die sich nicht nur kosteneffizient, platzsparend und schnell integrieren lassen, sondern<br />
auch einfach zu bedienen sind und die nötige Flexibilität gewährleisten. Eine Antwort<br />
darauf bietet das Unternehmen Robco aus München mit seinen modularen Roboter-Kits<br />
für die industrielle Fertigung. In den Robotern im Einsatz: schlanke, leichtbauende<br />
Roboterbremsen aus dem Standard-Baukasten von Mayr Antriebstechnik.<br />
10 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> www.derkonstrukteur.de
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
schritte machen die Integration komplex. Dass sich die Investition<br />
gerade für kleine und mittelständische Unternehmen (KMUs)<br />
schnell amortisieren muss und die Roboter insgesamt wenig<br />
Platz auf der Produktionsfläche einnehmen sollten, versteht sich<br />
fast schon von selbst. „Mit unseren flexiblen und anpassbaren<br />
modularen Roboter-Kits wollen wir dieser Zielgruppe einen einfachen<br />
Einstieg in die Automatisierung ermöglichen“, beschreibt<br />
Paul Maroldt, Co-Founder und Head of Robot Engineering bei<br />
Robco die Herangehensweise.<br />
PLUG-AND-PLAY-LÖSUNG FÜR ROBOTERARME<br />
Das Unternehmen wurde ursprünglich an der Technischen<br />
Universität München gegründet und basiert auf Forschung,<br />
Produktentwicklung und seit 2013 auch auf einer starken kommerziellen<br />
Umsetzung. „Wir bieten für unsere Roboterarme<br />
<strong>DER</strong> BAUKASTEN ERMÖGLICHT<br />
ÜBER 2000 ROBOTER-<br />
KINEMATIKEN AUS NUR<br />
12 STANDARD-MODULEN<br />
eine Auswahl an Modulen, die innerhalb kurzer Zeit auch von<br />
ungeschultem Personal zu verschiedenen Konfigurationsmöglichkeiten<br />
zusammengebaut werden können“, so Paul Maroldt.<br />
Dadurch entstehen mit einem Baukastenprinzip Roboter, die<br />
individuell auf die Bedürfnisse der jeweiligen Anwendung zugeschnittenen<br />
sind. Durch die von Robco entwickelte Software<br />
können diese innerhalb weniger Minuten neue Automatisierungsprozesse<br />
ausführen. Das ist nicht nur hilfreich bei der<br />
Im Kampf gegen den Fachkräftemangel stehen kleine und mittelständische<br />
Industrieunternehmen heute vor einer Vielzahl<br />
an Herausforderungen, gerade auch, wenn es um die Integration<br />
von Roboter-Lösungen geht. So ist beispielsweise das Investment<br />
für Roboterzelle, Peripherie, Integration und Sicherheit<br />
einerseits hoch, die Zahl der Anwendungsfälle andererseits dagegen<br />
begrenzt. Damit sind bisherige Lösungen oft nur bedingt<br />
geeignet für ein Produktionsprogramm mit vielen verschiedenen<br />
Varianten in kleinen Mengen. Auch die Programmierung und das<br />
häufig aufwendige Anlernen der Roboter für bestimmte Arbeits-<br />
FE<strong>DER</strong>DRUCKBREMSEN FÜR<br />
SERVOMOTOREN<br />
Roboterarme dürfen nach Ausschalten des Stroms,<br />
bei Stromausfall oder Not-Halt nicht unkontrolliert<br />
absinken oder abstürzen. Für die nötige Sicherheit<br />
sorgen die schlanken, leichtbauenden Roboterbremsen,<br />
die Mayr Antriebstechnik auf der Automatica <strong>2023</strong><br />
vorstellt. Mit der Roba-Servostop-Baureihe hat das<br />
Unternehmen Federdruckbremsen für Servomotoren<br />
entwickelt, die speziell an die hohen Anforderungen<br />
der Robotik angepasst sind – nicht nur in der Industrie,<br />
sondern zum Beispiel auch für die Medizintechnik.<br />
Wichtige Aspekte, die bei den Bremsen heute immer<br />
mehr gefragt werden, sind unter anderem Energiesparpotenzial,<br />
einfache Integrierbarkeit oder intelligentes<br />
Monitoring – und einfaches Handling in der Praxis.<br />
www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> 11
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
02<br />
01<br />
01 Die Roboterarme von Robco können innerhalb<br />
kurzer Zeit auch von ungeschultem Personal in<br />
verschiedenen Konfigurationsmöglichkeiten<br />
zusammengebaut werden<br />
03<br />
02 Die moderne No-Code-Bedienung ermöglicht<br />
Anwendern, nicht nur die Installation selbst<br />
durchzuführen, sondern auch Anpassungen während<br />
des gesamten Lebenszyklus vorzunehmen<br />
03 Mit dem Baukastenprinzip entstehen Roboter,<br />
die individuell auf die Bedürfnisse der jeweiligen<br />
Applikation zugeschnitten sind<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN TITELSTORY<br />
Integration, sondern auch beim Erlernen neuer Fähigkeiten.<br />
„Die moderne No-Code-Bedienung ermöglicht unseren Kunden,<br />
nicht nur die Installation selbst durchzuführen, sondern auch<br />
Anpassungen während des gesamten Lebenszyklus vorzunehmen“,<br />
ergänzt Paul Maroldt. Speziell abgestimmte Roboterzellen<br />
ermöglichen zudem eine Reduzierung der Integrationszeit<br />
auf unter einen Tag.<br />
ZERTIFIZIERTE TECHNIK MADE IN GERMANY<br />
Die Roboter von Robco sind nach der Industrieroboter-Norm<br />
DIN EN ISO 10218-1 vom TÜV Nord zertifiziert. Neben einer<br />
Reichweite von bis zu 2 m, einer Tragkraft von bis zu 20 kg und<br />
einer Geschwindigkeit von maximal 2 m/s zeichnen sie sich<br />
durch eine Wiederholgenauigkeit von 0,1 mm aus. Mit dem<br />
modularen Baukastenprinzip sind vom 2-Achs-Roboter bis zum<br />
8-Achser verschiedene Konfigurationen möglich. Eine Verbindung<br />
mit Klemmen hält dabei die Module zusammen. „Der Roboterarm<br />
erkennt sich selbst und kann einen digitalen Zwilling<br />
von sich erstellen“, erläutert Paul Maroldt. „Jedes Modul hat dafür<br />
einen Chip mit gespeicherten Informationen zu Kinematik und<br />
dem dynamischen Modell wie zum Beispiel Masse, Geometrie<br />
und Antrieb an Board.“ Die Antriebsmodule, bestehend aus<br />
Motor, Getriebe und Bremse sind in drei Größen mit verschiedenen<br />
Drehmomenten erhältlich.<br />
SICHERE UND ZUVERLÄSSIGE<br />
ROBOTERBREMSEN<br />
Die Sicherheitsbremsen in den Antriebsmodulen halten die Achsen<br />
beim Ausschalten des Stroms, bei Stromausfall oder Not-Halt<br />
zuverlässig und sicher in ihrer Position. Sie sorgen also dafür,<br />
dass in diesen Situationen bewegte Lasten nicht unkontrolliert<br />
DURCH IHRE SCHLANKE BAUFORM<br />
UND DAS GERINGE GEWICHT SIND<br />
DIE SICHERHEITSBREMSEN IDEAL<br />
FÜR DIE ROBOTIK GEEIGNET<br />
absinken oder abstürzen. „Die Bremsen mussten mit ihrem<br />
Gewicht und ihrer Größe zu unseren Modulen passen, also sehr<br />
klein und leicht sein“, beschreibt Paul Maroldt die Anforderungen.<br />
„Die Standardbremsen von Mayr Antriebstechnik haben<br />
sich hier sehr gut geeignet.“ Das Familienunternehmen aus<br />
Mauerstetten im Allgäu hat speziell für die Robotik schlanke,<br />
leichtbauende und gleichzeitig leistungsdichte Bremsen in Hohlwellenausführung<br />
im Programm. Bernd Kees, Produktmanager<br />
bei Mayr Antriebstechnik erklärt: „Bei Leichtbaurobotern wird<br />
12 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> www.derkonstrukteur.de
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
meist eine Hohlwellenkonstruktion zur Leitungsdurchführung<br />
im Innenraum bevorzugt, damit keine außenliegenden Leitungen<br />
stören. Die Baureihe Roba-Servostop Cobot lässt sich aufgrund<br />
ihres Aufbaus perfekt in diese Konstruktionen integrieren.<br />
Wir wollen, dass die Roboter eine möglichst hohe Dynamik erreichen.<br />
Dafür müssen die rotierenden Teile der Leichtbaubremsen<br />
ein möglichst geringes Massenträgheitsmoment haben.“<br />
MODULARES BAUKASTENKONZEPT<br />
FÜR ROBOTERBREMSEN BIETET FLEXIBILITÄT<br />
Im Bereich der Servobremsen bietet Mayr Antriebstechnik ein<br />
smartes Baukastenprinzip, das eine breite Auswahl an verfügbaren<br />
Standardlösungen abdeckt und das gut zum modularen<br />
Konzept der Roboterarme passt. „Der neue Standardbaukasten,<br />
der jetzt auch die Hohlwellen-Ausführungen umfasst, schafft<br />
nicht nur ein hohes Maß an Flexibilität für die verschiedenen<br />
Einbausituationen“, so Bernd Kees weiter. „Sondern für Anwender<br />
bedeutet das auch einen leichten und unkomplizierten Zugang<br />
zu den Bremsen und einen schnellen Überblick über die<br />
einzelnen Lösungen.“<br />
SENSORLOSES MONITORING FÜR<br />
INTEGRIERTE, KLEINE BREMSEN<br />
Für die Sicherheit von Mensch und Maschine sind kurze Anhaltewege<br />
wichtig. Entscheidend für den Bremsweg sind dabei die<br />
Schaltzeiten der Bremse. Denn in der Zeit des freien Falls, bis die<br />
Bremse schließt und die Verzögerung einsetzt, beschleunigt sich<br />
die Masse zusätzlich – unter Umständen so extrem, dass die zulässigen<br />
Werte der Bremse überschritten werden. Anwender sollten<br />
daher bei der Auswahl der Sicherheitsbremsen auf möglichst<br />
kurze, verifizierte Schaltzeiten achten – und auch darauf, dass<br />
diese Schaltzeiten über die gesamte Lebensdauer der Bremse<br />
eingehalten werden. Hier sind Monitoring-Lösungen wichtig.<br />
Bislang waren Servobremsen aufgrund der kleinen Luftspalte<br />
oder aber ihrer Einbausituation gar nicht überwachbar.<br />
Mayr Antriebstechnik bietet jetzt allerdings eine intelligente<br />
Lösung für sensorloses Bremsenmonitoring. Das nachrüstbare<br />
Modul Roba-Brake-Checker erkennt durch eine erweiterte Analyse<br />
von Strom und Spannung die Bewegung der Ankerscheibe<br />
und weiß, in welchem Zustand sich die Bremse befindet. Das<br />
Modul arbeitet sensorlos und leistet neben<br />
der Überwachung von Schaltzustand und<br />
kritischer Spulentemperatur auch eine<br />
präventive Funktionsüberwachung<br />
auf Verschleiß, Funktions reserve<br />
und Fehler.<br />
04<br />
04 Die Roba-Servostop-<br />
Sicherheitsbremsen sind mit<br />
ihrer äußerst schlanken Bauform<br />
und dem geringen Gewicht auf<br />
die Anforderungen der Robotik<br />
zugeschnitten<br />
GUTE ORIENTIERUNG IST<br />
FÜR UNS EIN MUSS<br />
Mit unserem Standardbaukasten ist es<br />
uns gelungen, dem Anwender bei der<br />
Auslegung und Auswahl unserer Bremsen<br />
eine unkomplizierte Lösung zu bieten.<br />
Zusätzlich liefern wir auch den Zugang<br />
zu allen notwendigen Daten wie zum<br />
Beispiel die Definition der Bremsmomente,<br />
Schaltzeiten, Massenträgheiten,<br />
Reibarbeiten bei Notstopp, die Anzahl<br />
zulässiger Notstopps bei verschiedenen<br />
Anwendungsbedingungen oder auch<br />
Informationen zur geometrischen Anbindung.<br />
Das sorgt für eine gute Orientierung.<br />
BERND KEES, Produktmanager<br />
bei Mayr Antriebstechnik, Mauerstetten<br />
ENDPRÜFUNG: 100%-QUALITÄTSKONTROLLEN<br />
Neben zahlreichen qualitätssichernden Maßnahmen während<br />
des Konstruktions- und Fertigungsprozesses führt Mayr<br />
Antriebstechnik auch eine umfassende Endprüfung durch. So<br />
wird jede einzelne Sicherheitsbremse, die das Werk verlässt,<br />
nach der Komplettmontage und Einstellung einer 100%-Prüfung<br />
unterzogen. Alle ermittelten Messwerte werden zusammen mit<br />
der dazugehörigen Seriennummer der Bremse in einer elektronischen<br />
Datenbank archiviert. Dies gewährleistet eine 100-prozentige<br />
Rückverfolgbarkeit.<br />
Bilder: 01 – 03 Robco, sonstige Mayr<br />
www.mayr.com<br />
www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> 13
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
AI<br />
WIE INNOVATIV SIND WIR?<br />
IM GESPRÄCH MIT HELMUT SCHMID ÜBER KI,<br />
DIGITALISIERUNG UND DIE ROBOTIK VON MORGEN<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Helmut Schmid ist nicht nur Spezialist für innovative Geschäftsentwicklung,<br />
sondern auch ein Experte auf dem Gebiet der Robotik.<br />
Er hat viele Gesellschaften gegründet und erfolgreich entwickelt,<br />
Unternehmen saniert und reorganisiert sowie Absatzkanäle neu positioniert.<br />
Wir sprechen mit ihm über Ideen, die ein Start-up erfolgreich machen,<br />
über Mut und über die Robotik von morgen.<br />
Nicole Steinicke: Herr Schmid, Sie gründeten 2016 die<br />
Universal Robots (Germany) GmbH in München, als<br />
Tochterunternehmen der Universal Robots A/S, Odense.<br />
Innerhalb von fünf Jahren entwickelten Sie die Gesellschaft<br />
in Westeuropa von einem Start-up zu einem Marktführer.<br />
Wie haben Sie das geschafft?<br />
Helmut Schmid: Mit einem hochmotivierten Team, großartigen<br />
Produkten sowie mutigen und aktiven Partnern. Hört sich einfach<br />
und logisch an, ist es aber nicht, da es doch einiges zu beachten<br />
gibt. Wenn Sie allein starten, zählt jeder Mitarbeiter und<br />
muss fachlich und vor allem persönlich passen, um eine außer-<br />
gewöhnlich rasante Reise in einem Start-up mitzugehen. Die<br />
sogenannte Extrameile, Spaß, aber auch Entbehrungen gehören<br />
hier maßgeblich mit dazu. Dies gilt auch für das Partnernetzwerk,<br />
das stark gefordert ist und sich im selben Tempo mit entwickeln<br />
muss. Begeisterung und Überzeugung sind hier wichtig, um die<br />
Partner nicht schon frühzeitig wieder zu verlieren.<br />
Nicole Steinicke: Ideen sind wichtige Impulse für Wachstum,<br />
Arbeitsplätze und den zukünftigen Erfolg des Wirtschaftsstandorts<br />
Deutschland. Ein Start-up zu gründen, braucht<br />
allerdings auch Mut. Was geben Sie Innovatoren mit auf den<br />
Weg und wie unterstützen Sie „junge“ Unternehmen?<br />
14 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> www.derkonstrukteur.de
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
Helmut Schmid: Es ist wichtig, sich Gedanken zu machen, ob ein Kunde das Produkt wirklich<br />
braucht und nicht darauf zu vertrauen, dass ein super innovatives Produkt allein reicht.<br />
Das ideale Kundenprofil (ICP) für das jeweils neu entwickelte Produkt zu finden und den<br />
Kundennutzen eindeutig herauszuarbeiten, sollte zu Beginn im Fokus stehen. Danach so<br />
schnell wie möglich in Vertrieb und Marketing investieren, denn es gibt keinen eindeutigeren<br />
Beweis, ob ein Produkt für den Markt passt oder nicht als zahlende Kunden und die<br />
dazugehörigen Bestelleingänge. Wenn der erste Versuch nicht funktioniert, was durchaus<br />
der Fall sein kann, sofort ändern, etwas Neues ausprobieren, weitermachen und schnell<br />
daraus lernen. Fail but fail fast und nicht zu Tode optimieren, sondern etwas anderes versuchen.<br />
Hier unterstütze ich darin, das Bewusstsein zu schärfen und Wege aufzuzeigen, wie<br />
man das gemeinsam erreichen kann. Denn, wenn es den mutigen Gründern an etwas fehlt,<br />
ist dies meistens nur Erfahrung.<br />
Nicole Steinicke: Als Experte in den Bereichen Automatisierung und Robotik begleiten<br />
Sie die Trends insbesondere mit Blick auf wirtschaftliche industrielle Prozesse.<br />
Welche Rolle wird hierbei künstliche Intelligenz (KI) in Zukunft spielen? In welchen<br />
Einsatzgebieten sehen Sie den größten Nutzen?<br />
Helmut Schmid: Künstliche Intelligenz spielt bereits heute in der Forschung eine entscheidende<br />
Rolle, wird aber zukünftig auch in industriellen Anwendungen immer wichtiger werden.<br />
KI wird sich permanent weiterentwickeln und nicht mehr wegzudenken sein. So werden<br />
Roboter voraussichtlich komplexe Aufgaben selbstständig erlernen und ohne großen<br />
Programmieraufwand schnell einsatzfähig sein. Der Weg zur DIY-Robotik (Do it yourself)<br />
wird dadurch noch schneller erreichbar sein. KI wird mit entscheidend für die Weiterentwicklung<br />
der mobilen Robotik (AMR) sein, um die Umgebung und Interaktion mit den<br />
Menschen noch besser wahrzunehmen, Entscheidungen zu treffen und sicher in einem<br />
hochdynamischen Umfeld zu navigieren. Aufgrund der enormen Datenmengen, die verarbeitet<br />
werden können, werden Einsatzgebiete wie die Qualitätskontrolle, die Optimierung<br />
von logistischen Prozessen und Prozesse und Abläufe im Allgemeinen im Fokus stehen.<br />
Aber auch außerhalb der Industrie wird der Einsatz von KI & Robotik in der Medizin, im<br />
Agrarsektor und in Service- und Dienstleistungsbereichen eine sehr wichtige Rolle spielen.<br />
PODCAST: ROBOTIK IN <strong>DER</strong> INDUSTRIE<br />
DAS<br />
ROBOTER-<br />
GETRIEBE<br />
Alle zwei Wochen diskutieren Robert Weber und Helmut Schmid über Robotik<br />
in der Industrie – es geht um neue Technologien, Märkte, Menschen,<br />
Ausbildung und Anwendungen. Damit sollen vor allem auch kleine und<br />
mittelständische Unternehmen ermutigt werden, Robotik einzusetzen.<br />
Denn neben Künstlicher Intelligenz und dem Internet of Things wird Robotik<br />
in der industriellen Fertigung nahezu unverzichtbar. Mehr dazu auf Podigee<br />
unter https://robotikpodcast.podigee.io<br />
Die neue Baureihe SHG<br />
I höchste Drehmomentdichte<br />
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I lebenslange Spielfreiheit<br />
I große Hohlwelle<br />
I wartungsfreier Betrieb<br />
AUTOMATICA MÜNCHEN<br />
27. - 30.<strong>06</strong>.<strong>2023</strong><br />
Halle B6 | Stand 309<br />
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AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
UM MIT <strong>DER</strong> ENTWICKLUNG<br />
RUND UM KI MITHALTEN ZU<br />
KÖNNEN, SOLLTEN WIR MEHR<br />
AUFKLÄRUNGSARBEIT LEISTEN<br />
wovon denn gerade geredet wird, da alles in einen Topf geworfen<br />
wird. Aufklärung tut hier Not, und einige skandinavische<br />
Länder können hier als Vorbild sehr gut herhalten. Sie sind, wie<br />
im schulischen System, mit kostenfreien Angeboten schon ganz<br />
vorne mit dabei.<br />
Nicole Steinicke: Digitalisierung und KI sind zwar in aller<br />
Munde, bringen aber auch Unsicherheit in Unternehmen.<br />
Was macht die Lage so undurchsichtig und warum fühlen sich<br />
gerade kleine und mittelständische Betriebe überfordert?<br />
Helmut Schmid: Die Komplexität und die Schnelligkeit der Entwicklung<br />
birgt die Gefahr, nicht immer auf dem Laufenden zu<br />
sein und daher das richtige Verständnis für den jeweiligen Anwendungsfall<br />
aufzubringen. Alle reden über KI, meinen aber<br />
maschinelles Lernen, Deep Learning, spezielle Algorithmen<br />
oder sogar Neuronale Netze? Allein dieses Sammelsurium von<br />
Begrifflichkeiten macht es für Laien schon schwierig, zu wissen,<br />
Nicole Steinicke: Innovative Unternehmen wie Robominds<br />
stellen in diesem Jahr eine neue Entwicklung vor, die<br />
industriellen Robotern menschliche Intelligenz verleihen<br />
soll. Wie wirken sich derartige Entwicklungen auf den<br />
Faktor Mensch aus?<br />
Helmut Schmid: Es heißt bewusst künstliche Intelligenz und<br />
nicht menschliche Intelligenz, da enorme Unterschiede zwischen<br />
beiden bestehen. Ich sehe eine Vermischung der Begrifflichkeiten<br />
als sehr kritisch an, da das menschliche Gehirn und<br />
Bewusstsein aus Emotionen, Empfindungen, Empathie, sozialen<br />
Interaktionen, Gefühlen, Kreativität, Vorstellungskraft, Ironie<br />
und vielem mehr besteht. Wir Menschen sind einzigartig, jeder<br />
einzelne von uns. Wir sollten uns daher Maschinen und künstliche<br />
Intelligenz zu Nutze machen, um den enormen Herausforderungen<br />
wie dem demografischen Wandel, dem Fachkräftemangel<br />
und dem Erhalt des Wohlstandes für unsere Gesellschaft<br />
zu begegnen, aber nicht die Maschine menschengleich gestalten.<br />
Das hätte aus meiner Sicht verheerende Auswirkungen auf<br />
den Menschen und die Gesellschaft.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Nicole Steinicke: Ein wichtiger Indikator für die Innovationsfähigkeit<br />
eines Landes ist die Zahl der Patentanmeldungen.<br />
Im letzten Jahr war sie so niedrig, wie seit zehn Jahren nicht<br />
mehr. Während Erfindungen aus dem Bereich Elektrotechnik<br />
zunehmen, sinken sie dagegen aus dem Maschinenbau und der<br />
Automobilindustrie, wo wir traditionell eigentlich stark sind.<br />
Woran liegt das aus Ihrer Sicht? Hinken wir dem strukturellen<br />
Wandel hinterher, wenn wir an neue Entwicklungen im Bereich<br />
Digitalisierung, Automatisierung und künstliche Intelligenz<br />
oder auch in der Batterietechnologie denken?<br />
WIR HABEN IN DEUTSCHLAND<br />
IM BEREICH KI, ROBOTIK UND<br />
DIGITALISIERUNG MIT DIE<br />
BESTEN FORSCHER WELTWEIT<br />
16 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> www.derkonstrukteur.de
WIR DÜRFEN DEN ANSCHLUSS<br />
NICHT VERPASSEN<br />
Die Möglichkeiten der KI scheinen<br />
unendlich, dennoch habe ich den Eindruck,<br />
wir verschlafen den Aufbau einer<br />
eigenen KI-Industrie. Wir haben großartige<br />
Forscher und mutige Unternehmer.<br />
Doch durch Mangel an Kapital, Unterstützung<br />
der Industrie und Daten bleibt<br />
deutschen Firmen meist nur die Nische,<br />
in der sie sich etablieren können. Für<br />
Start-ups bilden zudem hohe Kosten und<br />
Bürokratie oft unüberwindbare Hürden.<br />
Das schnellste [µm]<br />
für lange Wege!<br />
High-Speed-Gantrys<br />
– einzeln und in Serie<br />
Anpassung Sensor/Kopf<br />
NICOLE STEINICKE,<br />
Chefredakteurin Der Konstrukteur<br />
Helmut Schmid: Nein, denn wir haben in Deutschland auf dem Gebiet der künstlichen<br />
Intelligenz, Robotik und Digitalisierung mit die besten Forscher und Industriepartner weltweit.<br />
Leider spielen aber Geld und Investitionen eine bedeutende und entscheidende Rolle.<br />
Wenn wir in Deutschland 2019 ca. 3,2 Mrd. $ in KI investiert haben, sind dies in China ca.<br />
15,2 Mrd. $ und in den USA rund 40 Mrd. $. Um den Anschluss nicht weiter zu verlieren,<br />
sollte mehr investiert oder als eine europäische Einheit gehandelt werden, um nicht das<br />
Szenario der verlorenen Batterietechnologie nochmal zu erleben. Dasselbe gilt für den<br />
deutschen Maschinen- und Anlagenbau, mit dem wir weltweit noch führend sind. Diesen<br />
Vorsprung gilt es, durch Investitionen zu halten, weiter auszubauen. Aber auch die schulischen<br />
Grundlagen und die Attraktivität der MINT-Fächer für die junge Generation sollten<br />
wir weiter interessant und zukunftsorientiert gestalten.<br />
Nicole Steinicke: Sie haben 30 Jahre Industrieerfahrung und fokussieren sich heute<br />
unter anderem auf umfassende Unternehmensberatung. Wie sieht diese aus?<br />
Helmut Schmid: Der Schwerpunkt meiner Beratungstätigkeit liegt auf dem erfolgreichen<br />
Auf- und Ausbau von Gesellschaften und der profitablen Umsetzung der Geschäftsmodelle.<br />
Hierbei spielt die Beratung in Fragen der Unternehmens-, Vertrieb-, Marketing- und<br />
Geschäftsentwicklungsstrategie die treibende Rolle. National, wie international. Das<br />
heißt vom Start-up zum Scale-up und weiter zum Marktführer mit Schwerpunkt KI,<br />
Robotik und Automatisierung. Darüber hinaus berate ich Investmentgesellschaften und<br />
Family Offices als Branchenexperte und unterstütze als Interim Manager und Beirat<br />
während des Beteiligungsprozesses.<br />
Nicole Steinicke: Als Vorstand des Deutschen Robotik Verbandes (DRV) tragen Sie<br />
auch dazu bei, dass Erfahrungen und Wissen in ein Netzwerk fließen und anderen zur<br />
Verfügung gestellt werden können. Wie können sich Interessenten informieren?<br />
Helmut Schmid: Der Deutsche Robotik Verband versteht sich als Netzwerk und Informationsplattform,<br />
um die Demokratisierung der Robotik in Deutschland und damit die Sicherung<br />
des Industriestandortes und den Wohlstand der Gesellschaft weiter hochzuhalten.<br />
Wir veranstalten monatlich einen freizugänglichen Roboter-Stammtisch für alle Interessierten<br />
und arbeiten an einem Roboter-Führerschein, um Hemmnisse und Einstiegshürden in<br />
die Robotik zu reduzieren. Mehr finden Interessierte unter www.robotikverband.de.<br />
DAS INTERVIEW FÜHRTE DIPL.-ING. NICOLE STEINICKE,<br />
CHEFREDAKTEURIN <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong><br />
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AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
EIN FUCHS<br />
REVOLUTIONIERT<br />
DIE ROBOTIK<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Die Robotik kann die Welt neu verzaubern, anstatt sie zu<br />
entmenschlichen – davon sind die Teams von Enchanted Tools überzeugt.<br />
Sie wollen die Akzeptanz von Robotern verbessern und so einen<br />
großflächigen Einsatz ermöglichen. Maxon unterstützt die Entwickler<br />
bei der Auswahl und Auslegung der Antriebe.<br />
Wie erreichen wir, dass Roboter in Zukunft fester<br />
Bestandteil unseres Alltags werden? Dieser Herausforderung<br />
stellt sich Enchanted Tools mit<br />
Unternehmensgründer Jérôme Monceaux, auch<br />
bekannt als Mitentwickler der beiden Roboter Pepper und Nao.<br />
Unlängst präsentierte das französische Start-up Miroki, den<br />
Prototyp einer neuen Generation wundersamer und nützlicher<br />
humanoider Roboter.<br />
Marie Veronesi, Team Leader Content Manager,<br />
Webconversion, Lyon, Frankreich<br />
Miroki ist eine liebenswerte Roboter-Persönlichkeit. Der kleine<br />
Fuchs aus dem Weltall – halb Kind, halb Tier – ist mit einem Extra-Feature<br />
versehen: einer Seele. Zu verdanken ist dies einem<br />
starken Storytelling und einem überzeugenden Charakterdesign,<br />
die mit französischem Know-how animiert wurden. Miroki soll<br />
im Gesundheitswesen, in der Gastronomie oder an Flughäfen<br />
eingesetzt werden, um dem Personal anstrengende logistische<br />
Aufgaben abzunehmen.<br />
18 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> www.derkonstrukteur.de
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
01<br />
aber ich werde mein Bestes geben“, erklärt Miroki feierlich in einem<br />
Vorstellungsvideo, bevor er den Sprung ins Leere wagt und<br />
auf der Erde eintrifft. Seine Seele schlüpft dabei in eine Hülle:<br />
den Prototyp des von Enchanted Tools entwickelten Roboters.<br />
Und so tritt Miroki in unser Leben.<br />
Seit jeher erzählen sich Menschen Geschichten, um ein Gefühl<br />
der Zusammengehörigkeit und Verbundenheit zu schaffen. Ausgehend<br />
von dieser Erkenntnis vereinte Enchanted Tools die kreative<br />
Kraft von Animationsexperten und Industriedesignern, um<br />
unsere Sicht auf Roboter zu verändern. „Dieser Ansatz ermöglichte<br />
es, eine regelrechte Roboter-Persönlichkeit zu schaffen,<br />
mit einer Tiefe, wie sie bislang keine Maschine besaß. Ein disruptiver,<br />
innovativer Ansatz bei der Entwicklung eines Roboters“, erzählt<br />
Jérôme Monceaux, CEO von Enchanted Tools. Neben des<br />
Storytellings bediente sich Enchanted Tools auch der Kunstwelt<br />
zur Animation von Mirokis Gesicht, dessen interaktive Mimik in<br />
Echtzeit mittels Videoprojektion übertragen und animiert wird.<br />
01 Jérôme Monceaux, CEO von Enchanted<br />
Tools ist überzeugt: „Das Storytelling<br />
ermöglichte es, eine regelrechte Roboter-Persönlichkeit<br />
zu schaffen, mit einer Tiefe, wie sie<br />
bislang keine Maschine besaß.“<br />
MIROKI – ROBOTER MIT PERSÖNLICHKEIT<br />
Weit, sehr weit entfernt in der Galaxie existiert ein von gütigen<br />
Wesen bevölkerter Planet, auf dem in Harmonie gelebt wird. Die<br />
Mirokaï, ein Volk von Lichtgestalten, weisen der Menschheit seit<br />
Anbeginn der Zeit den Weg zur Andersartigkeit. Von den Höhlenmalereien<br />
bis hin zu den ersten Schriften und Melodien inspirierten<br />
sie uns über Jahrhunderte. Und nun durchschritt zum ersten<br />
Mal einer von ihnen die Pforte, die unsere beiden Welten<br />
trennt, um uns persönlich zu unterstützen. „Ich bin nicht perfekt,<br />
MIROKI BESITZT GENAU<br />
DAS RICHTIGE MASS AN<br />
INTERAKTIONSFÄHIGKEIT<br />
GOLDENE MITTE ZWISCHEN<br />
VERTRAUTEM UND FREMDEM<br />
Kennen Sie den Uncanny-Valley-Effekt? Die vom Robotiker Masahiro<br />
Mori aufgestellte Theorie beschreibt das Gefühl von Unbehagen,<br />
das man angesichts einer humanoiden Figur empfindet,<br />
wenn diese zu menschenähnlich gestaltet ist. Der Gedanke dahinter:<br />
Je stärker ein Roboter einem menschlichen Wesen gleicht,<br />
desto ungeheuerlicher erscheinen uns seine Unzulänglichkeiten.<br />
Weist ein Roboter hingegen genügend nicht-humanoide Züge<br />
auf, fallen uns seine menschlichen Aspekte stärker ins Auge und<br />
wir entwickeln Empathie für diese Maschine, die klar als solche<br />
zu erkennen ist. Durch die Kombination menschlicher Attribute<br />
(zwei Arme und ein Kopf)<br />
und tierischer Merkmale<br />
(die langen Ohren) in einer<br />
manga-ähnlichen Figur gelingt<br />
es Enchanted Tools,<br />
der Beziehung zum Gegenüber<br />
eine neue Chance zu<br />
geben und setzt hierfür auf<br />
vertraute Elemente, mit denen<br />
wir uns identifizieren<br />
können. Enchanted Tools<br />
arbeitet intensiv an Mirokis<br />
lebensechten Aussehen,<br />
damit er künftig ein Lächeln<br />
erwidern oder seinen<br />
Kopf drehen kann und<br />
sich dabei seinem Gesprächspartner<br />
perfekt anpasst.<br />
Gerade seine Ohren<br />
sind in dieser Hinsicht<br />
wertvolle Verbündete, die<br />
positiv erlebt werden.<br />
„Durchquert Miroki einen<br />
Flur mit gesenkten Ohren,<br />
zeigt dies, dass er auf seine<br />
Aufgabe konzentriert ist.<br />
Ruft man ihn, und er stellt<br />
ein oder beide Ohren auf,<br />
so hört er zu und man kann<br />
ihm eine Anweisung geben.<br />
Diese Elemente hauchen<br />
ihm die Extraportion Lebendigkeit<br />
ein, die Maschinen<br />
im Allgemeinen fehlt“,<br />
erklärt Jérôme Monceaux.<br />
Der<br />
Die neuen KA-Schalter –<br />
maximal flexibel<br />
mit dem<br />
Baukasten-System<br />
Baukasten<br />
für die<br />
Großen<br />
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AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
02<br />
02 Für den „Ball Bot“ fiel die Wahl auf die EC-i 40-Motoren mit<br />
Planetengetriebe, während die anderen Achsen mit den bürstenlosen<br />
ECX Torque mit 22 mm Durchmesser ausgerüstet wurden<br />
03 Eingesetzt werden soll Miroki dort, wo vor allem<br />
menschliche Beziehungen wichtig sind<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
03<br />
INTERAGIEREN, NAVIGIEREN, GREIFEN<br />
Bei der Entwicklung von Miroki sollte ein Roboter erschaffen<br />
werden, der nicht nur akzeptiert wird, sondern auch nützlich ist.<br />
So galt es drei Aufgaben in der Robotertechnik zu lösen:<br />
1. Automatisierte Navigation in halbstandardisierten Räumen:<br />
Miroki ist zugänglich und leicht zu bedienen, denn der auf einer<br />
rollbaren Kugel stehende Roboter kann sich völlig frei bewegen<br />
und bewegt werden. Steht er im Weg, genügt es, ihn leicht mit<br />
dem Finger anzustupsen, damit er wegrollt, während ein Roboter<br />
auf zwei Beinen oder Laufketten weggehoben werden müsste.<br />
Eine für die Mobilität in sozialen Bereichen oder in Arbeitsumgebungen<br />
notwendige Funktion.<br />
2. Automatisiertes Greifen von Gegenständen: Die Hände von<br />
Miroki wurden so konzipiert, dass sie ausschließlich spezielle<br />
Griffe fassen können – sogenannte „Runen“, um die Fantasy-<br />
Geschichte weiterzuführen. Diese werden an den Gegenständen<br />
befestigt, die der Roboter hochheben soll. Dank des schlichten<br />
Universalgriffs erreicht Miroki eine Erfolgsquote von 97 Prozent<br />
beim Greifen, während der Marktstandard bei etwa 60 Prozent<br />
liegt. Ein wichtiger Punkt, denn ein Tool, das fast jedes zweite Mal<br />
bei seiner Aufgabe versagt, kann nicht zufriedenstellen.<br />
3. Semantische und emotionale Interaktionen: Miroki bringt<br />
unter funktionalen Gesichtspunkten genau das richtige Maß an<br />
Interaktionsfähigkeit mit, um Sprachbefehle verstehen und ausführen<br />
zu können. Eine Programmierung ist ohne technische<br />
Kenntnisse mithilfe von „wenn dies, dann das“-Befehlen möglich.<br />
„Das Konzept von Miroki setzt auf Vereinfachung: Er gehört<br />
nicht zu den Spitzenreitern in Sachen Greifen, Navigation oder Interaktion,<br />
aber er ist in allen drei Bereichen ausreichend gut, um<br />
seine Aufgabe zu erledigen, und zwar Gegenstände in einem sozialen<br />
Umfeld zu bewegen“, erläutert der CEO von Enchanted Tools.<br />
VOM KRANKENHAUS BIS HIN ZUM HOTEL<br />
Krankenhäuser, Seniorenheime, Flughäfen, Fachmessen, Hotels,<br />
Restaurants ... Miroki kann bis zu 3 kg schwer tragen und sich in<br />
allen Betreuungsinstitutionen, Durchgangsräumen oder Freizeiteinrichtungen<br />
nützlich machen, für die Personal schwer zu finden<br />
ist und in denen menschliche Beziehungen wichtiger als logistische<br />
Aufgaben sind.<br />
Die Universalgriffe, die Miroki verwendet, funktionieren mithilfe<br />
von Tags, die Gegenstände greifbar und Räume erkennbar<br />
machen sollen. So können künftig beispielsweise alle Zimmer<br />
einer bestimmten Krankenhausstation mit diesen Sensoren ausgestattet<br />
werden. Das Pflegefachpersonal kann verschiedene<br />
Frühstückstabletts vorbereiten und muss dem Roboter lediglich<br />
Folgendes sagen: „Hier ist das Tablett für Frau Meier. Ich möchte,<br />
dass du jeden Morgen um 8 Uhr das Tablett von Frau Meier ins<br />
Zimmer 103 bringst und es um 9 Uhr wieder abholst“, und der Roboter<br />
wird diesen Auftrag ausführen. Auch eine Anweisung an<br />
den Roboter, alle Tabletts abzuholen, die um zwölf Uhr mittags<br />
noch nicht eingesammelt wurden, ist möglich. Mithilfe dieser<br />
einfachen Sprachbefehle kann der Roboter Aufgaben erledigen<br />
und so den Menschen das Leben deutlich erleichtern.<br />
TEAM ENTWICKELT MIROKI IN REKORDZEIT<br />
Enchanted Tools wurde 2021 von Jérôme Monceaux, Multiunternehmer<br />
und Mitgründer von Aldebaran, sowie Samuel Benveniste<br />
(PhD), früherer Leiter des französischen Kompetenzzentrums<br />
für kognitive Stimulation CEN Stimco, gegründet. Bei Projektstart<br />
hatte das Start-up das höchste Kapital in der französischen Robotik-Geschichte<br />
generiert: sage und schreibe 15 Millionen Euro,<br />
mithilfe derer 50 Expertinnen und Experten unterschiedlichster<br />
Fachrichtungen eingestellt worden sind, um Miroki zum Leben<br />
zu erwecken.<br />
„Wir standen unter Zeitdruck, denn es galt, innerhalb eines Jahres<br />
einen Roboter zu bauen. Maxon reagierte schnell, verfügte<br />
über zuverlässige Produkte, die für das Prototyping infrage<br />
kamen, und stand uns anschließend bei der Serienfertigung zur<br />
Seite“, erinnert sich Jérôme Monceaux. Die Teams von Maxon<br />
unterstützten Enchanted Tools beim Auslegen der Produkte und<br />
Auswählen der verschiedenen Antriebe. Dabei wurden die technischen<br />
Anforderungen und die sehr kurzen Fristen bis zur Vorstellung<br />
des neuen Roboters berücksichtigt. Für den „Ball Bot“<br />
fiel die Wahl auf die EC-i 40-Motoren mit Planetengetriebe, während<br />
die anderen Achsen mit den bürstenlosen ECX Torque mit<br />
22 mm Durchmesser ausgerüstet wurden.<br />
„Da es sich um autonome Robotik handelt, bei der es um selbsttragende<br />
Systeme geht – und bei der die Stellantriebe folglich Teil<br />
der Lösung, aber auch des Problems (Gewicht, Trägheit, Platzbedarf)<br />
sind –, haben wir Motoren mit hoher Leistungsdichte und<br />
geringer Trägheit bezogen auf das Drehmoment empfohlen. Das<br />
bedeutet, sie haben eine niedrige mechanische Anlaufzeitkonstante,<br />
Reduktionsgetriebe mit hohem Wirkungsgrad und hohe<br />
Drehmomentdichte“, sind sich Kevin Schwartz, Vertriebsingenieur<br />
bei Maxon France und Max Erick Busse-Grawitz, Technology<br />
Transfer Manager bei Maxon International einig.<br />
Dank zahlreicher Besprechungen per Telefon und vor Ort<br />
arbeiteten die Maxon Teams Hand in Hand mit den technischen<br />
Teams von Enchanted Tools. Schrittweise konnten diese den<br />
Bedarf immer weiter konkretisieren und Achse für Achse neue<br />
20 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> www.derkonstrukteur.de
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
MEHR ALS NÜTZLICH<br />
Bei Enchanted Tools wollen wir „mehr als nützlich“ sein: Wir wollen die<br />
Welt durch sinnvolle technologische Innovationen auf ethische und<br />
verantwortungsbewusste Weise verzaubern. Nützlichkeit mit etwas<br />
Zauberhaftem zu mischen ist das Herzstück unserer Vision.<br />
JÉRÔME MONCEAUX, CEO Enchanted Tools, Paris, Frankreich<br />
Spezifikationen festlegen. Auf Grundlage dieser erfolgreichen<br />
Prototyping-Phase unterstützt Maxon nun das französische Startup<br />
bei der Analyse dieser neuen Spezifikationen, um die optimale<br />
technische Lösung für die Serienfertigung zu definieren. Das<br />
Ziel? Die perfekte Balance zwischen technischer Leistungsfähigkeit<br />
und Serienkosten.<br />
„Wir brauchten Partner, die fristgerecht zuverlässige, robuste<br />
Einzelteile liefern können, die die F&E-Anforderungen erfüllen.<br />
Was wir bei Maxon suchten und auch fanden, ist Teil der DNA<br />
des Unternehmens: verlässliche Menschen, die zuverlässige Produkte<br />
herstellen, denen man vertrauen kann und die sich skalieren<br />
lassen“, ergänzt der CEO von Enchanted Tools.<br />
10 JAHRE BIS ZUR SERIENFERTIGUNG<br />
Nach der erfolgreichen Vorstellung des ersten Prototyps widmet<br />
sich Enchanted Tools <strong>2023</strong> einer zweiten Mittelbeschaffung, um<br />
mit der Produktion der ersten Modelle zu starten. Sobald diese in<br />
Betrieb gehen, werden die Mirokaï unter realen Bedingungen<br />
lernen und ihren Feinschliff erhalten, damit sich ihr Nutzen<br />
kontinuierlich vergrößert. Eine entsprechende Partnerschaft<br />
wurde bereits mit dem auf Geriatrie spezialisierten Krankenhaus<br />
Broca der französischen Spitalgruppe AP-HP eingegangen.<br />
Enchanted Tools plant anschließend die Vermarktung seiner<br />
Roboter bis 2025/2026. Gesetztes Ziel ist eine Fertigung von<br />
100.000 Robotern innerhalb von zehn Jahren. „Unsere Roboter<br />
erfüllen die Voraussetzungen dafür, rasch und ohne leere Versprechungen<br />
im Leben der Menschen anzukommen“, weiß<br />
Jérôme Monceaux, CEO von Enchanted Tools. Stellen Sie sich also<br />
darauf ein, dass Ihnen bald ein kleiner, rollender Fuchs eine<br />
Erfrischung anbieten wird!<br />
Bilder: Enchanted Tools<br />
www.maxongroup.de<br />
www.enchanted.tools<br />
NEUE STARKE LÖSUNGEN<br />
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Keltenstr. 16 | 77971 Kippenheim<br />
Tel.: +49 7825 847-0<br />
Email: sales@neugart.com | www.neugart.com/de-de/
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
LINEARACHSEN FÜR DEN REINRAUM UND VERTIKALE ANWENDUNGEN<br />
EIN VARIABLES LEICHTGEWICHT<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Automatisierte Produktion ohne Lineartechnik? Undenkbar! Linearachsen sorgen<br />
für Bewegung in Pick-and-Place-Vorrichtungen, Be- und Entladeeinrichtungen<br />
oder roboterunterstützten Handling- und Bearbeitungssystemen. Sie platzieren<br />
und positionieren oder dienen auch mal „nur“ als Momentenstütze.<br />
Die RK Rose+Krieger GmbH bietet mit ihren zahnriemenund<br />
spindelgetriebenen Lineareinheiten ein stetig<br />
wachsendes Achsportfolio. Jüngste Aktualisierungen<br />
betreffen die Reinraumachse RK Duoline Clean, die<br />
zum zweiten Mal für die ISO-Klasse 1 zugelassen wurde, und die<br />
Achsbaureihe RK Monoline MT für das mittlere Belastungssegment.<br />
Sie wurde um Modelle mit integriertem Haltesystem zur<br />
Sicherung der Last bei vertikaler Anordnung ergänzt.<br />
Von Achsen für die gelegentliche Verstellung bei niedriger<br />
Einschaltdauer und Geschwindigkeit über solche, die mit hohen<br />
Taktraten und Wiederholgenauigkeit punkten, bis hin zu<br />
besonders antriebsteifen Lineareinheiten für hohe Positioniergenauigkeiten<br />
und gleichförmige Bewegungsabläufe hält der<br />
Mindener Spezialist für anwenderspezifische lineartechnische<br />
Konstruktionen für jede Anwendung die passende Achse bereit.<br />
Die neue Generation der Profil-Lineareinheiten der beiden<br />
Baureihen RK Duoline und RK Monoline passt dabei präzise zu<br />
den Anforderungen der Industrie: Die Achsen sind leicht, dennoch<br />
stabil und energieeffizient sowie – dank variablem Anbaukonzept<br />
für fast alle Motoren – flexibel einsetzbar und auf<br />
Wunsch in Schutzart IP40. Zudem bietet RK Rose+Krieger mit<br />
der Achsfamilie RK Duoline Clean zertifizierte Lineareinheiten<br />
für den Einsatz in Reinräumen der ISO-Klasse 1 an.<br />
LINEAREINHEITEN MIT REINRAUMZERTIFIKAT<br />
Basis der Reinraumeinheiten ist die High-end-Achse RK Duoline,<br />
die in den Baugrößen 60 und 80 für den Reinraumeinsatz optimiert<br />
wurde. Zu den Anpassungen zählen neben einem modifizierten<br />
Führungsprofil und Umlenkungen auch ein besonders<br />
22 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> www.derkonstrukteur.de
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
abriebarmer Materialmix aus PU-Zahnriemen, Edelstahlabdeckband<br />
sowie vernickelten oder Edelstahlaußenseiten und ein<br />
optio naler Unterdruckanschluss. Die Baureihe umfasst heute<br />
insgesamt acht spindel- und zahnriemengetriebene Lineareinheiten,<br />
die bereits 2016 erfolgreich nach EN ISO 14644-1 getestet<br />
wurden und die Zertifizierung für Reinräume der weltweit gültigen<br />
ISO-Klassen 1 (RK Duoline Clean 60 S mit Unterdruckanschluss<br />
bei 0,5 m/s) bis 5 (RK Duoline Clean 80 Z ohne Unterdruckanschluss<br />
bei 0,5 m/s) erhielten. Sämtliche dazu erforderlichen<br />
Tests zum Nachweis der Reinraumtauglichkeit wurden im<br />
Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung<br />
IPA in Stuttgart durchgeführt.<br />
ERNEUTE ZERTIFIZIERUNG FÜR<br />
ACHSEN-UPGRADE GENUTZT<br />
„Zertifizierungen sind ein kostspieliges Unterfangen, das man als<br />
Unternehmen nur in Angriff nimmt, wenn das betreffende Produkt<br />
ein wirtschaftlicher Erfolg ist“, erklärt Michael Amon, Technischer<br />
Leiter bei RK Rose+Krieger. „Unsere Reinraumachse<br />
RK Duoline Clean ist ein solches Produkt“, fügt er hinzu. Die<br />
zweite Zertifizierung 2021 bestätigte die Ergebnisse der ersten<br />
vollumfänglich: Die Achsen erfüllen immer noch alle Kriterien<br />
der Reinraum-ISO-Klasse 1, die pro Kubikmeter maximal 10 Partikel<br />
mit einer Größe von 0,1 µm zulässt.<br />
Amon nutzte den erneuten Zertifizierungsprozess für ein Upgrade<br />
der Achse. Sie verfügt jetzt, wie die reguläre RK Duoline<br />
auch, über Zentrierbohrungen in Schlitten und Endelementen.<br />
Konstrukteure können damit bereits in der Entwicklungsphase<br />
die Position von Nutzlasten festlegen. Überdies muss der Anwender<br />
sein Wegmesssystem nicht wieder neu anlernen, wenn<br />
er die Nutzlast austauscht.<br />
DURCHBIEGUNGSOPTIMIERTE PROFILE<br />
Die kompakten, zahnriemengetriebenen Lineareinheiten der<br />
RK Monoline-Baureihe sind in den Baugrößen 40/60/80/120<br />
erhältlich. Sie wurden speziell für wiederholgenaue Pick-andplace-,<br />
Palettier- sowie Be- und Entladevorgänge im mittleren<br />
Belastungssegment ausgelegt und kombinieren hohe Steifigkeit<br />
mit gleichmäßigem Laufverhalten, und einer Wiederholgenauigkeit<br />
von ± 0,1 mm sowie einer maximalen Beschleunigung<br />
von 20 m/s2.<br />
Seit einiger Zeit ergänzen spezielle Lineareinheiten mit Omega-<br />
Antrieb die Baureihe. Die Achsen vom Typ RK Monoline MT basieren<br />
ebenfalls auf einem Rollführungskonzept, unterscheiden<br />
sich allerdings hinsichtlich des Antriebs von einer „normalen“<br />
RK Monoline: Bei der MT-Ausführung läuft der Zahnriemen nicht<br />
um, sondern ist jeweils an den Enden der Achse fixiert und wird<br />
im Bereich des Führungsschlittens angehoben. Diese Konstruktion<br />
in Kombination mit durchbiegungsoptimierten Profilen<br />
erlaubt die Realisierung von Hüben bis zu zwölf Metern und<br />
gestattet gleichzeitig hohe Geschwindigkeiten sowie hohe Positionier-<br />
und Wiederholgenauigkeiten. Typische Anwendungen<br />
sind der Einsatz als Vertikalachse in einem Mehrachsensystem<br />
mit verfahrendem Grundprofil und stillstehendem Schlitten, als<br />
DIE REINRAUMACHSEN<br />
ERFÜLLEN ALLE KRITERIEN<br />
<strong>DER</strong> ISO-KLASSE 1<br />
Gantry-Antrieb mit zwei Vertikal achsen oder als Horizontalachse<br />
eines Handlingportals. Ein weiterer Vorteil gegenüber herkömmlichen<br />
Achsen mit rotierendem Zahnriemen: die Achse lässt sich<br />
mit mehreren Schlitten bestücken. Aufgrund dieser Eigenschaft<br />
bietet sich die Achse beispielsweise für die Be- und Entnahme<br />
von Bauteilen in einer Montagestraße an.<br />
ZUVERLÄSSIGE LASTENSICHERUNG<br />
IM VERTIKALEN EINSATZ<br />
Speziell für den vertikalen Einsatz, die häufigste Nutzungsform<br />
der RK Monoline MT, kombinierte RK Rose+Krieger die Achse<br />
nun mit dem RK Safelock-Sicherungselement, das seit längerem<br />
ebenfalls für die Achsen der RK Duoline-Baureihe zur Verfügung<br />
steht. Die Absturzsicherung erfüllt die Forderungen der<br />
Maschinenrichtlinie 20<strong>06</strong>/42/EG, nach der schwerkraftbelastete<br />
Achsen vor einem ungewollten Absinken bewahrt werden<br />
müssen. „Unsere RK Mono line MT wird vor allem in Gantry-<br />
Systemen eingesetzt. Dabei ist eine Sicherung der vertikalen<br />
Achse unabdingbar“, sagt Amon. „Natürlich könnten unsere<br />
Kunden auch eigene Sicherungssys teme entwickeln. Doch mit<br />
RK Safelock bieten wir ihnen eine geprüfte Lösung, die perfekt<br />
zu den Achsen passt.“ Zum Anbringen des Safelock-Sicherungselements<br />
wird jeweils die oberste Nut des Achsprofils genutzt.<br />
Diese befindet sich unabhängig von der Höhe des Profils immer<br />
im gleichen Abstand zum Schlitten und gestattet auch die<br />
Anbringung des umfangreichen Zubehörs. Dazu zählen<br />
Klemmleisten, Zentriersätze, Antriebs- und Synchronwellen<br />
sowie Motorbausätze.<br />
Bilder: RK Rose+Krieger<br />
www.rk-rose-krieger.com<br />
Klettbandhalter zur<br />
gesicherten Kabelführung<br />
Universelle Schraubmontage oder vielseitige<br />
Rastmontage auf Rittal VX25/AX<br />
System-Chassis, 23 x 23 mm Montageschienen<br />
oder Alu-Profilen von Bosch<br />
Rexroth, MiniTec und item.<br />
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AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
HÖHERE PRODUKTIVITÄT BEI<br />
HANDHABUNGSPROZESSEN<br />
Schunk präsentiert smarte Neuentwicklungen, mit denen sich<br />
Handhabungsaufgaben transparent, flexibel und prozesssicher<br />
lösen lassen. Premiere feiern zum Beispiel die dynamischen<br />
Lineardirektachsen SLD für die High-Speed-Montage. Dank<br />
Profilschienenführung und kompakter Bauweise bewältigen sie<br />
hohe Tragzahlen und erzielen kurze Zykluszeiten. Ebenfalls mit<br />
Direktantrieb bestückt sind die neuen flachen Dreheinheiten<br />
ERT mit Schnittstellen wie Hiperface DSL sowie einer elektrischen<br />
Haltebremse. Sie lassen sich als Drehteller einsetzen,<br />
aber auch als Drehmodul an Portallösungen, als Rundschalttisch<br />
oder Positioniermodul. Bei der Maschinenbeladung<br />
punktet unter anderem der Universalgreifer EGU von Schunk.<br />
Mit seinem großen Hub und der integrierten Greifkrafterhaltung ist er in der Lage, unterschiedlich dimensionierte Roh- und<br />
Fertigteile zuverlässig zu be- und entladen. Sein Gegenstück für die Handhabung filigraner, bruchempfindlicher Teile ist der<br />
Kleinteilegreifer EGK mit Softgrip-Modus.<br />
www.schunk.com<br />
DOPPEL-XYZ-WAFER-POSITIONIERER<br />
ERLAUBT HOCHDURCHSATZ-SCREENINGS<br />
Mit dem<br />
Doppel-XYZ-Wafer-Positionierer<br />
bietet Steinmeyer<br />
Mechatronik<br />
eine wirtschaftliche<br />
Lösung für<br />
die Analyse und<br />
Inspektion<br />
großer Wafer bis<br />
12 Zoll oder<br />
300 mm. Das Inspektionsportal<br />
mit insgesamt<br />
vier Reinraumachsen erlaubt die automatisierte Prüfung<br />
mehrerer Objekte gleichzeitig und gewährleistet höchste<br />
Effizienz. Der Positionierer verfügt über zwei X-Achsen für<br />
Scanner oder Mikroskope bis 10 kg sowie zwei Y-Achsen für<br />
Chucks bis 15 kg. Zudem ermöglicht er die Prüfung von<br />
Vorder- und Rückseite auf einem System. Das komplett<br />
betriebsbereite Achssystem ist für den Einsatz im Drei-<br />
Schicht-Betrieb bis Reinraumklasse ISO 2 ausgelegt, kompakt<br />
gebaut, wartungsarm und kundenspezifisch konfigurierbar.<br />
Eisenlose Direktantriebe ermöglichen Fahrten mit<br />
Spitzengeschwindigkeiten von bis zu 1.000 mm/s bei<br />
Verfahrwegen von bis zu 720 mm. Der hohe Probendurchsatz<br />
gewährleistet eine schnelle Analyse und damit kurze<br />
Zykluszeiten. Die Aufstellfläche des Positionierers ist<br />
äußerst gering. Dank der Wiederholgenauigkeit von 0,3 µm<br />
lassen sich präzise Messergebnisse erzielen.<br />
www.steinmeyer-mechatronik.de<br />
EFFEKTIVE BASIS FÜR<br />
PRODUKTIONSLEITSYSTEME<br />
Mit Produktionsleitsystemen<br />
können Unternehmen<br />
Einsparpotenziale<br />
identifizieren und<br />
ihre Effizienz<br />
steigern. Eine<br />
Basis dafür bieten<br />
Panel PCs von<br />
Rose. Sie sind<br />
robust und<br />
können exakt<br />
angepasst<br />
werden. Die Panel PCs haben leistungsfähige Prozessoren bis<br />
Intel Core i7 und können anwendungsspezifisch konfiguriert<br />
werden. Denn die Programme funktionieren am effektivsten,<br />
wenn die Hardware auf die Anwendung abgestimmt ist. Die<br />
Panel PCs ermöglichen genau das, denn sie werden nach dem<br />
Baukasten-System gefertigt. Anwender können aus einer<br />
großen Bandbreite an Display-Größen, CPU-Ausführungen und<br />
Schnittstellen wählen. Zu den Ausstattungsoptionen gehören<br />
aber auch RFID-Lesegeräte, Barcode-Scanner, individuell<br />
belegbare konventionelle Taster, individuell belegbare Folientasten<br />
sowie eine unterbrechungsfreie Stromversorgung. Für<br />
die Bildschirme wird ein chemisch gehärtetes Multitouch-Glas<br />
mit PCAP-Technologie verwendet. Die Panel PCs werden von<br />
Lebensmittel-Herstellern ebenso genutzt wie von Unternehmen<br />
aus der Automobil-, Kosmetik- und metallverarbeitenden<br />
Industrie.<br />
www.rose-systemtechnik.com<br />
24 KON_Anzeige_Toss_185x30mm_<strong>2023</strong>_02.indd <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> www.derkonstrukteur.de<br />
1 15.02.<strong>2023</strong> 14:12:25
NEUE BEFEHLS- UND MELDEGERÄTE FÜR EX-ZONEN 1/21 UND 2/22<br />
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
Pepperl+Fuchs präsentiert eine neue Serie an<br />
lokalen Befehls- und Meldegeräten aus Kunststoff<br />
für den Einsatz in den Ex-Zonen 1/21 und 2/22.<br />
Die Produkte für elektrischen Explosionsschutz,<br />
entwickelt in der Zündschutzart Ex db eb, zeichnen<br />
sich durch modernes Design, schnelle Verfügbarkeit<br />
und hohe Widerstandfähigkeit aus. Neben drei<br />
kompakten Größen für den Einsatz von ein bis drei<br />
Bedienelementen sind zusätzlich zwei flexible<br />
Größen lieferbar. Diese können auch größere<br />
Bedienelemente wie Ampere- oder Voltmeter integrieren. Das Highlight: eine kompakte Einheit mit gleich fünf Bedienelementen<br />
auszustatten. Drei unterschiedliche Label-Größen erlauben es zudem, nahezu jede Lösung gemäß Kundenspezifikation zu<br />
beschriften. Die Gehäusekonstruktion vereinfacht die Handhabung vor Ort. Neben der Option, zwei Verschraubungen auf der<br />
Unterseite zu platzieren, ermöglicht ein optimal positionierter und abnehmbarer Erdungspunkt eine einfache Verdrahtung.<br />
www.pepperl-fuchs.com<br />
KOLLABORATIVE<br />
ROBOTER<br />
Für die gefahrlose Zusammenarbeit<br />
von Mensch und<br />
Maschine hat Schneider<br />
Electric einen kollaborativen<br />
Roboter entwickelt. Der<br />
sogenannte Lexium Cobot ist in<br />
fünf Modellvarianten verfügbar<br />
und kann als Stand-alone-Lösung<br />
in Industrieanlagen nachgerüstet<br />
werden. Der erste Cobot von<br />
Schneider Electric ist in fünf<br />
Ausführungen verfügbar. Diese<br />
unterscheiden sich in Größe,<br />
Traglast – von drei bis zu 18 kg<br />
– sowie Arbeitsradius. Alle<br />
Modelle verfügen über eine<br />
Drehmomentüberwachung,<br />
mit denen sie eine Kollision<br />
erkennen. Bei einem unerwarteten<br />
Kontakt sorgt ein<br />
Driving the world<br />
Einfach parametrieren statt<br />
aufwendig programmieren<br />
Sicherheitsprotokoll dafür, dass<br />
der aus Aluminium gefertigte<br />
Greifarm seine Bewegung<br />
sofort unterbricht. Abgerundete<br />
Kanten sowie das insgesamt<br />
geringe Gewicht mindern die<br />
Verletzungsgefahr zusätzlich.<br />
Aufgrund der insgesamt sechs<br />
Achsen lassen sich beliebige<br />
Bewegungsprofile realisieren.<br />
Dank eigener SPS-Steuerung<br />
kann der Roboterarm auch als<br />
Stand-alone-Lösung verwendet<br />
und maschinellen Abläufen<br />
vor- oder nachgeschaltet<br />
werden.<br />
www.se.com<br />
Roboter intuitiv in Betrieb nehmen<br />
mit MOVIKIT ® Robotics<br />
Das standardisierte Softwaremodul MOVIKIT® Robotics von SEW-EURODRIVE<br />
ermöglicht die Ansteuerung universeller Roboterkinematiken auf einfache und<br />
zeitsparende Weise. So können Werker Roboterprogramme schnell erstellen<br />
und editieren: Ohne komplexe Programmiersprache – direkt an der Maschine –<br />
absolut intuitiv.<br />
MOVIKIT® Robotics lässt sich durch die standardisierte Feldbusschnittstelle<br />
einfach in die Automatisierungsstrukturen integrieren und bietet Funktionen<br />
wie die TouchProbe-Messung und Restwegpositionierung sowie zeit- und<br />
wegbasierte Bahnereignisse.<br />
www.sew-eurodrive.de/movikit
WERKSTOFF- UND VERBINDUNGSTECHNIK<br />
DESIGNFLEXIBILITÄT<br />
TRIFFT EDELSTAHL<br />
3D-Metalldruck kombiniert die Flexibilität der additiven<br />
Fertigung mit den werkstofftypischen Eigenschaften<br />
von Metallen. Die Möglichkeit, aus Metall automatisiert<br />
und werkzeuglos komplexe Geometrien herzustellen,<br />
erschließt Wettbewerbsvorteile gegenüber Verfahren<br />
wie Guss oder Zerspanen. Einer der bevorzugten<br />
Werkstoffe für 3D-Metalldruck ist rostfreier Edelstahl.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Überall dort, wo Gewichtsreduktion, Verkürzung von Herstellungs-<br />
und Montagezeiten sowie räumliche Nähe<br />
oder Individualisierung der Produkte von Bedeutung<br />
sind, eröffnet 3D-Metalldruck Konstrukteuren neue<br />
Möglichkeiten. Er verwandelt virtuelle 3D-Modelle, die am Computer<br />
erstellt wurden, durch schichtweisen Materialauftrag in<br />
einbaufertige, hochqualitative Bauteile. Der schichtweise Aufbau<br />
ermöglicht jede geometrische Komplexität ohne vorherigen<br />
Werkzeug- oder Formenbau. Durch den Wegfall herkömmlicher<br />
Fertigungsbeschränkungen entstehen topologieoptimierte Produkte,<br />
die erhöhte Funktionalitäten und strukturelle Festigkeit mit<br />
weniger Materialverbrauch und Gewicht verbinden. Konstruktive<br />
Änderungen am Design sind jederzeit möglich, zeit- und kostenaufwendiger<br />
Zusammenbau oder Schweißprozesse entfallen. In<br />
Kombination mit 3D-Scans lassen sich zudem von Bauteilen, die<br />
von den Herstellern nicht mehr angeboten werden, digitale<br />
Modelle erstellen und anschließend mittels 3D-Metalldruck<br />
reproduzieren.<br />
VOM PULVER ZUM BAUTEIL<br />
Metallwerkstoffe für den 3D-Druck liegen in der Regel in Pulverform<br />
vor. Ihre aufwendige Herstellung schlägt sich im höheren<br />
Ursula Herrling-Tusch, Inhaberin und Geschäftsführerin impetus.PR,<br />
Agentur für Corporate Communications GmbH, Aachen<br />
Materialpreis von Metallpulver nieder, der jedoch durch den<br />
geringeren Materialverbrauch kompensiert wird. Entscheidenden<br />
Einfluss auf Schüttdichte, Fließfähigkeit und Energieeintrag des<br />
Lasers – und damit auch auf Werkstoffgefüge und Funktionseigenschaften<br />
eines Bauteils – haben neben der chemischen Zusammensetzung<br />
des Metallpulvers auch die Partikelform und -größenverteilung.<br />
Typische Partikel für den 3D-Metalldruck sind<br />
zwischen 10 und 63 μm groß. Bei pulverbasierten Verfahren<br />
beträgt die Schichtdicke 0,04 mm, bei extrusionsbasierten Verfahren<br />
0,05 mm. Neben Aluminium, Werkzeugstahl und Titan<br />
<strong>DER</strong> 3D-DRUCK MIT EDELSTAHL<br />
ERMÖGLICHT GEOMETRISCHE<br />
KOMPLEXITÄT OHNE VORHERIGEN<br />
WERKZEUG- O<strong>DER</strong> FORMENBAU<br />
sind nichtrostende Stähle als Standardwerkstoff für den 3D-Metalldruck<br />
in Pulverform mit ihren jeweiligen chemischen und mechanischen<br />
Eigenschaften etabliert. In zahlreichen Anwendungen im<br />
Anlagen- und Automobilbau sowie in der Medizintechnik überzeugt<br />
der austenitische Edelstahl 1.4404 durch seine hohe Duktilität,<br />
Korrosionsbeständigkeit und guten Eigenschaften bei<br />
hohen und niedrigen Temperaturen. Der martensitische nichtrostende<br />
Stahl 1.4542 findet vor allem in der Luft- und Raumfahrt<br />
Einsatz. Für ihn sprechen sehr hohe Festigkeit, robuste Beständigkeit<br />
gegenüber Korrosion und Tieftemperaturen sowie die<br />
hohe Streckgrenze und Verschleißfestigkeit. Herausragende<br />
mechanische Eigenschaften auch bei sehr tiefen und hohen<br />
26 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> www.derkonstrukteur.de
WERKSTOFF- UND VERBINDUNGSTECHNIK<br />
01<br />
01 Ohne Fertigungsbeschränkungen<br />
entstehen<br />
Bauteile, die hohe Funktionalität<br />
und strukturelle Festigkeit mit<br />
geringem Materialverbrauch<br />
und Gewicht verbinden<br />
02 Typische Partikel<br />
für den 3D-Metalldruck<br />
mit Edelstahl sind zwischen<br />
10 und 63 µm groß<br />
02<br />
Temperaturen sowie Beständigkeit gegen organische Säuren<br />
und Laugen qualifizieren Nickel-Chrom-Legierungen wie<br />
Inconel oder Alloy 625 für den 3D-Druck von hoch beanspruchten<br />
Bauteilen. Neben der Luft- und Raumfahrt setzt deshalb beispielsweise<br />
auch die chemische Industrie auf diesen Werkstoff.<br />
Insbesondere für medizinische Anwendungen sind Mangan-<br />
Chrom-Legierungen wie das austenitische Stahlpulver Medidur<br />
in der additiven Fertigung vielversprechend. Seine deutlich<br />
höhere Härte im Vergleich zum Werkstoff 1.4404 sowie eine<br />
doppelt so hohe Streckgrenze und Zugfestigkeit ermöglichen<br />
besonders dünnwandige und kleine Konstruktionen.<br />
DRUCKEN OHNE GRENZEN<br />
Für den 3D-Metalldruck mit rostfreiem Edelstahl lassen sich die<br />
verschiedenen Verfahren in die Kategorien selektive Verfestigung<br />
und Extrusion gliedern. Beim pulverbettbasierten Laserschmelzen<br />
werden die CAD-Daten in maschinenlesbare Daten umgewandelt<br />
und in zweidimensionale Druckschichten, sogenannte Layer<br />
oder Slices, zerlegt. Nach Einstellung der anwendungsspezifischen<br />
Prozessparameter für den Laser – Schichtstärke, Bahnenführung<br />
je Schicht, Geschwindigkeit und Temperatur – übernimmt der 3D-<br />
Drucker unter Schutzgasatmosphäre den schichtweisen Aufbau<br />
des Bauteils. Das nicht verschmolzene Metallpulver wird eingesammelt<br />
und wiederverwendet.<br />
Beim Bound Metal Deposition genannten extrusionsbasierten<br />
Fertigungsverfahren kommen mit Metallpulver – bei Edelstahl<br />
Werkstoffgüte 1.4404 – gefüllte thermoplastische Stäbe zum Einsatz.<br />
Sie werden erhitzt, und das geschmolzene Material wird<br />
durch in X- und Y-Richtung bewegliche Düsen extrudiert. Der<br />
halbflüssige Metallstrang wird schichtweise auf die Bauplattform<br />
aufgetragen. Dabei werden die Bauteile mit Trägern gedruckt.<br />
Diese verbinden sich jedoch durch ein keramisches Trennmaterial<br />
nicht mit dem Metall und werden nach dem Sintern entfernt.<br />
Weitere Verfahrenstechnologien für den 3D-Metalldruck mit<br />
nichtrostenden Stählen sind das Laserauftragschweißen sowie<br />
das Lichtbogendrahtauftragschweißen.<br />
ETABLIERT UND NACHHALTIG<br />
Im Maschinen- und Anlagenbau ist 3D-Metalldruck für den<br />
Werkzeugbau oder zur Anfertigung von einsatzfähigen Spezialteilen<br />
längst eine feste Größe. Die schnelle Bereitstellung von<br />
Spritzgusswerkzeugen oder Roboterkomponenten erspart bei<br />
Ersatz- oder Neuanfertigung bislang unvermeidbare lange<br />
Vorlaufzeiten für Fräsarbeiten oder Guss. Auch Vor-, Klein- und<br />
Mittelserien sind entsprechend schnell realisierbar. Doch nicht<br />
nur für die Endprodukte sind die Vorteile der additiven Fertigung<br />
mit Metallpulver relevant. Das reduzierte Gewicht der mit diesem<br />
Verfahren hergestellten Komponenten unterstützt auch die<br />
konsequente Umsetzung einer CO 2<br />
-neutralen Leichtbau-Produktionstechnik<br />
mit energieeffizienten Anlagen für die automatisierte<br />
Fertigung. Für die Nachhaltigkeit des Fertigungsverfahrens<br />
spricht zudem, dass – anders als beim Spanen – nur die tatsächlich<br />
benötigte Materialmenge eingesetzt wird. Dennoch stehen<br />
die mit dem 3D-Metalldrucker gefertigten Komponenten in<br />
Stabilität und Haltbarkeit herkömmlich produzierten Bauteilen<br />
in nichts nach.<br />
Bilder: Aufmacher EOS, sonstige Sandvik Additive Manufacturing<br />
www.wzv-rostfrei.de<br />
www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> 27
WERKSTOFF- UND VERBINDUNGSTECHNIK<br />
EIN FORMAT FÜR ALLE<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Verschiedene Dateiformate können die<br />
Arbeit mit CAD-Dateien erschweren. Mithilfe<br />
eines Standard-Formates werden relevante<br />
CAD-Informationen in einem Dokument<br />
zusammengeführt, das sich auf jedem<br />
Endgerät öffnen lässt.<br />
Sandro Leimbach, Techniker im Systemhaus Camtex<br />
schmunzelt und sagt: „Interoperabilität – das heißt im Grunde<br />
nichts anderes als die Möglichkeit zur nahtlosen Zusammenarbeit.<br />
Nur braucht es dafür ein Standard-Format, das<br />
jeder problemlos öffnen kann.“ Gerade bei der Arbeit mit CAD-Daten<br />
ist dies oft problematisch. Bisher benötigte man ein vorinstalliertes<br />
CAD-System, um die Modelle überhaupt anschauen zu können.<br />
Dazu eventuell noch gesonderte Ablagen für Konstruktions- und<br />
Fertigungsinformationen, Angaben für den Einkauf, die Sachbearbeitung,<br />
die Archivierung und vieles mehr. Zu viel Zeit geht verloren,<br />
um die Daten für all diese Anforderungen anzupassen.<br />
UP TO DATE AUCH OHNE CAD-SYSTEM<br />
Abhilfe schafft das 3D-PDF-Format. In diesem können alle relevanten<br />
CAD-Informationen – vom drehbaren Modell selbst, bis<br />
hin zu PMI, Maßen, Materialinformationen, Revisionshistorie,<br />
Stücklisten, zusätzlichen Notizen und weiteren Informationen –<br />
in einer einzigen Datei pro Werkstück zusammengefasst und von<br />
jedem beliebigen Endgerät aus geöffnet und angesehen werden.<br />
All das im firmeneigenen Layout mitsamt Logo und Corporate<br />
Design. „Gefüllt werden diese Allround-Dateien vollautomatisch<br />
mithilfe der Software 3DxSuite“, erklärt Leimbach. „Einmal exportiert,<br />
sind sie mit jeder Abteilung, mit jedem Kunden oder<br />
Partnerunternehmen teilbar, weil ein PDF sich überall öffnen<br />
lässt, ohne dass ein CAD-System installiert werden muss.“<br />
AUTOMATISCH ERSTELLEN, MIT JEDEM TEILEN<br />
3DxSuite, eigentlich für die Reparatur und Optimierung von CAD-<br />
Modellen entworfen, bietet mit der Funktion „Data Package Studio“<br />
ein Tool, um individuelle 3D PDFs zu erstellen und diese automatisiert<br />
mit allen nötigen CAD-Informationen anzureichern. Programmierkenntnisse<br />
oder Outsourcing entfallen. Alle Daten, die in der<br />
ursprünglichen CAD-Datei enthalten sind, sowie zusätzliche Infos<br />
im XML-Format und Anhänge, werden in ein individuell gestaltbares<br />
Template geladen und in einer übersichtlichen Darstellung als 3D<br />
PDF exportiert. So sind sie als individualisierte Datenpakete optimal<br />
für den Datenaustausch aufbereitet und können sowohl direkt in<br />
der Fertigung als auch in anderen Abteilungen, von Lieferanten<br />
oder zur Archivierung verwendet werden.<br />
Sollten neue Informationen hinzukommen, zum Beispiel in der<br />
Revisionshistorie, können auch diese automatisch in das vorgefertigte<br />
Template integriert werden, sodass immer der aktuelle<br />
Stand abgebildet wird. 3D PDFs sind deutlich kleiner als die originale<br />
CAD-Datei, leicht mit anderen zu teilen und können zudem<br />
passwortgeschützt werden. Damit ist 3D PDF ein Format, das für<br />
viele produzierende Unternehmen gemeinsam nutzbar ist.<br />
Bild: Camtex<br />
www.camtex.de<br />
28 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> www.derkonstrukteur.de
WERKSTOFF- UND VERBINDUNGSTECHNIK<br />
BIOKOMPATIBLER KUGELLAGER-<br />
WERKSTOFF<br />
Igus erweitert sein Sortiment an Hochleistungskunststoffen<br />
für die Medizintechnik. Neu im Programm: Xirodur MT180,<br />
ein Material für leichte, schmierfreie und hygienische Xiros-<br />
Rillenkugellager – zertifiziert nach strengen Standards wie<br />
USP Class VI und DIN EN ISO 10993. Kugellager der Serie Xiros<br />
von Igus laufen ohne Schmierung, sind wartungsfrei und<br />
trotzdem<br />
reibungsarm<br />
und<br />
hygienisch.<br />
Geeignet sind<br />
die neuen<br />
Kugellager aus<br />
Xirodur MT180<br />
beispielsweise<br />
für<br />
Bioreaktoren,<br />
die Mikroorganismen<br />
in<br />
einem Nährmedium kultivieren. Dass von dem Werkstoff<br />
keine Kontaminationsgefahr ausgeht, beweist eine Einstufung<br />
nach USP 88 Class VI der sogenannten United States Pharmacopeia<br />
(USP). In dieser Klasse ist der Hochleistungskunststoff<br />
sogar für den Kontakt mit dem Blutkreislauf zugelassen und<br />
damit so biokompatibel wie Materialien von Implantaten. Das<br />
Material entspricht darüber hinaus auch der DIN EN ISO 10993<br />
für Medizinprodukte.<br />
www.igus.de<br />
NEUER FLUORSILIKON-WERKSTOFF<br />
Als Experte für Dichtungstechnik<br />
bietet<br />
C. Otto Gehrckens im<br />
Bereich der Spezialcompounds<br />
ein breites<br />
Produktportfolio, das<br />
jüngst um einen Fluorsilikon-Kautschuk<br />
erweitert worden ist.<br />
Mit dem Si 771 FL steht<br />
Anwendern jetzt ein<br />
weiterer FVMQ-Werkstoff<br />
(Fluorsilikon) zur<br />
Verfügung, der den<br />
großen Einsatztemperaturbereich<br />
von Silikon mit einer besonderen Mineralöl- und<br />
Kraftstoffbeständigkeit vereint. Zusätzlich zu den bekannten<br />
Silikoneigenschaften wie der guten Ozon-, Witterungs- und<br />
Alterungsbeständigkeit punktet der blaue Werkstoff mit einer<br />
stark verbesserten Widerstandsfähigkeit gegenüber Mineralölen,<br />
Kraftstoffen, aromatischen und chlorierten Kohlenwasserstoffen<br />
sowie Alkoholen und chlorierten Lösungsmitteln.<br />
Dabei kann Si 771 FL in Temperaturumgebungen von -60 bis<br />
zu 200 °C zum Einsatz kommen. Durch die Kombination dieser<br />
Eigenschaften empfiehlt sich der Werkstoff für anspruchsvolle<br />
Dichtungsaufgaben unter Einwirkung aggressiver Medien im<br />
Tief- und Hochtemperaturbereich unterschiedlichster<br />
industrieller Anwendungen.<br />
www.cog.de<br />
INFRAROT-STRAHLER SENKEN AUSSCHUSSRATE<br />
Carbon-Infrarot-Strahler von Heraeus Noblelight trocknen Silikonbeschichtungen<br />
auf Kunststoffgeweben und helfen so, die Ausschussrate bei der Produktion<br />
von Airbags signifikant zu reduzieren. Gewebe für Airbags und andere Sicherheitsmaterialien<br />
werden häufig aus Nylon hergestellt. Eine Beschichtung mit<br />
Silikon macht die Oberfläche gleitfähiger und bewirkt, dass sich das Material<br />
später im Bruchteil einer Sekunde entfalten kann. Nylon ist jedoch hygroskopisch,<br />
zieht also Wasser aus der Umgebung an. Diese Feuchtigkeit muss vor<br />
der Beschichtung unbedingt reduziert werden, um eine gute Haftung des<br />
Silikons und eine optimale Oberflächenqualität des Gewebes sicher zu stellen.<br />
Die dabei erforderlichen Trocknungs- und Vorwärmprozesse werden mit<br />
Carbon-Infrarot-Systemen von Heraeus Noblelight gelöst, die individuell<br />
gesteuert und geregelt werden. Optische Pyrometer messen die Oberflächentemperatur des Gewebes, anschließend wird über<br />
einen Regler die Leistung der Infrarot-Strahler genauso eingestellt, dass das Material optimal trocknet, ohne dabei Hitzeschäden<br />
zu erleiden. Das reduziert die Ausschussrate spürbar.<br />
www.heraeus-noblelight.com<br />
Problemlöser gefunden!<br />
Innovative Produkte für Hochtemperatur-<br />
Anwendungen in Produktion und Entwicklung<br />
1K- und 2K-Klebstoffe für sichere Verbindungen bis 1.760° C<br />
Beschichtungen und Coatings für Temperaturen bis 1.800° C<br />
Isoliermittel und Dichtungsmassen für Temperaturen bis 1.260° C<br />
Reparaturkitte und Vergussmassen für Temperaturen bis 1.090° C<br />
Messindikatoren zum Visualisieren von Temperaturen von -17°C bis 1.270° C<br />
Individuelle Beratung. Hohe Verfügbarkeit.<br />
Kurzfristige Lieferung auch kleiner Mengen.<br />
Hochtemperaturtechnik | Kältetechnik | Dichtungstechnik | Klebetechnik | Messtechnik | Beschichtungstechnik<br />
Zertifiziert nach<br />
DIN EN ISO 9001:2015<br />
www.kager.de
WERKSTOFF- UND VERBINDUNGSTECHNIK<br />
RECYCELTE<br />
CARBONFASERN FÜR<br />
DEN LEICHTBAU<br />
Die Bundesanstalt für<br />
Materialforschung und -prüfung (BAM)<br />
entwickelt neue Qualitäts- und<br />
Sicherheitsstandards für recycelte<br />
Carbonfasern. Ziel ist es,<br />
dem weltweit steigenden Bedarf<br />
an Leichtbauanwendungen<br />
begegnen zu können.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Bei der Transformation zur Klimaneutralität kommt carbonfaserverstärkten<br />
Kunststoffen (CFK) als Leichtbau-Werkstoff<br />
eine wichtige Rolle zu. Von der Luft- und Raumfahrt,<br />
dem Automobilbau, der Windenergie bis zum Freizeitbereich<br />
helfen CFK, Masse, Material und damit gleichzeitig<br />
Ressourcen, Energie und CO 2<br />
einzusparen. Auch für robuste und<br />
leichte Tanks für die Speicherung und den Transport von grünem<br />
Wasserstoff wird der Werkstoff benötigt.<br />
BISLANG KEIN GESCHLOSSENES<br />
KREISLAUFSYSTEM<br />
Dr. Ralf Berhorst, Referat Kommunikation, Marketing, Bundesanstalt<br />
für Materialforschung und -prüfung (BAM), Berlin<br />
Schon jetzt liegt der jährliche Verbrauch des Hochleistungswerkstoffs<br />
weltweit bei rund 130.000 t. Angesichts des wachsenden<br />
Bedarfs ist es umso gravierender, dass für CFK noch keine geschlossenen<br />
Kreislaufsysteme existieren. Zwar ist es technisch<br />
längst möglich, gebrauchte Carbonfasern wieder aus der Kunststoffmatrix<br />
zu lösen, in die sie eingebettet sind und anschließend<br />
zu einem qualitativ hochwertigen Material zu verarbeiten. Doch<br />
die Nachfrage nach recycelten Carbonfasern ist bislang sehr<br />
gering. Der Marktanteil liegt bei unter fünf Prozent.<br />
„In der Industrie halten sich Bedenken gegenüber der Leistungsfähigkeit<br />
von Bauteilen auf Basis recycelter Carbonfasern“,<br />
erklärt Florian Loose, Experte für das Leichtbaumaterial an der<br />
BAM. „Viele Unternehmen, die CFK einsetzen, verwenden lieber<br />
neue Fasern, weil bislang wenig darüber bekannt ist, welchen<br />
Einfluss das Recycling der Carbonfasern auf die Performance des<br />
fertigen Bauteils hat. Hinzu kommt, dass keine Standards zur<br />
Qualitätssicherung recycelter Carbonfasern existieren, die die<br />
Vorbehalte ausräumen könnten. So wird das Material aktuell entweder<br />
einem wenig nachhaltigen Downcycling unterzogen und<br />
zum Beispiel zu Parkbänken verarbeitet oder einfach entsorgt.“<br />
QUALITÄTS- UND SICHERHEITS-<br />
STANDARDS ENTWICKELN<br />
Florian Loose und sein Kollege Volker Trappe wollen das ändern.<br />
In einem neuen Projekt untersucht ein BAM-Team dazu den Recyclingprozess<br />
genauer. Im direkten Austausch mit der Industrie<br />
werden dazu zunächst die Kenngrößen und Materialeigenschaften,<br />
auf die es in der Praxis vor allem ankommt, erhoben. Diese<br />
Parameter beobachten die Forscher dann über den gesamten Lebenszyklus<br />
eines CFK-Prüfkörpers: von dessen Fertigung und<br />
Einsatz über die Rückgewinnung der Fasern mittels Pyrolyse bis<br />
zu deren erneuter Verwendung in einem exakt baugleichen<br />
Werkstück. „Bei diesem direkten Performance-Vergleich von Alt<br />
und Neu ermitteln wir die Bruch- und Schwingfestigkeit“, so Florian<br />
Loose. „Sie sind für den Einsatz des recycelten Materials besonders<br />
relevant, weil sie über seine Belastbarkeit entscheiden.<br />
Bislang wurden sie kaum systematisch untersucht.“<br />
Genauer betrachten wollen die Forscher auch den Prozess des<br />
Recyclings selbst, um zu verstehen, welche Auswirkungen er auf<br />
die Bauteileigenschaften hat. Schließlich wird das Team Standards<br />
zur Qualitätssicherung recycelter Carbonfasern und deren<br />
Einsatz entwickeln, um die Akzeptanz des Materials am Markt zu<br />
steigern und eine geschlossene Kreislaufwirtschaft von CFK zu<br />
ermöglichen – bei einem verlässlich hohen Sicherheitsniveau.<br />
Bild: BAM<br />
www.bam.de<br />
DIE AKZEPTANZ FÜR<br />
RECYCELTE CFK AM MARKT<br />
SOLL GESTEIGERT WERDEN<br />
30 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> www.derkonstrukteur.de
WERKSTOFF- UND VERBINDUNGSTECHNIK<br />
MIT BIOPOLYMER DIE<br />
ÖKOBILANZ VERBESSERN<br />
Lapp präsentiert erstmals<br />
eine Ethernetleitung mit<br />
biobasierter Ummantelung.<br />
Das Compound für die neue,<br />
den CO 2<br />
-Fußabdruck<br />
reduzierende Variante der<br />
Etherline FD P Cat.5e wurde<br />
von BASF entwickelt. Bei<br />
diesem Kunststoff handelt<br />
es sich um Elastollan N, ein<br />
thermoplastisches Polyurethan<br />
(TPU). Es ist ein auf<br />
Mais basierendes Biopolymer.<br />
Dabei liegt der Anteil<br />
des nachwachsenden<br />
Rohstoffs bei 45 bis 60 Prozent.<br />
Dieses TPU soll die gleiche Haltbarkeit, Flexibilität,<br />
mechanischen Eigenschaften, Hydrolyse-, Chemikalien- und<br />
UV- Beständigkeit aufweisen, wie herkömmliches Elastollan.<br />
Auch die Verarbeitbarkeitsparameter bleiben erhalten.<br />
„Biobasierte Kunststoffe aus schnell nachwachsenden<br />
Rohstoffen zu verwenden, ist für uns eine gute Möglichkeit<br />
den Bedarf an Kunststoffen aus fossilem Ausgangsmaterial zu<br />
reduzieren und gleichzeitig den CO 2<br />
-Fußabdruck unserer<br />
Produkte zu senken“, so Alexander Terpe, Leiter Produktentwicklung<br />
Kabel bei Lapp. Dieses Angebot soll weiter ausgebaut<br />
werden.<br />
www.lapp.com<br />
LACKIERUNG FÜR VERBESSERTE<br />
HAPTISCHE WAHRNEHMUNG<br />
Geräte lassen<br />
sich durch<br />
Farben und<br />
Oberflächeneffekte<br />
veredeln.<br />
Zu diesem<br />
Zweck bietet<br />
OKW eine<br />
große<br />
Auswahl<br />
an Lacken an. Zur haptischen Aufwertung kommt jetzt eine<br />
Soft-Touch-Lackierung hinzu. Sie verleiht den Produkten eine<br />
samtweiche Oberfläche und sorgt so unter anderem für eine<br />
angenehme und sichere Bedienung von Handgeräten.<br />
Standardmäßig gibt es diesen Lack bei OKW (Odenwälder<br />
Kunststoffwerke Gehäusesysteme) in Schwarz und Farblos.<br />
In Schwarz kann er direkt auf die Grundierung aufgebracht<br />
werden. Da dieser Soft-Touch-Lack ebenso als farbloses Finish<br />
verfügbar ist, sollen auch hier farblich keine Grenzen gesetzt<br />
sein. Die Farben können in RAL oder aus einer großen Palette<br />
von Pantone-Farbtönen ausgewählt werden. Auch eine<br />
Farbdefinition nach Kundenmuster ist möglich. Die kunstlederartige,<br />
transparente Soft-Touch-Lackierung wird<br />
dann im letzten Arbeitsschritt aufgetragen und erzielt<br />
so den angestrebten Oberflächeneffekt in der individuell<br />
gewünschten Farbe.<br />
www.okw.com<br />
KUNSTSTOFFWISSEN SYSTEMATISCH<br />
PER E-LEARNING AUFBAUEN<br />
Das SKZ wird zukünftig neben Präsenz-, In-House- und Online-Kursen auch<br />
zeit- und ortsunabhängige E-Learning-Formate zu additiven Fertigungsverfahren,<br />
Extrusion und Werkstoffkunde anbieten. „Wir haben bemerkt, dass der<br />
Kunde einfach verschiedene Optionen nachfragt. Es gibt viele unterschiedliche<br />
Lerntypen und denen möchten wir als Weiterbilder für die Kunststoffindustrie<br />
gerecht werden. Der Kunde bestimmt das Format der Wissensvermittlung“,<br />
so Matthias Ruff, Vertriebsleiter Forschung und Bildung am SKZ. Dementsprechend<br />
werden die Online-Angebote um Selbstlernkurse in Form von<br />
E-Learning aufgestockt. Lernende haben dann die Möglichkeit, Lektionen<br />
zeit- und ortsunabhängig zu verinnerlichen, zum Beispiel beim Warten auf den Bus. Zu Beginn werden kurze Kurse in Deutsch<br />
und Englisch zu additiven Fertigungsverfahren, zur Extrusion und zur Werkstoffkunde zur Verfügung stehen, die separat gebucht<br />
werden können. Dieses Angebot soll zukünftig kontinuierlich ausgebaut werden.<br />
www.skz.de<br />
26. ENGELSKIRCHENER<br />
KUNSTSTOFF-TECHNOLOGIE-TAGE<br />
am 15. & 16. Juni <strong>2023</strong><br />
„In Chancen denken“<br />
Jetzt Besucherticket<br />
sichern!<br />
www.ektt.de
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
MASCHINENKOMPONENTEN<br />
DIGITAL ÜBERWACHEN<br />
Digitalisierung und Künstliche Intelligenz bieten zahlreiche Ansätze für<br />
Predictive Maintenance in Werkzeugmaschinen. In einem Forschungsprojekt<br />
entwickelt Hema gemeinsam mit Partnern aus der Wissenschaft ein<br />
Condition-Monitoring-Konzept für Sicherheitsklemmsysteme.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Hema fertigt seit mehr als vier Jahrzehnten Komponenten<br />
für die Maschinensicherheit. Zum Produktportfolio gehören<br />
neben Schutzsystemen auch Sicht- sowie Klemmund<br />
Bremssysteme. Besonders letztere sind ständigen<br />
mechanischen Belastungen ausgesetzt und sollten daher regelmäßig<br />
überprüft werden. Da es sich bei den Klemmsystemen allerdings<br />
um eine geschlossene Einheit handelt und sie zudem<br />
fest in der Maschine verbaut werden, ist eine Sichtprüfung ohne<br />
den kompletten Ausbau der Komponenten nicht möglich.<br />
Die Lösung wäre eine automatische Überwachung der Klemmsysteme<br />
aus der Ferne. Um seinen Kunden diese Option künftig<br />
bieten zu können, entwickelt Hema unter dem Namen Rotoguard<br />
ein digitales Condition-Monitoring-System für sein rotatorisches<br />
Sicherheitsklemmsystem Rotoclamp. Rotoclamp ist ein pneuma-<br />
Dr. Wolfram Kleuver, Geschäftsführer der HEMA<br />
Maschinen- und Apparateschutz GmbH, Seligenstadt<br />
tisches Klemmsystem mit hohen Haltemomenten und niedrigen<br />
Systemkosten. Das Klemmsystem ist Fail-Safe, weil die Welle bei<br />
einem Ausfall der Pneumatik sofort und mit großer Kraft fixiert<br />
wird. Möglich wird dies durch das pneumatische Funktionsprinzip<br />
des Klemmsystems, das auf einem Federspeicher beruht.<br />
AUFFÄLLIGKEITEN FRÜHZEITIG ERKENNEN<br />
Die pneumatischen Klemmsysteme sind im Betrieb hohen mechanischen<br />
Belastungen ausgesetzt, diese können langfristig das<br />
Funktionsverhalten beeinflussen. Veränderungen am Klemmsystem<br />
kündigen sich durch eine Veränderung messbarer Kenngrößen<br />
im Voraus an. Das Rotoguard-Projekt hat es sich deshalb<br />
zum Ziel gesetzt, eine integrierte intelligente Sensoreinheit zu<br />
entwickeln, mit der die Funktion und die Wechselwirkungen des<br />
Sicherheitsklemmsystems kontinuierlich überwacht werden<br />
können. In Echtzeit gewonnene Messwerte und daraus abgeleitete<br />
Statusinformationen und Handlungsempfehlungen sollen<br />
dem Nutzer dann jederzeit zur Verfügung stehen. So kann er bei<br />
32 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> www.derkonstrukteur.de
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
01 Für den Einsatz im<br />
Demonstrator wurde das<br />
Sicherheitsklemmsystem mit<br />
umfangreicher Messtechnik<br />
ausgestattet<br />
02 Das pneumatische<br />
Klemmsystem basiert auf dem<br />
Prinzip des Federspeichers<br />
01<br />
02<br />
auffälligen Messwerten frühzeitig eine Überprüfung des Klemmsystems<br />
veranlassen und einen ungeplanten Maschinenstillstand<br />
verhindern, der durch einen plötzlichen Ausfall der Komponente<br />
eintreten würde.<br />
Der Mehrwert eines solchen Systems zur Zustandsüberwachung<br />
beschränkt sich aber nicht auf die Vermeidung von Havariefällen.<br />
Es ermöglicht auch die Weitergabe des Wissens über<br />
das Funktionsverhalten der Klemmsysteme an den Kunden. So<br />
könnten in der Datenverarbeitung implementierte Algorithmen<br />
die Optimierung des dynamischen Zustellverhaltens oder die<br />
effektivere Nutzung der pneumatischen Klemmkrafterhöhung<br />
ermöglichen.<br />
KONZEPT UND TECHNIK STEHEN BEREIT<br />
Einige Meilensteine hat das Rotoguard-Projekt bereits erreicht. So<br />
ist die Entwicklung des messtechnischen Konzeptes für die Funktionserprobung<br />
des Prototypens mittlerweile abgeschlossen. Als<br />
primäre zu erfassende Messgröße wurde der pneumatische Druck<br />
festgelegt. Darüber hinaus soll das Condition-Monitoring-System<br />
auch die Ableitung des Schaltzustands, die Auslenkung des Federblechs<br />
messen sowie über die Temperaturerfassung und deren<br />
mögliche Veränderung Bremsvorgänge aufzeigen.<br />
In den vergangenen Monaten hat das Projektteam bereits einzelne<br />
Sensoren ausgewählt, die später diese Aufgabe übernehmen<br />
sollen. Die komplette Sensorik für die Funktionsprüfung am<br />
Prototyp ist damit jetzt einsatzbereit. Das Projektteam führte außerdem<br />
eine CAD-Bauraumanalyse durch, um zu prüfen, wie die<br />
vorgesehene Sensorik optimal in die kompakte mechanische<br />
Struktur des Klemmsystems eingebracht werden kann. Im Anschluss<br />
daran wurden die Sensorkomponenten beschafft, getestet<br />
und hinsichtlich der Auswerteelektronik an die Anforderungen<br />
der Anwendung angepasst. Da diese in einem ersten Prototyp<br />
noch außerhalb angebracht wird, plante man zusätzliche<br />
Ausfräsungen und Bohrungen in der Deckscheibe ein, über die<br />
sämtliche Kabel nach außen geführt werden. Für die Kalibrierung<br />
und Charakterisierung des Rotoguard-Prototyps steht ein<br />
DIE KLEMMSYSTEME FINDEN IN<br />
DREH- UND SCHWENKACHSEN<br />
VON WERKZEUGMASCHINEN<br />
ANWENDUNG<br />
neuer, leistungsfähiger Rotoclamp-Prüfstand zur Verfügung. Das<br />
Integrationskonzept für die Sensorik ist also bereits abgeschlossen<br />
und ein Demonstrator steht ebenfalls bereit. Im nächsten<br />
Schritt werden Funktionsprüfungen des Rotoguard-Systems unter<br />
Last im Teststand sowie innerhalb einer Werkzeugmaschine<br />
stattfinden. Die dabei gewonnenen Daten liefern dann die<br />
Grundlage für unterschiedliche Modelle zur Zustandsüberwachung<br />
der pneumatischen Klemmsysteme.<br />
Bilder: Hema<br />
www.hema-group.com<br />
HEMA KOOPERIERT MIT <strong>DER</strong> WISSENSCHAFT<br />
Bei dem Projekt Rotoguard arbeitet Hema eng mit dem Fachbereich Mess- und Sensortechnik der TU Darmstadt und der<br />
Core Sensing GmbH zusammen – das Unternehmen produziert miniaturisierte Sensoreinheiten, die sich in mechanische<br />
Komponenten integrieren lassen. Gemeinsam wollen die Projektpartner ein integriertes<br />
Datenerfassungssystem entwickeln, das Betriebsdaten des Klemmsystems in Echtzeit<br />
sammelt, interpretiert und Nutzerempfehlungen oder Betriebswarnungen ausgibt.<br />
Zudem soll das Sensormodul über eine autarke Energieversorgung verfügen und die<br />
erfassten Daten drahtlos übertragen. Mit dem Forschungsprojekt soll eine praxistaugliche<br />
Implementierung eines durchgängigen KI-basierten Condition-Monitoring-Konzeptes<br />
erzielt werden. Das Projekt (HA-Projekt-Nr.: 1197/21-198) wird im Rahmen der Innovationsförderung<br />
Hessen aus Mitteln der Loewe – Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer<br />
Exzellenz, Förderlinie 3: KMU-Verbundvorhaben gefördert.<br />
www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> 33
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
ANZEIGE<br />
MEHR SICHERHEIT BEI HOHEN TOUREN<br />
Axiale Sicherung eines<br />
Kugellagers auf einer Welle<br />
mittels Revolox-Ring: Das<br />
Noppe- und Nische-Design<br />
verleiht dem Sicherungsring<br />
von TFC einen sehr sicheren<br />
Sitz in der Wellennut, womit er<br />
sich als Ideallösung für<br />
Anwendungen mit hohen<br />
Drehzahlen erweist<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Der auf innovative C-Teile spezialisierte<br />
Zulieferer TFC bietet eine große Auswahl<br />
an Sicherungsringen zum Einsatz in<br />
Antriebstechnik und Fluidtechnik. Eine<br />
Sonderrolle spielt hierbei der gewalzte<br />
Flachdrahtring des Typs Revolox. Denn<br />
dank seiner Eigensicherung erweist er sich als<br />
ideale Lösung für schnell drehende Wellen in<br />
High-Speed-Applikationen in den Bereichen<br />
Automotive, Automation und Aerospace.<br />
Unter den Markennamen Spirolox®, Hoopster®, Wavering®<br />
und Schnappring des US-amerikanischen Herstellers<br />
Smalley bietet der international tätige Zulieferer TFC<br />
eine breit gefächerte Auswahl ein- und mehrlagiger<br />
Julius Moselweiß, freier Fachjournalist, Darmstadt<br />
Sicherungsringe aus gewalztem Flachdraht an. Sie wird stetig<br />
durch weitere, innovative C-Teile zur Wellensicherung erweitert.<br />
Zu den jüngsten Neuheiten im Portfolio gehört dabei der<br />
Revolox-Ring. So wie viele andere Sicherungsringe des Unternehmens,<br />
bildet auch diese mehrlagige, rundum bündige Flachdraht-Lösung<br />
eine geschlossene 360°-Anlagefläche. Allerdings<br />
zeichnet sie sich durch eine außergewöhnliche Eigensperrung<br />
aus, die englischsprachigen Konstrukteuren unter dem Begriff<br />
Dimple- and Slot-Design bekannt sein dürfte. Diese Bezeichnung<br />
34 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> www.derkonstrukteur.de
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
ließe sich noch am ehesten mit Noppe- und Nische-Design übersetzen<br />
und nimmt Bezug auf die spezielle geometrische Ausführung<br />
der Eigensicherung: Kleine, in den Flachdraht des Revolox-<br />
Sicherungsrings eingearbeitete Erhebungen, die sich in nur<br />
wenige Millimeter große Ausstanzen in den oberen und unteren<br />
Windungen des Rings schieben und dort einrasten. Diese doppelte<br />
Eigensicherung verleiht dem Revolox-Ring einen sicheren<br />
Sitz in der Nut einer Welle, so dass er bei High-Speed-Anwendungen<br />
hohe Sicherheitsanforderungen erfüllt. TFC Local Manager<br />
Johannes Lambertz konkretisiert dies: „Bei exakter Auslegung<br />
liegt die Drehzahlkapazität eines Revolox-Sicherungsrings<br />
deutlich über der eines gleichwertigen nicht-sperrenden Rings.<br />
Insbesondere in Applikationen mit schnell drehenden An- und<br />
Abtriebswellen, wie sie typisch sind für Anwendungen in der<br />
industriellen Automatisierung, in der Luft- und Raumfahrt oder<br />
im modernen Elektromotorenbau zeigt dieser Sicherungsring<br />
daher seine starken Seiten.“<br />
PRÄZISE GEWUCHTET<br />
Neben seiner besonderen High-Speed-Kompetenz bietet der<br />
Revolox-Sicherungsring von TFC eine Reihe weiterer Vorteile.<br />
Der Hersteller betont zum Beispiel, dass er mit höherer Präzision<br />
gewuchtet ist als man dies von herkömmlichen Sprengringen<br />
gewohnt ist. Durch diese Qualität leistet der Ring einen direkten<br />
Beitrag zur Rundlaufgenauigkeit einer Welle. Das wiederum<br />
senkt das Betriebsgeräusch eines Antriebs und da es außerdem<br />
die Standzeit der Wellenlagerung erhöht, reduziert sich auch der<br />
Aufwand der Instandhaltung.<br />
Ein weiterer Vorteil des Revolox-Sicherungsrings ist sein geringes<br />
Eigengewicht, das nur etwa halb so groß ausfällt wie das<br />
eines normalen Sprengrings. Infolgedessen können ihn die Konstrukteure<br />
auch als Maßnahme zur Reduzierung der rotierenden<br />
Masse einsetzen. „Gerade in der Antriebstechnik ist das ja eine<br />
wichtige Voraussetzung, um die energetische Effizienz einer<br />
Baugruppe zu verbessern“, erläutert Lambertz.<br />
Ebenfalls wichtig zu wissen: Bei der Montage stellt der<br />
Revolox-Sicherungsring von TFC keine besonderen Anforderungen<br />
– weder an die Werkzeugtechnik noch an die Peripherie.<br />
Schon in den ersten Pilotprojekten hatte sich vielmehr gezeigt,<br />
TFC DEUTSCHLAND<br />
TFC ist Exklusivanbieter gewalzter Smalley® Flachdraht-<br />
Sicherungsringe und Smalley® Wellenfedern. Basierend<br />
auf diesem Produkt-Portfolio verfügt das Unternehmen<br />
über umfassende Kompetenzen und branchenübergreifendes<br />
Know-how zur Lösung anspruchsvoller Aufgabenstellungen<br />
auf den Gebieten Bauraum-Optimierung,<br />
Vorspannungstechnik und C-Teile-Management. Darüber<br />
hinaus gehören auch klassische Stanzteile nach DIN,<br />
gestanzte Sicherungsringe in Zoll-Abmessungen sowie<br />
Drahtringe, Pass-Scheiben, Rencol-Toleranzringe und<br />
Kunststoffteile zum Lieferprogramm von TFC. TFC<br />
bedient derzeit weltweit rund 3.000 Kunden in fast allen<br />
Industriezweigen und ist zertifiziert nach ISO 9001:2015<br />
sowie BS EN 9100:2016.<br />
dass sich der Ring sehr gut eignet für den Einsatz in vollautomatisierten<br />
Montagelinien wie sie heute charakteristisch sind für die<br />
Großserien-Fertigung der OEM oder großer Systemzulieferer. In<br />
der Praxis erweist sich das bereits erwähnte Dimple- and Slot-<br />
Design als sehr handhabungsfreundlich.<br />
VERFÜGBARKEIT SICHERGESTELLT<br />
Begleitet von zahlreichen Serviceleistungen stellt TFC den<br />
Revolox-Sicherungsring im Rahmen der Realisierung kundenspezifischer<br />
Sonderlösungen zur Verfügung. Zentrale Komponenten<br />
sind hierbei unter anderem das Berechnen seltener<br />
Ringgrößen, die Auswahl der optimalen Werkstoffe oder die<br />
exakte Konfiguration der Ringenden. „Wenn erforderlich, übernehmen<br />
wir auch die Neubestimmung wichtiger Auslegungsfaktoren<br />
wie etwa der Lastaufnahme, des Rotationsvermögens, der<br />
Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit oder der Belastungen<br />
während der Montage“, sagt Lambertz. Ein nicht zu unterschätzender<br />
Vorteil für die rasche Realisierung von Kundenwünschen<br />
ist bei alledem die von Smalley entwickelte No-Tooling-Cost®beziehungsweise<br />
Circulair-Grain®-Technologie zur Herstellung<br />
der gewalzten Sicherungsringe. Vereinfacht gesagt, wird bei dieser<br />
Kantenwindungstechnik ein vorgehärteter, gewalzter Flachdraht<br />
über eine hohe Kante gezogen, wobei er sich zu einer nahezu<br />
perfekten Kreisgeometrie verformt. Da sich das Verfahren flexibel<br />
und ohne aufwändige Werkzeugarbeiten schnell an wechselnde<br />
Bedingungen anpassen lässt, bietet es viel Freiraum für die<br />
kostengünstige Fertigung von Prototypen, Mustern oder auch<br />
Vor- und Kleinserien.<br />
Bilder: TFC<br />
www.tfc.eu.com<br />
Die Drehzahlkapazität des Revolox-<br />
Sicherungsrings liegt deutlich höher als<br />
die eines gleichwertigen nicht-sperrenden<br />
Rings. Für High-Speed-Applikationen mit<br />
schnell drehenden Wellen ist er daher<br />
eine echte Empfehlung.<br />
TFC-LOCAL MANAGER<br />
JOHANNES LAMBERTZ<br />
www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> 35
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
MEHR SICHERHEIT BEI<br />
HIGH-SPEED-ANWENDUNGEN<br />
Der Sicherungsring vom Typ Revolox von Smalley mit Eigensicherung<br />
ist ausgelegt für schnell drehende Wellen. Er eignet sich für High-<br />
Speed-Applikationen in den Bereichen Automotive, Automation und<br />
Aerospace. Diese mehrlagige, rundum bündige Flachdraht-Lösung<br />
bietet eine 360°-Anlagefläche und zeichnet sich durch eine Eigensperrung<br />
aus, die auch als Dimple- and Slot-Design bekannt ist. Dabei<br />
handelt es sich um kleine, in den Flachdraht des Sicherungsrings<br />
eingearbeitete Erhebungen, die sich in nur wenige Millimeter große<br />
Ausstanzen in den oberen und unteren Windungen des Rings<br />
schieben und dort einrasten. Sie verleihen dem Ring einen sicheren<br />
Sitz in der Nut einer Welle, sodass er bei High-Speed-Anwendungen hohe Sicherheitsanforderungen erfüllt. Der Ring ist mit<br />
höherer Präzision gewuchtet als gewöhnliche Sprengringe. So trägt er zur Rundlaufgenauigkeit einer Welle bei. Das senkt das<br />
Betriebsgeräusch eines Antriebs. Erhältlich ist der Ring beim Zulieferer TFC.<br />
www.tfc.eu.com<br />
EX-LEERGEHÄUSE AUS KUNSTSTOFF<br />
Gehäuse, die in explosionsgefährdeten<br />
Zonen<br />
zum Einsatz kommen<br />
und verschiedene Geräte<br />
oder Komponenten<br />
einhausen, müssen über<br />
Atex-, IECEx- oder UL<br />
Hazloc-Zulassungen<br />
verfügen. Diese Anforderungen<br />
erfüllen die<br />
neuen Ex-Leergehäuse<br />
AX aus glasfaserverstärktem<br />
Polyester von<br />
Rittal. Die Neuentwicklung<br />
ist für Anwendungsfälle<br />
in explosionsgefährdeten Atmosphären durch Gase<br />
(Zone 1 und 2) und/oder Stäube (Zone 21 und 22) zugelassen.<br />
Entstanden ist eine Gehäusetechnik, die alle Anforderungen an<br />
Sicherheit und Robustheit auch für Outdoor-Anwendungen<br />
erfüllt. Eine Gehäusekonstruktion mit doppelter Abdichtung an<br />
der Türober- und Türunterkante mittels integrierter Regenschutzleiste<br />
aus robustem, temperatur- und UV-beständigem Material<br />
stellt die Dichtigkeit sicher. Die neuen Gehäuse AX gibt es in acht<br />
verschiedenen Varianten: von 200 bis 800 mm Breite, 300 bis<br />
1.000 mm Höhe sowie in 150 bis 300 mm Tiefe.<br />
www.rittal.de<br />
MEHR KONSTRUKTIONSFREIHEIT MIT<br />
NEUEM DOPPELGELENKLAGER<br />
In der Lebensmittelindustrie müssen Maschinenbauteile<br />
besonders hohe Hygieneanforderungen erfüllen, um<br />
kein Sicherheitsrisiko darzustellen. Seit 2019 bietet der<br />
Motion-Plastics-Spezialist Igus mit Igubal Food Contact<br />
(FC) ein spezielles Gelenklagersystem aus FDA- und<br />
EU-10/2011-konformen Hochleistungspolymeren für<br />
den direkten Kontakt mit Lebensmitteln. Dieses Programm<br />
erweitert Igus nun um ein neues Doppelgelenklager.<br />
Die Serie verfügt, wie alle Igubal-FC-Produkte,<br />
über ein optisch und magnetisch detektierbares<br />
Gehäuse aus Igumid FC. Durch die verwendeten<br />
Hochleistungs polymere ist auch das Lager schmier- und<br />
wartungsfrei, schwingungsdämpfend, korrosionsresistent<br />
und eignet sich in Kombination mit einer Kalotte<br />
zum Ausgleich von Fluchtungsfehlern. Bei der Auswahl<br />
der passenden Kalotte kann man zwischen mehreren<br />
Materialien wählen. Wer die Igubal-FC-Gelenklager vor<br />
dem Kauf in den Händen halten und sich selbst von der<br />
Qualität und den Vorteilen der Materialien – wie der magnetischen<br />
Detektierbarkeit – überzeugen möchte, kann<br />
eine kostenlose Musterbox bestellen. In der Box sind<br />
Muster aus allen Produktbereichen enthalten: Stehlager,<br />
Flanschlager, Gelenkköpfe, Gabelköpfe und Doppelgelenklager.<br />
Das gesamte Gelenklagersystem zeichnet<br />
sich durch eine hohe Lebensdauer und Chemikalien -<br />
be ständigkeit aus. Unter bit.ly/igus_Musterbox können<br />
sich Interessierte die kostenlose Musterbox bestellen.<br />
www.igus.de<br />
36 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> www.derkonstrukteur.de<br />
LIMBACH.indd 1 22.11.2017 08:28:39
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
MEHR HANDLUNGSFREIHEIT BEI<br />
GETRIEBE-RITZEL-KOMBINATIONEN<br />
Mit der Ritzel-Reihe PM2 erweitert Neugart das Angebot an<br />
Planetengetrieben mit werkseitig vormontiertem Ritzel<br />
und eröffnet neue Optionen zur Umsetzung von Getriebe-<br />
Ritzel-Kombinationen für Zahnstangen-Antriebe. Wie PM1<br />
ist auch PM2 für Getriebe mit Flansch-Abtriebswelle<br />
konzipiert und mit einer nach ISO 9409-1 genormten<br />
mechanischen Schnittstelle ausgestattet. Die beiden Serien<br />
unterscheiden sich jedoch in ihrer Größe: Anders als das<br />
PM1 mit einer Zähnezahl ab 26 bei Modul 2, beginnt das<br />
Spektrum des PM2 bereits mit 16 Zähnen bei Modul 2.<br />
Zudem lassen die neuen Ritzel aufgrund ihres geringeren<br />
Durchmessers eine bis zu dreimal höhere Vorschubkraft zu.<br />
Die Option mit PM2-Ritzel ist für Getriebe der Baugröße<br />
090 bis 200 erhältlich und für vier Getriebebaureihen mit<br />
Flansch-Abtriebswelle verfügbar: Koaxialplanetengetriebe<br />
PFHE, PSFN und PLFN sowie Winkelgetriebe WPSFN. Bei der<br />
Auswahl geeigneter Getriebe-Ritzel-Kombination helfen<br />
der Online-Konfigurator und eine Berechnungssoftware.<br />
www.neugart.com<br />
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Eichenberger<br />
NACHHALTIGE SCHUTZLÖSUNGEN IN SERIE<br />
Der Produzent von Schutzkappen und Schutzstopfen<br />
Pöppelmann Kapsto zeigt wie Elemente aus Kunststoff für<br />
die Industrie zur Nachhaltigkeit beitragen können. Sein<br />
mehr als 1.900 Serienartikel umfassendes Sortiment an<br />
ressourcenschonenden Produkten besteht unter anderem<br />
aus Schutzelementen aus 100 Prozent Post-Consumer-Rezyklat<br />
(PCR), bei deren Herstellung bis zu 60 Prozent<br />
weniger CO 2<br />
eq-Emissionen anfallen. Dazu zählen beispielsweise<br />
der neue VDA-Dichtstopfen<br />
GPN 247 sowie der VDA-Dichtstopfen<br />
GPN 248 mit Lasche, beide<br />
entwickelt zum Schutz des<br />
Anschlussbereiches von VDA-<br />
Schnellverschlusskupplungen, und<br />
die VDA-Dichtkappe GPN 242, die<br />
VDA-Schnellverschlussstutzen<br />
schützt. Werden Schutzlösungen<br />
in bestimmten Farben gewünscht,<br />
sind Produkte aus Recycling-<br />
Mischungen verfügbar: Die<br />
Schutzelemente, die aus einem deutlich überwiegenden<br />
PCR-Anteil und Neuware gefertigt werden, reduzieren die<br />
CO 2<br />
eq-Emissionen um bis zu 50 Prozent. Dazu zählen<br />
unter anderem der Griffstopfen GPN 310 zum Schutz<br />
von Bohrungen und Innengewinden, der aus 100 Prozent<br />
PCR im eingesetzten Kunststoff in der Standardfarbe<br />
Recycling-Blue und ebenso als Recycling-Mischung auch<br />
in der Signalfarbe Rot verfügbar ist, sowie der Universalschutz<br />
GPN 610, nun neben blauer PCR-Variante auch<br />
als ressourcenschonende Lösung in Signalgelb.<br />
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Passion for Perfect Motion
SPECIAL<br />
SPECIAL<br />
MOTION AND DRIVES<br />
38 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> www.derkonstrukteur.de
SPECIAL MOTION AND DRIVES<br />
MIT INTELLIGENTER<br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
POTENTIALE<br />
AUSSCHÖPFEN<br />
Die Digitalisierung der mechanischen<br />
Antriebstechnik ist nicht aufzuhalten.<br />
Intelligente Schlüsselkomponenten in<br />
Fertigungs- und Verarbeitungsprozessen<br />
haben nicht nur sich selbst im Blick,<br />
sondern den gesamten Prozess. Vorreiter im<br />
Bereich intelligente Antriebskomponenten<br />
ist Flender. Der Antriebsspezialist verspricht<br />
mit seinen Entwicklungen eine Senkung<br />
der Total Cost of Ownership und eine<br />
Antriebstechnik, die Klima und Umwelt<br />
schützt.<br />
Intelligente Antriebstechnik spart Kosten im Lebenszyklus,<br />
reduziert den Einsatz wertvoller Ressourcen und unterstützt<br />
die Optimierung von Produktionsprozessen. Möglich<br />
wird das durch integrierte Sensorik und Analytik.<br />
Antriebstechnisch relevante Daten werden im laufenden<br />
Prozess gemessen und ausgewertet. Laut Flender ist nur<br />
digitalisierte Antriebstechnik fit für die Zukunft. Für den<br />
Antriebsspezialisten geht es nicht nur darum, weiter<br />
Spitzentechnologien zu liefern, sondern in allen Industriebereichen<br />
die Energiewende und nachhaltige Produktion zu<br />
etablieren. Das Unternehmen hat der Entwicklung digitaler<br />
Lösungen einen eigenen Bereich namens „Digital Business“<br />
gewidmet und nennt das digitale Produktportfolio AIQ.<br />
Andreas Evertz, CEO der Flender-Gruppe: „In der Digitalisierung<br />
der Antriebstechnik liegen unglaublich große Potentiale.<br />
Wir sind überzeugt, dass sich die Antriebstechnik neu<br />
erfinden muss. Ziel muss es sein, sie für Anlagenbauer und<br />
Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke,<br />
Chefredakteurin <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong><br />
DIGITALISIERUNG <strong>DER</strong><br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
AIQ Core ist ein Schritt zur nachhaltigen<br />
Antriebstechnik – mit Blick auf die aktuell<br />
vorherrschenden Ziele der Industry 4.0 und<br />
Energy 4.0. Betreiber profitieren von Kosteneinsparungen<br />
an verschiedenen Punkten:<br />
n Erkennung von Betriebszuständen,<br />
die schädigende Wirkung haben<br />
n Vorbeugung unnötiger Downtime<br />
n Verringerung von Stillstandzeiten durch<br />
effizienteren Service<br />
n Kostensenkungen etwa durch optimale<br />
Serviceplanung und Verlängerung der<br />
Ölwechselintervalle<br />
www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> 39
SPECIAL MOTION AND DRIVES<br />
01<br />
01 AIQ Core kombiniert Sensorik mit Analytik: er überwacht den<br />
Antrieb, misst permanent antriebstechnisch relevante Daten und<br />
wertet diese aus<br />
02 Die durch Drehmomentmessungen mittels des AIQ Core Torque<br />
gesammelten Lastkollektive aus den verschiedensten Anwendungen<br />
geben umfassenden Aufschluss über die Auslastung von Antrieben<br />
und die optimalen Betriebspunkte<br />
SPECIAL<br />
02<br />
Betreiber so zu gestalten, dass sie ökonomisch und ökologisch<br />
perfekt ist: so einfach wie möglich und nur so groß wie nötig.“<br />
Nach dieser Lesart sind die erzeugten Antriebslösungen gleichzeitig<br />
die nachhaltigsten, denn es geht um nicht weniger als<br />
optimierte Prozesse, maximale Kosteneinsparungen im Lebenszyklus<br />
sowie minimalen Zeit- und Ressourceneinsatz – auch im<br />
INTELLIGENTE ANTRIEBSTECHNIK<br />
DIENT <strong>DER</strong> TRANSPARENZ<br />
VON ANTRIEB UND PROZESS<br />
UND MACHT SERVICE PLANBAR<br />
Anlagenbau. Folgt man Julia Zundel, Leiterin des Digital Business<br />
bei Flender, so ist der konsequente Schritt in die Digitalisierung<br />
aller Antriebskomponenten ohne Alternative. Mit AIQ bietet<br />
Flender laut eigenen Angaben „… einer zukunftsorientierten<br />
Industrie die kosteneffizienteste Antwort auf die Energie- und<br />
Nachhaltigkeitsfragen unserer Zeit.“ AIQ stehe für Best-Fit-<br />
Lösungspakete, die Intelligenz, Wissen und große Erfahrung<br />
nutzen, um die Anforderungen der Kunden an Diagnose, Fehlererkennung<br />
und -vorhersage zu erfüllen.<br />
KOSTENGÜNSTIG UND EFFEKTIV<br />
Das erste Produkt aus dem AIQ-Portfolio ist der AIQ Core, eine<br />
kostengünstige Technologie, die Sensorik mit Analytik kombiniert.<br />
Er ist sozusagen EKG, Blutdruckmessgerät, Stethoskop und<br />
Fieberthermometer für die Antriebstechnik. Er überwacht den<br />
Antrieb, misst permanent antriebstechnisch relevante Daten und<br />
wertet diese aus. In der Standardversion werden Öltemperatur,<br />
Drehzahl und Schwingung gemessen. Die Messdaten werden<br />
analysiert, interpretiert und als konkrete Handlungsempfehlungen<br />
ausgegeben. Dies kann sowohl über LED-Signale am Gerät<br />
selbst, über die Signal- und KPI-Überwachung in die Kundensteuerung,<br />
lokal über eine Bluetooth-Verbindung auf dem Mobiltelefon<br />
oder über W-LAN und Web-Anwendung geschehen. Bei<br />
Auffälligkeiten werden mit einer hohen Treffsicherheit die<br />
neuralgischen Bauteile identifiziert und entsprechende Handlungsempfehlungen<br />
gegeben. Der Operator ist so in der Lage, seine<br />
Antriebe nach Wunsch offline oder online (manuell oder permanent)<br />
im Blick zu halten und in einer Situation mit ungewöhnlicher<br />
Datenlage sofort die richtigen Maßnahmen einzuleiten. Er<br />
hat jederzeit vollen Zugriff auf alle wichtigen Informationen.<br />
Dabei bedient AIQ jede individuelle Anforderung: als Teil der<br />
Anlagensteuerung in der Warte oder integriert in ein Digitalkonzept,<br />
bei dem die Daten 24/7 verfügbar sind. Das ist zum Beispiel<br />
nützlich, wenn der Operator sich nicht in unmittelbarer Umgebung<br />
der Anlagen befindet oder besonders viele Anlagen auf<br />
einen Blick ersichtlich sein müssen (sogenanntes Flottenmanagement).<br />
Hierfür bietet Flender folgende Lösungen an:<br />
■ Analog-/Digitalsignale (für Messsignal und KPIs),<br />
■ OPC UA (für Messsignal und KPIs)<br />
■ AIQ mobile APP über Bluetooth (lokal) oder W-LAN<br />
■ Webapplikation<br />
■ Cloud-to-Cloud-Kommunikation<br />
Was für die meisten Anwender entscheidend sein wird: Flender<br />
unterstützt mit AIQ die einfache und vollständige Integration in<br />
die vorhandene individuelle Prozess-Infrastruktur des Kunden.<br />
So kann der Service bequem auf prozessrelevante Daten zurückgreifen,<br />
Serviceleistungen besser planen und kostenoptimiert<br />
anbieten.<br />
AIQ Core dient der Transparenz von Antrieb und Prozess und<br />
macht Service planbar. Er sichert so den reibungslosen Lebenszyklus<br />
von Antrieb und Anlage, vermeidet unnötige Downtime<br />
und schafft höchste Planungssicherheit sowie Effizienz für<br />
40 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> www.derkonstrukteur.de
SPECIAL MOTION AND DRIVES<br />
Operator und Service. Er ermöglicht zum Beispiel auch die Verlängerung<br />
des Ölwechselintervalls durch Öltemperaturanalyse<br />
und erkennt eine Änderung der Ausrichtung die häufig zu Schäden<br />
führt.<br />
AIQ Core soll sich auch für kleine Getriebe lohnen. Deshalb<br />
legt Flender auf den Kostenaspekt besonderen Wert. Julia Zundel:<br />
„AIQ Core ist ein preiswertes Standardmodul für Serien-<br />
Zahnradgetriebe und – das betonen wir ausdrücklich – nicht<br />
auf die Flender-Getriebewelt limitiert. Jedes Getriebe kann mit<br />
der Sensorik aus- und sogar nachgerüstet werden. Anwender<br />
können so den entscheidenden Schritt in die Digitalisierung<br />
und in die Antriebswelt von morgen gehen. Bei der neuen<br />
Getriebebauart Flender One ist AIQ ohne Aufpreis an Bord. Das<br />
ist einmalig in der Antriebswelt. Wir setzen damit einen neuen<br />
Industriestandard. Weitere Getriebeplattformen im Flender-<br />
Portfolio werden folgen.“<br />
EMPIRISCHE DATEN ALS BASIS<br />
Selbstverständlich funktioniert das alles nicht ohne empirische<br />
Daten. Flender hat nach eigenen Angaben als einziger Antriebstechniklieferant<br />
über Jahre Feldmessungen im großen Stil durchgeführt,<br />
belastbares Datenmaterial gesammelt und ausgewertet.<br />
Zum Beispiel geben die durch Drehmomentmessungen gesammelten<br />
Lastkollektive aus den verschiedensten Anwendungen<br />
umfassenden Aufschluss über die Auslastung von Antrieben und<br />
die optimalen Betriebspunkte.<br />
AUSBLICK<br />
Auf Dauer steht also die Optimierung von Prozessen im Vordergrund.<br />
„Zukünftig wird die Drehmomentmessung in der Sensorik<br />
eine noch entscheidendere Rolle spielen.“ so Julia Zundel und<br />
fährt fort: „Wer den perfekten Application-fit seiner Antriebstechnik<br />
erreichen und Anwendung ebenso wie Triebstrang optimieren<br />
möchte, kommt an der Digitalisierung nicht vorbei. AIQ<br />
wird der Verschwendung von Material, Raum und Zeit vorbeugen<br />
und damit Kosten sparen, denn erst AIQ entlarvt evolutionäre<br />
Überdimensionierungen und ermöglicht so Downsizing beim<br />
Antrieb und seiner Peripherie.“ Dieser Lerneffekt trete meistens<br />
nicht erst dann ein, wenn für denselben Endkunden dieselbe<br />
Anlage gebaut werde, sondern schon viel früher, bei anderen Anwendern<br />
und anderen Anlagen. So führe AIQ Antrieb und Prozess<br />
Schritt für Schritt an den richtigen Punkt. Die Effekte seien<br />
durchaus immens. Zundel: „Wir reden von bis zu 50-prozentigen<br />
Einsparungen bei allen relevanten Komponenten. Wir können<br />
das sagen, denn wir haben es jahrelang gemessen und analysiert.<br />
Unsere Ziele sind deutlich geringere Kosten für Anlagenbauer<br />
sowie Betreiber und insgesamt ein gutes Gefühl für beide im<br />
Sinne der Nachhaltigkeit.“<br />
PUNKTGENAUE AUSLEGUNG<br />
SPART KOSTEN<br />
Die wichtigste Erkenntnis unserer Erhebungen ist,<br />
dass AIQ zu einer massiven Kostenreduktion bei<br />
Anlagenbauern und Betreibern führt. Bei der<br />
Auslegung von Antrieben waren die genauen<br />
Betriebsdaten oft nicht bekannt. Heute wissen<br />
wir: Viele Antriebe könnten für den Regelbetrieb<br />
in ihrer Anwendung deutlich kleiner sein.<br />
Die größten Anlagenbauer der Welt haben<br />
die Relevanz von Getriebedaten und Prozessinformationen<br />
längst bestätigt, planen die<br />
Antriebstechnik mittlerweile nahezu punktgenau<br />
und haben die Sensorik von Flender mitunter<br />
bereits als Standard gesetzt.<br />
DIPL.-ING. JULIA ZUNDEL (M.SC.),<br />
Head of Digital Business, Flender GmbH, Bocholt<br />
Und sie fügt hinzu: „Weitere AIQ-Lösungen für Groß- und Sondergetriebe<br />
sowie ganze Antriebssysteme stehen bei Flender unmittelbar<br />
vor der Serienreife. Es bleibt also spannend.“<br />
Bilder: Flender<br />
www.flender.com<br />
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www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> 41
KLARTEXT<br />
WAS SIND DIE TRENDS<br />
WAS SIND DIE TRENDS<br />
IN <strong>DER</strong><br />
ANTRIEBSTECHNIK?<br />
MAURIZIO TAROZZI<br />
Chief Product Officer, B&R Industrial Automation<br />
Hersteller von Automatisierungstechnik müssen zunehmend die<br />
Forderungen der Anwenderseite nach Nachhaltigkeit sowie den Trend zur<br />
Personalisierung von Produkten berücksichtigen. Die adaptive Fertigung<br />
ist dafür die perfekte Antwort und wird in wenigen Jahren Standard sein.<br />
Schlüssel ist die intelligente Kombination mechatronischer<br />
Transportsysteme mit Vision Systemen und integrierter Robotik. Die<br />
komplette Anlage ist virtuell als digitaler Zwilling abgebildet und in eine<br />
gemeinsame Steuerungsumgebung integriert, die höchste Taktraten<br />
ermöglicht. Dies erlaubt die wirtschaftliche und energieeffiziente<br />
Produktion kleiner Losgrößen bis hin zu Stückzahl 1 unter den<br />
wirtschaftlichen Rahmenbedingungen der Massenfertigung. So werden<br />
Ressourcen über den kompletten Lebenszyklus der Anlage geschont.<br />
Die Vernetzung von<br />
Produktionsanlagen<br />
stellt auch an den Bereich<br />
Motion and Drives neue<br />
Herausforderungen.<br />
Was heißt das für Antriebe,<br />
Getriebe, Komponenten<br />
und Steuerungssysteme?<br />
Wo sehen Unternehmen die<br />
Trends der nächsten Jahre?<br />
Wir fragen Experten,<br />
die uns einen Einblick<br />
in die Entwicklungen<br />
der Branche geben.<br />
DIE ADAPTIVE<br />
FERTIGUNG WIRD IN<br />
WENIGEN JAHREN<br />
STANDARD SEIN<br />
<strong>DER</strong> EU DATA ACT<br />
WIRD VIELEN<br />
TECHNOLOGIEN<br />
EINEN SCHUB<br />
GEBEN<br />
SPECIAL<br />
HANS-JOACHIM MÜLLER<br />
Marktmanager für Antriebselektronik, SEW-Eurodrive<br />
Denke ich an Vernetzung von Produktionsanlagen fällt mir sofort der in<br />
Abstimmung befindliche EU Data Act ein. Mit ihm sollen die rechtlichen<br />
Grundlagen der Datenverwendung bei Maschinen gelegt werden. Ist diese<br />
Grundlagenarbeit geschafft, wird das vielen Technologien einen Schub geben.<br />
Zukünftig wird dann ein Vielfaches der Datenmenge übertragen und für<br />
Services wie Predictive Maintenance verwendet werden. Bei den Netzknoten<br />
ist seit Jahren ein teils exponentielles Wachstum zu sehen. Dieses wird sich<br />
fortsetzen und weitere Geräte werden am Datenaustausch teilnehmen.<br />
Zudem werden zunehmend neue Kommunikationswege betreten.<br />
Übertragung ohne Draht, z. B. mit 5G und Licht nimmt zu – Cybersicherheit<br />
eminent. Bei all den neuen Möglichkeiten wird ein Meta-Trend jedoch weiter<br />
in den Fokus rücken: die Bedienbarkeit durch den Menschen.<br />
42 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong>
KLARTEXT<br />
SASCHA MARKERT<br />
Team Leader Research & Development, R+W Antriebselemente GmbH<br />
Smart und sicher in die Zukunft – das geht schon jetzt. Mit der intelligenten Kupplung von<br />
R+W – einer Balgkupplung mit integrierter Sensorik. Neben allen Eigenschaften einer<br />
Serienkupplung dient die intelligente Kupplung zugleich als kabellose Messeinheit. Die<br />
integrierte Sensortechnologie misst dabei zum Beispiel Drehmoment, Drehzahl, Beschleunigung<br />
und optional auch Axialkräfte und Querkräfte direkt aus dem rotierenden Antriebsstrang und<br />
lässt sich leicht in verbaute Kupplungen integrieren. Zur Energieversorgung stehen dabei<br />
verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung. Neben einer Lösung mit wiederaufladbarem Akku<br />
oder Induktion gibt es nun eine neue autarke Energieversorgung – genannt Energy Harvesting.<br />
Mit dieser Variante machen wir uns die Rotationsenergie zunutze, die es sowieso im<br />
Antriebsstrang gibt. Die Sensorik wird hierdurch dauerhaft mit Energie gespeist. Energy<br />
Harvesting eignet sich besonders für Bereiche, bei denen es keine Stillstandszeiten geben soll,<br />
sowie für schwer zugängliche Stellen, das heißt wo eine Bestromung nicht möglich ist.<br />
SMART UND SICHER<br />
IN DIE ZUKUNFT – DAS<br />
GEHT SCHON JETZT<br />
ENERGIEEFFIZIENZ IST<br />
ZUKÜNFTIG VIELLEICHT<br />
<strong>DER</strong> WICHTIGSTE TREIBER<br />
TOBIAS SCHMIDT<br />
Head of Service Portfolio & Smart Solutions, ABB Motion Deutschland<br />
Antriebsstränge in den Produktionen entwickeln sich zunehmend zu vernetzten<br />
Systemen, die Frequenzumrichter, Motoren und angetriebene Komponenten wie<br />
Pumpen oder Lüfter umfassen. Die digitale Vernetzung stützt sich hauptsächlich<br />
auf schnelle und einfache Cloud-Anbindungen, wo Daten effizient verarbeitet<br />
werden können. Zusammen mit einer entsprechenden Sensortechnologie bieten<br />
die Antriebsstränge vollständige Transparenz bei wichtigen Betriebsparametern<br />
ihrer Komponenten und ermöglichen neue Predictive-Maintenance-basierte<br />
Instandhaltungsansätze – auch mit Blick auf Energieverbräuche und strategische<br />
Modernisierungen. Für Unternehmen, die den Klimaschutz ernst nehmen, ist<br />
Energieeffizienz der künftig vielleicht wichtigste Treiber. Moderne Umrichtertechnologien<br />
in Kombination mit hocheffizienten Elektromotoren können hier<br />
für erhebliche Energieeinsparungen und reduzierte CO 2<br />
-Emissionen sorgen.<br />
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SPECIAL MOTION AND DRIVES<br />
DAS GETRIEBE MACHT<br />
DEN ROBOTER<br />
Die Roboter der Serie KR Quantec sind mit ihrem großen Traglast- und<br />
Reichweiten-Portfolio auf die dynamische Welt der Automatisierung<br />
angepasst. Auch mit der zweiten Generation der Allround-Talente bietet Kuka<br />
einen zuverlässigen, vielseitige und effiziente Allrounder für die Produktion.<br />
Ein zentraler Baustein der Roboter sind Zykloidgetriebe von Nabtesco,<br />
die flächendeckend in der Serie verbaut sind.<br />
SPECIAL<br />
Jennifer Hagmeyer, Team Lead Marketing,<br />
Nabtesco Precision Europe GmbH, Düsseldorf<br />
44 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> www.derkonstrukteur.de
SPECIAL MOTION AND DRIVES<br />
Robotikpionier, Innovationstreiber, Technologiepartner:<br />
Wie kaum ein anderes Unternehmen steht Kuka für intelligente<br />
Automatisierungslösungen von morgen und treibt<br />
als Wegbereiter der Industrie 4.0 den digitalen Wandel<br />
maßgeblich voran. Das Augsburger Unternehmen setzt globale<br />
Standards in der roboterbasierten Automation und gestaltet die<br />
Zukunft der industriellen Fertigung mit effizienten, smarten und<br />
sicheren Produktionssystemen. Das Erfolgsgeheimnis? Innovationskraft,<br />
Fortschrittsdenken, Kundennähe, Qualität – und Zykloidgetriebe<br />
aus dem Hause Nabtesco. Als Major Supplier stattet der<br />
Getriebespezialist mit Europazentrale in Düsseldorf flächendeckend<br />
die größeren Roboterserien von Kuka aus und trägt damit<br />
entscheidend zur Leistungsfähigkeit der Robotersysteme bei.<br />
Auch im KR Quantec der zweiten Generation sorgen Nabtesco-<br />
Getriebe in allen sechs Achsen für höchste Präzision, hervorragende<br />
Performance und maximale Verfügbarkeit.<br />
„Mit Nabtesco verbindet uns bereits seit 1999 eine intensive<br />
Partnerschaft. Angefangen hat alles mit unserem ersten gemeinsamen<br />
Großserienprojekt KR 2000, dem Vorvorgänger vom KR<br />
Quantec der zweiten Generation. Seitdem sind wir der Nabtesco-<br />
Technologie treu geblieben“, erzählt Abdullah Cevik, Leiter<br />
Strategischer Einkauf der Kuka Deutschland GmbH, und macht<br />
deutlich: „Die Grundtechnologie des zykloiden Getriebes beherrschen<br />
andere auch. Mit seiner Kombination aus breitem Präzisionsportfolio,<br />
umfassendem Fachwissen, hoher Verlässlichkeit,<br />
individuellen Customising-Möglichkeiten sowohl technischer als<br />
auch logistischer Art sowie seiner großen Produktionskapazität<br />
hebt sich Nabtesco jedoch deutlich ab.“<br />
GROSSSERIEN PROZESSSICHER HERSTELLEN<br />
Dank ihrer Expertise ist Nabtesco ein gefragter Partner der Robotik.<br />
Seit über 35 Jahren begleitet der weltweit größte Hersteller von<br />
Zykloidgetrieben und Marktführer im Bereich Robotergetriebe<br />
das Wachstum seiner Kunden und versorgt die Industrie zuverlässig<br />
mit richtungsweisenden Antriebslösungen, die Produktivitätssteigerungen<br />
sowie Kostensenkungen ermöglichen. Mit vorausschauenden,<br />
zielgerichteten und nachhaltigen Investitionen in<br />
Innovationen, Standorte, Infrastruktur und Mitarbeiter treibt das<br />
Unternehmen kontinuierlich seine Zukunfts- und Leistungsfähigkeit<br />
voran. So baut der Zykloidgetriebespezialist aktuell seine<br />
Fertigungskapazitäten deutlich aus und errichtet in Hamamatsu,<br />
01 Als echter<br />
Allrounder kann der KR<br />
Quantec der zweiten<br />
Generation in nahezu<br />
allen Marktsegmenten<br />
eingesetzt werden<br />
250 km südwestlich vom Hauptsitz der Nabtesco Corporation in<br />
Tokio, ein neues Werk – und verdoppelt damit bis 2026 seine<br />
Produktionskraft auf zwei Millionen Präzisionsgetriebe im Jahr.<br />
Für Kuka, weltweit agierender Roboterhersteller mit ambitionierten<br />
Wachstumszielen, ist das genau die richtige Strategie, so Abdullah<br />
Cevik: „Automation ist ein Wachstumsmarkt mit global stark<br />
steigender Nachfrage. Nabtesco reagiert auf diese Marktgegebenheiten<br />
und investiert in seine Zukunft und in seine Kunden.<br />
Diese Bereitschaft, das prognostizierte Wachstum aktiv mitzugehen<br />
und mitzugestalten, ist im Robotergetriebebau mehr oder<br />
minder einmalig.“<br />
Bremsentechnologie 4.0<br />
für höchste Ansprüche<br />
ROBA ® -servostop ® — kompakte,<br />
leistungsdichte Sicherheitsbremse<br />
für Robotergelenke<br />
Besuchen Sie uns auf der automatica, Halle B6 Stand 317<br />
www.mayr.com<br />
www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> 45
SPECIAL MOTION AND DRIVES<br />
02<br />
02 Die verbauten Zykloidgetriebe zeichnen sich durch eine<br />
hohe Dynamik und Präzision sowie einen geringen Verschleiß<br />
über die gesamte Lebensdauer aus – ideal für die Robotik<br />
03 Dank ihrer besonderen Bauweise sind Zykloidgetriebe<br />
besonders leistungsfähig, sehr genau und robust<br />
Wie schon in seinen Vorgängern sind auch im KR Quantec der<br />
zweiten Generation Zykloidgetriebe von Nabtesco verbaut. Die<br />
Gründe liegen unter anderem in der Reproduzierbarkeit und<br />
Zuverlässigkeit. „Aus Erfahrung wissen wir, dass die Nabtesco-<br />
Getriebe auch nach mehreren Jahren im anspruchsvollen<br />
Drei-Schicht-Betrieb der Automobilindustrie Genauigkeiten<br />
wie am ersten Tag aufweisen“, erläutert Abdullah Cevik und<br />
ergänzt: „Von Vorteil sind darüber hinaus die hohen Produktionsvolumina,<br />
die ausgeprägte Lösungskompetenz für alle<br />
Achsen sowie das Entgegenkommen bei kundenspezifischen<br />
Anpassungswünschen.“<br />
SPECIAL<br />
03<br />
ROBOTER-PORTFOLIO <strong>DER</strong><br />
HOHEN TRAGLASTKLASSE<br />
Zu den High Runnern von Kuka gehören die KR Quantec Roboter.<br />
Seit seiner Einführung im Jahr 2010 hat sich der KR Quantec zur<br />
bisher meistverkauften Produktserie entwickelt. Nach zehn Jahren<br />
wurde das Erfolgsmodell auf das nächste technologische Level gebracht<br />
und die Serie unter anderem im Hinblick auf Performance,<br />
Wirtschaftlichkeit und Flexibilität optimiert. Der KR Quantec der<br />
zweiten Generation deckt mit einer einzigen Roboterfamilie Traglasten<br />
von 120 bis 300 kg sowie Reichweiten von 2.700 bis<br />
3.900 mm ab und ist in vielen Sondervarianten verfügbar, etwa als<br />
Decken-, Foundry- oder Konsol-Ausführung. Der Allrounder besticht<br />
durch höchste Produktionseffizienz, hohe Dynamik bei unschlagbarer<br />
Wiederholgenauigkeit sowie die kompaktesten Maße<br />
seiner Klasse und ist für Einsätze in nahezu allen Marktsegmenten<br />
ausgelegt – von der Automobilindustrie über das Gießereiwesen<br />
bis zum Medical-Bereich. Ein schlanker Baukasten verspricht<br />
passgenaue, flexible Roboter, schnelle Lieferzeiten sowie niedrige<br />
Total Cost of Ownership – etwa durch einen minimierten Wartungsaufwand<br />
sowie eine reduzierte Zahl von Ersatzteilen.<br />
GENAU WIE AM ERSTEN TAG<br />
DREHMOMENTE PRÄZISE ÜBERTRAGEN<br />
Die Zykloidgetriebe von Nabtesco nutzen zur Kraftübertragung<br />
Kurvenscheiben und Rollen. Dadurch sind ein durchgehender<br />
Kontakt sowie eine gleichmäßige Kraftverteilung innerhalb des<br />
Getriebes gegeben, was eine hohe Steifigkeit zur Folge hat. So<br />
lassen sich sehr hohe Drehmomente mit höchster Präzision<br />
(Hystereseverlust < 1') übertragen. Auch über den gesamten<br />
Lebenszyklus ist die Spielzunahme verschwindend gering. Ihre<br />
besondere Konstruktion führt darüber hinaus zu einem exzellenten<br />
Verhalten hinsichtlich Dynamik, Belastbarkeit und<br />
Kompaktheit. Auch bei großen Lasten oder sehr schnellen und<br />
abrupten Bewegungen stellen Zykloidgetriebe exakt ausgeführte<br />
Bewegungen sicher und positionieren hochpräzise. Die integrierten<br />
Hauptlager nehmen axiale sowie radiale Lasten und<br />
AUCH BEI GROSSEN LASTEN<br />
UND SCHNELLEN BEWEGUNGEN<br />
POSITIONIEREN ZYKLOID-<br />
GETRIEBE HOCHPRÄZISE<br />
Biegemomente auf und tragen zur hohen Kippsteifigkeit und<br />
Widerstandsfähigkeit gegen Stoßbelastungen (bis zu 500 % des<br />
Nenndrehmoments) bei. Das geringe Gewicht sorgt zudem für<br />
eine niedrigere Massenträgheit, verbesserte Lastbedingungen<br />
und Energieeinsparungen bei der Anwendung.<br />
STARKE PARTNERSCHAFT<br />
Getriebe nehmen bei der Konstruktion von Robotern eine Sonderstellung<br />
ein, denn ihr Einfluss auf die Leistungsfähigkeit der<br />
Kinematik ist elementar – insbesondere was Genauigkeit, Reproduzierbarkeit<br />
und Lebensdauer angeht. „Die Getriebe sind eine<br />
zentrale Komponente unserer Roboter. Entsprechend hoch sind<br />
unsere Anforderungen hinsichtlich Qualität, Performance und<br />
Verfügbarkeit“, erläutert Abdullah Cevik und fügt hinzu: „Mit<br />
Nabtesco haben wir einen starken, verlässlichen Partner, der uns<br />
auf unserem Wachstumskurs und beim Ausbau unserer Innovations-<br />
und Technologie-Führerschaft tatkräftig zur Seite steht<br />
und die benötigten hohen Stückzahlen liefern kann. Gemeinsam<br />
erarbeiten wir Lösungen und entwickeln aus den Kundenanforderungen<br />
Hand in Hand neue Produkte.“<br />
Bilder: Aufmacher + 01 Kuka, sonstige Nabtesco<br />
www.nabtesco.de<br />
46 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> www.derkonstrukteur.de
SPECIAL MOTION AND DRIVES<br />
NEUE PROFILBREITEN MIT FOKUS<br />
AUF BAURAUM UND NUTZLAST<br />
Ab sofort bietet Hiwin die Linearmotorachse<br />
HT-L und Auslegerachse HC-B auch<br />
mit einer Profilbreite von 100 mm an. Was<br />
für die eine Achse ein Plus an Kompaktheit<br />
bedeutet, wirkt bei der anderen<br />
leistungssteigernd. Mit einer Profilbreite<br />
von 100 mm wird die Linearmotorachs-<br />
Serie HT-L um eine besonders kompakte<br />
Baugröße erweitert. Die Hublänge von bis<br />
zu 5.500 mm kann in Millimeter-Schritten frei konfiguriert werden. Kennzeichnend<br />
für den Lineartisch ist darüber hinaus das innenliegende Wegmess-System.<br />
Die HT100L bietet damit auch bei begrenztem Bauraum die Präzision und<br />
Dynamik einer Linearmotorachse. Bei der Auslegerachse HC100B hat die<br />
größere Profilbreite von 100 mm hingegen eine Steigerung der Leistungsfähigkeit<br />
zur Folge. Die Nutzlast der Achse kann im Vergleich zu kleineren Baugrößen<br />
(HC080B) mit 30 auf 60 kg deutlich erhöht werden. Durch den Omega-Zahnriemenantrieb<br />
und die Option Brems-/Klemmelement eignen sich die Achsen<br />
speziell für Vertikal-Anwendungen.<br />
www.hiwin.de<br />
ENERGIEMANAGEMENTGERÄTE MIT NEUEN FEATURES<br />
Die aktiven Energiemanagementgeräte der<br />
Pxt-Familie von Michael Koch bringen neue<br />
Features mit: die Zulassung nach den<br />
Normen von UL und CSA sowie die Überwachung<br />
der Speicherkapazität im laufenden<br />
Betrieb. Die parametrisierbare Funktion der<br />
laufenden Kapazitätsüberwachung von<br />
Elektrolyt- und Doppelschichtkondensatoren<br />
bringt Warnmeldungen beim Erreichen<br />
eines zuvor definierten minimalen Kapazitätswertes.<br />
Dies geschieht entweder per<br />
LED-Anzeige am Gerät, über einen festgelegten digitalen Ausgang oder eine<br />
definierte Meldung über einen der Kommunikationswege des Geräts, etwa über<br />
Feldbus. Damit wird über die Einsatzdauer hinweg gewährleistet, dass die<br />
nutzbare Energiemenge der Pxt-Geräte für die bestimmte Anwendung stets<br />
ausreicht oder im Sinne der Predictive Maintenance frühzeitig gewartet wird.<br />
www.bremsenergie.de<br />
PRÄZISE FÜHRUNG<br />
FÜR JEDE BEWEGUNG<br />
Jede Anwendung ist anders – deswegen<br />
bieten wir Ihnen Lineartechnik, die genau<br />
zu Ihren Anforderungen passt.<br />
Mit Profilschienenführungen,<br />
Kugel-und Trapezgewindetrieben,<br />
Linearsystemen und Kugelrollen in<br />
vielen Baugrößen und Ausführungen.<br />
Individuell für Sie zusammengestellt<br />
und konfiguriert.<br />
Die<br />
Die<br />
Axialschrägkugellager<br />
Axialschrägkugellager<br />
des<br />
des<br />
Typs<br />
Typs<br />
DRF/DRN<br />
DRF/DRN<br />
kommen<br />
kommen<br />
in<br />
in<br />
Kugelgewindetrieben<br />
Kugelgewindetrieben<br />
und<br />
und<br />
Trapezgewindetrieben<br />
Trapezgewindetrieben<br />
zum<br />
zum<br />
Einsatz.<br />
Einsatz.<br />
ERWEITERUNG DES PLANETENGETRIEBE-PORTFOLIOS<br />
Mit der Generation P2.e erweitert<br />
SEW-Eurodrive sein Produktportfolio<br />
an Industrie-Planetengetrieben.<br />
Kompaktheit, Flexibilität sowie eine<br />
hohe thermische Grenzleistung<br />
machen das Getriebe zu einer sehr<br />
guten Lösung für dauerbetriebene<br />
Heavy-Duty-Anwendungen mit<br />
wenig Platz. In den Baugrößen<br />
P.002e bis P.052e ist die Baureihe<br />
P2.e für Drehmomente von 24,8 bis 124 kNm verfügbar. Als zwei- oder dreistufiges<br />
Planetengetriebe deckt es den Übersetzungsbereich von 15,2 bis 332 ab. Die<br />
hohe Drehmomentdichte und die kompakte Bauform ermöglichen seinen<br />
Einsatz in Anwendungen mit beengtem Bauraum. Für eine zugleich hohe<br />
thermische Grenzleistung gibt es die Option eines in die Motorschnittstelle<br />
integrierten Lüfters. Dieser saugt radial Luft an, beschleunigt diese und erzeugt<br />
einen kühlenden Luftstrom mit hohem Durchsatz. Die hohe Betriebssicherheit<br />
der Generation P2.e hilft zudem, Anlagenstillstände zu vermeiden.<br />
www.sew-eurodrive.de<br />
BEDARFSGERECHTE SYSTEMLÖSUNG FÜR<br />
LINEARTECHNIK UND PRÄZISIONSLAGER<br />
RODRIGUEZ GmbH<br />
Tel. +49 (0) 2403 780-0 | info@rodriguez.de<br />
www.rodriguez.de
SPECIAL MOTION AND DRIVES<br />
FIT FÜR DIE GROSSSERIENPRODUKTION:<br />
ROTATIONSMODUL 2.0<br />
SI Scientific<br />
Instruments,<br />
Hersteller von<br />
Messtechnik für<br />
die naturwissenschaftliche<br />
und<br />
industrielle<br />
Forschung und<br />
Entwicklung, hat<br />
ein neues Rotationsmodul<br />
auf den<br />
Markt gebracht. Das Rotary Smart Stage M3-RS-U2 vereint alle<br />
Vorteile des Vorgängermodells wie hohe Positionierauflösung,<br />
geringe Größe, niedriger Stromverbrauch und schnelle Integration.<br />
Das 360°-Modul wurde für die Großserienproduktion<br />
abgestimmt. Um die Implementierung präziser Drehbewegungen<br />
in wissenschaftliche oder industrielle Geräte zu vereinfachen,<br />
hat der Hersteller zudem die komplette Steuerung in die<br />
Smart Stage eingebunden. Die geschlossene Regelung im<br />
M3-RS-U2 ermöglicht eine Punkt-zu-Punkt-Winkelpositionierung<br />
mit einer Auflösung
SPECIAL MOTION AND DRIVES<br />
GEWAPPNET AUCH BEI KNIFFLIGEN<br />
ANFOR<strong>DER</strong>UNGEN<br />
Wie lassen sich Motoren und Regler bei einem Abstand von<br />
100 m mit einem Kabel verbinden? Gibt es kleinere, energieeffizientere<br />
Antriebe als Asynchronmotoren? Auf diese und weitere<br />
Fragen findet Stöber Antworten. So steht mit One Cable Solution<br />
(OCS) ein Hybridkabel zur Verfügung, das mit dem Protokoll<br />
EnDat 3 diese Distanz sicher überbrücken und auch ohne<br />
Ausgangsdrossel-Signale störungsfrei vom Motor zum Antriebsregler<br />
bis 50 m übertragen kann. Als Alternative zum Asynchronmotor<br />
wird der Lean-Motor mit energieeffizienter IE5-Klassifizierung<br />
angeboten. Diese Kompaktlösung lässt sich mit einen<br />
Antriebsregler SC6 für ein komplett encoderloses Arbeiten<br />
ausstatten. Zudem wurden die Antriebsregler SC6 und SI6 mit<br />
weiteren Profinet-Funktionen ausgestattet, sodass auch die<br />
Anbindung AC4 bei der Umsetzung von Motion-Control-Anwendungen<br />
unterstützt wird. Zur Sicherung von Vertikalachsen und<br />
Lasten gegen Herabfallen empfiehlt Stöber ergänzend zur<br />
Motor-Haltebremse die Zusatzbremse Servostop.<br />
www.stoeber.de<br />
SMARTE BAUSTEINE FÜR<br />
KOMPAKTES FTS-DESIGN<br />
Mit Smartris Drive Compact stellt Sumitomo gemeinsam<br />
mit der Lafert Group eine neue Version seines Antriebs<br />
für fahrerlose Transportsysteme (FTS) vor, die viermal<br />
kleiner als das Standardmodell ausfällt. Das Antriebspaket<br />
Smartris vereint Getriebe, Servomotor und Antriebsregler.<br />
In Kombination mit der Eco-S Serie transportiert<br />
die neue FTS-Lösung bis zu 800 kg Gesamtgewicht mit<br />
einer Geschwindigkeit bis 2,0 m/s. „Um der steigenden<br />
Marktnachfrage nach kompakten autonomen Fahrsystemen<br />
gerecht zu werden, haben wir Smartris Drive<br />
Compact entwickelt. Der neue Antriebsregler hat<br />
nurmehr die Größe einer Computermaus, und das bei der<br />
vollen Funktionalität“, so Christian Lochner, Produkt<br />
Manager Drive Systems. Für zusätzliche Kompaktheit<br />
sorgen das einstufige Cyclo-Prinzip im Getriebe, der<br />
direkt angebaute Servomotor und die In-Wheel-Struktur.<br />
Parallel steht das Antriebspaket BBB-H IE5 im Fokus, das<br />
Kegelstirnradgetriebe, Lafert IE5 PM-Synchronmotor und<br />
Invertek-Frequenzumrichter kombiniert.<br />
www.sumitomodrive.com<br />
BALGKUPPLUNG MIT INTEGRIERTER SENSORIK<br />
Unter dem Motto „Experience the future today“ präsentierte die R+W Antriebselemente<br />
GmbH auf der Hannover Messe eine neue Baureihe von Kupplungen mit integrierter<br />
Sensortechnik. Künftig wird es neben Lamellen- und Sicherheitskupplungen, Gelenkwellen<br />
sowie Flanschen auch das Standardprodukt, die Balgkupplung, mit integrierter<br />
Sensorik geben. Der Unterschied zu den bisherigen Baureihen mit Sensorik ist die kürzere<br />
Bauweise. Neben allen Eigenschaften einer Serienkupplung dient die intelligente Kupplung<br />
zugleich als kabellose Messeinheit. Die integrierte Sensortechnologie misst dabei<br />
zum Beispiel Drehmoment, Drehzahl, Beschleunigung und optional auch Axialkräfte und<br />
Querkräfte direkt aus dem rotierenden Antriebsstrang. Für die Energieversorgung stehen<br />
dabei verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung. Neben einer Lösung mit wiederaufladbarem<br />
Akku oder Induktion ist die autarke Energieversorgung über Energy Harvesting<br />
möglich. Die Sensorik wird hierdurch dauerhaft mit Energie gespeist und eignet sich<br />
besonders für schwer zugängliche Stellen, an denen eine Bestromung nicht möglich ist.<br />
www.rw-kupplungen.de<br />
SPANNTECHNIK | NORMELEMENTE | BEDIENTEILE<br />
100 % PRODUKTKOMPETENZ<br />
Mehr als 65.000 Produkte<br />
Ergonomie und Stabilität<br />
• •<br />
Entwicklung und Produktion<br />
Über 100 Jahre SICHER MIT KIPP<br />
am Standort Deutschland<br />
kipp.com
SPECIAL MOTION AND DRIVES<br />
ENERGIEEFFIZIENZ VON MOTOREN UM<br />
15 PROZENT GESTEIGERT<br />
Durch die<br />
Auswertung<br />
der Daten von<br />
zehn vernetzten<br />
Motoren hat<br />
ein Bodenbelaghersteller<br />
Energieeinsparungen<br />
von<br />
800 MWh pro<br />
Jahr erzielt.<br />
Identifiziert<br />
wurden die Motoren mithilfe digitaler Services von ABB.<br />
Die Ersparnis entspricht etwa einem Prozent des jährlichen<br />
Gesamtenergieverbrauchs des Tarkett-Werks im schwedischen<br />
Ronneby oder dem jährlichen Energiebedarf von<br />
rund 68 Millionen Smartphones. Bei der Ermittlung der<br />
auf IE5-SynRM-Technologie umzurüstenden Motoren nutze<br />
das Serviceteam Daten von „ABB Ability Digital Powertrain<br />
Energy Appraisal“. Angaben zufolge konnte so die Effizienz<br />
der Motoren von 80 auf 95 Prozent verbessert werden. Bei<br />
den aktuellen Energiepreisen soll die Amortisationszeit<br />
maximal 18 Monate betragen. Angesichts der positiven<br />
Ergebnisse plant Tarkett, weitere Motoren mit den digitalen<br />
Services von ABB auszustatten. Durch die Anbindung<br />
zusätzlicher Anlagen an die Überwachung sollen parallel<br />
zur Einsparung CO 2<br />
-Emissionen kontinuierlich weiter<br />
gesenkt werden.<br />
www.abb.com<br />
ASYNCHRONMOTOREN MIT DEZENTRALEN<br />
FREQUENZUMRICHTERN<br />
Im End-of-Line-Packaging sind Antriebe mit zentral gesteuerten<br />
Servomotoren weit verbreitet. Bei Applikationen mit großer<br />
Massenträgheit oder langen Verfahrwegen sind diese jedoch<br />
in der Regel nicht zwingend notwendig. Dezentrale Antriebslösungen,<br />
zum Beispiel mit geregelten Asynchronmotoren,<br />
stellen hier eine effiziente und wirtschaftliche Alternative<br />
dar. Durch ihre höhere Massenträgheit gewährleisten die<br />
Asynchronmotoren von Nord Drivesystems bei der Bewegung<br />
von schweren Massen eine bessere Regelung und Bewegungssteuerung<br />
als klassische Servolösungen. Darüber hinaus ermöglichen<br />
sie eine hohe<br />
Prozessstabilität<br />
und verringern die<br />
Vibrationen und<br />
das Risiko einer<br />
Beschädigung<br />
der Last oder der<br />
Verpackungsmaschine.<br />
Im Einsatz<br />
mit dezentralen<br />
Frequenzumrichtern<br />
wie dem<br />
Nordac Base SK 180E, dem Nordac Flex SK 200E, dem Nordac<br />
Link SK 250E oder dem Nordac On SK 300P entfallen zudem<br />
Komponenten wie Schaltschränke und Verkabelung und der<br />
Einrichtungsaufwand ist deutlich kleiner. Darüber hinaus ist die<br />
Platzeinsparung ein bedeutender Vorteil. Mit einem modularen<br />
Konzept bleibt der Antrieb außerdem maximal flexibel.<br />
www.nord.com<br />
– HIER KOSTENFREI ZUM E-PAPER ANMELDEN: https://vfm.optin.vuservice.de<br />
IMPRESSUM<br />
erscheint <strong>2023</strong> im 54. Jahrgang,<br />
ISSN 0344-4570 / ISSN E-Paper: 2747-7215<br />
REDAKTION<br />
Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke (ni),<br />
Tel.: <strong>06</strong>131/992-350, E-Mail: n.steinicke@vfmz.de<br />
(verantwortlich i.S.d. § 18 Abs. 2 MStV)<br />
Redakteurinnen: Dipl.-Geogr. Martina Laun (ml),<br />
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Vanessa Weingärtner (wv), Tel.: <strong>06</strong>131/992-352,<br />
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Redaktionsassistenz:<br />
Vivien Backof, Tel.: <strong>06</strong>131/992-415, Melanie Lerch,<br />
Tel.: <strong>06</strong>131/992-261, Petra Weidt, Tel.: <strong>06</strong>131/992-371,<br />
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(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />
GESTALTUNG<br />
Conny Grothe, Sonja Daniel, Anette Fröder<br />
SALES<br />
Oliver Jennen, Tel.: <strong>06</strong>131/992-262,<br />
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weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />
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Vereinigte Fachverlage GmbH<br />
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50 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> www.derkonstrukteur.de
VORSCHAU<br />
IM NÄCHSTEN HEFT: 07-08 / <strong>2023</strong><br />
ERSCHEINUNGSTERMIN: 03. 08. <strong>2023</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 19. 07. <strong>2023</strong><br />
01<br />
02<br />
03<br />
04<br />
01 Cloudbasierte Plattformlösungen gewährleisten<br />
eine durchgängige Datenintegrität<br />
Bild: www.istockphoto.com – greenbutterfly<br />
02 In der Dominikanischen Republik befindet sich<br />
der größte Solarpark der Karibik, der mit über 1000 km<br />
Kabel aus Deutschland beliefert wurde<br />
Bild: Lapp<br />
03 Der intelligente Einsatz von Infrarot-Wärmetechnologien<br />
in der Kunststoffverarbeitung kann<br />
Energie einsparen<br />
Bild: Heraeus<br />
<strong>DER</strong> DIREKTE WEG<br />
INTERNET:<br />
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E-PAPER:<br />
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04 Die Kombination von Lineartechnik und Robotik<br />
eröffnet neue Möglichkeiten in der Fertigung und kann<br />
Performance steigern und Kosten senken<br />
Bild: Minitec<br />
(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />
www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/<strong>06</strong> 51
Vollständig<br />
überarbeitet!<br />
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Wälzlagern erreicht eine neue Ära<br />
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52 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2023</strong>/xx www.derkonstrukteur.de