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O+P Fluidtechnik 7-8/2023

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5445<br />

Juli/August <strong>2023</strong><br />

07-08 € 17,50<br />

Organ des Forschungsfonds<br />

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

FLUIDTECHNIK<br />

TITEL<br />

DIE LÖSUNG DIREKT<br />

VOR AUGEN<br />

Wie VOSSFormSQR die Spritzgießmaschinen<br />

vor Leckagen schützt<br />

MIT 14 SEITEN<br />

MOBILE MASCHINEN<br />

Top-Thema:<br />

VERBINDUNGSTECHNIK<br />

IM MARITIMEN UMFELD<br />

oup-fluidtechnik.de


Standards<br />

Edelstahl 1.4571<br />

Höchste Präzision<br />

Zulassungen & Normen<br />

Hohe Verfügbarbeit<br />

Einsatzgebiete<br />

Wasser- & Schiffsbau<br />

Bahntechnologie<br />

Offshore-Technik<br />

Maschinenbau<br />

PH Industrie-Hydraulik GmbH & Co. KG<br />

Wuppermannshof 8, 58256 Ennepetal, Germany<br />

Tel. +49 (0) 2339 6021, Fax +49 (0) 2339 4501<br />

info@ph-hydraulik.de, www.ph-hydraulik.de<br />

MIT SICHERHEIT.<br />

EDELSTAHL VERBINDUNGSTECHNIK<br />

VON PH.<br />

PH Katalog<br />

als App für<br />

Android<br />

oder Ipad


EDITORIAL<br />

FORSCHUNG FÜR<br />

INNOVATION<br />

Liebe Leserinnen, liebe Leser,<br />

während die Prognosen für die deutsche Wirtschaft nicht besser werden,<br />

in den Medien sogar von Deindustrialisierung die Rede ist, bäumt sich der<br />

Maschinenbau auf. Laut einer aktuellen Befragung des VDMA unter seinen<br />

rund 400 Mitgliedsunternehmen investieren die Maschinenbauer wieder<br />

mehr in Forschung und Entwicklung. 59 % der befragten Unternehmen<br />

gaben an, im vergangenen Jahr mehr in FuE investiert zu haben und 54 %<br />

wollen dies auch in diesem Jahr so handhaben. Das sind erst einmal gute<br />

Nachrichten. Viele kleinere Unternehmen bleiben hier jedoch häufig auf der<br />

Strecke, denn Grundlagenforschung ist teuer. Hier zeigt sich die Stärke von<br />

Verbänden: Der VDMA organisiert und finanziert im Forschungsfonds<br />

<strong>Fluidtechnik</strong> vorwettbewerbliche Gemeinschaftsforschung, von der die<br />

großen Unternehmen profitieren, aber auch die kleinen. Welche Projekte<br />

hier im nächsten Jahr gefördert werden sollen, lesen Sie ab Seite 12. Darüber<br />

hinaus stellen wir die Bedeutung von Verbindungstechnik in verschiedenen<br />

Umfeldern ausführlich vor. Spektakulär ist die Geschichte über einen Kolbenspeicher<br />

im Offshore-Einsatz (Seite 40). Offshore-Mining ist ein Thema, dass<br />

gerade durch die Medien geht. Denn Rohstoffe wie Mangan, Eisen und Kobalt<br />

in den Meeren werden immer interessanter.<br />

Mit dem Tiefseebergbau und der Erschließung<br />

von Rohstoffen könnte es daher schneller losgehen,<br />

als noch vor einigen Jahren zu erwarten war.<br />

Einige Unternehmen haben sich vorbereitet und<br />

entsprechende Entwicklungen vorangetrieben<br />

(Seite 6). Investitionen in zukünftige Anwendungsfelder<br />

und Technologien verschaffen also einen<br />

Vorsprung. In gewissem Sinne ist auch Ihre Zeit<br />

mit dieser Zeitschrift eine Investition in<br />

Forschung und Entwicklung.<br />

Interessante Anregungen wünscht Ihnen<br />

Ihr<br />

Miles Meier<br />

m.meier@vfmz.de<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 3


INHALT<br />

12<br />

20<br />

32<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

BIG PICTURE<br />

06 Tiefseebergbau und Hydraulik<br />

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

10 Sensoren sind der Schlüssel<br />

FORSCHUNGSFONDS<br />

FLUIDTECHNIK<br />

12 Fit für den Innovationswettlauf<br />

ANZEIGE<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

TITEL<br />

VERBINDUNGSTECHNIK<br />

14 Krauss-Maffei schwört auf<br />

Voss-Expertisen<br />

PNEUMATIK<br />

20 Kompakt und ganz ohne<br />

empfindliche Verschlauchung<br />

WERKSTOFFE<br />

26 Derzeit alternativlos: Bedenken<br />

wegen PFAS-Verbot in der EU<br />

STECKVERBINDER VENTILE<br />

28 Fluidsensorik: Messen, wo es<br />

darauf ankommt<br />

INSTANDHALTUNG<br />

30 Kondensataufbereitung neu<br />

definiert<br />

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />

INTERVIEW<br />

22 Gesucht: Agenten für<br />

Maschinensteuerung<br />

BERECHNUNGSMODELLE<br />

32 C,b-Massenstrom-Modell für<br />

Gase im Hochdruckbereich<br />

– Teil 1<br />

44<br />

VERBINDUNGSTECHNIK<br />

36 Leckagesicher unter widrigen<br />

Bedingungen<br />

HYDROSPEICHER<br />

40 Roth Hydraulics untermauert<br />

Expertise auf hoher See<br />

TITELBILD<br />

VOSS Fluid GmbH,<br />

Wipperfürth<br />

SERVICE<br />

03 Editorial<br />

08 Impressum<br />

SONDERTEIL MOBILE MASCHINEN<br />

ANTRIEBE<br />

42 Muldenkipper-Flotte emissionsfrei<br />

angetrieben<br />

BAUMASCHINEN-<br />

OPTIMIERUNG<br />

44 3-Stufen-Lösung steigert<br />

Effizienz von Baggern<br />

SONDERFAHRZEUGE<br />

46 Kleines Fahrzeug – große<br />

Aufgaben<br />

ANALYSE UND OTIMIERUNG<br />

48 Leistungsstarke Antriebs- und<br />

Energiesysteme flexibel testen<br />

4 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 www.oup-fluidtechnik.de


SZENE<br />

BOPLA ERÖFFNET NEUEN STANDORT<br />

Die Bopla Gehäuse Systeme GmbH wächst weiter. Das Unternehmen<br />

hat aktuell einen weiteren Standort in Kirchlengern<br />

eröffnet. Auf einer Fläche von rund 2.000 Quadratmetern<br />

schafft der Gehäusetechnik-Spezialist neue Produktionskapazitäten<br />

in unmittelbarer Nachbarschaft zum Hauptsitz im<br />

ostwestfälischen Bünde. Das Ziel dabei: die Entwicklung zu<br />

einem ganzheitlichen Systemanbieter fortschreiben. Während<br />

sich der Bereich für kundenindividuelle Gehäuse und weitere<br />

Fertigungseinheiten nach Kirchlengern verlagern, entstehen in<br />

Bünde gleichzeitig neue Flächen für den Ausbau des Bereichs<br />

Systemintegration. Hintergrund der Expansion ist die positive<br />

Entwicklung der<br />

vergangenen Jahre.<br />

Entgegen den<br />

zurückhaltenden<br />

Erwartungen vor<br />

allem während der<br />

Coronapandemie<br />

verzeichnete Bopla<br />

Höchststände bei<br />

den Auftragseingängen.<br />

Die Mitarbeiterzahl<br />

in Bünde stieg auf etwa 250. Zuletzt reichten die Kapazitäten<br />

dort allein nicht mehr aus. Parallel bot sich die Chance, freie<br />

Produktionsfläche des Mutterkonzerns, der Phoenix Mecano<br />

Gruppe, zu beziehen. Mit dem neuen Standort in Kirchlengern<br />

verfügt Bopla nun über sieben Produktionsstätten weltweit.<br />

Neben dem Hauptsitz in Bünde und Kirchlengern fertigt der<br />

Systemanbieter in Ungarn, Rumänien, Indien und den USA.<br />

Hinzu kommt der Standort der Kundisch GmbH & Co. KG. Das<br />

Tochterunternehmen entwickelt intelligente Technologien im<br />

HMI-Bereich, sodass beide Unternehmen von den gemeinsamen<br />

Synergien profitieren.<br />

www.bopla.de<br />

SMS BEKOMMT KALTWALZWERKE-AUFTRAG<br />

Im Rahmen der<br />

Messe Metec<br />

<strong>2023</strong> hat Inner<br />

Mongolia<br />

Chuangyuan<br />

Plate Co., Ltd.<br />

einen Auftrag<br />

an SMS group<br />

vergeben. Der<br />

Vertrag umfasst<br />

zwei vollständige<br />

Aluminium-<br />

Kaltwalzwerke in Sexto-Bauweise mit CVC® plus-Technologie<br />

für eine Breite von 1.850 bzw. 2.300 Millimetern. Das Unternehmen<br />

Inner Mongolia Chuangyuan Plate Co., Ltd. ist eine<br />

hundertprozentige Tochtergesellschaft der Shandong Innovation<br />

Group. Mit den von SMS gelieferten Kaltwalzwerken baut<br />

die Shandong Innovation Group ihre Marktposition im Bereich<br />

Flachprodukte weiter aus. Die Produktion erfolgt in einem<br />

breiten Legierungsspektrum von weichen bis hin zu harten<br />

Güten und bis zu einer minimalen Enddicke von 0,1 Millimeter.<br />

Das von SMS group gelieferte Kaltwalzwerk ist als Sexto mit<br />

CVC® plus-Technologie (Continuous Variable Crown) ausgeführt<br />

und wurde mit allen Einrichtungen für den Ein- und Auslaufbereich<br />

geliefert. Zum Lieferumfang gehörten dementsprechend<br />

auch Ab- und Aufwickelhaspel, alle erforderlichen Einrichtungen<br />

für den Coil- und Spulentransport sowie die <strong>Fluidtechnik</strong>.<br />

www.sms-group.com<br />

DOPPELGEWINN: NACHHALTIGE HYDRAULIK<br />

AUSGEZEICHNET<br />

HATZ ERHÄLT BRANCHEN-AWARD<br />

Jüngst durfte sich das Hatz Digital Solutions Team über die<br />

Verleihung des „Top New Product of 2022“ Awards für das erste<br />

Digital-Produkt Performance Tracking freuen.<br />

Mit den Hatz Digital Solutions hat das Technologieunternehmen<br />

Hatz vergangenes Jahr<br />

erstmals eigene digitale Dienstleistungen<br />

eingeführt, welche die<br />

Effizienz und Produktivität im<br />

Betrieb von kompakten Baumaschinen<br />

und Baugeräten optimieren.<br />

Mit Hilfe des ersten Produkts<br />

der Hatz Digital Solutions, dem<br />

Performance Tracking, lassen sich<br />

anhand der Motordaten und der<br />

Geodaten der Maschinen Informationen<br />

zur Auslastung, dem<br />

Maschinenzustand, dem Wartungsbedarf<br />

und der Disposition<br />

sammeln. Diese Dienste erschließen<br />

mit den Kleinstgeräten eine Maschinenklasse, die bislang<br />

wenig Beachtung im Rahmen der Digitalisierung von Baustellenprozessen<br />

fand.<br />

Performance Tracking wird stetig um neue Funktionalitäten<br />

und Features erweitert. Bereits jetzt arbeitet das Digital<br />

Solutions Team an weiteren Digitalisierungs- und Automatisierungsdiensten<br />

für kompakte und robuste Bau-, Land- und<br />

Kommunalmaschinen.<br />

www.hatz-diesel.com<br />

Bosch Rexroth wurde beim German Innovation Award <strong>2023</strong> in<br />

der Kategorie „Excellence in Business to Business – Machines<br />

and Engineering“ gleich zweimal ausgezeichnet. Eine unabhängige,<br />

interdisziplinäre Jury verlieh den beiden autarken Achsen<br />

CytroForce und CytroMotion die Prädikate „Winner“ und<br />

„Special Mention“ und würdigte damit den Beitrag des<br />

Unternehmens zu einer nachhaltigeren Industriehydraulik. Die<br />

innovative Kombination aus elektrischem Antrieb und gekapselter<br />

Hydraulik zu einer kompakten, energieeffizienten und<br />

wartungsarmen Komplettlösung für kraftintensive Linearbewegungen<br />

senkt die CO 2<br />

-Emissionen um bis zu 80 %. Beide<br />

Produkte tragen dazu bei, dass kraftintensive Linearbewegungen<br />

in Maschinen und Anlagen wesentlich kompakter, einfacher<br />

und kostengünstiger realisiert werden können. „Wir<br />

freuen uns sehr über diese Auszeichnung und die damit<br />

verbundene Signalwirkung für mehr Nachhaltigkeit“, kommentiert<br />

Guido Hettwer, Geschäftsleiter der Business Unit Industrial<br />

Hydraulics bei Bosch Rexroth.<br />

www.boschrexroth.com<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 5


MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

6 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 www.oup-fluidtechnik.de


TIEFSEEBERGBAU UND HYDRAULIK<br />

Die am Tiefseeboden zum Teil in großen Mengen vorhandenen Manganknollen<br />

wurden bisher hauptsächlich von Wissenschaftlern geborgen. Das große Bild zeigt<br />

eine von Korallen bewohnte Manganknolle in den hydraulischen Zangen des ROV<br />

(remotely operated underwater vehicle) Kiel 6000 des Geomar Helmholtz Zentrums<br />

für Ozeanforschung in Kiel. Das Kiel 6000 verfügt über zwei solcher Manipulatoren,<br />

die von einer Pumpe mit 15 kW mit 39 lpm bei 207 bar angetrieben werden. Es stehen<br />

aber auch schon industrielle Roboter für das Deep Sea Mining bereit. Einer davon ist<br />

der Patania II von Seatools, einem Unternehmen der Deme Group (kleines Bild).<br />

Seatools entwickelte und produzierte die komplette Elektronik und Hydraulik des 35 t<br />

schweren Geräts. Dabei achtete man besonders auf ein geringes Gewicht, um den<br />

Bodenkontaktdruck niedrig zu halten. Seatools verwendete spezielle<br />

Leichtbaumaterialien unter anderem für die Ventilkästen. Das Unternehmen<br />

entwickelt sowohl standardisierte als auch maßgeschneiderte Unterwasser-<br />

Hydraulikaggregate mit Leistungen von 0,2 bis 400 kW.<br />

Bild: Geomar, Deme Group<br />

www.deme-group.com


SZENE<br />

JIANG<br />

YE<br />

GARY<br />

HORNBACHER<br />

FELIX<br />

KLEINERT<br />

OLAF<br />

SCHÖPPENTHAU<br />

SEBASTIAN<br />

BRAND<br />

hat zum Juli bei HAWE<br />

Hydraulik das Vorstandsressort<br />

Market<br />

Relationship Management<br />

als CSO übernommen.<br />

Seit 2021 ist er<br />

bereits Regionalvorstand<br />

für den Bereich<br />

APAC. Er führt diese<br />

Funktion fort. Robert<br />

Schullan, der seit 2018<br />

die CSO gemeinsam<br />

mit der CEO Funktion<br />

im Vorstand für HAWE<br />

wahrgenommen hat,<br />

bleibt bis Ende <strong>2023</strong> als<br />

CEO im Amt und geht<br />

danach in den Ruhestand.<br />

ist zum neuen Präsidenten<br />

von Doosan<br />

Bobcat EMEA ernannt<br />

worden. Hornbacher<br />

war während seiner<br />

36-jährigen Anstellung<br />

bei Doosan Bobcat in<br />

einer Vielzahl von<br />

Funktionen tätig. Er<br />

verfügt über umfangreiche<br />

Erfahrung in den<br />

Bereichen Vertrieb,<br />

Marketing, Produktmanagement,<br />

Strategie<br />

und Total-Quality-Management.<br />

Hornbacher<br />

berichtet an Scott Park,<br />

CEO und Vice Chairman<br />

von Doosan Bobcat.<br />

verabschiedet sich nach<br />

fast einem Vierteljahrhundert<br />

als Geschäftsführer<br />

der Netzsch<br />

Pumpen & Systeme<br />

GmbH in den wohlverdienten<br />

Ruhestand. Er<br />

übergibt das Zepter an<br />

Andreas Denker.<br />

Denker trat seine Stelle<br />

bereits im April dieses<br />

Jahres an. Kleinert<br />

startete seine Karriere<br />

als CEO bei Netzsch<br />

Pumpen & Systeme im<br />

Jahr 1999. Er baute das<br />

Unternehmen zu einem<br />

Global Player der<br />

Pumpenindustrie aus.<br />

ist seit April Head of<br />

Center of Competence<br />

Operations beim<br />

Wasserstoff-Pionier<br />

Hy2gen. Schöppenthau,<br />

der mehr als 30<br />

Jahre Erfahrung in<br />

verschiedenen Funktionen<br />

im Betrieb und<br />

Management komplexer<br />

industrieller<br />

Prozesse mitbringt,<br />

wird Hy2gen tatkräftig<br />

dabei unterstützen,<br />

Marktführer in der<br />

Produktion von<br />

Renewable fuels of<br />

non-biological origin<br />

(RFNBOs) zu werden.<br />

hat die Position des<br />

Vorstandsmitglieds für<br />

Finanzen, Rechnungswesen,<br />

Controlling,<br />

Compliance, Steuern,<br />

Recht und IT (CFO) bei<br />

HAWE Hydraulik<br />

übernommen. Brand,<br />

bringt eine hohe<br />

Fachkompetenz, und<br />

Erfahrungen in den<br />

unterschiedlichen Fachdisziplinen<br />

des<br />

CFO-Bereichs sowohl<br />

aus dem internationalen<br />

Maschinenbau als<br />

auch dem Bereich der<br />

kritischen Infrastruktur<br />

mit.<br />

IMPRESSUM<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

FLUIDTECHNIK<br />

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

REDAKTION<br />

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

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

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

Redakteur:<br />

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

Tel.: 06131/992-202, E-Mail: m.weber@vfmz.de<br />

Redaktionsassistenz:<br />

Melanie Lerch, Tel.: 06131/992-261,<br />

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

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

(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />

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

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

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

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

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

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

Organ: Organ des Forschungsfonds des Fachverbandes<br />

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

GESTALTUNG<br />

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

ISSN 0341-2660<br />

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

SALES<br />

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

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

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

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

Auftragsmanagement: Heike Rauschkolb,<br />

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

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

LESERSERVICE<br />

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

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

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

Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit<br />

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

Preise und Lieferbedingungen:<br />

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

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

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

Abonnements verlängern sich automatisch um ein<br />

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

Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.<br />

VERLAG<br />

Vereinigte Fachverlage GmbH,<br />

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

Postfach 100465, 55135 Mainz<br />

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

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

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

Umsatzsteuer-ID: DE149063659<br />

Ein Unternehmen der Cahensly Medien<br />

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

Gesellschafter: P.P. Cahensly GmbH & Co. KG,<br />

Karl-Härle-Straße 2, 56075 Koblenz<br />

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

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

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

Head of Sales: Carmen Nawrath<br />

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

(verantwortlich für den Anzeigenteil)<br />

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

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

DRUCK UND VERARBEITUNG<br />

Westdeutsche Verlags- und Druckerei GmbH<br />

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

DATENSPEICHERUNG<br />

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

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

zukommen zu lassen. Sowie möglicherweise von<br />

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

Produkte und Dienstleistungen zu informieren.<br />

Dieser Speicherung und Nutzung kann jederzeit schriftlich<br />

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

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

Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Mit der<br />

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

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

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

und inhaltlich unbeschränkte Nutzungsrecht auf den Verlag<br />

über. Dies umfasst insbesondere das Recht zur Veröffentlichung<br />

in Printmedien aller Art sowie entsprechender<br />

Vervielfältigung und Verbreitung, das Recht zur Bearbeitung,<br />

Umgestaltung und Übersetzung, das Recht zur<br />

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

Verwertung, z. B. Ein speicherung und<br />

Bearbeitung in elektronischen Systemen, zur Veröffentlichung<br />

in Datennetzen sowie Datenträger jedweder Art,<br />

wie z. B. die Darstellung im Rahmen von Internet- und Online-Dienstleistungen,<br />

CD-ROM, CD und DVD und der Datenbanknutzung<br />

und das Recht, die vorgenannten Nutzungsrechte<br />

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

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

redaktionellen Contents kann trotz sorgfältiger Prüfung<br />

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

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

dar. Für unverlangt eingesandte Manuskripte kann<br />

keine Gewähr übernommen werden. Grundsätzlich dürfen<br />

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

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anderer Stelle zur Veröffentlichung eingereicht oder bereits<br />

veröffentlicht wurden.<br />

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Es gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen.<br />

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

8 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 www.oup-fluidtechnik.de


SENSORIK UND MESSTECHNIK WEITER AUF WACHSTUMSKURS<br />

SZENE<br />

AMA-Verband meldet für das 1. Quartal <strong>2023</strong> eine positive Entwicklung: Die Branche der<br />

Sensorik und Messtechnik verzeichnet ein Umsatzwachstum von 7 % im Vergleich zum Vorquartal.<br />

Der Verband befragt vierteljährlich seine 450 Mitglieder zur wirtschaftlichen Entwicklung.<br />

Die Auftragseingänge stiegen zu Jahresbeginn um 6 % gegenüber dem Vorquartal. Die AMA-Mitglieder<br />

bleiben vorsichtig: Für das zweite Quartal erwarten sie ein Umsatzwachstum von ±0 %.<br />

Mit einem Umsatzplus von 7 % und einer um 6 % gestiegenen Auftragslage ergibt sich ein<br />

positives, stabiles Book-to-Bill-Ratio von 1,01. Dieses gilt als Indikator für den mittelfristigen<br />

Trend in der Auftragslage und definiert das Verhältnis von Auftragseingang zum Umsatz im<br />

gleichen Zeitraum. „Insgesamt ist die Sensorik- und Messtechnikbranche gut positioniert und<br />

kann die Nachfrage der Anwenderindustrien dank allmählich auslaufender Lieferengpässe<br />

befriedigen. Unsere Mitglieder investieren in Forschung und Entwicklung, um wettbewerbsfähig<br />

zu bleiben und innovative Produkte auf den Markt zu bringen“, sagt Thomas Simmons, Geschäftsführer<br />

des AMA-Verbands. „Das Book-to-Bill-Ratio ist stabil und nach Angaben des<br />

IFO-Instituts dürfte die Inflationsrate in den kommenden Monaten weiter zurückgehen. Das<br />

bedeutet mittlere Preisrückgänge bei den Vorleistungskosten, allen voran der Energiepreise.“<br />

www.ama-sensorik.de<br />

BRANCHENVERBAND VAK MIT NEUEM<br />

VORSTAND<br />

Der VAK, der Verband der Arbeitsgeräte- und Kommunalfahrzeug-Industrie<br />

e.V., hat einen neuen Vorstand. Auf der Jahreshauptversammlung<br />

wählten die Teilnehmer den bisherigen<br />

Vizepräsidenten Burkard Oppmann zum neuen Präsidenten des<br />

Branchenverbandes. Er ist Geschäftsführer der Faun-Gruppe<br />

und löst Oliver Dippold von F.X. Meiller ab. Geschäftsführerin<br />

Anna Breimer dankte Dippold für seine außerordentliche Arbeit<br />

in den letzten vier Jahren. Er hatte den Verband erfolgreich<br />

durch die vergangenen Krisenjahre gesteuert. Dem VAK-Präsidium<br />

bleibt er weiterhin erhalten und übernimmt den Vorsitz der<br />

Arbeitsgruppe Absetz-/<br />

Abrollkipper, Behälter<br />

und Kräne. Neuer<br />

Vizepräsident für die<br />

kommenden zwei<br />

Jahre ist Paul Rosenstihl.<br />

Er ist ehemaliger<br />

Geschäftsführer<br />

der Küpper-Weisser<br />

GmbH und dem<br />

Unternehmen nach<br />

wie vor als Berater<br />

verbunden.<br />

Bild: Der neue Vorstand des VAK: Präsident Burkard Oppmann<br />

(links) und Vizepräsident Paul Rosenstihl<br />

www.vak-ev.de<br />

MONTANHYDRAULIK ERWEITERT<br />

GESCHÄFTSFÜHRUNG<br />

Thomas Mittag ist seit Juli <strong>2023</strong><br />

Geschäftsführer der Montanhydraulik<br />

GmbH. Der langjährige Vertriebsleiter<br />

und Prokurist erweitert die nun<br />

dreiköpfige Geschäftsführung. Als<br />

Chief Sales Officer (CSO) verantwortet<br />

Thomas Mittag den weltweiten<br />

Vertrieb der MH Group. Gemeinsam<br />

mit dem Vorsitzenden der Geschäftsführung<br />

Dr. Ralf Becker (CEO) und dem<br />

kaufmännischen Geschäftsführer Josef M. Mertens (CFO) lenkt<br />

er fortan die Geschicke des Unternehmens. Thomas Mittag<br />

kennt die Facetten der gesamten Montanhydraulik Group wie<br />

kaum ein anderer und kann in seiner neuen Position auf seine<br />

jahrelange Branchenerfahrung zurückgreifen. Als langjähriger<br />

„Montaner“ übernahm er Verantwortung für den internationalen<br />

Vertrieb, die Tochtergesellschaften in den USA und Kanada<br />

sowie den Reparatur- und Servicebereich. Sein ganzes Berufsleben<br />

ist er bereits in der Hydraulik zu Hause. Der Diplom-Wirtschaftsingenieur<br />

begann im Jahr 2010 seine Karriere bei der<br />

Montanhydraulik GmbH als Vertriebsleiter. 2017 übernahm er<br />

die Rolle des Direktors Nord-Amerika und integrierte Hyco in<br />

den USA und Kanada erfolgreich in die Montanhydraulik Group.<br />

Seit 2019 ist er zusätzlich auch Geschäftsführer der Montanhydraulik<br />

Reparatur & Service GmbH.<br />

www.montanhydraulik.com<br />

PFAS-ERSATZ: PROJEKTPARTNER GESUCHT<br />

Mehrere Tausend chemische Stoffe der PFAS-Gruppe sollen<br />

verboten werden. Mit dem neuen Projekt »Evaluierung von<br />

Optionen zur Substitution von PFAS in ausgewählten Anwendungen«<br />

wird das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und<br />

Systemzuverlässigkeit LBF aktiv und sucht Industriepartner.<br />

Gemeinsam sollen Möglichkeiten, Vor- und Nachteile, Grenzen<br />

und Chancen möglicher Ansätze zur Substitution von PFAS-Polymeren<br />

erarbeitet werden. Die Teilnehmenden sollen unterstützt<br />

werden, die eigene Situation und die aus einem möglichen<br />

PFAS-Verbot resultierenden individuellen<br />

Herausforderungen besser<br />

einschätzen zu können. Das Ziel dieses<br />

neuen Verbundprojektes ist, den relevanten<br />

Stand der Technik und Wissenschaft<br />

im Kontext PFAS-Substitution für<br />

Polymere am Beispiel ausgewählter Anforderungsprofile,<br />

Materialien und Anwendungen zusammenzutragen und zu<br />

bewerten. Ferner sollen die Möglichkeiten, Vor- und Nachteile,<br />

Grenzen und Chancen möglicher Ansätze zur Substitution von<br />

PFAS-Polymeren aufgezeigt werden. Diese werden es den<br />

Projektbeteiligten ermöglichen, die eigene Situation und die<br />

aus einem möglichen PFAS-Verbot resultierenden, individuellen<br />

Herausforderungen und Möglichkeiten besser einzuschätzen.<br />

Das Projekt ist offen für Partner aus Industrie und Wirtschaft.<br />

Details zu den Schwerpunkten und dem<br />

weiteren Vorgehen finden Interessierte<br />

unter folgendem Link: www.lbf.fraunhofer.de/de/verbundprojekte/substitutionpfas.html<br />

www.lbf.fraunhofer.de<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 9


SENSOREN SIND<br />

DER SCHLÜSSEL<br />

Ralf Steinmann ist seit 12 Jahren Industrie Segment<br />

Manager für mobile Maschinen bei Baumer und lebt<br />

das Motto der Firma «Passion for Sensors» auch selbst.<br />

Wir sprachen mit ihm über Intelligenz in Maschinen und<br />

welche Innovationen in zehn Jahren relevant sein könnten.<br />

Wie hat es Sie in die Welt der Sensorik für Hydraulik und mobile Maschinen verschlagen<br />

und was fasziniert Sie daran?<br />

Seit mittlerweile 12 Jahren arbeite ich als Industrie<br />

Segment Manager für mobile Maschinen bei Baumer<br />

und bin nach wie vor fasziniert, wie wir mit unseren<br />

Kunden Sensorlösungen entwickeln, die mobile Maschinen<br />

besser machen: sicherer, effizienter, smarter.<br />

Als Ingenieur mit Abschlüssen in Ingenieurinformatik<br />

und Produkt Engineering bin ich aktiver Teil des technologischen<br />

Fortschritts. Für mich ist das ein wichtiger<br />

Ansporn und wahrscheinlich der Grund, warum ich so<br />

gerne hier arbeite: Ich kann mit meiner Erfahrung und<br />

Begeisterung für die Welt der Sensoren und mobilen<br />

Maschinen einen kleinen Beitrag für eine bessere Welt<br />

leisten. Der Automatisierungsgrad in diesem Bereich<br />

ist im Vergleich zur Factory Automation ja noch nicht<br />

so weit fortgeschritten, aber ein großer Fokus für Baumer<br />

und mich persönlich.<br />

Sensoren erleben gefühlt gerade einen Boom. Holt die Industrie da etwas auf, was schon länger<br />

hätte passieren müssen?<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Sensoren sind der Schlüssel für smarte Automatisierung,<br />

auch bei mobilen Maschinen. Baumer unterstützt<br />

hier auf dem Weg von der Assistenz zu autonomen<br />

Funktionen mit einem breiten, ausgereiften Portfolio,<br />

das speziell für die besonderen Anforderungen<br />

im rauen Außeneinsatz gemacht ist. Schwer zu sagen,<br />

Können hydraulische Systeme von Messtechnik besonders stark profitieren?<br />

ob die Industrie hier Zeit verloren hat. Ich denke, allen<br />

ist klar, dass der Automatisierungsgrad in den Maschinen<br />

steigen muss. OEMs sind jetzt bereit, mehr Intelligenz<br />

in die Fahrzeuge zu bringen. Wir als Sensorspezialist<br />

leisten unseren Beitrag mit Sensoren designed for<br />

Mobile Machines.<br />

Die Hydraulik ist eines der wichtigsten Systeme in<br />

modernen mobilen Arbeitsmaschinen. Die Kenntnis<br />

von Parametern wie Temperatur, Viskosität, Druck,<br />

niedrigem Flüssigkeitsstand oder Leckagen hilft, die<br />

Produktivität zu erhalten und Schäden zu vermeiden.<br />

Das Monitoring der Hydraulik ist natürlich eine Spezialität<br />

von Baumer. Wir sind aber deutlich breiter aufgestellt<br />

und haben zudem Sensortechnologien zur Distanz-,<br />

Winkel- und Füllstandsmessung, Neigungsüberwachung,<br />

Monitoring der Belastung, der Beschleunigung<br />

sowie der Geschwindigkeit und Temperatur.<br />

Dazu nur das Beispiel Lastüberwachung: Sie verbessert<br />

die Stabilität des Fahrzeugs, verhindert Überlastung<br />

und erhöht so die Sicherheit des Bedieners.<br />

10 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 www.oup-fluidtechnik.de


Ralf Steinmann<br />

Was sind Ihrer Meinung nach besonders nützliche oder intelligente Anwendungen für die von Sensoren<br />

erhobenen Daten?<br />

Da ist zum einen das oben angesprochene Zukunftsfeld<br />

autonome Funktionen: Smarte, einfach integrierbare<br />

Sensoren ermöglichen zukünftige Automatisierung<br />

und zunehmende Autonomie von mobilen Maschinen.<br />

Neben den präzisen primären Messdaten der<br />

Sensoren sind nun auch Diagnosefunktionen und<br />

sekundäre Sensorinformationen nutzbar. Das erhöht<br />

die Maschinenverfügbarkeit und erlaubt beispielsweise<br />

zustandsabhängige Wartung. Das alles nutzt aber<br />

wenig, wenn die Sensoren den harschen Einsatzbedingungen<br />

nicht dauerhaft standhalten. Deshalb müssen<br />

Outdoorsensoren kompromisslose Zuverlässigkeit und<br />

Langlebigkeit auch bei Salznebel, Frost und Gluthitze<br />

bieten.<br />

Welche Innovationen werden wir in der Sensorik in den nächsten Jahren erleben?<br />

Speziell in Bezug auf mobile Maschinen werden wir<br />

verstärkt smarte Anwendungen sehen, basierend auf<br />

innovativen Sensorlösungen. Ein Beispiel aus dem<br />

Smart Farming ist die automatische Höhenverstellung<br />

von Spritzgestängen, die die optimale Ausbringung<br />

von Medien ermöglicht.<br />

In der Fabrikautomation, in der Baumer auch stark mit<br />

Sensorlösungen vertreten ist, sind die drei Haupttreiber<br />

nach unserem Verständnis immer noch die gleichen:<br />

Die flexible Produktion mit kleinen Mengen, die<br />

Gesamtanlageneffektivität und die Total Cost of Ownership.<br />

Mit den Informationen, die Sensoren in digitaler<br />

Form zur Verfügung stellen, kann man Prozesse<br />

stark verbessern. Dafür stellen wir unsere Sensorkomponenten<br />

zur Verfügung, außerdem Software und<br />

intelligente Dienstleistungen.<br />

Über welche Eigenschaften und Fähigkeiten werden die Baumer Produkte in 10 Jahren verfügen?<br />

Das würde ich auch gerne wissen (lacht). Wir halten<br />

die Dynamik in der Entwicklung sehr hoch und launchen<br />

jedes Jahr 20-40 neue Produkte. Das bedeutet, in<br />

10 Jahren werden wir sehr viele neue Innovationen in<br />

den Markt bringen, die alle unseren hohen Ansprüchen<br />

genügen sollen: unübertroffene Präzision und<br />

Leistungsfähigkeit in kompakter Bauform, mit smarten,<br />

einfach nutzbaren Zusatzfunktionen. Wir beobachten<br />

natürlich den Markt sehr aufmerksam und werden die<br />

Sensorlösungen entwickeln, die unsere Kunden weiterbringen<br />

und den technologischen Fortschritt vorantreiben.<br />

www.baumer.com<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 11


FORSCHUNGSFONDS FLUIDTECHNIK<br />

GEMEINSCHAFTSFORSCHUNG<br />

FIT FÜR DEN<br />

INNOVATIONSWETTLAUF<br />

Am 15. Juni traf sich der Forschungsfonds<br />

<strong>Fluidtechnik</strong> im VDMA, um über die Ergebnisse<br />

der bereits geförderten Forschungsvorhaben zu<br />

informieren und die zu fördernden Projekte für<br />

das nächste Jahr auszuwählen. Beide Aufgaben<br />

sind wichtige Elemente der vorwettbewerblichen<br />

Gemeinschaftsforschung innerhalb des<br />

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

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Der Produktentwicklung vorgelagerte Forschung ist für<br />

kleine und mittlere Unternehmen (KMU) wichtig, um<br />

mit neuen Trends mithalten zu können. Allerdings ist<br />

die Finanzierung solcher Forschung oft problematisch<br />

für KMU. Um im internationalen Innovationswettlauf bestehen<br />

zu können, brauchen KMU daher Forschungseinrichtungen, deren<br />

Forschungs- und Entwicklungsarbeit sich konkret an ihren<br />

Bedürfnissen orientiert und deren Ergebnisse schnell und effizient<br />

transferiert und umgesetzt werden können. Damit Unternehmen<br />

aus der <strong>Fluidtechnik</strong> im vorwettbewerblichen Stadium Zugang<br />

zu praxisorientierter Forschung erhalten, organisiert der<br />

VDMA in Form des Forschungsfonds <strong>Fluidtechnik</strong> die vorwettbewerbliche<br />

Gemeinschaftsforschung.<br />

FORSCHUNGSTHEMEN IDENTIFIZIEREN<br />

Die 52 Mitgliedsunternehmen identifizieren und diskutieren<br />

Forschungsthemen und vergeben diese an ausgewählte Forschungsstellen.<br />

Auf diese Weise soll die hohe Innovationsgeschwindigkeit<br />

der beteiligten Unternehmen gewahrt und die<br />

<strong>Fluidtechnik</strong> in Deutschland weiterhin als Technologieführer erhalten<br />

bleiben.<br />

Auf der Informationsveranstaltung des Forschungsfonds am<br />

Vormittag des 15. Juni berichteten die beteiligten Universitäten<br />

über die laufenden oder kürzlich beendeten Forschungsprojekte.<br />

Den Vorsitz der Veranstaltung übernahm spontan der stellvertretende<br />

Vorsitzende Dr. Wolfgang Gauchel, Festo, da der Vorsitzende<br />

Dr. Robert Rahmfeld kurzfristig erkrankte.<br />

Die Forschenden stellen elf Forschungsprojekte in vier Stunden<br />

vor. Darunter „Das Ventil als Softsensor“, „Verteiltparametrische<br />

Pneumatik“ und „Causal Condiditon Monitoring an Verdrängereinheiten<br />

durch Verschleiß- und Schadensdetektion in<br />

Korrelation zur Betriebs- und Lastsituation“.<br />

KÜNFTIGE FORSCHUNGSPROJEKTE<br />

Am Nachmittag folgte die nicht-öffentliche Mitgliederversammlung<br />

des Forschungsfonds. Hier präsentierten Forschungsstellen<br />

ihre Projektskizzen für neue Gemeinschaftsforschungsvorhaben.<br />

Die folgenden Projektvorschläge wurden vom Forschungsfonds<br />

<strong>Fluidtechnik</strong> aufgegriffen und eigenfinanziert durchgeführt:<br />

■ Air2H2: Wasserstoff-Dichtheit fluidtechnischer Sitzventile (Institut<br />

für fluidtechnische Antriebe und Systeme der RWTH Aachen)<br />

■ Ventilaktor für nichtlimitierte Hubcharakteristik mit hohem<br />

Kraftpotenzial durch mehrdimensional ausgerichteten Arbeitsluftspalt<br />

(Institut für Mechatronischen Maschinenbau der TU<br />

Dresden, Professur für Fluid-Mechatronische Systemtechnik)<br />

Die nachfolgenden Projektvorschläge werden vom Forschungsfonds<br />

<strong>Fluidtechnik</strong> aufgegriffen und sollen bei der Arbeitsgemeinschaft<br />

industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von<br />

Guericke“ e.V. (AiF) beantragt werden:<br />

■ EHA-gerechtes Pumpentriebwerk mittels globaler Topologieoptimierung<br />

(Institut für Mechatronischen Maschinenbau der<br />

TU Dresden, Professur für Fluid-Mechatronische Systemtechnik;<br />

Partnerinstitut: Institut für fluidtechnische Antriebe und<br />

Systeme der RWTH Aachen)<br />

■ In-Situ Dünnschichtsensorik für den Schmierspalt zwischen<br />

Kolbentrommel und Steuerspiegel (Institut für fluidtechnische<br />

Antriebe und Systeme der RWTH Aachen; Partnerinstitute:<br />

Lehrstuhl für Maschinenelemente und Tribologie der Universität<br />

Magdeburg und Fraunhofer IST, Braunschweig)<br />

■ MLPF: Machine-Learning-basierte Parametrierung in der <strong>Fluidtechnik</strong><br />

(Institut für fluidtechnische Antriebe und Systeme<br />

der RWTH Aachen)<br />

12 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 www.oup-fluidtechnik.de


01<br />

02<br />

Darüber hinaus wurden bei der Mitgliederversammlung auch<br />

verschiedene Termine festgelegt und kundgetan.<br />

TERMIN DER NÄCHSTEN MITGLIEDER-<br />

VERSAMMLUNG<br />

Die nächste Mitgliederversammlung des Forschungsfonds <strong>Fluidtechnik</strong><br />

findet in Verbindung mit einer vorangestellten Informationsveranstaltung<br />

am 20. Juni 2024 in Frankfurt statt.<br />

FACHTAGUNGEN<br />

■ 19.-21. März 2024<br />

14. Internationales Fluidtechnisches Kolloquium, Dresden<br />

■ 01.-02. Oktober 2024<br />

22. Internationale Dichtungstagung, Stuttgart<br />

■ 08.-09. Oktober 2024<br />

13. Kolloquium Mobilhydraulik, Karlsruhe<br />

01 M.Sc. Roman Ivantysyn, TU Dresden, sprach unter anderem über<br />

„Tribologieoptimierung von Pumpensystemen durch fertigungsgerechte<br />

Einbringung von Meso-Strukturen (‚Wave Pump‘)“<br />

02 M.Sc. Johannes Sprink, RWTH Aachen, referierte über die<br />

Metastudie Carbon Footprint – CO 2<br />

-Bilanz fluidtechnischer<br />

Komponenten in der Produktion<br />

INFORMATIONEN ÜBER DEN FORSCHUNGS-<br />

FONDS FLUIDTECHNIK IM VDMA GIBT:<br />

Dr. Christian Geis, stellv. Geschäftsführer Fachverband <strong>Fluidtechnik</strong>,<br />

Telefon: +49 69 6603-1318, E-Mail: christian.geis@vdma.org<br />

Bilder: VDMA<br />

www.vdma.org/fluidtechnik<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 13


PRODUKTE UND ANWENDUNGEN TITEL<br />

14 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 www.oup-fluidtechnik.de


VERBINDUNGSTECHNIK<br />

LECKAGESICHERHEIT<br />

KRAUSS-MAFFEI SCHWÖRT<br />

AUF VOSS-EXPERTISEN<br />

Mit dem Neubau ihres Hauptstandortes im bayrischen Parsdorf optimiert die<br />

Krauss-Maffei Gruppe ihre Produktion. Um die Qualität ihrer Maschinen und<br />

Anlagen zur Kunststoff- und Kautschukverarbeitung zu sichern, werden künftig<br />

die Hydrauliksysteme in den Maschinen vereinheitlicht. Bei den<br />

Verbindungskomponenten setzt das Unternehmen auf den Spezialisten Voss, mit<br />

dem Krauss-Maffei bereits seit mehr als 25 Jahren erfolgreich zusammenarbeitet.<br />

Automobilindustrie, Logistik und Verpackung<br />

oder Medizintechnik – die Krauss-Maffei<br />

Gruppe aus München bedient mit ihren<br />

Spritzgieß-, Extrusions- wund Reaktionsanlagen<br />

viele unterschiedliche Branchen. Produkte wie<br />

Kfz-Stoßfänger, Spielzeug oder sterile Einweg-Kunststoffspritzen<br />

sind Großserienartikel, bei denen die geforderten<br />

Spezifikationen wie Abmessungen oder<br />

Oberflächengüte gleichbleibend sein müssen. Seit der<br />

Gründung 1838 hat der Maschinenbauer seinen<br />

Hauptsitz in München und beliefert von dort aus internationale<br />

Kunden. Um die hohe Qualität zu halten<br />

und den Materialfluss noch effizienter zu gestalten,<br />

hat das Unternehmen einen neuen Standort im bayrischen<br />

Parsdorf inklusive neuer Maschinen errichtet.<br />

Dabei ist auch die mechanische Fertigung, der Kern<br />

der Produktion von Krauss-Maffei, Stück für Stück<br />

umgezogen.<br />

01 Die Explosionsdarstellung zeigt den Aufbau des<br />

Rohrumformsystems Voss Form SQR<br />

HYDRAULISCHE UND THERMISCHE<br />

BELASTUNGEN FÜR BAUTEILE<br />

Moderne Spritzgießmaschinen arbeiten mit den hohen<br />

Schließkräften der formgebenden Werkzeuge<br />

und schnellen Schließbewegungen. Dadurch sind die<br />

Anlagen von Krauss-Maffei während des Betriebs<br />

kontinuierlich Druckschwankungen zwischen 2 bar<br />

und 250 bar sowie hohen hydraulischen Lastwechseln<br />

ausgesetzt. Im Herstellungsverfahren wird der<br />

Kunststoff (Thermoplast) durch das Einbringen von<br />

Wärme verflüssigt und in zweigeteilte Negativformen<br />

(Werkzeuge) mit Druck eingespritzt. Die Masse härtet<br />

anschließend durch Abkühlen aus und wird den<br />

Werkzeugen automatisch entnommen. Außerhalb<br />

des Drei-Schicht-Betriebs wird die Produktion zudem<br />

heruntergefahren, was beim erneuten Anlaufen zu einer<br />

zusätzlichen thermischen Belastung führt.<br />

Gleichzeitig baut das Unternehmen seine Maschinen<br />

auftragsbezogen um. Dazu sind Mehrfachmontagen<br />

im Hydrauliksystem notwendig, die mit herkömmlichen<br />

Verbindungslösungen einen hohen Zeitauf-<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 15


PRODUKTE UND ANWENDUNGEN TITEL<br />

wand bedeuten. Um diese Herausforderungen zu meistern, setzt<br />

der Münchner Maschinenbauer seit mehr als 25 Jahren auf den<br />

Verbindungsexperten Voss. Vor allem das Rohrumformsystem<br />

Voss Form SQR zeichnet sich dabei als wirtschaftliches, montagefreundliches<br />

und qualitativ hochwertiges Bauteil mit einer beachtlichen<br />

Biegewechselfestigkeit aus.<br />

DIE LEISTUNGSFÄHIGKEIT DER<br />

HYDRAULIK WIRKT SICH AKTIV AUF<br />

DIE PRODUKTQUALITÄT UND<br />

PROZESSSICHERHEIT AUS<br />

Gernot Huster, Leiter der Hydraulikentwicklung<br />

bei Krauss-Maffei<br />

02 Voss-Verbindungskomponenten sind<br />

bei Krauss-Maffei vielseitig im Einsatz<br />

LÖSUNGEN VON VOSS FLUID<br />

ÜBERZEUGEN ERNEUT<br />

Die Geschichte der beiden Unternehmen reicht bis ins letzte<br />

Jahrhundert zurück. Krauss-Maffei setzt neben den bewährten<br />

Verbindungssystemen Voss BV-10 und Voss Zako auch das Rohrumformsystem<br />

Voss Form SQR ein, das aufgrund seiner technischen<br />

Eigenschaften ein Höchstmaß an Leckage- und Montagesicherheit<br />

bietet.<br />

Am Ende eines handelsüblichen Hydraulikrohres wird mittels<br />

eines Umformgerätes eine 24°-Kontur angeformt. Ergänzt durch<br />

eine Weichdichtung und die spezielle SQR-Funktionsmutter entsteht<br />

eine einfache, sichere und hochwertige Verbindung: Die<br />

Umformung realisiert die vollautomatische Rohrumformmaschine<br />

Voss Form 100, die besonders einfach und prozesssicher zu<br />

bedienen ist. Der Bediener wählt lediglich das passende Werkzeug,<br />

schiebt das Rohr gegen die Anschlagplatte und betätigt die<br />

Starttaste. Danach formt die Maschine die Voss Form SQR-Kontur<br />

plastisch an das Rohr an.<br />

Zum Abschluss der Vormontage wird das umgeformte Rohrende<br />

mit einer zusätzlichen Weichdichtung versehen. Dann folgt<br />

die Endmontage: Der Monteur steckt das umgeformte Rohrende<br />

in den 24°-Verbindungsstutzen und zieht die SQR-Funktionsmutter<br />

an, dabei trifft die Stirnseite des Rohrendes auf den Stutzengrund.<br />

Da es sich um eine speziell von Voss Fluid entwickelte<br />

SQR-Funktionsmutter mit integriertem Klemmring handelt, wird<br />

das Rohr während der Endmontage automatisch radial fest eingespannt.<br />

So entsteht eine besonders sichere und hochwertige<br />

Verbindung.<br />

Der spürbare Kraftanstieg beim Anziehen der Mutter signalisiert<br />

dem Monteur zuverlässig das Montageende. Unter- oder<br />

Übermontagen sind auf diese Weise praktisch ausgeschlossen.<br />

Ein weiterer maßgeblicher Vorteil: Im Vergleich zu marktüblichen<br />

Systemen verringert sich der Montageweg mit dem Rohrumformsystem<br />

von Voss Fluid deutlich. Dies reduziert den<br />

benötigten Kraftaufwand sowie die Montagezeit und kommt vor<br />

allem unter schwierigen Einbaubedingungen wie beispielsweise<br />

in ergonomisch ungünstigen Positionen oder bei besonders engen<br />

und kompakten Bauräumen zum Tragen.<br />

16 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 www.oup-fluidtechnik.de


VERBINDUNGSTECHNIK<br />

03 Die Umformmaschine<br />

Voss Form 100 lässt sich<br />

einfach und prozesssicher<br />

bedienen<br />

HÖCHSTE DICHTHEIT UND BELASTBARKEIT<br />

Voss Form SQR-Rohrverschraubungen bieten selbst im Feinstdichtbereich<br />

eine vollständig dichte Verbindung. Dies ist eine der<br />

wichtigsten Voraussetzungen für den Einsatz bei Krauss-Maffei.<br />

Die hohe Dichtheit ist auch auf die zusätzliche Weichdichtung<br />

zurückzuführen, die im Zusammenspiel mit der metallischen Abdichtung<br />

deutliche Vorteile bietet. Sie verhindert wirksam das<br />

Schwitzen der Verbindung – und dies für überdurchschnittlich<br />

lange Zeit. Denn das enge Anliegen des Rohres im Stutzengrund,<br />

die sogenannte metallische Primärdrosselung, bewirkt eine<br />

Dämpfung der Druckwechselbeanspruchung. Dieses marktweit<br />

einzigartige Konzept beugt dem Walken oder Ausspülen der<br />

Weichdichtung vor und garantiert somit langfristig dichte Verbindungen.<br />

Das Rohrverschraubungssystem erfüllt darüber hinaus<br />

höchste Ansprüche an Belastbarkeit und Sicherheit. Gerade bei<br />

den im Anlagenbetrieb auftretenden hohen Druckschwankungen<br />

überzeugt das System durch die hohe Biegewechselfestigkeit. Bei<br />

Voss Form SQR sorgen der in der Überwurfmutter befindliche<br />

Klemmring und die breite Rohreinspannung für die zuverlässige<br />

Resistenz gegen hohe Biegewechselbelastungen. Nachweisen<br />

konnte Krauss-Maffei dies auch bei eigens durchgeführten Vergleichen<br />

mit Systemen anderer Hersteller<br />

KONTINUIERLICHER BEDARFSNACHSCHUB<br />

DANK BEWÄHRTEM SYSTEM<br />

Welche entscheidenden Vorteile das 24 °-Umformsystem für die<br />

Vor- und Endmontage hat, fasst Georg Rempel, Leiter Product<br />

Management & Services bei Voss Fluid, zusammen: „Der Monteur<br />

kann Voss Form SQR unkompliziert per Drehmomentmontage<br />

anbringen, was für eine deutlich einfachere und prozesssicherere<br />

Montage sorgt. Unter- oder Übermontagen sind praktisch<br />

ausgeschlossen, was ebenfalls potenziellen Fehlern des<br />

Monteurs vorbeugt. Darüber hinaus schafft das Zusammenspiel<br />

aus metallischer Abdichtung und zusätzlicher Weichdichtung ein<br />

gleich zweifach abgedichtetes System. Der integrierte Klemmring<br />

spannt das Rohr am Umfang radial ein. Dadurch nimmt er dynamische<br />

Belastungen bereits vor dem kritischen Bereich auf und<br />

verhindert einen potenziellen Bruch durch Kerbwirkung und erhöht<br />

die Druckbelastbarkeit und Bruchsicherheit enorm. Deshalb<br />

sind selbst hohe Druckspitzen, Vibrationen oder Temperaturschwankungen<br />

kein Problem für unser Rohrumformsystem.“<br />

Krauss-Maffei bezieht die Voss Verbindungslösungen über ein<br />

individuelles Voss Full-Service-Kanban und optimiert so seine<br />

Bestände, Durchlaufzeiten und seine Verfügbarkeit. Dabei orientiert<br />

sich das Lagerbefüllungs- und Nachschubprinzip des Logistiksystems<br />

am aktuellen Bedarf im Fertigungsablauf und wird<br />

immer an die jeweiligen Kundenwünsche und -anforderungen<br />

angepasst. Dank des automatisierten Prozesses muss Krauss-<br />

Maffei leere Behälter lediglich einscannen. Der Auftrag wird<br />

dann direkt über das Web-Portal bei Voss platziert. Das Kanban-<br />

System bietet somit eine ideale Möglichkeit, Informationen zum<br />

Status der Bestellungen 24/7 sowie zur Lieferperformance und zu<br />

den eigenen Regelkreisläufen live und von überall über das Web-<br />

Kanban-Portal abzurufen.<br />

Die Auswertungen stellt Voss zudem auch rückwirkend für die<br />

letzten zwölf Monate zur Verfügung. Krauss-Maffei erhält damit<br />

eine ausführliche Analyse zum Status seiner Befüllmenge und<br />

seiner Reichweite und kann bei Bedarf die Befüllung entsprechend<br />

optimieren und anpassen.<br />

KOMMUNIKATION ALS SCHLÜSSEL ZU DER<br />

ENGEN PARTNERSCHAFT<br />

Die qualitativen Lösungen von Voss Fluid sind aber nicht das<br />

Einzige, was Krauss-Maffei seit mehr als 25 Jahren überzeugt.<br />

„Die Leistungsfähigkeit der Hydraulik wirkt sich aktiv auf die Produktqualität<br />

und Prozesssicherheit aus. Deshalb haben wir bewusst<br />

ein Verbindungssystem gewählt, das nicht nur belastbar<br />

ist, sondern auch wirtschaftliche Vorteile für die Serienfertigung<br />

besitzt“, resümiert Gernot Huster, seit über 20 Jahren Leiter der<br />

Hydraulikentwicklung bei Krauss-Maffei: „Heute haben wir drei<br />

Maschinen für die Verrohrung von Voss Form SQR. Überzeugt hat<br />

uns anfangs vor allem der Mehrwert der Verbindungslösung für<br />

unsere Hydrauliksysteme. Dauerhafte Dichtigkeit, Prozess- sowie<br />

Montagesicherheit und Stabilität – das haben wir uns erhofft und<br />

das konnte Voss bieten. Über die Jahre wurde auch die reibungslose<br />

Zusammenarbeit ein wichtiger Aspekt für unsere Partnerschaft.<br />

Voss liefert gleichbleibend auf einem hohen Niveau und<br />

hat stets ein offenes Ohr für unsere Anforderungen. Neue Ideen<br />

für Produktoptimierungen werden immer sofort kommuniziert.<br />

Was Voss für uns von anderen getesteten Verbindungssystemherstellern<br />

abhebt, ist die hohe Verlässlichkeit, die über die Jahre nie<br />

abgenommen hat.“<br />

Bilder: Aufmacher, Bild 04: Voss; Bild 01, 02, 03: Krauss-Maffei<br />

www.voss-fluid.de<br />

POINTIERT<br />

VOSS FORM SQR BIETET EIN HÖCHSTMASS<br />

AN LECKAGE- UND MONTAGESICHERHEIT<br />

XXXXXX<br />

VOSS FORM 100 SORGT FÜR DIE<br />

VOLLAUTOMATISIERTE ROHRUMFORMUNG<br />

UNTER- UND ÜBERMONTAGEN SIND<br />

PRAKTISCH AUSGESCHLOSSEN<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 17


PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

MARKTPLATZ<br />

PFAS-FREIE DICHTUNGSLÖSUNGEN<br />

Sogenannten PFAS (Per- und<br />

Polyfluoralkylsubstanzen) droht in<br />

der EU das Aus; zahlreiche Anwendungen<br />

und Industrien sind hier<br />

betroffen. Auch viele Dichtungsmaterialien<br />

beinhalten PFAS. Dichtungsspezialist<br />

Frenzelit unterstützt<br />

Kunden bei der Auswahl<br />

alternativer Dichtwerkstoffe und<br />

kennzeichnet künftig alle entsprechenden<br />

Produktgruppen mit einem PFAS-Free-Label.<br />

Auf den Vorschlag der Europäischen Chemikalienagentur<br />

(ECHA) hin prüft die EU aktuell ein Verbot von sogenannten<br />

PFAS. Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen werden in<br />

Zehntausenden von Produkten verwendet, darunter Mobiltelefone,<br />

Windturbinen, Kosmetika, Solarpaneele, medizinische<br />

Geräte oder Regenmäntel. Einmal freigesetzt, verbleiben sie<br />

jedoch aufgrund ihrer außerordentlichen chemischen Stabilität<br />

über Jahrzehnte in der Umwelt und können schädliche Wirkungen<br />

auf Mensch und Umwelt haben. Das drohende Verbot von<br />

mehr als 10.000 Substanzen sorgt für Verunsicherung sowohl<br />

bei Verarbeitern als auch Konsumenten von Produkten und<br />

Materialien, in denen Stoffe dieser Klasse enthalten sind. Es<br />

gilt, in zahlreichen Industrien und Branchen PFAS-freie Alternativen<br />

zu finden und einzusetzen.<br />

Kennzeichnung für PFAS-freie Dichtungswerkstoffe<br />

Die Frenzelit GmbH verfügt in ihrem Portfolio an Dichtungswerkstoffen<br />

bereits heute über zahlreiche PFAS-freie Produktgruppen.<br />

Um Kunden die Auswahl hinsichtlich alternativen<br />

Werkstoffen zu erleichtern, werden künftig alle entsprechenden<br />

Produkte und Produktgruppen mit einem PFAS-Free-Logo<br />

gekennzeichnet. Hierzu zählen u. a. die Produktfamilien<br />

novaphit®, novapress® und novamica®, die bereits einen<br />

Großteil der häufig mit PFAS versehenen Anwendungen<br />

abdecken. Darüber hinaus arbeitet die Frenzelit GmbH bereits<br />

an leistungsfähigen Ersatzlösungen und Ersatztechnologien<br />

hinsichtlich PFAS-Werkstoffen und entwickelt neue Werkstoffkonzepte.<br />

Diese Prototypen befinden sich derzeit in der<br />

Erprobungsphase und werden zukünftig weitere der aktuell<br />

eingesetzten PFAS-relevanten Dichtungsprodukte ersetzen. Die<br />

erfahrene Anwendungstechnik von Frenzelit unterstützt<br />

Kunden schon heute bei der Auslegung von PFAS-Free-Dichtungsmaterialien<br />

und wird ihnen im Hinblick auf das angekündigte<br />

Verbot von per- und polyfluorierten Chemikalien beratend<br />

zur Seite stehen.<br />

www.frenzelit.com<br />

EINSTECKEN UND LOSLEGEN<br />

Mit bar-miniswitch präsentiert Bar einen optisch/elektrischen<br />

Endlagenrückmelder für Schwenkarmaturen in Rohrleitungssystemen,<br />

der aufgrund des kompakten Designs nur wenig<br />

Einbauraum benötigt. Der bar-miniswitch stellt mit mechanischen<br />

oder induktiven Schaltern die Schaltpunkte der Endlagen<br />

selbsttätig ein. Die elektrischen Anschlüsse werden eingesteckt,<br />

sodass die Box nicht<br />

geöffnet werden muss. Trotz der<br />

geringen Größe der Endlagenrückmeldung<br />

können die<br />

Durchflusswege bei 2/2-Wegesowie<br />

bei 3/2-Wege-Armaturen<br />

gut erkannt werden.<br />

www.bar-gmbh.de<br />

HÖCHSTE EFFIZIENZ<br />

AUF KLEINSTEM RAUM<br />

Anzeige<br />

Moog erweitert sein Portfolio<br />

an elektrohydrostatischen<br />

Antriebssystemen um das elektrohydrostatische<br />

Pumpensystem<br />

(EPS). Das EPS von Moog<br />

besteht aus einer elektrohydrostatischen Pumpeneinheit<br />

(EPU) und einem standardisierten hydraulischen Steuerblock<br />

mit Hydraulikspeicher. Es bietet höchste Effizienz<br />

auf kleinstem Raum und größte Flexibilität beim Design.<br />

Kunden haben vielfältigste Möglichkeiten, eigene Komponenten<br />

zu integrieren, gleichzeitig optimiert das EPS die<br />

Kosten durch Standardisierung.<br />

Die Vorteile im Überblick:<br />

• Kompakter elektrohydrostatischer Antrieb aus<br />

Standardkomponenten<br />

• Flexibilität bei der Maschinenintegration<br />

• Hohe Kraft- und Leistungsdichte<br />

• Hohe Energieeffizienz<br />

• Mehr Umweltfreundlichkeit durch Minimierung des<br />

Ölbedarfs und der Geräuschemissionen<br />

• Niedrige Total Cost of Ownership (TCO)<br />

• Kürzere Time-to-Market<br />

• Dezentralisiertes Antriebssystem<br />

• Hohe Systemverfügbarkeit<br />

Damit ist das EPS von Moog eine dynamische und<br />

attraktive Lösung für den industriellen Maschinenbaumarkt.<br />

Das EPS ist eine der Schlüsseltechnologien der<br />

Zukunft, die sich für ein breites Spektrum von Anwendungen<br />

in den unterschiedlichen Branchen eignet.<br />

bit.ly/moog_produkte_eas<br />

LECKAGEFREIE<br />

KUNSTSTOFF-SCHLAUCHSCHELLEN<br />

Schlauchschellen sind<br />

wichtig für die Betriebssicherheit<br />

in industriellen<br />

und gewerblichen<br />

Anwendungen: Die<br />

flachen Ezyclik-<br />

Schlauchschellen von<br />

Bormann & Neupert ermöglichen dank hoher Klemmkraft eine<br />

sichere und zuverlässige Befestigung von Schläuchen – speziell<br />

bei engen, eingeschränkt erreichbaren Bauräumen. Zum Einsatz<br />

kommen sie u. a. im Automobilbereich, Medizintechnik und<br />

Haushaltsgeräten. Die zuverlässigen, flachen Kunststoffschlauchschellen<br />

erreichen eine hohe Klemmkraft und widerstehen<br />

so dauerhaft Drücken bis zu 30 bar sowie Betriebstemperaturen<br />

von - 40 bis 150 °C – kurzfristig sind auch Spitzen bis<br />

200 °C möglich. Ezyclik sind korrosionsfrei, nichtleitend und<br />

nicht magnetisierbar. Zugleich sind sie beständig gegen<br />

industrielle Lösungsmittel, Fette und Öle sowie Benzin. Das<br />

macht sie zu einer Alternative zu herkömmlichen Ohrklemmen<br />

oder Cobra- und Federbandschellen aus Edelstahl. Die Schellen<br />

werden in Europa mit Innendurchmessern von 8,5 bis 45,5 Millimetern<br />

nach DIN ISO 9001-2000 gefertigt. Neben dem<br />

Standardmaterial PA66 (Nylon 6.6) stehen auch glasfaserverstärktes<br />

PA66GF und Polypropylen zur Verfügung. Universelle<br />

pneumatische Werkzeuge vereinfachen die Montage.<br />

www.bormann-neupert.de<br />

18 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 www.oup-fluidtechnik.de


PNEUMATISCHE POSITIONSKONTROLLE FÜR SCHWENKSPANNER<br />

Eine integrierte pneumatische Positionskontrolle ergänzt die bewährten hydraulischen<br />

Schwenkspanner-Baureihen mit den Varianten für 70 bar und 120 bar Betriebsdruck von<br />

Roemheld. Das optional erhältliche Feature passt aufgrund seiner kompakten Abmessungen<br />

in das vorhandene Gehäuse des Spannelementes.<br />

Die pneumatische Variante verschließt zwei Bohrungen und erkennt dabei, ob der Kolben<br />

ausgefahren ist und sich das Spanneisen in der Ausgangsstellung befindet oder ob der Kolben<br />

in den Spannbereich geschwenkt hat und das Werkstück gespannt ist.<br />

Die doppeltwirkenden Schwenkspanner mit oben liegendem Flansch<br />

sind in vier Baugrößen lieferbar. Dank ihrer kompakten Bauform sind<br />

sie teilweise versenkbar und erreichen schon bei 70 bar Betriebsdruck effektive Spannkräfte von<br />

Ekomat.indd 1<br />

bis zu 13,3 kN. Zu den weiteren Pluspunkten zählen die Unempfindlichkeit gegen hohe Volumenströme<br />

und die sehr kurze Spannzeit ab 0,4 s. Das Spanneisen lässt sich in vorgegebener Lage<br />

indexieren, und auch Sonderschwenkwinkel sind einfach realisierbar. FKM-Abstreifer sind<br />

serienmäßig enthalten, Metallabstreifer für grobe und heiße Späne zusätzlich erhältlich. Ein<br />

besonderer Vorteil für die Anwender: Die Einbaulage der Schwenkspanner kann nach Belieben<br />

ausgewählt werden. Außerdem lassen sich die Spannelemente direkt an die Niederdruckhydraulik<br />

von Werkzeugmaschinen anschließen.<br />

www.roemheld.de<br />

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

MODULARE KÜHL-PUMP-EINHEIT<br />

KTR bietet seine Öl-Wasser-Kühler der Serie TAK/TP nun auch<br />

als modulare Kühl-Pump-Einheit an. Die Einheit CS-TAK/TP<br />

besteht aus einem Rohrbündelwärmetauscher, einer Kracht-<br />

Pumpe und einem Elektromotor und ist optional auch mit<br />

Filtration erhältlich. Haupteinsatzgebiete sind Getriebe, die<br />

Stationärhydraulik, Marineanwendungen und die Windkraft.<br />

Als Baukastensystem konzipiert,<br />

können die Komponenten<br />

auf die jeweiligen Anforderungen<br />

mit verschiedenen<br />

Viskositäten abgestimmt<br />

werden. Zum Umfang des<br />

modularen Systems gehören:<br />

1. Rohrbündelwärmetauscher<br />

in sechs Baugrößen mit<br />

unterschiedlichen Leistungen, 2. Kracht-Pumpen in 20 Größen<br />

mit einem Fördervolumen von 5 bis 200 l/min sowie 3. passende<br />

Elektromotoren mit entsprechender Leistung. Auf Wunsch wird<br />

die Einheit mit einem 10 oder 25µm Filter kombiniert und auf<br />

das jeweilige Öl sowie den Volumenstrom abgestimmt – die<br />

Filter sind optional mit einem elektrischen Schalter erhältlich.<br />

Darüber hinaus kann der Öl-Wasser-Kühler auch in einer für<br />

Salzwasser geeigneten Ausführung geliefert werden. Die<br />

Kühl-Pump-Einheit ist standardmäßig mit NBR-Dichtungen<br />

ausgestattet, auf Wunsch auch mit Viton-Dichtungen.<br />

www.ktr.com<br />

MAGNETVENTILE: KICK-AND-DROP SENKT<br />

BETRIEBSKOSTEN<br />

Bürkert Fluid Control Systems bietet in<br />

seinem Magnetventilprogramm<br />

energiesparende Lösungen mit Doppelspule<br />

und sogenannter Kick-and-Drop-<br />

Elektronik. Die Ventile des Fluidik-Spezialisten<br />

verbrauchen laut eigenen<br />

Angaben bis zu 80 % weniger Energie als<br />

konventionelle Lösungen. Die Spule wird<br />

zunächst durch einen hohen Spannungsimpuls<br />

übererregt, um die zum<br />

Öffnen des Ventils benötigte hohe Anzugskraft zu erzeugen.<br />

Nach wenigen Millisekunden schaltet die in der umpressten<br />

Spule integrierte Elektronik auf einen energiesparenden<br />

Haltebetrieb. Die Technik eignet sich besonders für dauergeöffnete<br />

Ventile, wie beispielsweise Gas- oder Leitungswassersicherungsventile<br />

sowie für batteriegepufferte Entleerungssysteme.<br />

In der Fluidik treibt neben der Digitalisierung und Vernetzung<br />

besonders die Energieeffizienz die Entwicklung voran. Ein<br />

Beispiel sind Ventile mit elektromagnetischen Aktoren, die<br />

häufig eingesetzt werden, um Fluide automatisiert zu schalten.<br />

Damit die Spulen der Magnete hohe Anzugskräfte entwickeln<br />

und trotzdem wenig Energie benötigen, werden sie zumeist<br />

über eine Elektronik angesteuert.<br />

www.buerkert.de<br />

PROGRAMMIERBAR MIT CODESYS<br />

Viele Bedien- und Steuergeräte von Graf-Syteco<br />

können ab sofort auch mit der integrierten<br />

Entwicklungsumgebung Codesys<br />

programmiert werden. Die Umstellung auf<br />

den De-facto-Engineeringstandard im<br />

Maschinenbau bietet dem Anwender<br />

zahlreiche Vorteile. So kann die Programmierung<br />

nun in einer normierten Sprachen<br />

(nach IEC61131-3) erfolgen, wie beispielsweise<br />

strukturierter Texte oder Anweisungsliste.<br />

Kenntnisse in einem proprietären<br />

Engineering-System oder einer Hochsprache wie C sind damit<br />

nicht mehr erforderlich. Außerdem können bereits erstellte<br />

Applikationen leichter auf eine neue Hardware von Graf-Syteco<br />

portiert werden. Neben der reinen Programmierung<br />

der Steuerungsanwendung bietet<br />

Codesys auch einen integrierten Debugger<br />

und mit der Target-Visu kann außerdem die<br />

Visualisierung erstellt werden. Die integrierte<br />

Entwicklungsumgebung kann lizenzfrei<br />

genutzt werden, lediglich für den Einsatz auf<br />

den Endgeräten sind Laufzeitlizenzen<br />

notwendig. Die Bedien- und Steuergeräte<br />

der D2-Serie sowie die neuen GSt-A043,<br />

GSt-A07C und GSt-E101 unterstützen aktuell<br />

das Engineering mit Codesys. Sie sind mit einem i.MX6-Prozessor<br />

und Ethernet-Schnittstelle ausgestattet.<br />

www.graf-syteco.de<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 19


PNEUMATIK<br />

PNEUMATIKSTEUERUNG FÜR FASSPUMPEN<br />

KOMPAKT UND GANZ OHNE<br />

EMPFINDLICHE VERSCHLAUCHUNG<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Die Produktlinie SCA von Atlas Copco versorgt die<br />

Automobilindustrie mit hochautomatisierten<br />

Klebe- und Dosierlösungen. Die<br />

Weiterentwicklung der elektropneumatischen<br />

Komponenten wird zunehmend zur<br />

Herausforderung. Höhere Funktionalitäten sind<br />

abzubilden, während andererseits weder der<br />

Durchfluss noch die Produktionssicherheit<br />

darunter leiden dürfen. Ein innovativer<br />

Pneumatik-Chip mit kompletter Leitungsführung<br />

innerhalb des Steuerungsblocks ist das Herzstück<br />

der hier vorgestellten Lösung.<br />

Die deutsche Niederlassung Atlas Copco IAS GmbH hat<br />

gemeinsam mit der Konstandin GmbH eine neue Kompaktsteuerung<br />

für Fasspumpen entwickelt, die pastöse<br />

und viskose Materialien wie Kleb-, Dämm- und Dichtstoffe<br />

fördern. Der Pneumatik-Chip lässt sich auf einem minimalen<br />

Bauraum von 301 x 176 x 155 mm realisieren und bleibt dabei<br />

auch mit Handschuhen einfach bedienbar.<br />

Um im rauen industriellen Umfeld teure Produktionsausfälle zu<br />

vermeiden, verzichtet die Kompaktsteuerung auf eine problemanfällige<br />

Verschlauchung. Zudem spart die robuste Konstruktion<br />

Platz, da keine Einhausung in einem Schaltschrank notwendig<br />

ist. Stattdessen liefert der Hersteller den Pneumatik-Chip fertig<br />

montiert und geprüft, sodass Montagefehler beim Anbringen an<br />

die Fasspumpen überhaupt nicht erst entstehen können.<br />

„Unsere gemeinsamen Geschäftsbeziehungen reichen schon<br />

mehr als 20 Jahre zurück“, erzählt Mathias Kraft, Technischer Leiter<br />

bei Konstandin. „Daher kam es für uns wenig überraschend,<br />

als Atlas Copco Ende 2021 mit einer Anfrage für einen neuen<br />

Pneumatik-Chip auf uns zutrat.“<br />

HOHE FUNKTIONALITÄT AUF KLEINSTEM RAUM<br />

Die Anforderungen waren hoch: Mit der zunehmenden Automatisierung<br />

der Produktionsanlagen muss auch die Steuerung der<br />

Fasspumpen für automatisierte Klebe- und Dosiertechnik eine<br />

noch höhere Funktionalität bieten. Da für die Förderung der pastösen<br />

bis viskosen Materialien wie Kleb- und Dichtstoffe zudem<br />

ein ausreichender Durchfluss benötigt wird, schrumpft der verfügbare<br />

Bauraum für die einzelnen Steuerungskomponenten.<br />

„Die sehr knappen Platzverhältnisse bei unseren hoch automatisierten<br />

Produktlinien machten den neuen Pneumatik-Chip notwendig“,<br />

bestätigt Jürgen Ling, Line Manager Mechanical bei<br />

Atlas Copco. „Allerdings gestaltete es sich ziemlich kompliziert,<br />

eine solche Kompaktsteuerung nach unseren Wünschen umzusetzen,<br />

die sich trotzdem auch mit Handschuhen noch einfach<br />

bedienen lässt.“<br />

20 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 www.oup-fluidtechnik.de


Die Plus-Supply<br />

Materialversorgung<br />

von Atlas Copco eignet sich<br />

besonders für das Fördern<br />

von Wärmeleitpasten in der<br />

Batteriemontage – die neue<br />

Pneumatiksteuerung soll<br />

auch hier eingesetzt<br />

werden<br />

Stahlverschraubungen in<br />

Zink Nickel<br />

IhrLieferantfür höchste<br />

Anforderungen in der<br />

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

Füralle Anwendungen.<br />

HERZSTÜCK DER PNEUMATIK<br />

Die neue Kompaktsteuerung kommt bei elektropneumatischen Fasspumpen zum Einsatz; sie fördern<br />

Kleb-, Dämm- und Dichtstoffe aus Behältern mit einem Fassungsvermögen zwischen 20 und<br />

200 l. Dort steuert sie etwa die pneumatischen Hubzylinder und den Pumpenantrieb. Dabei lässt<br />

sich je nach Bedarf eine Reihe Funktionen abbilden, darunter die Hauptfunktionen „Pumpenantrieb<br />

ein/aus“, „Pumpenheber aufwärts/abwärts“ und „Fass belüften“.<br />

Die Drücke und Verfahrensgeschwindigkeiten, die für unterschiedliche Anwendungen aus der<br />

Automobilindustrie erforderlich sind, können über entsprechende Druckregler und Drosseln<br />

flexibel eingestellt werden. Neben der Standardpneumatik soll die Kompaktsteuerung auch für<br />

die neue Plus-Supply-Technologie eingesetzt werden, die den Restkleber beim Fasswechsel auf<br />

die Menge eines Joghurtbechers reduziert und damit effektiv Materialkosten einspart.<br />

„Die Problematik bestand nun allerdings darin, alle notwendigen Funktionen und Komponenten<br />

auf einem möglichst kleinen Bauraum von 301 x 176 x 155 mm unterzubringen, wobei der<br />

Pneumatik-Chip für die Fertigung mittels Roboterbestückung insgesamt maximal 9 kg schwer sein<br />

durfte“, berichtet Kraft. „Daher mussten wir bei einzelnen Bauteilen auch spezielle Sonderkonstruktionen<br />

anfertigen, die so überhaupt nicht auf dem Markt verfügbar sind.“<br />

LEITUNGSFÜHRUNG INNERHALB DES STEUERUNGSBLOCKS<br />

Atlas Copco legt besonderen Wert auf die Zuverlässigkeit der Kompaktsteuerung: Sie muss mindestens<br />

zehn Jahre lang im rauen Industrieumfeld funktionieren und darf keine empfindlichen<br />

Bauteile exponieren. Eine Fehlfunktion der Pneumatik-Komponenten würde zum sofortigen<br />

Linienstopp führen und somit teure Produktionsausfälle beim Anwender verursachen.<br />

Um alle potenziellen Problemquellen von vornherein zu eliminieren, wurde bei den Pneumatik-Chips<br />

auf eine leckage- und knickanfällige Verschlauchung verzichtet.<br />

„Die komplette Leitungsführung befindet sich innerhalb des Blocks“, erläutert Kraft. „So können<br />

die ansonsten häufig auftretenden Montagefehler durch falsch angeschlossene Schläuche gar<br />

nicht erst entstehen.“ Darüber hinaus ist die Kompaktsteuerung derart robust konstruiert, dass<br />

eine komplette Einhausung in einem Schaltschrank unnötig ist.<br />

Schneidringverschraubungen<br />

Schlauchverbinder<br />

Schweissverschraubungen<br />

Flanschverbinder<br />

ERFOLGSGEHEIMNIS: ENGER AUSTAUSCH<br />

Insgesamt dauerte der Entwicklungsprozess des neuen Pneumatik-Chips etwa ein Jahr. Während<br />

dieser Zeit standen die zuständigen Mitarbeiter beider Unternehmen in engem Austausch miteinander.<br />

„Wie schon bei den früheren gemeinsamen Projekten wurden wir sowohl im Vorfeld als<br />

auch währenddessen hervorragend beraten“, berichtet Ling. Fehler und Probleme, die in jeder<br />

Entwicklungsumgebung früher oder später auftreten, konnten stets offen adressiert und so zügig<br />

beseitigt werden. „Wir schätzen dabei auch, dass die Firma Konstandin während des gesamten<br />

Konstruktionsprozesses stets ein Augenmerk auf den Kostenpunkt legt, sodass wir am Ende sicher<br />

sein können, die beste Preis-Leistungslösung zu erhalten“, so Ling weiter.<br />

Bisher lieferte Konstandin bereits 600 Pneumatik-Chips der neuen Generation. Es handelt sich<br />

um das steuerungstechnische Herzstück aller Fasspumpen von Atlas Copco, die in der Automobilindustrie<br />

und Automatisierungstechnik zum Einsatz kommen. Die Geschäftspartner erwarten<br />

deshalb eine Abnahmemenge von vierstelligen Stückzahlen pro Jahr.<br />

Bilder: Atlas Copco<br />

Made in Germany<br />

• 30.000 Produkte ab Lager<br />

• Zubehör, Rohre,Sonderteile<br />

und Ventile<br />

• Versand am gleichen Tag<br />

• aus Stahl und Edelstahl<br />

www.CONEXA.de<br />

www.atlascopco.com/de-de<br />

www.konstandin.com


INTERVIEW<br />

M. Sc. Faried Makansi,<br />

wissenschaftlicher<br />

Mitarbeiter am ifas der<br />

RWTH Aachen<br />

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />

GESUCHT: AGENTEN FÜR<br />

MASCHINENSTEUERUNG<br />

Der Einsatz von Künstlicher Intelligenz überrascht<br />

im Maschinenbau heute nicht mehr. Dennoch<br />

schreitet die Technik auch hier voran und stetig<br />

werden neue Ansätze verfolgt und verfeinert.<br />

Speziell für fluidtechnische Anwendungen hat<br />

M.Sc. Faried Makansi vom ifas der RWTH Aachen<br />

eine Steuerung entworfen, die auf Softwareagenten<br />

basiert. Im Gespräch mit <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> erklärt der<br />

Wissenschaftler, was das im Einzelnen bedeutet.<br />

SERIE<br />

DIGITALISIERUNG<br />

IN DER FLUIDTECHNIK<br />

Teil 1: Juli / August <strong>2023</strong><br />

Gesucht: Agenten für Maschinensteuerung<br />

Interview mit M. Sc. Faried Makansi<br />

Teil 2: September <strong>2023</strong><br />

Digitale Optionen<br />

Teil 3: Oktober <strong>2023</strong><br />

Simulation und Sicherheit<br />

22 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 www.oup-fluidtechnik.de


INTERVIEW<br />

Herr Makansi, Sie haben Ihre Ideen für ein Forschungsvorhaben<br />

zur agentenbasierten Regelung und Steuerung von Fluidsystemen<br />

bereits mehrfach einem Fachpublikum vorgestellt. Was ist<br />

kurz gesagt der Kern Ihres Ansatzes? Wer sind die Agenten? Was<br />

ist das Ziel?<br />

Zustand<br />

Agent<br />

Handlungsregel<br />

Aktion<br />

Der Kern des angesprochenen Forschungsvorhabens ist, die<br />

Potenziale der künstlichen Intelligenz zur Lösung komplexer<br />

Regel- und Steueraufgaben für fluidtechnische Anwendungen<br />

nutzbar zu machen. In diesem Kontext ist meistens auch von<br />

Agenten die Rede. Damit sind Software-Agenten gemeint, die<br />

gewissermaßen eigenständig, gemäß eines angelernten Verhaltens,<br />

mit der Umgebung interagieren. Spannend ist hierbei, dass<br />

das Anlernen dieser Agenten in Teilen den menschlichen Lernprozess<br />

imitiert, indem einem Agenten durch Belohnung und<br />

Bestrafung mitgeteilt wird, welches Verhalten von ihm gefordert<br />

ist. Dieser Lern- bzw. Trainingsprozess läuft algorithmisch ab<br />

und ist daher gut automatisierbar. Das Ziel ist, in einem teilautomatisierbaren<br />

Entwicklungsprozess Agenten zu erhalten,<br />

die eine hochperformante Maschinensteuerung ermöglichen.<br />

T<br />

p x<br />

U<br />

U<br />

Reinforcement<br />

Learning<br />

Algorithmus<br />

U<br />

Umgebung<br />

Optimierung<br />

Belohnung<br />

In der Vielzahl von Anwendungen, in der wir beeindruckende<br />

Leistungen von Algorithmen und maschinellem Lernen bereits<br />

gesehen haben - was wäre am ehesten mit Ihrem Ansatz<br />

vergleichbar?<br />

DER AGENT „LERNT“, WELCHE<br />

AKTIONEN IN WELCHEN SITUA-<br />

TIONEN AUSZUFÜHREN SIND<br />

In der Tat findet maschinelles Lernen immer stärkeren Einzug<br />

in vielfältigste Anwendungen, von Computerspielen über autonomes<br />

Fahren bis hin zu Investmentplanung und Chatsystemen.<br />

Auch wenn sie alle im Hintergrund auf ähnlichen Konzepten<br />

basieren, gibt es doch anwendungsspezifische Eigenheiten,<br />

wie etwa die Beschaffenheit und Verfügbarkeit der Daten<br />

oder Anforderungen an die Zuverlässigkeit trainierter<br />

Agenten. Im Bereich industrieller Anwendungen finden wir<br />

meist die Situation vor, dass wir zum einen sicherheitstechnische<br />

Rahmenbedingungen einhalten müssen und zum anderen<br />

qualitativ hochwertige Daten eher rar sind. Hinsichtlich<br />

der sicherheitstechnischen Ansprüche können wir viele Parallelen<br />

zum autonomen Fahren finden. Wir können aus Sicherheits-<br />

und Kostengründen die Agenten nicht einfach frei im<br />

Feld, an realen Maschinen oder Fahrzeugen, üben lassen. Eine<br />

mögliche Lösung, die wir im angestrebten Forschungsvorhaben<br />

verfolgen wollen, besteht darin, die Agenten im Vorfeld<br />

an Simulationsmodellen des Zielsystems vorzutrainieren, sodass<br />

der Trainingsaufwand am realen System reduziert werden<br />

kann. Darüber hinaus müssen wir für unsere fluidtechnischen<br />

Anwendungen, ebenso wie beim autonomen Fahren, absichern,<br />

dass trainierte Agenten keine Unfall- oder Gefahrensituationen<br />

verursachen, um sie in Verkehr bringen zu können.<br />

Dafür möchten wir in dem geplanten Projekt die aktuell in der<br />

Umsetzung befindlichen rechtlichen Rahmenbedingungen,<br />

wie die EU-Maschinenrichtlinie und den Vorschlag der Richtlinie<br />

über KI-Haftung aufgreifen und unsere technischen Lösungen<br />

danach ausrichten und auf Konformität prüfen.<br />

01 Schematische Darstellung des Reinforcement Learning-<br />

Prozesses mit der Rolle des Agenten<br />

Es ist also keine Künstliche Intelligenz, die dahinter sitzt –<br />

oder doch?<br />

Der Ausdruck „Künstliche Intelligenz“ wird meist als Synonym<br />

für allerlei Systeme verwendet, die mit maschinellem Lernen<br />

arbeiten. Das ist auch naheliegend, da es Analogien zum<br />

menschlichen Lernprozess gibt und die entsprechenden Systeme<br />

auch meist darauf abzielen, menschenähnliches Verhalten<br />

zu replizieren. Dahinter stecken dann aber doch im Wesentlichen<br />

skalierbare mathematische Strukturen wie neuronale Netze<br />

und dazu passende Optimierungsalgorithmen, die von Menschen<br />

konfiguriert werden und mit von Menschen ausgewählten<br />

Informationen gespeist werden. Folglich haben diese „künstlichen<br />

Intelligenzen“ keine eigene Intelligenz, sondern können<br />

lediglich Aufgaben innerhalb eines Rahmens ausführen, für den<br />

sie programmiert wurden.<br />

Was hat die agentenbasierte Regelung mit Condition Monitoring<br />

gemeinsam und wo unterscheidet sie sich?<br />

Die wahrscheinlich größte Gemeinsamkeit dieser beiden Techniken<br />

ist, dass sie beide im Kontext von maschinellem Lernen<br />

und industriellen Anwendungen Erwähnung finden. Ansonsten<br />

besteht ein wesentlicher Unterschied zwischen den beiden<br />

Techniken in ihrer Funktionsweise und ihren Zielen. Bei der<br />

agentenbasierten Regelung ist das Ziel, dass ein Agent „erlernt“,<br />

welche Aktionen in welchen Situationen auszuführen sind, um<br />

ein von der Umgebung gewünschtes Verhalten herbeizuführen.<br />

Dafür kommen Methoden des sogenannten Reinforcement<br />

Learnings (deutsch: bestärkendes Lernen) zum Einsatz, bei<br />

denen der Lernprozess auf Interaktion mit der Umgebung, also<br />

gewissermaßen einem Trial-and-Error-Prinzip, beruht. Das Ziel<br />

des Condition Monitorings ist hingegen, den Zustand eines Sys-<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 23


INTERVIEW<br />

Informatik<br />

Mathematik<br />

Optimale<br />

Regelung<br />

Operations<br />

Research<br />

Maschinelles<br />

Lernen<br />

Begrenzte<br />

Rationalität<br />

Neurowissenschaft<br />

Ingenieurswissenschaft<br />

Belohnungssystem<br />

Bestärkendes Lernen<br />

(Reinforcement Learning)<br />

Konditionierung<br />

Psychologie<br />

können. Dann stellt sich natürlich die spannende<br />

Frage, an welchen Aufgaben ich einen Agenten trainiere.<br />

In der Regel wird ein Agent für seine eigentliche<br />

Zielaufgabe trainiert, zum Beispiel für das<br />

Ansteuern von Ventilen für eine präzise Positionsregelung<br />

des Stößels der Hydraulikpresse.<br />

Hier kann es durchaus sinnvoll sein, seltene Szenarien<br />

als Trainingsbeispiele einzustreuen, damit<br />

der Agent lernen kann, in solchen Situationen<br />

bestmöglich zu agieren. Ähnlich wie bei Schülern<br />

und Studenten wollen wir aber im Allgemeinen<br />

nicht, dass der Agent nur einzelne Situationen<br />

auswendig lernt, sondern dass er eine übergeordnete<br />

Entscheidungsregel erlernt, die in einem<br />

breiten Feld an Situationen das gewünschte Maschinenverhalten<br />

herbeiführt.<br />

Im Moment klingt das noch ziemlich kompliziert.<br />

Wie einfach könnte die Anwendung dieser Methode<br />

noch werden?<br />

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />

Ökonomie<br />

02 Die Grafik ordnet das Lernkonzept der agentenbasierten Ansätze<br />

in verschiedene Fachdisziplinen ein<br />

tems anhand von Daten zu bestimmen, wobei der Zustand in<br />

der Regel den Gesundheitszustand einer Maschine darstellt.<br />

Hierfür muss nicht zwingendermaßen maschinelles Lernen<br />

genutzt werden. Wenn dies jedoch der Fall ist, kommen statt<br />

Methoden des bestärkenden Lernens, Ansätze des überwachten<br />

oder unüberwachten Lernens zum Einsatz. Diese Methoden<br />

beruhen dann nicht auf Interaktion mit dem Zielsystem, sondern<br />

erfordern eine statische Datenbasis aus historischen Daten.<br />

Dementsprechend ist die agenten basierte Regelung eine<br />

Technik, die interaktiv lernt, Entscheidungsprobleme zu lösen,<br />

während beim datenbasierten Condition Monitoring auf Grundlage<br />

historischer Daten ein neue Beobachtung eingeordnet wird.<br />

Gesetzt den Fall, ich hätte nun eine Hydraulikpresse, die ich<br />

optimieren will. Wie beziehungsweise an was trainiere ich<br />

nun den Algorithmus? Der müsste ja dann auch sehr seltene<br />

Ereignisse als „Trainingsaufgabe“ erhalten.<br />

Für die agentenbasierte Regelung wird ein Agent durch Interaktion<br />

mit einer Umgebung trainiert. Das heißt, ich brauche den<br />

Software-Agenten und die Umgebung bzw. das System, das ich<br />

regeln möchte. Letzteres kann als physische Maschine oder<br />

zunächst als Berechnungsmodell vorliegen, um damit sicherer<br />

und effizienter Erfahrungswerte für die Agenten zu generieren.<br />

In unserem Fall würde die Hydraulikpresse die Umgebung des<br />

Agenten darstellen, während der Agent messbare Zustände des<br />

Systems wie Position und Druck als Inputs erhält. Als Aktionen<br />

kann der Agent etwa Pumpen oder Ventile der Presse ansteuern.<br />

Das Erinnerungsvermögen eines Agenten wird dann meist als<br />

neuronales Netz modelliert, damit es auch komplexe Zusammenhänge<br />

erfassen kann. Ich benötige also eine Umgebung als<br />

reales System oder als Berechnungsmodell, den Software-Agenten<br />

und eine Schnittstelle, über die die beiden kommunizieren<br />

Es ist tatsächlich so, dass solche agentenbasierte Ansätze in<br />

der <strong>Fluidtechnik</strong> noch nicht weit verbreitet sind und dass es<br />

dafür in der Entwicklung noch kein Standardvorgehen gibt, wie<br />

es sich bei konventionellen Methoden der Regler- und Steuerungsentwicklung<br />

über die letzten Jahrzehnte etabliert hat. Es<br />

existieren noch offene Fragestellungen bei der Nutzung dieser<br />

neuartigen Methoden, wie etwa, welche Algorithmen für welche<br />

Anwendungen am besten geeignet sind, wie wir Ersatzmodelle<br />

einbinden können, um effizienter zu trainieren, mit welchen<br />

Sensoren die Maschine dafür ausgestattet werden muss, wie ich<br />

die agentenbasierten Lösungen absichere etc. Teilweise finden<br />

sich schon einzelne Lösungsansätze in der Literatur aus verwandten<br />

Disziplinen wie der Robotik. Teilweise möchten wir<br />

solche Details im Rahmen vorwettbewerblicher Gemeinschaftsforschung<br />

erarbeiten, um daraus eine Art Kochrezept für das<br />

Nutzen von agentenbasierter Regelung und Steuerung für den<br />

Bereich der <strong>Fluidtechnik</strong> abzuleiten. Darüber hinaus schaffen<br />

die allgemeinen Bestrebungen rund um Industrie 4.0 einen Rahmen,<br />

der die Nutzbarkeit jener Methoden befördert. Dazu zählen<br />

die vermehrte Integration von Sensorik und Rechenleistung<br />

in hydraulischen Komponenten und Systemen, die verstärkte<br />

Nutzung virtueller Berechnungsmodelle sowie die Kommunikationsschnittstellen,<br />

die I4.0-Komponenten bieten. All diese<br />

technologischen Entwicklungen führen perspektivisch dazu,<br />

dass die Nutzung agentenbasierter Methoden in Zukunft einfacher<br />

und besser automatisierbar werden wird.<br />

Bilder: ifas Aachen/Privat<br />

www.ifas.rwth-aachen.de<br />

POINTIERT<br />

SOFTWARE-AGENTEN LERNEN DURCH<br />

TRIAL-AND-ERROR<br />

AGENTENBASIERTE REGELUNGEN WERDEN<br />

EINFACHER UND BESSER AUTOMATISIERBAR<br />

24 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 www.oup-fluidtechnik.de


MARKTPLATZ<br />

DATENLOGGING FÜR VENTILE AUTOMATISIERT<br />

Bürkert bietet ein<br />

automatisiertes<br />

Datenlogging für<br />

Ventile zur Prozessregelung<br />

als Dienstleistung<br />

an. Optimierungspotenziale<br />

können<br />

damit schnell erkannt<br />

werden, was den<br />

Instandhaltungsaufwand<br />

reduziert, Anlagenstillstände verhindert und dem<br />

Servicetechniker so manche Anfahrt erspart. Ein vorkonfiguriertes<br />

Logging-Modul wird eine bestimmte Zeit auf die Serviceschnittstelle<br />

des Regelsystems gesteckt und danach an den<br />

technischen Service zur Analyse geschickt. Per mobiler Internetverbindung<br />

können die Daten auch direkt in die Analyse-Cloud<br />

von Bürkert übertragen werden. Der kleine Mobilfunk-Router<br />

verbindet sich drahtlos mit der Cloud und wird mit einer<br />

Halterung am Regelsystem befestigt. Anlass für die Entwicklung<br />

der neuen Servicedienstleistung war ein Szenario aus der<br />

Praxis: Ein Prozessregelsystem mit Element-Sitzventil regelte in<br />

einer Prozessanlage die Temperatur. Der Antrieb des Ventils<br />

verschliss in unverhältnismäßig kurzer Zeit, was sich durch<br />

Leckage bemerkbar machte. Der komplette Antrieb des Ventils<br />

musste ausgetauscht werden. Auf der Suche nach der Ursache<br />

loggte ein Mitarbeiter des Serviceteams die Daten vor Ort per<br />

Laptop. Die Analyse ergab: Grund war ein ungünstig eingestellter<br />

Regler. Er regelte permanent kaum merklich nach, was zum<br />

Verschleiß der Spindeldichtung führte. Um die Datensammlung<br />

und Fehlersuche zu erleichtern, hat Bürkert ein automatisiertes<br />

Datenlogging entwickelt, das keinen Eingriff in die Steuerung<br />

erfordert und die Eigenschaften des Regelventils nicht beeinflusst.<br />

www.buerkert.de<br />

SEITENKANALVERDICHTER: TROCKEN, SAUBER<br />

UND ÖLFREI<br />

Atlas Copco erweitert sein Vakuumpumpen-Portfolio um die<br />

Seitenkanalverdichter der DB-Serie. Auf Basis des effizienten<br />

Funktionsprinzips entsteht dabei das Vakuum durch die<br />

kinetische Energie des rotierenden Laufrads. Die Räder sind an<br />

der Motorwelle befestigt und ermöglichen das Ansaugen des<br />

Fördermediums, das im Seitenkanal verdichtet wird. Seitenkanalverdichter<br />

sind prädestiniert für Applikationen, in denen<br />

hohe Durchflussraten gefordert sind. Damit eignet sich das<br />

trockene Grobvakuum der DB-Modelle für raue Industrieprozesse,<br />

wie beispielsweise in der Trocknung, pneumatischen<br />

Förderung, Absaugprozessen oder der Abwasseraufbereitung.<br />

Die modulare Bauweise sorgt für einen hohen Wirkungsgrad,<br />

eine zuverlässige Leistung und einen geräuscharmen Betrieb.<br />

Dank des trockenen, berührungslosen Pumpprinzips kann die<br />

Abluft der DB-Vakuumpumpen nicht kontaminiert werden. Das<br />

Vakuum ist völlig öl- und staubfrei, ohne jegliche Emissionen<br />

und Verunreinigungen. Serienmäßig<br />

sind die Modelle mit<br />

IE3-Motoren im Ecodesign<br />

ausgestattet und erfüllen die<br />

cURus-Normen. Diese Zertifizierung<br />

erfüllt sämtliche Sicherheitsanforderungen<br />

für den<br />

kanadischen und den amerikanischen<br />

Markt.<br />

www.atlascopco.com<br />

ULTRAPRÄZISE DANK ULTRASCHALL<br />

Die neuen kompakten Ultraschallsensoren<br />

der Serien<br />

HTU200 und DMU200 von Leuze<br />

erfassen Objekte unabhängig<br />

von ihrer Oberflächenbeschaffenheit<br />

per reflektiertem<br />

Schallimpuls. Sogar glänzende,<br />

transparente oder dunkle<br />

Oberflächen sowie Flüssigkeiten<br />

oder granulare Produkte detektieren sie problemlos. Leuze<br />

bietet mit den neuen Baureihen schaltende und messende<br />

Ultraschallsensoren in unterschiedlichen Baugrößen an. Die Geräte<br />

gibt es mit Betriebsreichweiten zwischen 0,1 und 6<br />

Metern. Einige Varianten sind außerdem mit IO-Link Schnittstelle<br />

erhältlich.<br />

Die schaltenden Sensoren der Serie HTU200 bietet Leuze in<br />

insgesamt 20 Varianten an. Darunter die kompakten Ultraschallsensoren<br />

HTU208. Sie zeichnen sich durch eine sehr<br />

schmale Bauform (M8 Gewindehülse) aus. Dadurch lassen sie<br />

sich auch in engen Produktionsumgebungen montieren.<br />

Füllstände erfassen die Sensoren dank schmaler Schallkeule<br />

auch durch sehr kleine Behälteröffnungen. Ebenfalls in dieser<br />

Baureihe: die Taster in den Baugrößen M12, M18 und M30 mit<br />

noch größeren Reichweiten. Die messenden Ultraschall-Distanzsensoren<br />

der Serie DMU200 hat Leuze in acht Varianten im<br />

Portfolio. Die Sensoren DMU218 eignen sich mit ihrem Analogausgang<br />

für eine präzise Abstandsmessung. Die Sensoren<br />

DMU230 mit der Bauform M30 sind für Betriebsreichweiten<br />

von bis zu sechs Metern ausgelegt.<br />

www.leuze.com<br />

NEUE SERIE: SCHRÄGACHSENPUMPEN<br />

UND -MOTOREN<br />

Parker Hannifin hat die Einführung<br />

der neuen Produktserie F10 mit<br />

Konstanthubvolumen und Schrägachsenpumpen<br />

und -motoren mit<br />

mittlerer Beanspruchung angekündigt.<br />

Als Weiterentwicklung der<br />

Produkte F11 und F12, die von der<br />

Pump and Motor Division Europe von<br />

Parker hergestellt werden, bietet die<br />

neue Serie eine hervorragende<br />

Leistung in Bezug auf Energieeinsparung, Zuverlässigkeit und<br />

Langlebigkeit. Sie eignet sich für mobile Maschinenanwendungen<br />

in der Landwirtschaft, im Bauwesen, im Bergbau, in der<br />

Schifffahrt und im Offshore-<br />

Bereich, in der Öl- und<br />

Gasindustrie sowie im<br />

Transportwesen. Die<br />

Produktserie F10 ist mit<br />

sieben Hubvolumen von<br />

30 cm³ bis 125 cm³ erhältlich<br />

und für Getriebe mit<br />

offenem und geschlossenem<br />

Kreislauf konzipiert. Dank<br />

des patentierten kugelförmigen<br />

Kolbenkonzepts bietet<br />

die F10-Serie eine hervorragende<br />

Effizienz, was zu<br />

weniger Leistungsverlust<br />

führt.<br />

www.parker.com<br />

RKP-SERVICEZENTRUM<br />

ROBERT SCHÖNING<br />

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Radialkolbenpumpen<br />

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WERKSTOFFE<br />

DICHTUNGEN<br />

DERZEIT ALTERNATIVLOS: BEDENKEN<br />

WEGEN PFAS-VERBOT IN DER EU<br />

man sie wegen ihrer Langlebigkeit über Jahrzehnte auch als<br />

„Ewigkeitschemikalien“. Je nach Definition gehören etwa 10.000<br />

Substanzen zu dieser Stoffgruppe. Sie werden sehr vielseitig<br />

eingesetzt, mit fast 60 % hauptsächlich als fluorierte Gase, wie<br />

z. B. als Kältemittel in Wärmepumpen oder Klimaanlagen.<br />

Warum sind neue Regeln geplant?<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Was ist PFAS?<br />

Elastomerdichtungen<br />

Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen, kurz<br />

PFAS, sind menschengemachte Substanzen, die<br />

sehr langlebig sind und sich in der Umwelt<br />

anreichern. Die Risiken für Umwelt, Tiere und<br />

Menschen sind schwer abzuschätzen. Die EU<br />

möchte daher die Verwendung von PFAS<br />

beschränken. Warum in der Dichtungstechnik,<br />

z. B. für Elastomerdichtungen, derzeit nicht auf<br />

PFAS und seine besonderen Werkstoffeigenschaften<br />

verzichtet werden kann, dazu hat<br />

<strong>O+P</strong>-<strong>Fluidtechnik</strong> Dr. Stephan Le Blanc und<br />

Michael Krüger interviewt. Sie plädieren für eine<br />

differenziertere Betrachtung, denn ein<br />

Totalverbot würde zu weit gehen, bei<br />

Werkstoffen, die in der Industrie sehr vielseitig<br />

zum Einsatz kommen und für die es derzeit keine<br />

adäquaten Alternativen gibt.<br />

Dr. Stephan Le Blanc: PFAS steht für Per- und polyfluorierte<br />

Alkyl-Substanzen („Per- and polyfluoroalkyl substances“).<br />

Es handelt sich um organische Verbindungen aus Kohlenstoffketten,<br />

bei denen die Wasserstoffatome durch Fluoratome ersetzt<br />

sind. Perfluoriert bedeutet, dass der Wasserstoff vollständig<br />

ersetzt ist, polyfluoriert teilweise. Die Fluor-Kohlenstoff-Bindung<br />

zählt in der organischen Chemie zu den stärksten und<br />

stabilsten Einfachbindungen. Umgangssprachlich bezeichnet<br />

Dr. Stephan Le Blanc: Die Europäische Union möchte die<br />

Stoffgruppe der PFAS in Europa beschränken. Der entsprechende<br />

Beschränkungsvorschlag nach Anhang XV der REACH-Verordnung<br />

erfolgte am 7. Februar <strong>2023</strong>. Nach der wissenschaftlichen<br />

Bewertung entscheidet die Europäische Kommission gemeinsam<br />

mit den Mitgliedsstaaten über die Beschränkungen, die frühestens<br />

2025 in Kraft treten. Es besteht Handlungsbedarf wegen unannehmbarer<br />

Risiken durch die Verwendung von PFAS. Durch<br />

ihre Langlebigkeit reichern sich PFAS in Umwelt und Lebewesen<br />

an. Wir wissen jedoch noch nicht genug über die Wirkung. So<br />

sind bestimmte PFAS nachweislich gesundheitsschädlich und<br />

können zu Leberschäden, Schilddrüsenerkrankungen, Fruchtbarkeitsstörungen<br />

und Krebs führen. Gerade durch die Langlebigkeit<br />

PFAS sind bei Elastomerdichtungen derzeit<br />

nicht ersetzbar oder nur durch Werkstoffe<br />

mit deutlich schlechteren Werkstoffeigenschaften.<br />

Wir benötigen einen differenzierteren<br />

Umgang mit diesem PFAS. Ein Komplettverbot<br />

geht zu weit.<br />

Michael Krüger, Leiter operative Anwendungstechnik,<br />

C. Otto Gehrckens GmbH & Co. KG, Pinneberg<br />

26 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 www.oup-fluidtechnik.de


WERKSTOFFE<br />

Medizinprodukte<br />

Lebenmittelkontakt-Materialien<br />

Textilien (TULAC)<br />

Transport<br />

Anwendung<br />

fluorierter<br />

Gase<br />

Jährliche Verwendungsmengen an PFAS im Jahr 2020: ca. 840.000 t<br />

der Substanzen ist die Verwendung also problematisch. Übergeordnetes<br />

Ziel der EU-Chemikalienverordnung ist es, Emissionen<br />

zu reduzieren. Ansetzend am Beginn des Lebenszyklus soll der<br />

Einsatz von PFAS in industriellen, gewerblichen und Verbraucheranwendungen<br />

reduziert werden. PFAS sind dabei bereits<br />

Bestandteil der europäischen Chemikalienstrategie, die eine<br />

schrittweise Einstellung der Verwendung von PFAS in der EU<br />

vorsieht. Dies umfasst Beschränkungen für die Herstellung, das<br />

Inverkehrbringen und die Verwendung.<br />

Welche PFAS sind aktuell bereits beschränkt?<br />

Dr. Stephan Le Blanc: Stand Mai <strong>2023</strong> gelten Beschränkungen für<br />

PFOS und PFOA (gemäß POP-Verordnung bzw. (EU) 2019/1021<br />

über persistente organische Schadstoffe) und C9 – C14 PFCAs<br />

(gemäß REACH-Verordnung, Anhang XVII, Eintrag 68). Für PFHxS<br />

und PFHxA laufen Beschränkungsverfahren über REACH ((EG)<br />

Nr. 1907/2006).<br />

Wo kommt PFAS in der Dichtungstechnik zum Einsatz?<br />

Michael Krüger: Hier können wir nur für Elastomerdichtungen<br />

sprechen. In nachstehenden ASTM-Werkstoffgruppen kommen<br />

PFAS Verbindungen vor: u.a. FKM, FFKM, FEPM, FVMQ, FEP,<br />

PFA, PTFE. Diese Dichtungswerkstoffe werden in fast allen<br />

Branchen eingesetzt, u. a. Lebensmittel- und Pharmaproduktion,<br />

in der Chemie-, Elektro- oder Halbleiterindustrie, aber<br />

auch in der Wasserstofftechnik.<br />

Welche physikalisch-chemischen Eigenschaften machen PFAS für<br />

industrielle Anwendungen interessant?<br />

Michael Krüger: Aufgrund ihrer wasser-, schmutz- und ölabweisenden<br />

Eigenschaften werden PFAS in zahlreichen Industrie- und<br />

Konsumprodukten eingesetzt. Sie verfügen über eine hohe Stabilität,<br />

insbesondere unter extremen Bedingungen wie Temperatur,<br />

Druck und aggressiven Medien. PFAS sind außerdem sehr gute<br />

elektrische und thermische Isolatoren. Auch als Kühl- und Kältemittel<br />

sind sie im Einsatz, etwa in Wärmepumpen oder Klimaanlagen.<br />

Sie sind auch gute Schmiermittel. Die oberflächenaktiven<br />

Eigenschaften werden auch für Tenside genutzt: Anders als normale<br />

Tenside, weisen Tenside mit perfluorierten Kohlenstoffketten<br />

neben Öl und Fette auch andere unpolare Verbindungen ab.<br />

Wo kommen PFAS vor?<br />

Dr. Stephan Le Blanc: Insbesondere durch die wasser-, fett- und<br />

schmutzabweisenden Eigenschaften wie auch die chemische<br />

und thermische Stabilität kommt PFAS in vielfältigen Produkten<br />

und Anwendungen zum Einsatz, von Dichtungen für industrielle<br />

Prozesse über Textilien und Kochgeschirr bis hin zum Ski-Wachs.<br />

Fluorierte Gase werden als Kältemittel oder Isolier- und Prozessgase<br />

verwendet.<br />

Ist PFAS in Dichtungen ersetzbar?<br />

Michael Krüger: Nein, nach aktuellem Stand nicht bzw. nicht<br />

ohne deutlich schlechtere Werkstoffeigenschaften. In der Halbleiterindustrie<br />

bei der Wafer-Herstellung oder auch bei vielen<br />

Anwendungen in der Chemischen Industrie gibt es derzeit keine<br />

vergleichbaren Alternativen.<br />

Was wird sein, wenn es dennoch verboten wird?<br />

Michael Krüger: Hier kommt es auch auf die jeweilige Anwendung<br />

an. Ist diese mit Alternativwerkstoffen überhaupt abzudichten?<br />

Falls ja, dann nur mit kürzeren Laufzeiten? So oder so<br />

wird es einige Artikel nicht mehr am Markt geben und die Produkte,<br />

die im Produktionsprozess von PFAS betroffen sind und<br />

dann ausgetauscht werden müssen, werden mit Sicherheit deutlich<br />

teurer, da sich die Produktionskosten erhöhen werden.<br />

Was können betroffene Unternehmen tun?<br />

Michael Krüger: Unternehmen können bis zum 22.09.<strong>2023</strong> bei<br />

der Europäischen Chemikalienagentur ECHA einen Einspruch<br />

einlegen. Darüber hinaus können Unternehmen natürlich<br />

öffentlich Stellung beziehen und auf die Gefahren eines undifferenzierten<br />

Komplettverbots von PFAS hinweisen, um die Öffentlichkeit<br />

und andere Interessenspartner auf die Brisanz aufmerksam<br />

zu machen. So können auch diese motiviert werden,<br />

in dieser wichtigen Angelegenheit von übergeordnetem öffentlichem<br />

Interesse aktiv zu werden.<br />

Vielen Dank für das Gespräch und Ihre Einschätzungen.<br />

Bilder: COG / Umweltbundesamt<br />

www.cog.de<br />

Bei vielen Elastomerdichtungen gibt es<br />

derzeit keine gleichwertigen Alternativen zu<br />

PFAS. Von einem Verbot wären viele Anwendungen<br />

in der Chemischen Industrie und<br />

anderen Branchen betroffen.<br />

Dr. Stephan Le Blanc, Leiter Forschung & Entwicklung,<br />

C. Otto Gehrckens GmbH & Co. KG, Pinneberg<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 27


INTELLIGENTE STECKVERBINDER<br />

FLUIDSENSORIK: MESSEN,<br />

WO ES DRAUF ANKOMMT<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Atam S.p.A. integriert Mikrosensoren in seine<br />

Steckverbinder der Bauform A. Damit schafft der<br />

bekannte italienische Hersteller von<br />

Steckverbindern und Spulen für Magnetventile<br />

die Basis für eine einfache Diagnose und<br />

vorausschauende Wartung. Mittels kontaktloser<br />

Datenübertragung und einer App lassen sich<br />

Maschinen kontinuierlich und in Echtzeit<br />

überwachen. Über eine optionale<br />

Schnittstellenkarte können die<br />

Sensorinformationen der Maschinensteuerung<br />

bereitgestellt werden.<br />

Antonio Cantoni,<br />

ATAM Sales & Marketing Director<br />

Atam ist eines der führenden Unternehmen im Bereich<br />

verkapselter Spulen und industrieller Verbindungen für<br />

Prozessventile und Magnetventile in Pneumatik- und<br />

Hydraulik-Anwendungen. Auf der Hannover Messe <strong>2023</strong><br />

stellte Atam ein innovatives System mit Mikrosensoren vor: Es<br />

besteht aus vier Sensoren und einer Antenne, die in seine Form<br />

A-Steckverbinder integriert sind.<br />

Die Form A-Steckverbinder bieten ausreichend Platz für moderne<br />

Sensoren, um physikalische Größen wie z. B. Temperatur,<br />

Feuchtigkeit, Vibrationen und elektrische Spannung zu messen<br />

und in Echtzeit zu übertragen.<br />

Durch die Integration von Sensoren in den Steckverbinder können<br />

die physikalischen Größen, die auch das Verhalten des Magnetventils<br />

beeinflussen, in Echtzeit überwacht werden – und<br />

zwar in der gleichen Umgebung. Bislang werden einige der Messgrößen,<br />

die den Betrieb der gesamten Maschine stark beeinflussen,<br />

indirekt und über Remote-Controller gemessen, also nicht<br />

am Ventil selbst. Eine Überwachung der tatsächlichen Vorgänge<br />

am Magnetventil ist so allerdings nicht möglich.<br />

Besonders schwere Anwendungsbereiche und extreme Umgebungsbedingungen<br />

können tatsächlich zu Temperatur-, Feuchtigkeits-,<br />

Vibrations- und elektrischen Spannungswerten führen,<br />

die weit über den erwarteten Bedingungen liegen und nicht nur<br />

28 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 www.oup-fluidtechnik.de


STECKVERBINDER VENTILE<br />

01<br />

02<br />

das Magnetventil, sondern auch die gesamte Anlage beschädigen<br />

können. Eine direkte Überwachung ermöglicht daher ein rechtzeitiges<br />

Eingreifen, um mögliche Schäden zu vermeiden.<br />

Die Steckverbinder Form A mit integrierten Sensoren verfügen<br />

in der vorgestellten Version auch über LEDs. Durch verschiedene<br />

Farben und Blinkfunktionen mit variabler Frequenz erhält der<br />

Bediener eine sofortige visuelle Rückmeldung, falls Werte außerhalb<br />

der optimalen Betriebsbereiche liegen sollten. Auch bei den<br />

größeren Steckverbindern der Modellreihe Form A sind kundenspezifische<br />

Anpassungen in Bezug auf die integrierte LED-Sichtanzeige<br />

und die serielle Kommunikation möglich.<br />

APP ERLEICHTERT MONITORING<br />

In der vorgestellten Konfiguration werden die von den Sensoren<br />

gemessenen Daten mithilfe einer App kontinuierlich an ein mobiles<br />

Gerät übertragen. Maschinen lassen sich so kontinuierlich<br />

überwachen. Hier wird eine Form der Proximity-Kommunikation<br />

eingesetzt, wie sie auch vom mobilen, kontaktlosen Bezahlen bekannt<br />

ist. Es handelt sich um eine Transceiver-Technologie, die<br />

eine drahtlose Zwei-Wege-Kommunikation ermöglicht. Bei der<br />

Plattform von Atam besteht darüber hinaus die Möglichkeit, eine<br />

serielle Schnittstellenkarte einzusetzen. So kann der Maschinenhersteller<br />

sein Protokoll nutzen, um mit den integrierten Sensoren<br />

zu kommunizieren.<br />

Mit der Entwicklung von Form A-Steckverbindern mit integrierten<br />

Sensoren geht Atam in seinem Zielmarkt voran und zeigt,<br />

wie sich die wichtigsten Parameter des Maschinenbetriebs<br />

aktuell und in Echtzeit überwachen und diese Daten kontinuierlich<br />

an die Bediener übermitteln lassen. Dies ermöglicht eine<br />

rechtzeitige Diagnose und erleichtert die vorausschauende Wartung.<br />

Darüber hinaus sind diese Sensor-Informationen auch für<br />

die Maschinensteuerung nützlich.<br />

HÖCHSTE ZUVERLÄSSIGKEIT UND<br />

REGELGENAUIGKEIT<br />

Die Form A-Steckverbinder mit eingebauten Sensoren lassen sich<br />

in vielen Bereichen einsetzen, unter anderem in der Welt der Off-<br />

Highway-Maschinen, der stationären Industriemaschinen und<br />

allgemein überall dort, wo Ausfallzeiten und Reparaturkosten besonders<br />

hoch sind, sowie in allen Anwendungen, die eine besonders<br />

hohe Regelgenauigkeit erfordern.<br />

01 Kontaktlose Datenübertragung: Steckverbinder mit integrierter<br />

Sensorik und Monitoring-App<br />

02 Steckverbinder und verkapselte Spulen für Magnetventile: Alle<br />

Produkte werden bei Atam einer hundertprozentigen Funktionsprüfung<br />

unterzogen, bevor sie das Werk verlassen<br />

Atam ist eines der wenigen Unternehmen, das sowohl Steckverbinder<br />

als auch Spulen entwickelt. Ideale Voraussetzungen also,<br />

um den innovativen Steckverbinder mit integrierter Sensorik zu<br />

entwickeln! Denn dies erfordert eine genaue Kenntnis des funktionalen<br />

Zusammenspiels und der Zusammenhänge zwischen<br />

den jeweiligen physikalischen Größen.<br />

SIMULATION FÜR ALLE FÄLLE<br />

Ein modernes Testlabor ermöglichen es Atam, den kombinierten<br />

Einsatz der beiden Produkte unter allen Bedingungen und in den<br />

verschiedenen Einsatzszenarien der Ventile zu simulieren. Durch<br />

die Spezialisierung und die Erfahrung der Techniker in den<br />

Anwendungsbereichen kann das Unternehmen seinen Kunden<br />

optimale Lösungen anbieten – unabhängig davon, ob es sich um<br />

Standardprodukte oder maßgeschneiderte Lösungen handelt.<br />

Bilder: Atam<br />

www.atam.it<br />

POINTIERT<br />

FLUIDSENSORIK 4.0: STECKVERBINDER MIT<br />

INTEGRIERTER SENSORIK UND ANTENNE<br />

KONTAKTLOSE KOMMUNIKATION UND MONI-<br />

TORING-APP ODER SERIELLE EINBINDUNG<br />

AUSSAGEKRÄFTIGE ECHTZEIT-SENSORDATEN<br />

FÜR DIAGNOSE UND MAINTENANCE<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 29


ÖL-WASSER-TRENNUNG<br />

KONDENSAT-AUFBEREITUNG<br />

NEU DEFINIERT<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Öl-Wasser-Trennsysteme sind in einer<br />

Druckluftstation unverzichtbar. Sie erlauben es,<br />

das in einem Druckluftsystem anfallende<br />

Kondensat direkt vor Ort umweltschonend,<br />

kostengünstig und rechtskonform aufzubereiten.<br />

Ihr Betrieb und ihre Bedienung waren bislang allerdings mit einigen<br />

Tücken verbunden. Vor diesem Hintergrund hat Beko<br />

Technologies mit der Qwik-Pure-Lösung ein neues System der<br />

Öl-Wasser-Trennung entwickelt.<br />

Die Anwender profitieren bei der Qwik-Pure-Lösung von<br />

Handling- sowie Hygienevorteilen und können das System<br />

modular an ihren aktuellen Bedarf anpassen. Das innovative<br />

Funktionsprinzip, eine intelligente Steuerung und die Netzwerkfähigkeit<br />

machen das Gerät darüber hinaus zukunftssicher.<br />

Der neue Öl-Wasser-Trenner wurde von Beko Technologies als<br />

aktives System konzipiert. Zentrale Elemente sind die elektroni-<br />

sche Steuereinheit FRC (Flow Regulation Controller) sowie die<br />

Filterkartuschen, in denen die eigentliche Öl-Wasser-Trennung<br />

stattfindet. Im Unterschied zu statischen Systemen nutzt der<br />

Qwik-Pure elektrische Energie und kleine Mengen an Druckluft<br />

für seinen Betrieb.<br />

Das Druckluftkondensat wird dem System über den Kondensateinlass<br />

zugeführt. Statt nur durchzusickern, wird bei diesem<br />

aktiven Verfahren das ölhaltige Kondensat mit leichten, automatisch<br />

ausgelösten Druckluftstößen durch die Vor- und Hauptfilter<br />

gedrückt, bevor es im gereinigten Zustand durch einen Steigkanal<br />

zu einem zentralen Kondensatablass gelangt. Die Kartuschen<br />

enthalten Vor- sowie Hauptfilter und sind ständig komplett<br />

mit Kondensat gefüllt. So wird auch bei längeren Betriebspausen<br />

die Entstehung trockener Grenzschichten und die Bildung organischer<br />

Kulturen vermieden.<br />

Die integrierte Steuerung FRC zeigt in übersichtlicher Form die<br />

Restkapazität der Kartuschen sowie Statusinformationen<br />

beispielsweise zur Servicefälligkeit an. Der Betriebszustand und<br />

etwaige Alarmbenachrichtigungen sind permanent auch über<br />

Modbus abrufbar. Dadurch lässt sich das IIoT-fähige System in<br />

übergeordnete Überwachungen und Steuerungen integrieren. Anwender<br />

können dann die Daten des Qwik-Pure von überall<br />

30 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 www.oup-fluidtechnik.de


INSTANDHALTUNG<br />

Der Weg des<br />

Kondensats<br />

Druckentlastungskammer<br />

Elektronikeinheit<br />

FRC<br />

Verteiler<br />

(Verrohrung)<br />

Reservoir und<br />

Messkammer<br />

Hermetisch<br />

geschlossene<br />

Kartuschen<br />

01 Fließschema: Der Weg des Kondensats<br />

durch Qwik-Pure<br />

Abwasser-<br />

Sammler<br />

02 Die Steuerung zeigt z. B. die Restkapazität<br />

der Kartuschen an und ist IIoT-fähig<br />

beobachten, speichern und auswerten. So ermöglicht der Öl-Wasser-Trenner<br />

ein Höchstmaß an Prozess- und Funktionssicherheit.<br />

„Die aktive Öl-Wasser-Trennung ermöglicht zudem, dass das Volumen<br />

der Kartuschen voll ausgenutzt wird und Serviceeinsätze<br />

planbarer werden“, erläutert Pascal Freis, Produktmanager bei<br />

Beko Technologies. „Ein Fail Safe Modus sorgt zusätzlich dafür,<br />

dass das Gerät im Fall eines Stromausfalls auf konventionelle<br />

Schwerkrafttrennung umstellt und zuverlässig weiterarbeitet.“<br />

SAUBERER UND BEQUEMER<br />

KARTUSCHENWECHSEL<br />

Beko Technologies hat bei der Entwicklung dieses neuartigen Öl-<br />

Wasser-Trenners ein besonderes Augenmerk auf eine komfortable<br />

und saubere Bedienbarkeit gelegt. Sind die Filter einer Kartusche<br />

gesättigt, kann über die Elektronikeinheit der Service-Modus gestartet<br />

werden. Das noch in der Kartusche enthaltene Kondensat<br />

wird dabei mittels Druckluft durch das Filtermaterial gedrückt. Der<br />

nachfolgende Kartuschenwechsel ist denkbar einfach, ergonomisch<br />

und ohne Werkzeug zu erledigen. Hierzu wird die Bajonettverschraubung<br />

der Kartusche per Hand gelöst und die im gesättigten<br />

Zustand nur noch maximal 25 kg schwere Kartusche mit einer<br />

Drehbewegung aus der flachen Bodenplatte gehoben, wobei das<br />

Einlaufrohr als stabiler Handgriff fungiert. Anschließend wird der<br />

Zulauf mit Blindstopfen verschlossen. Die neue Kartusche lässt<br />

sich ebenso bequem einsetzen und der gesamte, ergonomisch gestaltete<br />

Prozess dauert nur wenige Minuten.<br />

Der Kartuschenwechsel geht darüber hinaus sehr hygienisch<br />

vonstatten. Die Mitarbeitenden und das Arbeitsumfeld kommen<br />

dabei nicht mit dem kontaminierten Inhalt in Kontakt. Die<br />

herausgefilterten ölhaltigen Substanzen sind hermetisch in der<br />

Kartusche eingeschlossen, verbliebenes Druckluftkondensat<br />

tritt zu keinem Zeitpunkt aus.<br />

MODULARE ANPASSUNG AN DEN BEDARF<br />

Konventionelle Öl-Wasser-Trenner sind für eine bestimmte Kondensatmenge<br />

konzipiert. Bei Überschreitung der Kapazität muss<br />

ein neues Gerät installiert werden, beispielsweise wegen eines<br />

neu installierten, leistungsstärkeren Kompressors und der dadurch<br />

gestiegenen Kondensatmenge. Qwik-Pure hingegen<br />

wächst mit den Anforderungen. Das System ist in fünf Modellen<br />

verfügbar, welche Kompressorleistungen von 10 m³/min bis hin<br />

zu 90 m³/min abdecken. Aufgrund der aktiven Funktionsweise<br />

des Qwik-Pure sind allein die Kompressorleistung und die Klimazone<br />

am Aufstellort Kriterien für die Auswahl des passenden Geräts.<br />

Die Art des Kompressors und das verwendete Kompressorenöl<br />

sind für die Auslegung nicht relevant.<br />

Ein Qwik-Pure besteht aus einer Basiseinheit sowie einer variablen<br />

Anzahl an Filterkartuschen. Die Montage geht schnell vonstatten<br />

und durch Ergänzung oder Entfernung von Bodenplatten<br />

sowie Kartuschen lässt sich das System mit wenigen Handgriffen<br />

QWIK-PURE IST DER ERSTE<br />

AKTIVE ÖL-WASSER-TRENNER<br />

an einen höheren oder niedrigeren Bedarf anpassen. Bei den<br />

Kartuschen gilt: „One size fits all“ – eine Kartusche passt für alle<br />

Qwik-Pure Modelle. Die Einheitsgröße erleichtert den Anwendern<br />

und Servicetechnikern die Beschaffung und Bevorratung.<br />

DIBT-ZULASSUNG<br />

Qwik-Pure kann ohne Weiteres in bestehende Betriebsumgebungen<br />

integriert werden und benötigt nur wenig Aufstellplatz. Das<br />

System verfügt über eine Zulassung des Deutschen Instituts für<br />

Bautechnik (DIBt), sodass es direkt anschlussbereit ist und aufwendige<br />

Zulassungsverfahren oder eine wasserrechtliche Genehmigung<br />

für entsprechende Anlagen entfallen. Ein separates<br />

Probeentnahmeventil ermöglicht die regelmäßig erforderlichen<br />

optischen Trübungskontrollen des aufbereiteten Kondensats, ohne<br />

dafür den Betrieb zu unterbrechen.<br />

Für Anwendungen mit kleineren Kondensatmengen bietet<br />

Beko Technologies die bewährten statischen Öl-Wasser-Trenner<br />

Öwamat 10 und Öwamat 11. Emulgierte Kondensate lassen sich<br />

mit den Spaltanlagen Bekosplit aufbereiten.<br />

Bilder: Beko Technologies<br />

www.beko-technologies.de<br />

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BERECHNUNGSMODELLE<br />

WASSERSTOFF – ENERGIETRÄGER DER ZUKUNFT<br />

C,B-MASSENSTROM-MODELL FÜR GASE<br />

IM HOCHDRUCKBEREICH – TEIL 1<br />

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />

Die Auslegung von Ventilen erfolgt seit langer<br />

Zeit mit Hilfe des K v<br />

-Wertes. In diesem Beitrag<br />

wird der Weg der Entwicklung aufgezeigt vom<br />

K v<br />

-Wert für Wasser und Gase bis hin zum<br />

C, b-Modell für Gase, das mit Realgasdaten im<br />

Hochdruckbereich für Wasserstoff bereits zum<br />

Einsatz kommt. Es wird veranschaulicht, dass das<br />

C, b-Modell das geeignetere Modell ist im<br />

Vergleich zum K v<br />

-Wert für Gase zur<br />

Beschreibung eines Massenstroms durch ein<br />

Ventil mit gasförmigem Wasserstoff.<br />

C, b-Kennwerte haben sich auch für die<br />

Systemsimulation bewährt und eignen sich für<br />

die Auslegung kompletter Anlagen, etwa für<br />

Wasserstofftankstellen (Bilder 01 und 02).<br />

Lucian Pasieka, Dr. rer. nat., Dipl.-Ing., Senior Design Engineer R & D,<br />

Eugen Seitz AG, Wetzikon (CH)<br />

1. K V<br />

-WERT – EIN HISTORISCHER RÜCKBLICK<br />

Im Jahr 1957 machte Früh /1/ die deutschsprachige Fachwelt<br />

zum ersten Mal mit einem Durchflusswert, dem K v<br />

-Wert, bekannt,<br />

der eng an den amerikanischen „C v<br />

-factor“ angelehnt ist.<br />

Dieser wurde von der Mason-Neilan Regulator Company in den<br />

1940iger Jahren eingeführt und erstmals verwendet /2/. Per Definition<br />

beschreibt der Durchflusskoeffizient C v<br />

die Anzahl der US-<br />

Gallonen 1 pro Minute Wasser bei T = 60°F, die durch eine gegebene<br />

Durchflussdrossel bei einem Druckabfall von einem PSI 2 strömen.<br />

Der Vorschlag von Früh /1/ den Begriff K v<br />

-Wert im deutschen<br />

Sprachraum einzuführen, hat wohl in der Fachwelt für<br />

Verwirrung gesorgt, denn es war die Rede von einem „Koeffizienten“,<br />

der üblicherweise keine Masseinheit besitzt (die Abkürzung<br />

„K v<br />

“ bezieht sich auf die Anfangsbuchstaben der Wörter Ventil<br />

und Koeffizient), wie Wiedmann /3/, später erklärte.<br />

2. K V<br />

-WERT FÜR INKOMPRESSIBLE FLUIDE<br />

(FLÜSSIGKEITEN)<br />

Der K v<br />

-Wert ist ein spezifischer Durchfluss bei einem Druckunterschied<br />

von einem bar. Mit dem gemessenen Volumenstrom Q, der<br />

statischen Druckdifferenz von Δp w<br />

= 1 bar, dem gemessenen statischen<br />

Differenzdruck über dem Ventil Δp in bar, der Dichte des<br />

Mediums , sowie der Dichte für Wasser bei 15 ° C, erhält man<br />

nach /4/ den K v<br />

- Wert, gültig für turbulente Strömung, Gl. (1).<br />

1<br />

1 US liquid gallon = 3.78541 Liter<br />

2<br />

1 Pound per square inch (PSI) = 0.0689476 bar<br />

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BERECHNUNGSMODELLE<br />

3. K V<br />

-WERT FÜR KOMPRESSIBLE FLUIDE (GASE)<br />

Beim K v<br />

-Wert für Gase muss berücksichtigt werden, dass Gase<br />

kompressibel sind. Ausserdem gibt es eine physikalisch gegebene<br />

Begrenzung vom Durchfluss durch die Schallgeschwindigkeit im<br />

engsten Querschnitt, die nicht überschritten werden kann. Daher<br />

unterscheidet man bei einer Gasströmung einen unterkritischen<br />

Bereich (Geschwindigkeit < Schallgeschwindigkeit) und einen<br />

überkritischen Bereich (Geschwindigkeit = Schallgeschwindigkeit)<br />

im engsten Querschnitt. Zur Kennzeichnung dieses Überganges<br />

wird der Parameter b verwendet, der als kritisches Druckverhältnis<br />

b bezeichnet wird.<br />

Die Gleichungen für den K v<br />

-Wert für Gase werden unter Verwendung<br />

der allgemeinen Zustandsgleichung für Gase, der<br />

DIN 1343 /5/ sowie der allgemeinen Durchflussgleichung berechnet,<br />

vgl. /6/.<br />

Mit den Gleichungen (2) und (3) werden „ideale“ K v<br />

-Werte angegeben,<br />

da die nur schwer fassbaren Einflüsse der Energiedissipation<br />

und Strahleinschnürungen, wie sie in der Praxis auftreten,<br />

vernachlässigt wurden, /6/. Es kommen weitere Einschränkungen<br />

hinzu, indem das kritische Druckverhältnis auf den Wert<br />

b = 0.5 festgelegt wurde, was in den meisten Fällen nicht der Realität<br />

entspricht.<br />

Die Werte für das kritische Druckverhältnis in Ventilen können<br />

im Bereich von b = 0.2 … 0.7 liegen. Ventile mit grossen Druckverlusten<br />

(Umlenkungen usw.) haben eher kleinere Werte, hingegen<br />

strömungsgünstigere, Diffusor-ähnliche Geometrien, weisen<br />

Werte b > 0.5 auf.<br />

Es kann festgestellt werden, dass es deutlich mehr Nachteile<br />

bei der Verwendung von K v<br />

-Werten für Luft gibt, da ein zweiter<br />

Parameter fehlt und daher sollten K v<br />

-Werte bei der Auswahl von<br />

Ventilen für Gase nicht verwendet werden. Es empfiehlt sich die<br />

Verwendung eines Modells, welches die Besonderheiten der Gasströmungen<br />

berücksichtigt.<br />

4. C, B-MODELL FÜR KOMPRESSIBLE FLUIDE<br />

(GASE)<br />

Das Massenstrom-Modell für Luft ist nach ISO 6358, siehe /7/<br />

Anhang C, oder /8/ Gl. (E.5) und (E.6) mit den Standartbedingungen<br />

und T 0<br />

= 293.15 K<br />

mit Gl. (4) und (5) vollständig definiert, /9/.<br />

01<br />

Wasserstofftankstelle<br />

02<br />

Ausschnitt HyValve Mosaic 1000 bar Wasserstoffventile DN6<br />

Matrix 5x8<br />

03<br />

Prüfstand nach ISO 6358-1 /8/ für konstanten Durchfluss<br />

4 – Durchflusssensor<br />

5 – Temperaturmessstelle<br />

11 – Druckmessstelle<br />

8 – Prüfling (Ventil)<br />

12 – Druckmessstelle<br />

13 – Drosselventil<br />

Dieses Modell enthält zwei Parameter, den Leitwert C im überkritischen<br />

Strömungsbereich und das kritische Druckverhältnis b,<br />

siehe Gl. (4) und (5). Der kritische Leitwert C beinhaltet das Maximum<br />

der Strömungsfunktion y max<br />

sowie die Querschnittsfläche<br />

A 2<br />

und die strömungsmindernden Effekte (Reibung, Wandreibung,<br />

Stromeinschnürung, Verengungen, Umlenkungen, Geschwindigkeitsverluste),<br />

siehe Gl. (6) und (8), siehe Abschnitt 5.<br />

Mit dem Verhältnis (T 0<br />

/T 1<br />

) 0,5 wurde das Massenstrom-Modell unabhängig<br />

von der Temperatur formuliert, bei dem der Leitwert C<br />

gemessen wurde. Der Leitwert C, der bei einer Temperatur T 1<br />

erwww.oup-fluidtechnik.de<br />

<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 33


FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />

BERECHNUNGSMODELLE<br />

04<br />

Messaufbau C, b – Prüfstand mit H2-Ventil DN6 – 1000bar<br />

05<br />

Querschnitt H2-Ventil<br />

DN6 – 1000bar<br />

mittelt wurde, wird daher mit der Temperatur T 0<br />

als Bezugsgrösse<br />

in Beziehung gesetzt, um den Massenfluss bei jeder Temperatur<br />

T 1<br />

berechnen zu können. Die Gleichungen (4) und (5) sind nur<br />

für ein ideales Gas gültig. Sie lassen sich jedoch auf reale Gase erweitern<br />

mit Hilfe der Simulation.<br />

Im folgendem wird die Vorgehensweise zur Ermittlung der C, b-<br />

Werte für ein Wasserstoff-Ventil anhand einer Finite-Elemente<br />

Berechnung mit ANSYS CFX Version 2022 R2 gezeigt. Zunächst<br />

wird die Simulation mit Luft analog zur Messung an einem Prüfstand<br />

durchgeführt, Bilder 03 - 05.<br />

06<br />

Ergebnisse der FEM-Simulation mit Luft als ideales Gas<br />

07<br />

Ergebnisse der Messungen mit Luft im Vergleich zur<br />

FEM-Simulation<br />

CCCC = 2.63E-8 m 4 ∙s/kg<br />

bbbb = 0.37<br />

CCCC = 2.63E-8 m 4 ∙s/kg<br />

bbbb = 0.49 (Messwerte) und bbbb = 0.37 (FEM-Simulation)<br />

34 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 www.oup-fluidtechnik.de


BERECHNUNGSMODELLE<br />

KV-WERTE SOLLTEN BEI DER<br />

AUSWAHL VON VENTILEN FÜR<br />

GASE NICHT VERWENDET WERDEN<br />

Der Einlassdruck wird auf einem Wert von p = 6.96 bar (abs.)<br />

konstant gehalten. Es werden acht Ergebnisse einer FEM-Berechnung<br />

benötigt zur Ermittlung der Parameter C und b, (Tabelle<br />

01).<br />

In Bild 06 und 07 sind die Kennlinien als durchgezogenen Linien<br />

dargestellt. Es ist ersichtlich, dass es nur geringe Unterschiede<br />

gibt zwischen Simulation und Messung am Prüfstand in Bezug<br />

auf den Leitwert C und damit auf den Massenstrom. Beim kritischen<br />

Druckverhältnis sind jedoch Unterschiede zu erwarten. Sie<br />

sind darauf zurückzuführen, dass es sich beim kritischen Druckverhältnis<br />

b in Realität um einen Übergangsbereich handelt. Bei<br />

der messtechnischen Erfassung vergrössert sich der Unsicherheitsfaktor,<br />

wenn der Druckabfall geringer wird, da hier die Messunsicherheit<br />

bei der Druck- und Volumenstrommessung zunimmt.<br />

Von Haack /6/ wurde aufgezeigt, dass bei der messtechnischen<br />

Ermittlung vom kritischen Druckverhältnis b Abweichungen<br />

bis zu Δb = ± 0.1 auftreten können.<br />

Nachdem im ersten Teil des Beitrags vor allem die Grundlagen<br />

beschrieben wurden, widmet sich der zweite Teil des Beitrags in<br />

einer folgenden Ausgabe der <strong>O+P</strong>-<strong>Fluidtechnik</strong> unter anderem<br />

der Erweiterung des C,b-Modells für Wasserstoff im Druckbereich<br />

bis 1000 bar.<br />

Bilder: Bild 01: scharfsinn86 – stock.adobe.com; sonstige: Eugen Seitz AG<br />

www.seitzhydrogen.ch<br />

Formelzeichen<br />

A [m 2 ] Querschnittsfläche<br />

b [-] Kritisches Druckverhältnis<br />

C [m 4 ∙s/kg], [Nl/s∙bar] Leitwert im überkritischen Bereich<br />

nach ISO 6358<br />

C e<br />

[m 4 ∙s/kg], [Nl/s∙bar] Leitwert durch eine Komponente<br />

(Ventil, Drossel, etc.)<br />

C v<br />

[Gallone (US)/Minute)] Amerikanischer C v<br />

-Factor<br />

c p<br />

[kJ/kg∙K] Spezifische Wärmekapazität bei<br />

konstantem Druck<br />

c v<br />

[kJ/kg∙K] Spezifische Wärmekapazität bei<br />

konstantem Volumen<br />

h [kJ/kg] Spezifische Enthalpie<br />

K v<br />

[m 3 /h] Durchflusskoeffizient (K v<br />

-Wert)<br />

k [-] Isentropenexponent des Fluids<br />

[g/s], [kg/s], [kg/h]<br />

p [Pa], [bar] Druck<br />

Massenstrom<br />

Δp [Pa], [bar] Differenzdruck<br />

R [J/kg∙K] Gaskonstante<br />

T [K], [°C] Temperatur<br />

w [m/s] Geschwindigkeit<br />

y [-] Ausflussfunktion für Gase<br />

Q [m 3 /h] Volumendurchfluss<br />

[kg/m 3 ]<br />

Dichte<br />

a [-] Strahlkontraktionszahl<br />

j [-] Geschwindigkeitsziffer<br />

Literaturhinweise:<br />

/1/ Früh, K. F.: Berechnung des Durchflusses in Regelventilen mit Hilfe des<br />

„Kv- Koeffizienten“. - In: Regelungstechnik, München 5. Jahrgang (1957) – S.<br />

307 bis 310<br />

/2/ Masoneilan Control Valve Sizing Handbook. Bulletin OZ1000 7/00.<br />

https://dokumen.tips/documents/masoneilan-control-valve-sizing-handbooksupplement-to-masoneilan-control.html?page=3<br />

/3/ Wiedmann, P.: Über das Durchflussvermögen pneumatischen Komponenten.<br />

– In: Ölhydraulik und Pneumatik, Mainz 23 (1979) 2. – S. 105 – 110.<br />

/4/ VDI/VDE-Richtlinien 2173, August 2022<br />

/5/ DIN 1343 – Januar 1990 - Referenzzustand, Normzustand, Normvolumen.<br />

Begriffe und Werte.<br />

/6/ Haack, S.: Theoretische und experimentelle Untersuchungen zur Aussagefähigkeit<br />

strömungstechnischer Kenngrösse an ausgewählten Strukturen<br />

pneumatischer Steuerventile. Dissertation 1991, Universität Erfurt, mathematisch-naturwissenschaftliche<br />

Fakultät<br />

/7/ ISO 6358 – 1989-10-01 Pneumatic fluid Power – Components using<br />

compressible fluids – Determination of flow characteristics<br />

/8/ ISO 6358-1 Pneumatic fluid power – Determination of flow-rate characteristics<br />

of components using compressible fluids – Part 1: General rules and test<br />

methods for steady state flow. First Edition 2013-05-15<br />

/9/ Murrenhoff, H.: Grundlagen der <strong>Fluidtechnik</strong>, Teil 2: Pneumatik, 2. Aufl.<br />

Shaker-Verlag, Aachen, 2006<br />

/10/ Ramsperger, M.: Entwurf einer aktiven Ventil-Regler-Einheit für den<br />

Betrieb mit gasförmigem Wasserstoff bis 87,5 MPa zum Einsatz in Brennstoffzellen-Fahrzeugen.<br />

Dissertation, Fakultät für Maschinenbau der TU Ilmenau,<br />

im Jahr 2014. In: Berichte aus dem Maschinenbau, Shaker Verlag Aachen 2014.<br />

/11/ Ramsperger M., Pasieka, L.: Zur Anwendbarkeit des Massenstrom-Modells<br />

nach ISO 6358 mit Den Kennwerten Leitwert C und kritisches Druckverhältnis<br />

b für Gase im Hochdruckbereich bis 300 bar. In: Forschung im<br />

Ingenieurwesen, 2014, DOI 10.1007/s10010-014-0177-7<br />

/12/ ISO 6358-2 Pneumatic fluid power – Determination of flow-rate<br />

characteristics of components using compressible fluids – Part 2: Alternative<br />

test method – Second Edition 2019-08<br />

/13/ ISO 6358-3 Pneumatic fluid power – Determination of flow-rate<br />

characteristics of components using compressible fluids – Part 3: Method for<br />

calculating steady-state flow-rate characteristics of Systems – First Edition<br />

2014-10-01<br />

/14/ Bohl, Willi: Technische Strömungslehre. – 12., völlig neu bearbeitete und<br />

erweiterte Auflage; Würzburg: Vogel Verlag 2001; ISBN 3–8023-1740-8,<br />

(Kamprath-Reihe), Seite 321<br />

/15/ Kretzschmar, H.-J.; Kunick, M.; Herrmann, S.: Property Calculation<br />

Libraries for Thermodynamic and Transport Properties of Working Fluids in<br />

Power Engineering. KCE-ThermoFluidProperties, Dresden (<strong>2023</strong>), available at<br />

www.thermofluidprop.com<br />

/16/ Kretzschmar, H.-J.; Kraft, I.: Kleine Formelsammlung Technische<br />

Thermodynamik. Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag 2016, 5.,<br />

aktualisierte Auflage, Seite 37<br />

/17/ Isobaric properties for hydrogen – NIST https://webbook.nist.gov/<br />

chemistry/fluid/<br />

Indizes<br />

0 Standardbedingungen für Luft nach ISO 6358:<br />

1 Zustand vor dem Drosselelement<br />

2 Zustand nach dem Drosselelement<br />

abs.<br />

Absolut(druck)<br />

* Überkritische Strömungsbedingungen (w = w Schall<br />

bei p 2<br />

/p 1<br />

≤ b)<br />

max<br />

L<br />

Maximalwert<br />

Luft<br />

N Normzustand nach DIN 1343<br />

(p = 760 Torr = 1.01325 bar; T = 273.15 K)<br />

H 2<br />

w<br />

v<br />

i<br />

ideal<br />

krit<br />

real<br />

Schall<br />

Gasförmiger Wasserstoff<br />

(Normalwasserstoff im Einphasengebiet)<br />

Wasser<br />

Verlust (Druckverlust)<br />

Iterationsschritt<br />

ideal – als ideales Gas berechnet<br />

kritisch<br />

real – als reales Gas berechnet<br />

Schallgeschwindigkeit<br />

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MOBILE MASCHINEN<br />

SONDERTEIL<br />

MOBILE MASCHINEN


VERBINDUNGSTECHNIK<br />

HYDRAULIKLEITUNGEN IM SCHIFFBAU<br />

LECKAGESICHER UNTER<br />

WIDRIGEN BEDINGUNGEN<br />

Die Arbeitsschiffe der Damen Shipyards Group sind weltweit für ihre<br />

hohe Belastbarkeit bekannt. Für die Verbindungen in den komplexen<br />

hydraulischen Leitungssystemen setzte Damen am Standort<br />

Hardinxveld/Niederlande bislang auf die Schweißtechnik. Jetzt ist die<br />

Werft auf das Umformsystem Stauff Form Evo umgestiegen. Es geht um<br />

hohen Korrosionsschutz, starke Vibrationsresistenz und höchste<br />

Ausreißsicherheit auch unter extremen Bedingungen.<br />

Andreas Toporowsky, Product<br />

Manager Tube Connectors, STAUFF<br />

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VERBINDUNGSTECHNIK<br />

01<br />

MOBILE MASCHINEN<br />

Mit 11.000 Mitarbeitern, die einen Umsatz von rund<br />

2,5 Mrd. Euro erwirtschaften, 6.000 gebauten Schiffen<br />

in knapp hundert Jahren, 35 Werften und zwanzig<br />

weiteren Unternehmen in zwanzig Nationen ist<br />

die Damen Shipyards Group mit Hauptsitz in Gorinchem/Niederlande<br />

eine echte Größe im europäischen Schiffbau. Groß ist<br />

auch das Produktspektrum von Damen. Es reicht von Arbeitsund<br />

Schleppschiffen (u. a. die bekannten „Shoalbusters“- und<br />

„MultiCat“-Serien) über Fähren und Marineschiffe bis zu Superyachten.<br />

Insgesamt hat die Damen Gruppe 2021 143 Schiffe gebaut<br />

und ausgeliefert. Ein wichtiges Geschäftsfeld ist auch der<br />

Umbau bzw. die Modernisierung von Schiffen.<br />

Der Standort Hardinxveld, wo die Brüder Jan und Riem Damen<br />

im Jahr 1927 das Unternehmen als kleine Bootswerft gründeten,<br />

arbeitet ausgesprochen vielseitig. Hier finden Wartung, Reparatur,<br />

Umbau und Neubau von Schiffen bis 90 Meter Länge statt.<br />

Pro Jahr entstehen 14 bis 16 Arbeitsschiffe, außerdem werden<br />

Komponenten für andere Standorte gefertigt. Diese Aufgabe<br />

übernimmt der Geschäftsbereich Damen Shipyards Components,<br />

der in Hardinxveld rund 100 Mitarbeiter beschäftigt.<br />

HÖCHSTE QUALITÄT BIS INS DETAIL DER<br />

ROHRVERBINDUNGEN<br />

Schiffe von Damen sind für ihre außerordentlich hohe Belastbarkeit<br />

und Lebensdauer bekannt. Das macht sich an vielen Details<br />

fest, unter anderem an der Verrohrung der zahlreichen Leitungen,<br />

die für die verschiedenen hydraulischen Anwendungen wie<br />

Winden, Krane etc. auf Arbeitsschiffen benötigt werden. Während<br />

andere Werften hier schon lange auf lösbare Verbindungen<br />

setzen, bevorzugte Damen bislang noch Schweißverbindungen.<br />

Marcel De Bruin, Piping Manager bei Damen Piping am Standort<br />

01 Am Standort Hardinxveld der Damen Shipyard Group kommen<br />

verschiedene Produkte aus der Verbindungs- und Befestigungstechnik<br />

von Stauff zum Einsatz<br />

02 Der Stauff Viton-Dichtungsring ist für Stahl- und Edelstahlrohre<br />

geeignet<br />

03 Marcel De Bruin (l.), Piping Manager bei Damen Piping, und Mark<br />

Kramer (r.), Vertrieb JB Hydraulics, sind von Stauff Form Evo überzeugt<br />

Hardinxveld, war ein Verfechter der Schweißtechnik und skeptisch<br />

gegenüber lösbaren Rohrverbindungen: „Natürlich ist das<br />

Schweißen teuer, man benötigt erfahrenes Fachpersonal und ist<br />

bei Reparaturen oder Umbauten weniger flexibel. Aber eine nicht<br />

lösbare, geschweißte Rohrverbindung hält nahezu ewig.“<br />

VOM SCHWEISSEN ZUR LÖSBAREN<br />

LEITUNGSVERBINDUNG<br />

Dass Damen Piping 2018 dennoch nach einer Alternative suchte,<br />

lag am Wunsch nach größerer Flexibilität und höherer Arbeitsgeschwindigkeit<br />

sowie an der Tatsache, dass inzwischen sehr zuverlässige<br />

lösbare Verbindungssysteme zur Verfügung standen. Bei<br />

der Frage, welches lösbare System zum Einsatz kommen sollte,<br />

wandte sich Damen Piping an den niederländischen Hydraulik-<br />

Spezialisten JB Hydraulics. JB hatte das Damen-Werk in Hardinxveld<br />

bereits mit verschiedenen Hydraulikkomponenten von<br />

Stauff (Rohrschellen, Fittings, Messtechnik) beliefert. So war es<br />

für die Hydraulikexperten von JB Hydraulics naheliegend, das<br />

Umformsystem Stauff Form Evo vorzuschlagen, zumal sie damit<br />

bereits in anderen anspruchsvollen Anwendungen gute Erfahrungen<br />

gemacht hatten.<br />

02<br />

38 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 www.oup-fluidtechnik.de


03<br />

ENTSCHEIDUNG FÜR STAUFF FORM EVO<br />

Das für den Einsatz in sicherheitskritischen Bereichen – und dazu<br />

gehört der Schiffbau – entscheidende Argument für Stauff<br />

Form Evo ist die hohe Ausreißfestigkeit, die unter extremen Bedingungen<br />

wie starken Druckschlägen und vibrierenden Belastungen<br />

eine hohe Leckagesicherheit garantiert. Ein weiteres ist<br />

die DNV-Zulassung.<br />

Beim Umformsystem von Stauff wird das Ende des zu verbindenden<br />

Rohres mit einer kompakten Maschine so umgeformt,<br />

dass beim Verschrauben mit einem herkömmlichen Verschraubungskörper<br />

und einer Überwurfmutter „Metall auf Metall“ eine<br />

sogenannte formschlüssige, dichte Verbindung entsteht. Der einzig<br />

mögliche Leckageweg wird bei Stauff Form Evo, der zweiten<br />

Generation des Stauff Umformsystems, über den speziellen Stauff<br />

Viton-Dichtungsring zusätzlich abgesichert. In der ersten Generation<br />

bestand der Dichtring aus zwei Materialien, nämlich dem<br />

metallischen Adapterring und einer fest verbundenen Elastomerdichtung.<br />

Seit 2020 kommt hier der deutlich kostengünstigere,<br />

weil nur aus einem Material bestehende Stauff Viton-Dichtungsring<br />

zum Einsatz. Diese Kostenersparnis ist für OEM wie Damen<br />

Shipyards, bei denen große Stückzahlen hydraulischer Rohrverbindungen<br />

konfektioniert werden, erheblich.<br />

KORROSIONSSCHUTZ, TEMPERATURBEREICH,<br />

DRUCKNIVEAU: ALLES PASST<br />

Auch die Korrosionsbeständigkeit von Stauff Form Evo überzeugte<br />

die Entscheider bei Damen Shipyards, weil sämtliche Bauteile<br />

standardmäßig mit der hochwertigen Stauff Zink/Nickel-Beschichtung<br />

ausgestattet sind. Sie bietet mit mehr als 1.200 Stunden<br />

Beständigkeit gegen Rotrost oder Grundmetallkorrosion in<br />

der Salzsprühnebelkammer (nach DIN EN ISO 9227) einen zuverlässigen<br />

Korrosionsschutz. Selbst nach Transport, Verarbeitung<br />

und Montage der Bauteile werden die im VDMA-Einheitsblatt<br />

24576 für Rohrverbindungen definierten Anforderungen für<br />

die höchste Korrosionsschutzklasse K5 noch übertroffen. Der<br />

weite Temperaturbereich von -35 °C bis +200 °C ist aus Sicht von<br />

Damen ein weiterer Pluspunkt, ebenso die Tatsache, dass Stauff<br />

Form Evo bei Druckbereichen bis 800 bar in der schweren Baureihe<br />

(mit vierfachem Sicherheitsfaktor) eingesetzt werden kann.<br />

ERHEBLICHE EINSPARUNG AN KOSTEN UND ZEIT<br />

Seit die Rohrexperten in Hardinxveld vom Schweißen auf das<br />

Umformen umgestiegen sind, sind die Arbeitsabläufe in der<br />

Rohrvorbereitung deutlich vereinfacht. Marcel De Bruine: „Vorher<br />

mussten wir die Rohre vorbereiten, schweißen, reinigen,<br />

röntgen, gegebenenfalls nachbearbeiten und dann verzinken<br />

oder lackieren. Personalaufwand, Durchlaufzeiten und Kosten<br />

waren hoch. Jetzt vermessen wir das Rohr, sägen und entgraten<br />

es. Dann wird es gebogen und geformt und kann direkt eingebaut<br />

werden.“<br />

Mit der Stauff Form Evo-Maschine, die in Hardinxveld steht,<br />

bereiten acht Verrohrungsexperten pro Jahr etwa 8.000 Hydraulikrohre<br />

einbaufertig vor, das heißt, die Maschine wird für rund<br />

16.000 Verbindungsprozesse bei Rohren von 8 bis 42 mm Durchmesser<br />

genutzt – davon rund 95 % in Stahl und 5 % in Edelstahl.<br />

Bei dieser „Mischnutzung“ wird ein weiterer Vorteil von Stauff<br />

Form Evo wirksam. Mark Kramer, Vertrieb JB Hydraulics: „Beim<br />

alten Stauff Form System benötigte man für Stahl- und Edelstahlrohre<br />

unterschiedliche Dichtungen. Der Viton-Dichtring von<br />

Stauff Form Evo ist für beide Werkstoffe geeignet. Auch die Umformwerkzeuge<br />

können für beide Werkstoffe verwendet werden.<br />

Das erspart die Zeit für den Werkzeugwechsel.“ Die Betreiber<br />

sind mit dem System sehr zufrieden – und denken schon weiter.<br />

Marcel De Bruin: „Wir ziehen die Anschaffung einer weiteren<br />

Stauff Form Evo-Maschine in Erwägung.“<br />

Bilder: Stauff / Damen Group<br />

www.stauff.com<br />

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HYDROSPEICHER<br />

OFFSHORE-HYDRAULIK<br />

ROTH HYDRAULICS UNTERMAUERT<br />

EXPERTISE AUF HOHER SEE<br />

Das Unternehmen Seaqualize aus dem<br />

niederländischen Utrecht hat sich auf<br />

Schwergutwerkzeuge für sichere, effiziente und<br />

präzise Offshore-Hebevorgänge spezialisiert.<br />

Aktuell realisiert der Hersteller mit Unterstützung<br />

der Hydrospeicherexperten von Roth Hydraulics<br />

den Lasthaken Heave Chief 1100.<br />

Der Heave Chief 1100 ist ein Lasthaken, der den Seegang<br />

kompensiert, und wird in der Lage sein, ein Gewicht von<br />

bis zu 1100 Tonnen zu handeln. Somit kann er alle<br />

Hauptkomponenten transportieren, die für die Installation<br />

von Windturbinen der aktuellen Generation mit einer Leistung<br />

von bis zu 15 Megawatt benötigt werden – effizient und<br />

wetterunabhängig. In Zukunft soll die Kapazität erhöht werden,<br />

um komplette Windturbinen zu installieren.<br />

GEMEINSAM ERFOLGREICH<br />

Seaqualize und Roth Hydraulics hatten bereits im Jahr 2021 erfolgreich<br />

den Prototypentest Delta 600 abgeschlossen: Ein<br />

System zum Einsatz auf den Weltmeeren, das Standard-Schwerlastkrane<br />

in Hubgeräte mit aktiver Seegangskompensation verwandelt.<br />

Delta 600 ist nach Aussage des Herstellers weltweit das<br />

erste System mit inline-aktiver Seegangskompensation zur Aufnahme<br />

von schweren Lasten. Es kann bei minimaler batteriebetriebener<br />

Energienutzung Seegang bis zu 97 Prozent ausgleichen.<br />

Roth Hydraulics entwickelte für Delta 600 eine hochseetaugliche<br />

Kolbenspeicheranlage.<br />

„Dass wir erneut mit Seaqualize tätig werden können, freut uns<br />

natürlich sehr und spricht für den erfolgreichen Schulterschluss“,<br />

sagt Frank Fuchs, Geschäftsführer von Roth Hydraulics, „vor allem,<br />

weil wir uns hier im Bereich der Zukunftstechnologien<br />

bewegen, in denen unsere effizienten Speichersysteme entscheidend<br />

zur Nachhaltigkeit beitragen.“<br />

Geschäftsführer Fuchs sieht gerade für die Errichtung, den Betrieb<br />

und den Service von Offshore-Anlagen weiteren Bedarf für<br />

hochwertiges technisches Equipment, um auch unter widrigsten<br />

Bedingungen sicher arbeiten zu können. Und das nicht nur über,<br />

sondern auch unter Wasser. Genau für solch anspruchsvolle Projekte<br />

entwickeln die Spezialisten von Roth Hydraulics kundenspezifische<br />

Lösungen.<br />

Bilder: Aufmacher: Seaqualize; Roth Hydraulics<br />

www.roth-hydraulics.de<br />

EIN WEITERER SCHRITT NACH VORN<br />

MOBILE MASCHINEN<br />

Der Heave Chief 1100 ist laut Seaqualize mittlerweile<br />

nach erfolgreichen Abnahmetests vor Ort bereit, seinen<br />

Betrieb aufzunehmen. Das Gerät wurde einem vollständigen<br />

Belastungstest sowie umfangreichen Funktionstests<br />

unterzogen – zum Beispiel zahlreiche Schnellhübe mit<br />

voller Last und voller Geschwindigkeit. Darüber hinaus<br />

wurde der aktive Verfolgungsmodus getestet, bei dem<br />

die Bewegungen eines beliebigen Ziels über den vollen<br />

3,5-m-Hub verfolgt werden können, und zwar mit einer<br />

beliebigen Last von bis zu 1000 Tonnen. Dies waren nach<br />

Aussage von Seaqualize die letzten Prüfungen, die für die<br />

DNV-Zertifizierung erforderlich sind.<br />

40 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 www.oup-fluidtechnik.de


HYDROSPEICHER<br />

KONKRET GEFRAGT<br />

Frank Fuchs,<br />

Geschäftsführer,<br />

Roth Hydraulics<br />

Bis zu 1100 Tonnen bewegt der neue Xxxx<br />

seegangskompensierende Lasthaken der Firma<br />

Seaqualize. Eigens entwickelte Hydrospeicher von<br />

Roth Hydraulics tragen entscheidend zur Effizienz des<br />

„Heave Chief 1100“ bei. Wir haben bei Frank Fuchs,<br />

Geschäftsführer von Roth Hydraulics, nachgefragt<br />

und uns Details erläutern lassen.<br />

Roth Hydraulics entwickelte<br />

bereits für das Delta<br />

600-Projekt von Seaqualize<br />

eine hochseetaugliche Kolbenspeicheranlage.<br />

Wie kam es zu<br />

dem erneuten<br />

„Schulterschluss“?<br />

Roth Hydraulics ist der Spezialist für Sonderlösungen bei Hydraulikspeichern<br />

mit kunden- bzw. anwendungsspezifischen Anforderungen.<br />

Durch die gute Zusammenarbeit und pünktliche Lieferung bei einem so<br />

anspruchsvollen Projekt wie dem Lasthaken Delta 600 konnten wir<br />

unsere Expertise bei der Auslegung, Produktion sowie der Abnahme<br />

des Speichersystems unter Beweis stellen. Dass wir dann auch den Zuschlag<br />

für den noch größeren Lasthaken Heave Chief 1100 erhalten<br />

haben, verdanken wir insbesondere der guten Entwicklungspartnerschaft<br />

und den von uns aufgezeigten Optimierungspotenzialen.<br />

Die Roth-Technologie sorgt für<br />

den Hubausgleich, damit der<br />

Heave Chief 1100 Lasthaken<br />

präzise Offshore-Hebevorgänge<br />

bewerkstelligen kann. Welche<br />

Komponenten finden sich in<br />

der Roth-Anlage und welche<br />

Dimensionen hat das System?<br />

Das System besteht aus 8 Hochdruck-Kolbenspeichern mit einem Gesamtvolumen<br />

von 2700 l und einem Auslegungsdruck von 350 bar sowie<br />

2 Niederdruck-Kolbenspeichern mit einem Gesamtvolumen von 1000 l<br />

und einem Auslegungsdruck von 50 bar. Das Gasvolumen ist über zusätzlich<br />

nachgeschaltete Druckbehälter entsprechend auf die Anforderungen<br />

angepasst. Zudem sind noch 2 kleine Pilot-Speicher mit jeweils<br />

5 l Volumen im System verbaut.<br />

Die Hoch- und Niederdruck-Kolbenspeicher sind jeweils mit einer<br />

Kolbenspeichermesseinrichtung ausgestattet, die zu jeder Zeit die<br />

genaue Position des Kolbens anzeigt. Dadurch ist das Speichervolumen<br />

jederzeit exakt bestimmbar.<br />

Stichwort „hochseetauglich“.<br />

Können Sie die besonderen<br />

Herausforderungen bei einem/<br />

diesem Offshore-Projekt<br />

erläutern?<br />

Neben der bei Offshore-Anwendungen üblichen Abnahme durch eine<br />

maritime Abnahmegesellschaft und den hohen Anforderungen an den<br />

Korrosionsschutz gab es zusätzliche Anforderungen, die zu lösen waren.<br />

Durch den extrem beschränkten Bauraum – das Speichersystem sitzt<br />

letztlich mitten im Lasthaken – musste die Packungsdichte des Systems<br />

optimiert werden. Es kam buchstäblich auf jeden Millimeter an, um das<br />

System unterzubringen. Zusätzlich musste das Gewicht des Speichersystems<br />

reduziert und optimiert werden. Denn jedes Kilo weniger an<br />

Speichergewicht erhöht die Nutzlast des Lasthakens. Durch die gute<br />

Skalierbarkeit und das Baukastensystem unseres Produktprogramms<br />

konnte die für die Anwendung optimale und gleichzeitig wirtschaftlichste<br />

Lösung entwickelt werden.<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 41


ANTRIEBE<br />

Das Bordline<br />

Energiespeichersystem<br />

(ESS)<br />

NACHHALTIGKEIT IM BERGBAU<br />

MULDENKIPPER-FLOTTE<br />

EMISSIONSFREI ANGETRIEBEN<br />

MOBILE MASCHINEN<br />

Das Unternehemn First Mode bestellt das<br />

Lithium-Ionen-basierte Energiespeichersystem<br />

ABB Bordline für seine emissionsfreie<br />

Muldenkipper-Flotte. ABB-Technologie leistet<br />

bei dem Projekt zur Umstellung von Diesel- auf<br />

elektrischen Antrieb einen wesentlichen Beitrag<br />

zur Nachhaltigkeit im Bergbausektor.<br />

Das US-amerikanische Engineering-Unternehmen First<br />

Mode hat ABB mit der Lieferung von Energiespeichersystemen<br />

(ESS) für eine Flotte emissionsfreier Muldenkipper<br />

beauftragt. ABB wird First Mode insgesamt 80<br />

Bordline ESS auf der Basis von Lithium-Ionen-Batterien liefern<br />

und trägt damit zur Elektrifizierung des Schwertransports bei.<br />

Für den weltweit ersten wasserstoffbetriebenen Muldenkipper<br />

der Ultraklasse, den First Mode 2022 vorgestellt hat, lieferte ABB<br />

bereits den DC/DC-Wandler mit einer Leistung im Megawattbereich<br />

und unterstützte First Mode vor Ort mit ihrem Know-how.<br />

Laut First Mode ließen sich die Kohlendioxid-Emissionen durch<br />

den Ersatz eines einzigen dieselbetriebenen Lkw durch ein elektrisches<br />

Modell um 2.700 Tonnen jährlich reduzieren. Das entspricht<br />

dem Ausstoß von 700 Pkw pro Jahr. Der Prototyp dieses<br />

Muldenkippers wurde in Südafrika einem Stresstest in einer Platinmine<br />

unterzogen. Dort bewährte er sich unter extrem schwierigen<br />

Bedingungen und lieferte damit den Beweis, dass ein<br />

kombinierter Brennstoffzellen-Batterie-Antrieb für Schwerlastfahrzeuge<br />

eine echte Alternative zum Diesel ist.<br />

„Die Herausforderungen im Bergbau, wie hohe Leistungsfähigkeit<br />

beim Laden und Entladen, Dauerbetrieb und ein schwieriges<br />

Temperaturmanagement, sind einzigartig und bei vielen anderen<br />

Anwendungen nicht zu finden”, sagte Krunal Desai, Director of<br />

Electrical Engineering bei First Mode. „Die ESS-Technologie von<br />

ABB ist wegen ihrer exzellenten Leistungsfähigkeit und Eigensicherheit<br />

für diese Anwendung ideal. Die Energiespeicher werden<br />

die verfügbare Spitzenleistung erhöhen, die der Kipper beim<br />

Bergauffahren benötigt, während beim Bergabfahren durch das<br />

regenerative Bremsen Energie zurückgewonnen wird.”<br />

80 BATTERIEN ZU PAKETEN ZUSAMMENGEFÜGT<br />

Der Auftrag von First Mode macht den Übergang vom erfolgreichen<br />

Proof-of-Concept zur Produktion einer kompletten Flotte<br />

emissionsfreier, mit ABB-Technologie angetriebener Muldenkipper<br />

möglich. Die 80 Bordline ESS-Batterien mit einer Gesamtleistung<br />

von 2,6 MWh werden zu größeren Batteriepaketen zusammengefügt<br />

und in das hybride Wasserstoff-Batterie-Kraftwerk<br />

eingebaut, das die neuen Muldenkipper der Ultraklasse antreibt.<br />

„Unsere Lösungen – die neben Batterien auch Frequenzumrichter<br />

und Motoren für Anwendungen in der Schwerindustrie<br />

umfassen – bieten den entscheidenden Vorteil, dass sie hoch anpassbar<br />

und leicht einzubauen sind. Gemeinsam mit First Mode<br />

werden wir zeigen, was diese Technologie im extrem anspruchsvollen<br />

Kontext emissionsfreier Muldenkipper leisten kann”, sagte<br />

Edgar Keller, Leiter der ABB-Division Traction.<br />

Bild: ABB / First Mode<br />

www.abb.de<br />

DER BERGBAU STELLT GROSSE<br />

HERAUSFORDERUNGEN FÜR<br />

DIE TECHNOLOGIE<br />

42 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 www.oup-fluidtechnik.de


MARKTPLATZ<br />

MEHR SICHERHEIT: KAMERA-FEEDS IN DER<br />

LKW-FAHRERKABINE<br />

Die Erich Jaeger GmbH hat eine Lösung für die Datenübertragung<br />

von Kamera-Feeds in die Fahrerkabine entwickelt. Das<br />

System wurde für die anspruchsvolle Daueranwendung<br />

konzipiert und ist für den Einsatz in Lkw, Nutzfahrzeugen und<br />

Off-Highway-Anwendungen geeignet. Das Stecksystem<br />

überträgt digitale HD-Kamerasignale vom Anhänger zur<br />

Zugmaschine oder zum Lkw.<br />

Ein Koaxialkabel (HD-RF<br />

COAX-1/-3) in Kombination mit<br />

einem Steckverbinder, dessen<br />

Design auf dem Standard SAE<br />

J3008 basiert, sorgt auch in<br />

anspruchsvoller Umgebung für<br />

Zuverlässigkeit. Durch die gute<br />

Signal-Abschirmung wird eine<br />

Übertragung fast ohne Latenz oder Datenverlust möglich.<br />

Dabei können bis zu 3 Kameras über die standardisierte<br />

FAKRA-Schnittstelle an das System angeschlossen werden.<br />

Ausgelegt für enge Biegungen und den anspruchsvollen<br />

Außeneinsatz hält das System 3.000 Steck- und 5.000 Biegezyklen<br />

stand und erfüllt alle Spezifikationen nach ISO 20860-1 und<br />

-2. Das System entspricht der Schutzart IP69K und ist für den<br />

Einsatz in einem Temperaturbereich von -40 °C bis +85 °C<br />

ausgelegt. Kameras bieten bei Nutzfahrzeugen ein Plus an<br />

Sicherheit: Ein ständiger Echtzeit-Überblick über die Ladung,<br />

tote Winkel und die Situation hinter dem Fahrzeug reduziert<br />

das Risiko für Unfälle und Ladungsschäden.<br />

www.erich-jaeger.com<br />

MINI-HYDRAULIKAGGREGATE FÜR DEZENTRALE<br />

STEUERUNGSLÖSUNGEN<br />

Die große Auswahl an Mini- und<br />

Kompakthydraulikaggregaten<br />

von Hawe Hydraulik bietet für<br />

viele Anwendungen in der<br />

Industrie oder in mobilen<br />

Arbeitsmaschinen die passende<br />

Lösung. So kann der Arbeitskorb<br />

einer Hubarbeitsbühne mit dem<br />

Minihydraulikaggregat Typ A und<br />

direkt angeschlossenen Kompaktzylinder<br />

nivelliert werden. In<br />

einer Landmaschine kann mit einem Miniaggregat Typ HR eine<br />

Zusatzfunktion auch im laufenden Betrieb mit ausreichender<br />

Kraft eingekuppelt werden. Oder in einer Prozessmaschine ein<br />

schwerer Deckel mit dem Kompaktaggregat Typ KA angehoben<br />

werden. Durch die eingebaute Möglichkeit der Drehrichtungsumkehr<br />

des Motors bei dem Typ HR kann die Ansteuerung eines<br />

doppelwirkenden Zylinders einfach realisiert werden – ohne<br />

zusätzliches Schaltventil. Des Weiteren ist bei dem Minihydraulikaggregate<br />

Typ HR ein Überlastschutz des Motors durch einen<br />

integrierten Temperaturschalter gewährleistet und eine<br />

Anbindung an verschiedene Aktuatoren möglich. Das Aggregat<br />

Typ A 100 ist wahlweise mit DC- oder AC-Motor ausgeführt. Die<br />

dezentrale Krafterzeugung bei geringem Energieverbrauch<br />

macht die Minihydraulikaggregate von Hawe auch für den<br />

Antrieb von Zusatzfunktionen in elektrifizierten Arbeitsmaschinen<br />

interessant.<br />

www.hawe.com<br />

UNTERWASSER-DATENLOGGER FÜR MOBILGERÄTE<br />

Neu bei CiK Solutions sind die Bluetooth MX-Unterwasser-Datenlogger<br />

der Serie HOBO. Diese MX-Logger eignen sich hervorragend für Unterwasser-Aufzeichnungen<br />

von Temperaturen in Bächen, Seen, Ozeanen<br />

und im Erdreich. Der HOBO Pendant MX2202 eignet sich außerdem zur<br />

Aufzeichnung der relativen Helligkeit im Unterwasser-Bereich. Die<br />

Datenübertragung erfolgt drahtlos zu Mobilgeräten oder Tablets mittels<br />

Bluetooth Low Energy. Dadurch vereinfacht er die Datenaufzeichnung<br />

wesentlich und senkt somit die damit verbundenen Kosten. Die Logger<br />

stehen in unterschiedlichen Ausführungen zur Verfügung und können<br />

somit in unterschiedlichen Wassertiefen (bis 1.500 m) eingesetzt<br />

werden. Die kostenlose und übersichtliche HOBOmobil-Software gewährleistet außerdem<br />

schnelles Einrichten und Auslesen der Messdaten.<br />

www.cik-solutions.com<br />

ISO 9001-2015 ZERTIFIZIERT<br />

H 2<br />

-POWER: KONZEPT-HYDRAULIKBAGGER<br />

Komatsu Ltd. hat einen neuen mittelgroßen Konzept-Hydraulikbagger<br />

entwickelt, der eine Wasserstoff-Brennstoffzelle<br />

und selbst entwickelte Schlüsselkomponenten<br />

kombiniert. Mit dem Start der Machbarkeitsstudie im<br />

Mai <strong>2023</strong> beschleunigt Komatsu sein Vorhaben, mittelgroße<br />

und große Baumaschinen mit Wasserstoff-Brennstoffzellen<br />

kommerziell zu produzieren. Für die neue<br />

Konzeptmaschine nutzt Komatsu ein Wasserstoff-Brennstoffzellensystem<br />

und einen Wasserstofftank der Toyota<br />

Motor Corporation in einem mittelgroßen Hydraulikbagger.<br />

Die Technologie ermöglicht eine Reduzierung des Vibrations- und Geräuschpegels – bei<br />

gleicher Grableistung und Bedienbarkeit wie bei seinen Baggern mit Verbrennungsmotor.<br />

Wasserstoff hat eine hohe Energiedichte und lässt sich schnell nachgefüllen. Daher forscht<br />

Komatsu an Lösungen für mittelgroße und große Modelle.<br />

www.komatsu.eu<br />

Ventilsysteme<br />

Für Öl-Service<br />

und Entlüftung<br />

<br />

Skarke GmbH<br />

Auf der Rut 4<br />

64668 Rimbach-Mitlechtern<br />

<br />

06253 - 80 62-0<br />

info@skarke.de • www.skarke.de<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 43


BAUMASCHINENOPTIMIERUNG<br />

SYSTEMKONFIGURATION FÜR BAUMASCHINEN<br />

3-STUFEN-LÖSUNG STEIGERT<br />

EFFIZIENZ VON BAGGERN<br />

Bagger sind für 50 Prozent der<br />

weltweiten CO 2<br />

-Emissionen von<br />

Baumaschinen verantwortlich. Vor<br />

diesem Hintergrund hat Danfoss<br />

Power Solutions die Dextreme-<br />

Systemkonfigurationen entwickelt,<br />

um die Effizienz dieser<br />

Baumaschinen zu steigern. Die<br />

Systemlösung kann in jedem Bagger<br />

mit brennstoffbetriebenem oder<br />

elektrifiziertem Antriebsstrang<br />

eingesetzt werden.<br />

MOBILE MASCHINEN<br />

Die Dextreme-Systemlösung umfasst drei inkrementelle<br />

Systemkonfigurationen: Swap, Flex und Max. Die einfachste<br />

Konfiguration, Dextreme Swap ersetzt die konventionelle<br />

Haupthydraulikpumpe des Baggers durch eine<br />

Digital Displacement-Pumpe, kundenspezifische Software und<br />

ein digitales Steuergerät. Dadurch sinken laut Hersteller der Kraftstoffverbrauch<br />

und die CO 2<br />

-Emissionen um 15 Prozent gegenüber<br />

einem Bagger mit herkömmlicher Hydrauliktechnologie.<br />

Die Konfigurationen Dextreme Flex und Dextreme Max bauen<br />

auf der Dextreme Swap-Konfiguration auf, um noch höhere Einsparungen<br />

zu erzielen. Dextreme Flex weist das Pumpenfördervolumen<br />

bedarfsgesteuert und dynamisch den jeweiligen<br />

Arbeitsfunktionen zu, wodurch Drosselverluste im Hauptregelventil<br />

reduziert werden können. Dextreme Max ermöglicht Energierückgewinnung<br />

aus Baggerbewegungen, wie z. B. dem<br />

Abbremsen der Schwenkbewegung und dem Absenken des Auslegers,<br />

sowie direkte Laststeuerung über die Pumpe selbst, wodurch<br />

Drosselungsverluste zusätzlich reduziert werden.<br />

DIGITAL, FLEXIBEL, PRÄZISE<br />

Das Herzstück jeder Dextreme-Systemkonfiguration ist die Digital<br />

Displacement-Pumpe von Danfoss, eine voll digital gesteuerte<br />

Hydraulikpumpe für Off-Highway-Arbeitsmaschinen. Das digitale<br />

Steuergerät der Pumpe aktiviert jeden Kolben einzeln und<br />

ermöglicht so eine schnelle und genaue Reaktion auf Systemanforderungen,<br />

was eine optimale Steuerbarkeit der Maschine ermöglicht.<br />

Die Pumpe bietet eine hohe Voll- und Teillasteffizienz,<br />

da immer nur die Kolben verwendet werden, die zur Erfüllung<br />

des Bedarfs erforderlich sind.<br />

Die Dextreme Swap-Systemkonfiguration mit schnellem Ansprechverhalten<br />

auf die Reglerimpulse der Digital Displacement-<br />

Technologie ermöglicht eine Verringerung der Motordrehzahl,<br />

ohne Gefahr zu laufen, dass der Motor abgewürgt wird. Dies optimiert<br />

nicht nur den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen,<br />

sondern auch den Geräuschpegel und verbessert so den Bedienkomfort.<br />

Wenn die Verkürzung der Zykluszeiten für den Maschinenbetreiber<br />

wichtiger ist als die Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs,<br />

kann das System eine bis zu 25 Prozent höhere Produktivität<br />

erzielen, indem es die volle Drehzahlkapazität des Motors<br />

nutzt. Darüber hinaus vereinfacht die digitale Steuerung die Leistungsüberwachung<br />

und -diagnose.<br />

Dextreme-Systemkonfigurationen arbeiten nahtlos mit jeder<br />

Energiequelle zusammen, wodurch Verluste im gesamten Hydrauliksystem<br />

reduziert werden. Darüber hinaus erlauben die<br />

Systeme den Original Equipment Manufacturers (OEMs), die<br />

Kapazität der Hauptbatterie elektrifizierter Bagger zu reduzieren<br />

und ermöglichen damit eine kostengünstigere Elektrifizierung.<br />

Alternativ kann das System die Laufzeit elektrifizierter Maschinen<br />

verlängern, ohne dass eine größere Batterie erforderlich ist.<br />

„Der inkrementelle Aspekt von Dextreme-Systemkonfigurationen<br />

minimiert das Risiko für Baggerhersteller“, so Leif Bruhn,<br />

Head of Digital Displacement bei Danfoss Power Solutions.<br />

„OEMs können heute zweistellige Energieeinsparungen erzielen<br />

und gleichzeitig einen Weg für zukünftige Verbesserungen schaffen,<br />

die zu einer erheblichen Dekarbonisierung führen, und das<br />

unabhängig von der Energiequelle.“<br />

Bild: Danfoss<br />

DAS EINSPARPOTENZIAL DURCH<br />

DEXTREME FLEX UND DEXTREME<br />

MAX LIEGT BEI BIS ZU 50 %<br />

www.danfoss.com<br />

44 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 www.oup-fluidtechnik.de


MARKTPLATZ<br />

KOMPAKTER, SEEWASSERBESTÄNDIGER<br />

DREHGEBER<br />

Der Absolutgeber ACURO AR62 von<br />

Hengstler kommt in Schiffskranen<br />

und -winden ebenso zum Einsatz wie<br />

in Azipod- oder Voith-Schneider-Antrieben.<br />

Innerhalb einer Umdrehung<br />

liefert der Drehgeber eine Auflösung<br />

von 12 Bit in der Singleturn-Ausführung<br />

bzw. von 12, 13 oder 16 Bit in der<br />

Multiturn-Variante. Die Positionsmessung<br />

erfolgt mit einer absoluten Genauigkeit von ±1° und einer<br />

Wiederholgenauigkeit von ±0,2°. Zur Erfassung der Anzahl der<br />

Umdrehungen ist der ACURO AR62 mit einem batterielosen,<br />

energieautarken und verschleißfreien elektronischen Multiturn<br />

ausgestattet. Für den Anschluss an eine übergeordnete<br />

Steuerung steht die Schnittstellen CANopen zur Verfügung – in<br />

der Singleturn-Ausführung auch eine SSI-Schnittstelle sowie<br />

ein analoges Interface (0 … 10 V oder 4 … 20 mA).<br />

Der Absolutwertgeber hält sämtlichen Umweltbedingungen<br />

problemlos stand. Die robuste Bauweise des Encoders macht<br />

ihn unempfindlich gegenüber Klimaschwankungen, Vibrationen,<br />

Schocks, chemischen Einflüssen, hohen Wellenlasten und<br />

starken Beschleunigungen. Der Drehgeber besitzt zudem ein<br />

Gehäuse aus seewasserbeständigem Aluminium in IP67/IP69K<br />

und ist daher von der Klassifikationsgesellschaft Det Norske<br />

Veritas für maritime Anwendungen zugelassen (DNV GL).<br />

Optional ist der ACURO AR62 auch mit Edelstahlgehäuse<br />

erhältlich.<br />

www.hengstler.de<br />

FERNGESTEUERT: DOSSELSCHIEBER FÜR<br />

TIEFTEMPERATURVENTILE<br />

Parker Hannifin präsentiert einen neuen pneumatischen,<br />

reifenbetriebenen Drosselschieber. Die Instrumentation<br />

Products Division, Europe ergänzt damit die Bestobell-Produktpalette<br />

für Tieftemperaturventile und ermöglicht mehr<br />

Sicherheit für Tieftemperatur-Transportanhänger. Das Ventil<br />

kann mit einem einzigen Schaltbefehl ferngesteuert werden<br />

und bietet eine wesentlich höhere Geschwindigkeit und mehr<br />

Komfort als ein manuell betätigtes Ventil. Das reifenbetriebene<br />

Pneumatikventil ergänzt die Bestobell-Produktpalette für<br />

Tieftemperatur-Ventile von Parker; sie umfasst Absperrschieber,<br />

Kugelhähne, Rückschlagventile und Überdruckventile sowie<br />

Drosselschieber. Dabei verfügt es über dieselben Merkmale,<br />

Spezifikationen und Zertifizierungen wie die handbetriebenen<br />

Ventile und ist in den Ventilgrößen DN25, DN40 und DN65<br />

erhältlich. Drosselschieber werden zur Druckund<br />

Durchflussregelung sowie zum Abriegeln<br />

eingesetzt. Da sein Gummiantrieb deutlich<br />

leichter ist als Linearantriebe aus Edelstahl,<br />

eignet sich der reifenbetriebene Drosselschieber<br />

besonders für Tieftemperatur-Transportanhänger.<br />

Das Ventil ist mit einer längeren<br />

und stärkeren Feder ausgestattet, um eine<br />

zuverlässige Abdichtung beim Schließen zu<br />

gewährleisten, was ein wesentlicher Sicherheitsaspekt<br />

ist. Es kann an unzugänglichen<br />

Stellen installiert und auch in automatisierte<br />

Systeme integriert werden.<br />

www.parker.com<br />

HOCHVOLT-LEITUNGEN FÜR MOBILE MASCHINEN<br />

Für die Hochvolt-Verdrahtung in Bau-, Agrar- und Spezialfahrzeugen<br />

hat SAB Bröckskes mit der Serie HV 1000 C neue<br />

robuste Leitungen entwickelt, die als Einzeladerleitung (SC)<br />

oder Mehraderleitung (MC) verfügbar sind. Standardmäßig<br />

in acht Größen mit Nennquerschnitten von 6 mm2 bis<br />

95 mm2 erhältlich, erfüllt die HV-Einzelader die besonderen<br />

Anforderungen an die Sicherheit und Zuverlässigkeit in elektrisch oder hybrid angetriebenen<br />

Nutzfahrzeugen. Aufgrund der hohen mechanischen Festigkeit und Resistenz gegen Umwelteinflüsse<br />

sowie ihrer sehr guten Öl- und Temperaturbeständigkeit eignet sich die für Nennspannungen<br />

bis 1.000 V AC/DC ausgelegte HV-Einzelader beispielsweise zur elektrischen Verbindung von<br />

Wechselrichter und Elektromotor. Die HV-Mehraderleitung ist in den Abmessungen von 2 x<br />

2,50 mm2 bis 5 x 6,00 mm2 lieferbar; eingesetzt wird sie z.B. als Verbindungsleitung u.a. zur<br />

Kabinenheizung, zum E-Kompressor oder zur HV-Wärmepumpe in Elektro- und Hybridfahrzeugen.<br />

Die doppelt EMV-geschirmten Hochvoltkabel mit blanker Kupferlitze und orangefarbenem<br />

TPE-U-Mantel verfügen über eine Kältebeständigkeit bis −50 °C nach DIN EN 60811-506. Bei<br />

einer Gebrauchsdauer bis 2.000 h halten sie Temperaturen von bis zu +125 °C stand. Der Außenmantel<br />

ist äußerst zug-, abrieb- und scherfest: Dies ermöglicht enge Biegeradien und erspart in<br />

vielen Fällen eine Verlegung mit zusätzlichem Schutzschlauch.<br />

www.sab-kabel.de<br />

VISI N<br />

ERFÜLLT<br />

www.gsc-schwoerer.de<br />

SOFTWAREBASIERTES LADEMANAGEMENT<br />

Das neue Modul connect:charger der Flottenmanagementlösung<br />

von Linde Material Handling (MH) macht Ladeprozesse<br />

von batteriebetriebenen Flurförderzeugen transparent<br />

und sorgt durch Priorisierung, definierte Ladezeitfenster<br />

und Leistungslimits für reduzierte Stromkosten bei<br />

gleichbleibend hoher Fahrzeugverfügbarkeit. Die schnell<br />

installierte, branchenunabhängige Soft- und Hardwarelösung<br />

lohnt sich schon ab einer kleinen Flottengröße.<br />

www.linde-mh.de<br />

Getriebeteile auf<br />

höchstem technischen Niveau<br />

für effiziente und innovative<br />

Lösungen von Morgen.<br />

GSC Schwörer GmbH<br />

D-79871 Eisenbach<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 45<br />

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1


ELEKTRISCHER PLATTFORMWAGEN<br />

KLEINES FAHRZEUG – GROSSE AUFGABEN<br />

MOBILE MASCHINEN<br />

Lech-Stahl Veredelung (LSV) zählt zu den<br />

Spezialisten für die Herstellung und Veredelung<br />

von Blankstahl. Dabei kommt es insbesondere<br />

auf eine effiziente Beförderung von Werkstücken<br />

in unterschiedlichen Bearbeitungsstufen an. Am<br />

Standort Meitingen nutzt das Unternehmen<br />

dazu Plattformwagen des Maschinenbauers<br />

Dimos. Mit dem individuell entwickelten und<br />

rein elektrisch betriebenen Fahrzeug konnte der<br />

Anwender die Nutzlast pro Transporteinheit von<br />

30 auf 40 Tonnen erhöhen.<br />

Die Lech-Stahl Veredelung GmbH entstand 2012 als Zusammenschluss<br />

der traditionsreichen Blankstahlunternehmen<br />

Lech-Stahl Veredelung in Oberndorf und der<br />

Stahlveredelung Landsberg. Beide Unternehmen verfügten<br />

über jahrzehntelange Erfahrung bei der Herstellung und<br />

Veredelung von Blankstahl. Zusätzlich zu den Produktionsstandorten<br />

in Landsberg und Oberndorf eröffnete LSV 2019 in Meitingen<br />

einen dritten Produktionsstandort. Hier wird auf einer<br />

Produktionsfläche von rund 10.000 m² Stahl in unterschiedlichen<br />

Veredelungs- und Anarbeitungsstufen gefertigt.<br />

Besonders wichtig für den Stahlspezialisten ist der werksinterne<br />

Lastentransport: Die Bereitstellung von Rohlingen und zu bearbeitenden<br />

Teilen in der Produktion sowie die Einlagerung fertiger Teile.<br />

Als Schnittstelle der Logistik zur Fertigung und umgekehrt dienen<br />

in Meitingen Unterfahrgestelle, die von Plattformwagen befördert<br />

werden. Ursprünglich betrug die Nutzlast dieser Gestelle 30 t. Um<br />

den Materialfluss noch effizienter zu gestalten, wollte LSV die Last<br />

auf 40 t anheben, während die kompakten Abmessungen der<br />

Gestelle gleichbleiben sollten. Damit erhöhten sich die Anforderungen<br />

an die Plattformwagen. Es brauchte ein Fahrzeug, das die<br />

Gestelle samt Nutzlast bei einer niedrigen Unterfahrhöhe von nur<br />

560 mm um 100 mm anheben kann, um sie verfahren zu können.<br />

IN ZUSAMMENARBEIT MIT DEM<br />

ANWENDER ENTWICKELT<br />

In Dimos fand LSV den geeigneten Technologiepartner für die<br />

Entwicklung eines Plattformwagens, der eine Erhöhung der Lasten<br />

bei gleichbleibenden Abmessungen der Unterfahrgestelle ermöglicht.<br />

Der hessische Maschinenbauer konstruiert seit 30 Jahren<br />

Flurförderzeuge nach individuellen Kundenanforderungen<br />

und fertigt ausschließlich in Kleinserien. Das Ziel ist es, Fahrzeuge<br />

zu entwickeln, die sich in jedem Einsatzbereich beim Kunden<br />

bewähren, jedem Akteur Vorteile bieten und einfach in der Handhabung<br />

sind. Dazu werden auf Kundenseite alle relevanten<br />

Personen in die Konzeption und Konstruktion eines Fahrzeugs<br />

eingebunden, von der Logistikleitung über die Beschaffung bis zu<br />

den späteren Bedienern. So auch beim Plattformwagen für LSV,<br />

wie Werksleiter Robert Sandner unterstreicht: „ Dimos hat während<br />

des gesamten Projektes sehr eng mit uns zusammengearbeitet<br />

und jedes Detail eingehend beleuchtet.“<br />

46 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 www.oup-fluidtechnik.de


SONDERFAHRZEUGE<br />

Jeder Plattformwagen transportiert bis zu 40 t Blankstahl<br />

ROBUST UND SERVICEFREUNDLICH<br />

Zusätzlich zur engen Abstimmung mit dem späteren Anwender<br />

und zur ausführlichen Anforderungsanalyse trägt insbesondere<br />

das über Jahrzehnte gewachsene technische Know-how von<br />

Dimos zu einer optimalen Fahrzeugentwicklung bei. Hohe Belastungen<br />

durch das Handling schwerer Güter federt der Maschinenbauer<br />

mit ausgereiften Komponenten und einer gut abgestimmten<br />

Konstruktion ab: Der Plattformwagen ist robust,<br />

weniger anfällig gegen Verschleiß, punktet mit einem geringen<br />

Serviceaufwand und niedrigen Wartungskosten. Wenn trotzdem<br />

einmal ein Service oder ein Batteriewechsel benötigt wird, lassen<br />

sich diese dank des modularen Aufbaus des Fahrzeugs schnell<br />

DER ELEKTRISCHE PLATTFORM-<br />

WAGEN TRÄGT ZUM EFFIZIENTEN<br />

MATERIALFLUSS BEI<br />

und unkompliziert realisieren. „Wie bei allen unseren Fahrzeugen<br />

basiert die Konstruktion des Plattformwagens auf einem modularen<br />

System. Damit können wir LSV größtmögliche Flexibilität<br />

und Servicefreundlichkeit bieten“, erklärt Pascal Schütz, Geschäftsführer<br />

von Dimos.<br />

ENERGIEEFFIZIENT DANK ELEKTROANTRIEB<br />

Außer durch Robustheit und eine gute Wartungszugänglichkeit<br />

zeichnet sich eine zeitgemäße Lösung vor allem durch ein optimales<br />

Energiemanagement aus. Daher strebte LSV eine energieeffiziente<br />

Lösung an. Diesen Wunsch konnte Dimos mit seinem<br />

leistungsstarken, rein elektrischen Antriebskonzept erfüllen: Aufgrund<br />

seines niedrigen Batterie- und Energieverbrauchs ist der<br />

Wartungsaufwand für den Plattformwagen sehr gering, wohingegen<br />

die Einsatzzeiten besonders lang sind. Hydrostatische Antriebe<br />

dagegen, die in marktüblichen Systemen nach wie vor die<br />

Regel sind, weisen aufgrund ihres niedrigen Wirkungsgrads eine<br />

schwächere Energieausbeute auf. Ein weiterer Vorteil der vollelektrischen<br />

Lösung liegt in ihrer Emissionsfreiheit. Dadurch ist<br />

der Plattformwagen verglichen mit dieselbetriebenen Fahrzeugen<br />

umweltfreundlicher sowie langfristig kostengünstiger und<br />

trägt zu einem angenehmeren Arbeitsumfeld bei.<br />

INNOVATIVES HUBSYSTEM<br />

Weitere Vorteile ergeben sich durch die Konstruktion des Fahrwerks<br />

und des Hubsystems. So befindet sich das Hubsystem, anders<br />

als bei gängigen Lösungen, im Rahmen und nicht am Fahrwerk.<br />

Der Grund: Wenn der Hub über das Fahrwerk umgesetzt<br />

wird, werden sowohl das Hubwerk als auch das Fahrwerk stark<br />

beansprucht, was mittelfristig zu Undichtigkeiten und Ausfällen<br />

führt. Dadurch, dass Dimos beide Systeme getrennt voneinander<br />

umgesetzt hat, fällt der Verschleiß am Fahrwerk geringer aus.<br />

„Eine der Stärken unseres Plattformwagens ist seine Robustheit.<br />

Diese lässt sich nicht zuletzt auf unser Hubsystem zurückführen.<br />

Damit bieten wir LSV ein Fahrzeug, das langfristig und zuverlässig<br />

dazu beiträgt, den Materialfluss zu optimieren“, sagt Schütz.<br />

Bilder: Lech-Stahl Veredelung<br />

www.dimos-maschinenbau.de<br />

POINTIERT<br />

KONSTRUKTION DES PLATTFORMWAGENS<br />

BASIERT AUF EINEM MODULAREN SYSTEM<br />

HUBSYSTEM BEFINDET SICH IM RAHMEN<br />

NICHT IM FAHRWERK<br />

ABMESSUNGEN DER UNTERFAHRGESTELLE<br />

KÖNNEN GLEICH BLEIBEN<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 47


MOBILE MASCHINEN<br />

ANALYSE UND OPTIMIERUNG<br />

MODULARER PRÜFSTAND<br />

LEISTUNGSSTARKE ANTRIEBS- UND<br />

ENERGIESYSTEME FLEXIBEL TESTEN<br />

Wer Motoren und Aggregate optimieren oder<br />

diverse Leistungstest durchführen möchte,<br />

braucht einen Prüfstand. Als einer der führenden<br />

Anbieter in den Bereichen Antrieb und Energie<br />

betreibt Zeppelin Power Systems in Achim bei<br />

Bremen moderne Prüfstände für seine eigenen<br />

Motoren und als Dienstleister für andere<br />

Fabrikate und Hersteller.<br />

Bei Zeppelin Power Systems werden Motoren auf individuelle<br />

Kundenanforderungen zugeschnitten. Hierbei geht<br />

es z. B. um leistungsstarke Dieselmotoren, Gasmotoren,<br />

Notstromaggregate oder BHKW-Anlagen. Nach der Veredelung<br />

der Motoren sowie Wartungs- und Instandhaltungsmaßnahmen<br />

müssen die Motorfunktionen getestet werden. So ist<br />

sichergestellt, dass die Motoren allen Leistungs- und Qualitätsansprüchen<br />

genügen sowie die Anforderungen der Kunden und<br />

der Klassifizierungsgesellschaften erfüllen.<br />

Vor Auslieferung an den Kunden werden die Motoren und<br />

Aggregate auf dem hauseigenen Prüfstand getestet – je nach Einsatzgebiet<br />

unter unterschiedlichen Bedingungen. Dabei werden<br />

sowohl Wartungsmaßnahmen überprüft als auch Einstellungen<br />

und Parameter optimiert.<br />

Die frühzeitige Erkennung und korrekte Diagnose helfen bei<br />

der Bestimmung des Zustands von in Betrieb stehenden Geräten.<br />

Bei der vorbeugenden Instandhaltung wird dafür gesorgt, dass<br />

der Motor präventiv auf mögliche Fehlerquellen untersucht wird.<br />

Fehler können somit erkannt werden, bevor sie entstehen und<br />

schwerwiegende Schäden verursachen. Das erhöht die Betriebssicherheit<br />

und reduziert unerwartete Ausfälle.<br />

48 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 www.oup-fluidtechnik.de


ANALYSE UND OPTIMIERUNG<br />

01<br />

01 Alles im Blick: In der Leitwarte des Prüfstands laufen alle Daten<br />

und Live-Bilder zusammen. Insgesamt gibt es acht Prüfplätze und einen<br />

zusätzlichen Außenprüfplatz<br />

02 Am zusätzlichen Außenprüfplatz lassen sich dank der modularen<br />

Infrastruktur auch große Containeraggregate testen<br />

PRÜFEN IST NACHHALTIG<br />

Auch in Sachen Nachhaltigkeit ist der Prüfstand sinnvoll: So können<br />

etwa Leckagen auf Schiffen durch präventive Prüfläufe des<br />

Motors vermieden werden. Ressourcen wie Betriebsmittel lassen<br />

sich dadurch einsparen und das Risiko von Umweltverschmutzungen<br />

verringern. Zudem kann durch die Optimierung der Motorparameter<br />

die Effizienz der Anlage gesteigert werden.<br />

MODULAR UND VIELSEITIG<br />

Der Prüfstand von Zeppelin Power Systems am Standort Achim<br />

bei Bremen verfügt über acht Prüfplätze sowie einen zusätzlichen<br />

Außenprüfplatz. Dank der modularen Infrastruktur können<br />

an diesem auch große Containeraggregate getestet werden.<br />

Prüfplätze für Generator-Aggregate mit einer Leistung von bis<br />

zu 3.000 kWel können ebenso bereitgestellt werden, wie ein<br />

Inselparallelbetrieb von bis zu drei Modulen mit einer Gesamtleistung<br />

von 6.000 kWel, wozu ein elektrischer Lastwiderstand<br />

genutzt wird. Testläufe mit einem cos phi von 0,8 induktiv bis 1<br />

realisiert der Prüfstand mit Nennspannungen von 400/690 V und<br />

50/60 Hz.<br />

Ausgestattet mit modernster Technik können Prüfungen aller<br />

Art in einem breiten Leistungsspektrum durchgeführt werden.<br />

Leistungstests mit Mittelspannungsgenerator-Aggregaten von 5,5<br />

bis 11,5 kV bis zu einer Leistung von 3.400 kVA sind ebenso möglich<br />

wie ein Netzparallelbetrieb bis 2.500 kVA. Die Wasserwirbelbremsen<br />

ermöglichen mechanische Leistungstests von Motoren<br />

bis 4.300 kW und einem Drehmoment von maximal 40.000 Nm.<br />

Leistungsdaten und Messwerte der Prüfläufe werden mit kalibrierten<br />

Messgeräten ausführlich dokumentiert.<br />

BREITES ANGEBOT AN PRÜFDIENSTLEISTUNGEN<br />

Nach Kundenvorgaben führt Zeppelin Power Systems Funktionsund<br />

Lastläufe durch. Auf Wunsch werden ebenso weitere Prüfungen<br />

wie Schall- oder Vibrationsmessungen angeboten. Neben<br />

Abgas- und Verbrauchsmessungen können Prüfläufe mit Klassifizierungs-<br />

und Prüfgesellschaften, Wirtschaftlichkeitsnachweisen<br />

und DGUV-Prüfungen erbracht werden. In Absprache ist es zudem<br />

möglich, auf dem Prüffeld Einstellarbeiten vorzunehmen,<br />

den Motor zu optimieren und kurzfristige Reparaturen durchzuführen.<br />

Auf dem Prüfstand können Dienstleistungen für sämtliche<br />

Motoren, Fabrikate und Hersteller durchgeführt werden.<br />

OFFEN FÜR NEUE TECHNOLOGIEN<br />

Der Prüfstand ist mit modernster Technik ausgestattet. Dank der<br />

großen Bandbreite der Anlagen und des vorhandenen Equipments<br />

lässt sich eine große Vielfalt an Tests, Motoren und Leistungsbereichen<br />

abdecken. Der Prüfstand ist dabei flexibel und<br />

wandelbar, sodass er in Zukunft auch für neueste Antriebstechnologie<br />

eingesetzt werden kann, wie beispielsweise mit<br />

Brennstoffzellen und alternativen Kraftstoffen (z. B. hydrierte<br />

Pflanzenöle (HVO), Wasserstoff oder Methanol). Das Unternehmen<br />

forscht und entwickelt kontinuierlich an Innovationen, um<br />

diesen Herausforderungen gerecht zu werden.<br />

Bilder: Zeppelin Power Systems<br />

www.zeppelin-powersystems.com<br />

02<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 49


LOUNCH<br />

VORSCHAU<br />

IM NÄCHSTEN HEFT: 09/<strong>2023</strong><br />

ERSCHEINUNGSTERMIN: 23. 08. <strong>2023</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 08. 08. <strong>2023</strong><br />

01<br />

02<br />

03<br />

04<br />

01 Neue Abwasserpumpen mit optimierter Hydraulik reduzieren den<br />

Wartungsaufwand in der größten SBR-Kläranlage in Rheinland-Pfalz.<br />

Foto: Homa Pumpenfabrik<br />

DER DIREKTE WEG<br />

<strong>O+P</strong> IM INTERNET<br />

www.oup-fluidtechnik.de<br />

<strong>O+P</strong> ALS E-PAPER<br />

digital.oup-fluidtechnik.de<br />

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

MILES MEIER,<br />

m.meier@vfmz.de<br />

WERBUNG IN <strong>O+P</strong><br />

sales@vfmz.de<br />

WORLD OF INDUSTRIES<br />

digital.world-of-industries.com<br />

02 Zum Projektstart eines Onshore Getriebes wurde eine besondere<br />

Anforderung an die Hydraulik gestellt – zwei verschiedene Varianten des<br />

Getriebes galt es mit ein und demselben Schlauchpaket auszustatten.<br />

Foto: Dietzel Hydraulik<br />

03 DSNU-Rundzylinder sind aufgrund ihrer Kompaktheit perfekt<br />

geeignet, um Korken zusammenzudrücken, während sie von den<br />

Vakuumsaugern angesaugt und im Karton abgelegt werden.<br />

Foto: Festo<br />

04 Die Verschmutzung von funktionsentscheidenden Bauteilen kann in<br />

der <strong>Fluidtechnik</strong> zum Ausfall eines ganzen Systems führen. Schutzelemente<br />

aus Kunststoff beugen diesem Szenario vor.<br />

Foto: Pöppelmann<br />

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />

50 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2023</strong>/07-08 www.oup-fluidtechnik.de


WHEN<br />

KNOWLEDGE<br />

MATTERS<br />

Custom engineered & manufactured 86,408 heavy-duty<br />

industrial hydraulic cylinders in the last decade<br />

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LOUNCH<br />

WISSEN,<br />

WAS WIRKLICH<br />

WICHTIG IST<br />

5445<br />

SONDERAUSGABE<br />

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FLUIDTECHNIK<br />

Oktober <strong>2023</strong><br />

€ 17,50<br />

9 Print-Ausgaben im Jahr<br />

+ Sonderausgabe <strong>O+P</strong> Report (1x jährlich)<br />

+ Sonderausgabe MOBILITY<br />

(1x jährlich)<br />

TITEL<br />

10 Anwendungsneutrale<br />

Mobilrobotik<br />

5445<br />

FLUIDTECHNIK<br />

14 Elektrifizierungskonzepte<br />

für Bagger & Co.<br />

Sonderausgabe<br />

Positions- und Neigungssensoren<br />

für AGVs<br />

34<br />

DAS AKTUELLE<br />

PRODUKTANGEBOT<br />

DER FLUIDTECHNIK<br />

FLUIDTECHNIK<br />

5445<br />

Organ des Forschungsfonds<br />

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

+<br />

TITEL<br />

KOMPAKTE<br />

KRAFTPAKETE<br />

Plug-and-produce-Lösung SCHWEISSLOSE geht<br />

ROHRVERBINDUNGEN<br />

neue Wege in Sachen Linearachsen<br />

FÜR MEHR LEISTUNG UND ZUVERLÄSSIGKEIT<br />

DRUCKLUFT<br />

NACH BEDARF<br />

Intelligentes Add-on optimiert<br />

Zufuhr in den Zylinderkammern<br />

FEINFÜHLIGE<br />

RÜCKMELDUNG<br />

Wie Force Feedback große Kräfte<br />

präzise steuert<br />

MIT 14 SEITEN<br />

MOBILE MASCHINEN<br />

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Die Konturenlehre<br />

Das Kopieren eines Profils war noch nie so einfach!<br />

Mit dieser Konturenlehre können Sie die Form von<br />

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zu erstellen, mit der präzise Schnitte markiert<br />

werden können. Messbreite 25 cm, Messtiefe 6 cm.<br />

(Die Farbe der Konturenlehre ist variabel)<br />

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Ja, ich möchte die Zeitschrift „<strong>O+P</strong>“ abonnieren<br />

Das Jahresabonnement umfasst 9 Ausgaben + 2 Sonderausgaben und kostet € 165,- (Ausland € 186,- netto) inkl. Versandkosten.<br />

Als Begrüßungsgeschenk erhalte ich die Konturenlehre. Nach Ablauf des ersten Bezugsjahres kann das Abonnement jederzeit,<br />

mit einer Frist von einem Monat, schriftlich gekündigt werden.<br />

Unser Dienstleister, die Vertriebsunion Meynen, Eltville, erhebt Ihre Daten im Auftrag der Vereinigte Fachverlage (VFV) zum Zweck der Vertragsdurchführung, zur Erfüllung der<br />

vertraglichen und vorvertraglichen Pflichten. Die Datenerhebung und Datenverarbeitung ist für die Durchführung des Vertrags erforderlich und beruht auf Artikel 6 Abs. 1 b) DSGVO.<br />

Zudem verwenden wir Ihre Angaben zur Werbung für eigene und VFV verwandte Produkte. Falls Sie keine Werbung mehr auf dieser Grundlage erhalten wollen, können Sie jederzeit<br />

widersprechen. Weitere Infos zum Datenschutz: ds-vfv.vfmz.de<br />

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Firma<br />

Abteilung<br />

Straße oder Postfach<br />

PLZ/Ort<br />

Telefon/E-Mail<br />

Datum, Unterschrift<br />

Vereinigte Fachverlage GmbH . Vertrieb . Postfach 10 04 65 . 55135 Mainz . Telefon: 06131/992-200<br />

E-Mail: vertrieb@vfmz.de . Internet: www.vereinigte-fachverlage.de<br />

„<strong>O+P</strong>“ ist eine Zeitschrift der Vereinigten Fachverlage GmbH, Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz, HRB 2270, Amtsgericht Mainz,<br />

Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Matthias Niewiem, Umsatzsteuer-ID: DE 149063659, Gerichtsstand: Mainz

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