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antriebstechnik 1-2/2024

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19174<br />

01-02<br />

Jan./Feb. <strong>2024</strong><br />

€ 16,50<br />

Organ der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V.<br />

AUF DEN SPUREN<br />

DER ZUKUNFT<br />

Predictive Maintenance<br />

und Condition Monitoring<br />

<strong>antriebstechnik</strong>.de


MULTIMEDIAL VERNETZT<br />

KUNDEN GEWINNEN!<br />

FÖRDERTECHNIK<br />

MATERIALFLUSS<br />

LOGISTIK<br />

FLUIDTECHNIK<br />

Profitieren Sie von unserem<br />

einmaligen Mediennetzwerk!<br />

Bitte kontaktieren Sie mich, ich berate Sie gerne!<br />

Carmen Nawrath<br />

Head of Sales<br />

Telefon: 0049/6131/992-245<br />

c.nawrath@vfmz.de


EDITORIAL<br />

DAS LEUCHTEN IN DEN AUGEN<br />

Liebe Leserinnen, liebe Leser,<br />

in jedem Beruf, ja bei jeder Tätigkeit gibt es diesen Moment, wo es einfach<br />

Spaß macht. Wenn ein Rädchen ins andere greift, wenn alle Problemfälle<br />

sich wegkürzen, wenn einfach in letzter Sekunde der geniale Einfall kommt.<br />

Mir als Journalist macht es immer wieder Freude, wenn mir Menschen von<br />

solchen Momenten erzählen. Und häufig beginnen deren Augen dann vor<br />

Freude und Stolz zu leuchten.<br />

Das wäre eigentlich ein bärenstarkes Argument für junge Leute, einen<br />

Ingenieursberuf zu ergreifen – echte Erfolgserlebnisse, Dinge, die wirklich<br />

andere Dinge bewegen und antreiben. Junge Menschen für technische<br />

Aufgaben zu gewinnen wird immer wichtiger. Immerhin sank die Zahl der<br />

Studierenden im Fach Maschinenbau vom Wintersemester 2020/21 zum<br />

Wintersemester 2022/23 um über 10 % auf 153.414 – laut Zahlen des<br />

Statistischen Bundesamtes.<br />

Aber wie attraktiv sind die Zukunftsaussichten noch für Ingenieure?<br />

Nicht besonders gut, glaubt man Christopher Pissarides, Träger des<br />

Wirtschaftsnobelpreises 2010. Er meint, dass Berufe und Tätigkeiten im<br />

MINT-Bereich in naher Zukunft stark durch KI-Leistungen ersetzt werden<br />

können. Berufe, in denen direkter Kontakt zwischen Menschen aufgebaut<br />

wird, seien diejenigen, in denen Menschen zukünftig noch den Arbeitsmarkt<br />

dominieren würden. Ich denke, gerade im Maschinenbau<br />

unterschätzt Pissarides da die Ingenieure. Kommunikation mit Menschen<br />

macht keinen kleinen Anteil der Fähigkeiten bei Ingenieuren aus.<br />

Anwendungsspezifische Lösungen erfordern nicht nur viel technisches<br />

Verständnis, sondern auch gute Kommunikation zwischen den beteiligten<br />

Personen. Vielleicht könnte man diesen Aspekt des Ingenieurberufs etwas<br />

stärker betonen, um ihn noch attraktiver zu machen. Ich bin jedenfalls<br />

sicher, dass ich noch oft das Leuchten in den Augen<br />

von Ingenieuren und Konstrukteuren sehen werde.<br />

In dieser Ausgabe der <strong>antriebstechnik</strong> technik stellen wir<br />

eine Reihe spannender Innovationen vor. Vor allem<br />

die Bereiche Condition Monitoring, Frequenzumrichter<br />

und Lagertechnologie sind dabei<br />

zu nennen.<br />

Viel Spaß beim Lesen,<br />

Ihr Miles Meier<br />

m.meier@vfmz.de<br />

www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 3


26<br />

EDITORIAL<br />

03 Das Leuchten in den Augen<br />

SOFTSTARTER<br />

06 STANDPUNKT Dichtungen sind häufig<br />

funktionsrelevant<br />

07 Menschen, Märkte, Unternehmen<br />

10 Herausforderungen in Chancen wandeln<br />

12 Detoxing und Simplexity in der Automatisierung<br />

ELEKTRISCHE ANTRIEBSTECHNIK<br />

UMRICHTERTECHNIK<br />

16 Frequenzumrichter helfen sparen<br />

20 Ein Frequenzumrichter entsteht<br />

TITELBILD<br />

basketman23 –<br />

stock.adobe.com<br />

MECHANISCHE ANTRIEBSTECHNIK<br />

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />

24 INTERVIEW „Das ist gewaltig und<br />

wirklich beeindruckend!“<br />

32 Präzision im Blick<br />

32<br />

24<br />

4 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de


WÄLZ- UND GLEITLAGER<br />

26 Fortschritt in der Wälzlagertechnik<br />

30 Vorstoß in unerreichte Regionen<br />

SPECIAL: PREDICTIVE MAINTENANCE<br />

UND CONDITION MONITORING<br />

36 Auf den Spuren der Zukunft<br />

40 KI im Sensor erkennt Anomalien<br />

SERVICE<br />

31 Impressum<br />

MEIN TIPP<br />

„Was wir heute tun, entscheidet darüber, wie die<br />

Welt morgen aussieht.“ Dieser Aphorismus von<br />

Marie von Ebner-Eschenbach passt zu dem<br />

Artikel über Zukunftstrends. Ein führender<br />

Hersteller elektrischer Kleinantriebe setzt sich<br />

damit auseinander, was Detoxing und Simplexity<br />

in der Antriebstechnik bewegen können und<br />

möchte Impulse für weitere Innovationen<br />

geben – an Beispielen aus Precision Farming,<br />

Medizintechnik, Robotik und Maschinenbau.<br />

Inspiration mit Drive erwartet Sie ab Seite 12.<br />

Felix Berthold, Redakteur, F.Berthold@vfmz.de<br />

EL_Halt_Antriebstechnik_<strong>2024</strong>-1-2 17.01.<strong>2024</strong> 11:39 Uhr Seite 1<br />

starker Halt &<br />

einfache Bedienung<br />

auf glatter Welle<br />

Halle 11<br />

Stand 11B40<br />

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www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 5


STANDPUNKT<br />

ENTWICKLUNG UND KONSTRUKTION<br />

DICHTUNGEN SIND HÄUFIG<br />

FUNKTIONSRELEVANT<br />

Oft wird der Dichtung eine untergeordnete Bedeutung<br />

zugemessen und deswegen dieses Thema erst sehr spät in der<br />

Entwicklung betrachtet. Meist ist es dann nicht mehr möglich,<br />

eine gute Lösung für die Dichtheitsanforderungen zu finden,<br />

da weder ausreichend Bauraum vorgesehen noch auf<br />

andere Anforderungen geachtet wurde, wie etwa für die<br />

Dichtungsmontage. Seminare des VDI-Wissensforum können hier<br />

nötige Kompetenzen vermitteln und Lösungswege aufzeigen.<br />

Dichtungen haben nicht nur im<br />

Getriebebau oder der Hydraulik<br />

und Pneumatik wichtige<br />

Funktionen, sie übernehmen<br />

auch funktionsrelevante Aufgaben in fast<br />

allen Sondermaschinen, an diversen<br />

Stellen in Fahrzeugen, in der Windkraft<br />

und Photovoltaik, in der Lebensmitteltechnik<br />

und der Medizintechnik, um nur<br />

einige Branchen zu nennen, mit denen<br />

ich schon spezifische Dichtungslösungen<br />

erar beitet habe.<br />

Damit eine Dichtung dicht ist, muss<br />

natürlich die Dichtfunktion realisiert<br />

werden. Drei Punkte sind dabei von<br />

besonderer Bedeutung: 1. die Permeation<br />

durch den Dichtungswerkstoff,<br />

insbesondere von Gasen, 2. die Verpressung<br />

zwischen Dichtung und Gegenbauteil,<br />

vor allem bei statischen Dichtkontakten<br />

sowie 3. der Druckabbau im<br />

Dichtkontakt. Um den Verschleiß zu<br />

minimieren, ist dabei ein dünner<br />

Schmierfilm im Gleitkontakt gewünscht<br />

und trotzdem soll und kann die Dichtstelle<br />

dichten.<br />

In den letzten Jahren ist das Verständnis<br />

für die Zusammenhänge im<br />

Dichtkontakt sehr gestiegen. Dadurch<br />

gelingt es, Dichtungen besser auf<br />

anwendungs spezifische Anforderungen<br />

abzustimmen. Weiterhin ist es<br />

gelungen, immer besser auf die<br />

Anforderungen angepasste Dichtungswerkstoffe<br />

zu entwickeln.<br />

Aktuell bewegt die Dichtungstechnik die<br />

anstehende Beschränkung der Verwendung<br />

von polyfluorierten Kohlenwasserstoffen<br />

(PFAS), die sowohl als Dichtungswerkstoff,<br />

zum Beispiel FKM,<br />

PTFE, als auch als Additiv in vielen Ölen<br />

verwendet werden. Hier sind teils<br />

kurzfristig, teils langfristig alternative<br />

Lösungen zu finden.<br />

Für den Anwender ist es daher schwierig,<br />

die richtige Dichtung oder das<br />

richtige Dichtsystem und einen geeigneten<br />

Werkstoff für eine spezifische<br />

Anwendung auszuwählen. In dem<br />

Weiterbildungs seminar „Grundlagen<br />

Dichtungstechnik“ des VDI-Wissensforum,<br />

das Dipl. Ing. (FH) Gonzalo<br />

Barillas und ich dieses Jahr an drei<br />

Terminen geben, gehen wir daher<br />

ausführlich auf die Anforderungen und<br />

die Funktion von Dichtsystemen ein und<br />

behandeln die Auswahl der Dichtwerkstoffe<br />

und der Oberflächen der Gegenlauffläche.<br />

Anschließend wird speziell<br />

eingegangen auf statische Dichtungen,<br />

wie Flachdichtungen und O-Ringe,<br />

rotatorische Dichtungen, wie Radialwellendichtringe<br />

(RWDR) und V-Ringe,<br />

und translatorische Dichtungen, wie<br />

Nutringe und Kompaktdichtungen. Viele<br />

Schäden an Dichtungen lassen sich auf<br />

Montagefehler sowie konstruktive Fehler<br />

bezüglich der Montagemöglichkeiten<br />

zurückführen. Ein Fokus des Seminars<br />

liegt deshalb auf den konstruktiven<br />

DIE ANFORDE­<br />

RUNGEN IN DER<br />

DICHTUNGS­<br />

TECHNIK SIND<br />

VIELFÄLTIG UND<br />

ES GIBT IMMER<br />

NEUE HERAUS­<br />

FORDERUNGEN<br />

ZU MEISTERN<br />

Prof. Dr.-Ing.<br />

Matthias Kröger, Professur<br />

für Maschinenelemente,<br />

TU Bergakademie Freiberg<br />

Anforderungen für eine sichere Montage<br />

und Übungen zur Montage von Dichtungen.<br />

Auch Schäden an Dichtungen<br />

werden angesprochen, die etwa durch<br />

chemische Unverträglichkeiten, mechanische<br />

Schädigung bei der Montage oder<br />

durch Alterung und Verschleiß entstehen<br />

können. Weitere Informationen zu dem<br />

Seminar finden sich unter der Veranstaltungsnummer<br />

auf der Website: 02SE020.<br />

www.vdi-wissensforum.de<br />

6 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de


SOFTSTARTER<br />

14. IFK: FLUID POWER – SUSTAINABLE PRODUCTIVITY<br />

Das 14. Internationales Fluidtechnisches Kolloquium<br />

(14. IFK <strong>2024</strong>) findet vom 19. bis 21. März <strong>2024</strong> in Dresden<br />

statt und ist eine der weltweit bedeutendsten Tagungen im<br />

Bereich der fluid-mechatronischen Antriebs-, Steuerungsund<br />

Regelungstechnik. Das 14. IFK wird vom Institut für<br />

Mechatronischen Maschinenbau, Professur für Fluid-<br />

Mechatronische Systemtechnik der TU Dresden, unter<br />

Leitung von Prof. Jürgen Weber, veranstaltet. Das Motto des 14. IFK lautet „Fluid Power: Sustainable Productivity“. Aufgegriffen<br />

werden u. a. die Themen fluidtechnische Komponenten und Systeme, Design und Control, Mobile Anwendungen, Stationäre<br />

Anwendungen, Pneumatik & Robotik, Fluide und Tribologie, Energiemanagement und neue und spezielle Anwendungen. Eine<br />

begleitende Fachausstellung bietet die Möglichkeit, sich direkt über Produkte zu informieren und mit Herstellern, Forschern<br />

und Anwendern von morgen zu vernetzen.<br />

www.ifk-dresden.de<br />

VDW ERWARTET<br />

RÜCKGANG DER<br />

PRODUKTION<br />

Driving the world<br />

Standard neu definiert<br />

Die deutsche Werkzeugmaschinenindustrie<br />

erwartet<br />

<strong>2024</strong> einen Rückgang in der<br />

Produk tion von knapp 3 Prozent<br />

auf nominal 14,8 Mrd. Euro.<br />

„Das bisherige Rekordvolumen<br />

2018/2019 von 17,0 Mrd. Euro<br />

kann auch nach fünf Jahren<br />

nominal noch nicht ausgeglichen<br />

werden“, bedauert<br />

Franz-Xaver Bernhard,<br />

Vorsitzender des VDW (Verein<br />

Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken).<br />

Die Inlandsnachfrage<br />

ist mit einem Minus von<br />

14 Prozent fast doppelt so stark<br />

gesunken wie die Auslandsnachfrage.<br />

Im Jahr 2023 ist die<br />

Produktion geschätzt nominal<br />

um knapp 8 Prozent gestiegen,<br />

auf 15,2 Mrd. Euro. Real sind das<br />

aufgrund der im Jahresmittel<br />

nach wie vor hohen Inflation<br />

2 Prozent Plus. Der Export ist<br />

um 9 Prozent gewachsen. Die<br />

Exportquote erreichte knapp<br />

70 Prozent. Der Inlandsabsatz<br />

konnte mit 5 Prozent nicht ganz<br />

so stark zunehmen.<br />

www.vdw.de<br />

Standardumrichter MOVITRAC ® advanced<br />

Der kompakte Allrounder passt sich mit seinem skalierbaren Funktionspaket<br />

ideal an Ihre Ansprüche an und eröffnet so viele Einsatzmöglichkeiten.<br />

Ihre Vorteile auf einen Blick:<br />

• Sie sparen Zeit: Auto-Inbetriebnahme in wenigen Sekunden<br />

• Sie vermeiden Fehler: durchgängig steckbare Einkabeltechnik<br />

• Sie sind flexibel: Regelung von Asynchron- und Synchronmotoren<br />

ohne/mit Geber<br />

• Sie bleiben offen: Kommunikation mit gängigen Steuerungssystemen<br />

www.sew-eurodrive.de/movitrac-advanced


SOFTSTARTER<br />

DEUTSCHER NACHHALTIGKEITSPREIS<br />

GEHT AN FLENDER<br />

Antriebsspezialist Flender ist mit dem Deutschen<br />

Nachhaltigkeitspreis <strong>2024</strong> in der Kategorie Maschinenbau<br />

ausgezeichnet worden. Flender-CEO Andreas Evertz<br />

nahm die Auszeichnung bei der Preisverleihung im<br />

Maritim Hotel Düsseldorf aus den Händen von Nachhaltigkeitsforscher<br />

Prof. Kai Niebert entgegen. Flender<br />

sei Qualitätsführer für Wind- und Industrieantriebe und<br />

trage damit in herausragender Weise zur Energiewende<br />

bei. Zudem habe das Unternehmen besonders wirksame,<br />

beispielhafte Beiträge zur Transformation<br />

geleistet, damit Vorbildcharakter erworben und richtige<br />

Signale in seine Branche und darüber hinaus gesendet,<br />

begründete die Jury ihre Entscheidung. Damit stehe der<br />

Getriebehersteller aus Bocholt an der Spitze der nachhaltigen<br />

Vorreiter im Maschinenbau. „Ich bin stolz, dass<br />

Flender zusammen mit vielen anderen Unternehmen im<br />

Zentrum der Energiewende und der industriellen<br />

Transformation agiert. Wir freuen uns sehr über diese<br />

Auszeichnung. Vielen Dank an die Jury und die Stiftung<br />

Deutscher Nachhaltigkeitspreis. Vor allem aber ein<br />

großes Dankeschön an das Flender-Team und an unsere<br />

Partner“, sagte Flender-CEO Andreas Evertz.<br />

www.flender.com<br />

VERNETZEN SIE SICH MIT<br />

www.<strong>antriebstechnik</strong>.de<br />

digital.<strong>antriebstechnik</strong>.de<br />

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www.<strong>antriebstechnik</strong>.de/xing<br />

REKORDWERT BEI FORSCHUNGSAUSGABEN<br />

Der Maschinen- und Anlagenbau in Deutschland hat im Jahr 2022<br />

knapp 8,7 Milliarden Euro für Forschung und Entwicklung ausgegeben,<br />

wie der VDMA meldet. Das war eine Steigerung von knapp<br />

6 Prozent zum Vorjahr und zugleich ein Rekordwert. „Unsere Antwort<br />

auf Megatrends wie Dekarbonisierung, Automatisierung und<br />

Digitalisierung heißt Forschung und Innovation“, sagte<br />

Hartmut Rauen, stellvertretender VDMA-Hauptgeschäftsführer,<br />

anlässlich der Veröffentlichung der neuen Stifterverbandszahlen.<br />

„In fast allen Branchen basieren Produktion, Skalierung und Wettbewerbsfähigkeit<br />

auf innovativen Lösungen des Maschinenbaus.“ Auch<br />

die Zahl der Beschäftigten in Forschung und Entwicklung im Maschinen-<br />

und Anlagenbau hat laut Stifterverband im Jahr 2022 mit knapp<br />

54.000 Menschen (Vollzeitäquivalente) einen neuen Rekord erreicht.<br />

Dies entspricht einem Plus von gut 5 Prozent im Vergleich zum<br />

Vorjahr. „Unsere Branche ist der wichtigste Arbeitgeber für Ingenieurinnen<br />

und Ingenieure sowie generell für MINT-Berufe“, betont<br />

Rauen. Auch für das Jahr 2023 deutet sich an, dass der Stellenwert<br />

von Forschung und Entwicklung hoch bleibt und sogar noch weiter<br />

steigt. Laut Stifterverband rechnen die Unternehmen im Maschinenund<br />

Anlagenbau für das Jahr 2023 bei den FuE-Aufwendungen mit<br />

einem Plus von rund 5 Prozent. „Als zentraler Enabler der Industrie<br />

werden wir das FuE-Tempo weiter beschleunigen“, zeigt sich Rauen<br />

optimistisch. „Die Forschungszulage gibt uns im Maschinenbau<br />

dabei zusätzlichen Schub, weil sie themenoffen und auch für kleine<br />

und mittlere Unternehmen schnell erhältlich ist.“ Das Wachstumschancengesetz<br />

sieht eine deutliche Ausweitung insbesondere der<br />

förderfähigen Bemessungsgrundlage bei der Forschungszulage vor.<br />

„Endlich schließt sich damit auch bei Midrange Companies mit bis zu<br />

3.000 Beschäftigen die Lücke in der Innovationsförderung“, so Rauen.<br />

www.vdma.org<br />

NEUGART MIT NEUER FÜHRUNGSSTRUKTUR<br />

Der Getriebespezialist<br />

Neugart mit<br />

Hauptsitz im<br />

badischen Kippenheim<br />

bekommt mit<br />

Swen Herrmann (r.)<br />

und Holger<br />

Obergföll (l.)<br />

erstmals in der fast<br />

hundertjährigen<br />

Firmengeschichte<br />

zwei Geschäftsführer, die nicht zum Kreis der Inhaberfamilien<br />

gehören. Die Neuaufstellung der Unternehmensleitung bei der<br />

Neugart GmbH greift seit Jahresbeginn <strong>2024</strong>. Die neuen Geschäftsführer<br />

stammen dabei aus den eigenen Reihen: Swen Herrmann (44)<br />

ist bereits seit 2013 bei Neugart in verschiedenen Positionen tätig,<br />

zuletzt als Geschäftsleiter Business Development. Holger Obergföll<br />

(50) kam 2019 als Geschäftsleiter Supply Chain Management zum<br />

Unternehmen. Die bisherigen Geschäftsführer Bernd Neugart (2. v. l.)<br />

und Matthias Herr (2. v. r.)werden im Zuge der Strukturanpassung<br />

künftig in ihrer Hauptfunktion als Inhaber und Geschäftsführende<br />

Gesellschafter der Neugart Holding tätig sein. Die Rolle der Neugart<br />

Holding wird damit gestärkt: Sie bildete bisher schon das strategische<br />

Dach für die Neugart Gruppe. Jetzt wird die Neugart Holding<br />

verstärkt auf internationaler Ebene die Voraussetzungen dafür<br />

schaffen, dass sich die Unternehmen der Neugart Gruppe auch in<br />

Zukunft auf den Weltmärkten erfolgreich behaupten können.<br />

www.neugart.com<br />

8 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de


SOFTSTARTER<br />

MAINTENANCE <strong>2024</strong> WIEDER IM DOPPELPACK MIT<br />

PUMPS & VALVES<br />

Am 21. und 22. Februar <strong>2024</strong> trifft sich die Branche der industriellen<br />

Instandhaltung wieder in Dortmund – auf ihrer Leitmesse, der<br />

maintenance. Die Veranstaltung findet wieder gemeinsam mit der<br />

Pumps & Valves statt. Spannende Themen für den Austausch gibt es<br />

genug. Gezeigt werden technische Lösungen und Dienstleistungen im<br />

Bereich Wartung, Inspektion, Instandsetzung, Industrielle Software<br />

und IT, Anlagenverwaltung, Effizienzberatung, Arbeitsschutz und<br />

Produktionssicherheit, Technische Planung, Mess-, Steuer-, Regeltechnik<br />

sowie Hydraulik, Pneumatik und Antriebstechnik. Parallel zur<br />

maintenance findet <strong>2024</strong> nach drei Jahren wieder die Pumps&Valves<br />

statt. Das Rahmenprogramm für beide Messen wird als Wissenszentrum<br />

der Branche wie gewohnt breit gefächert sein und spannende<br />

Themen bieten, unter anderem das Thema Nachhaltigkeit.<br />

www.maintenance-dortmund.de<br />

WOLFGANG MAYER WIRD VORSTAND<br />

TECHNIK BEI ZIEHL-ABEGG<br />

Der Aufsichtsrat der<br />

Ziehl-Abegg SE hat<br />

Wolfgang Mayer ab<br />

Februar <strong>2024</strong> zum neuen<br />

Vorstand Technik<br />

berufen. Der 50-Jährige<br />

hat in seinen vorigen<br />

Positionen Entwicklungstätigkeiten<br />

internationalisiert.<br />

So hat er etwa in<br />

China, Ungarn, Finnland<br />

und den USA die R&D-<br />

Bereiche auf- und<br />

ausgebaut „Diese<br />

Erfahrung wird mir bei Ziehl-Abegg zugutekommen“,<br />

bekräftigt Mayer. Ein Faible hat der Maschinenbauer<br />

auch für „smarte Produktarchitektur“. Der Diplom-<br />

Ingenieur war seit 1996 für Kuka tätig. Anfangs war<br />

er für verschiedene Funktionen in der Applikationsund<br />

Softwareentwicklung verantwortlich, später<br />

leitete der Maschinenbauingenieur für Kuka Robotics<br />

Forschung und Entwicklung im Bereich Mechatronik.<br />

Seit 2020 hatte er die Funktion des CTO bei Kuka<br />

Robotics inne.<br />

www.ziehl-abegg.de<br />

Zahnriemen!<br />

Wir lieben alle


SOFTSTARTER<br />

FVA GEMEINSCHAFTSFORSCHUNG<br />

HERAUSFORDERUNGEN IN CHANCEN<br />

WANDELN<br />

Antriebe sind unverzichtbar in zahlreichen Produkten, sie sind allgegenwärtig und<br />

bilden einen wesentlichen Bestandteil globaler Märkte. Das stellt<br />

Unternehmen vor die Herausforderung, ihre Antriebssysteme international<br />

wettbewerbsfähig zu machen und dabei möglichst umweltfreundliche Lösungen<br />

zu finden. Die von der Forschungsvereinigung Antriebstechnik organisierte<br />

Gemeinschaftsforschung bietet hier eine Reihe von Chancen.<br />

Die FVA GmbH, ein Gemeinschaftsunternehmen der<br />

Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA) und<br />

der VDMA Services GmbH im VDMA, liefert mit ihrer<br />

fortschrittlichen Getriebesoftware, der FVA-Workbench,<br />

Lösungen für globale wettbewerbliche Herausforderungen. Dies<br />

erfolgt im Rahmen vorwettbewerblicher Gemeinschaftsforschung,<br />

wodurch nicht nur die Effizienz, sondern auch die<br />

Qualität der Getriebeentwicklung gesteigert werden.<br />

ANTRIEBE IM GLOBALEN WETTBEWERB<br />

Frühe Investitionen in aufstrebenden Märkten wie China und Indien,<br />

haben es deutschen Unternehmen ermöglicht, ihr Knowhow<br />

zu exportieren und lokale Präsenzen aufzubauen. Dadurch<br />

konnten originäre chinesische und indische Unternehmen international<br />

konkurrenzfähige Produkte entwickeln und vertreiben.<br />

In einem globalisierten Markt konkurrieren sie nun mit etablierten<br />

deutschen Anbietern.<br />

Der US-Markt ist geprägt durch Großunternehmen, wie Ford<br />

oder General Motors, sowie kleineren Auftragsfertigern. Antriebstechnische<br />

Entwicklungen werden dort häufig in den großen<br />

Norbert Haefke, Geschäftsführer der FVA GmbH<br />

OEMs durchgeführt. Seit 2008 zeigt Tesla, dass auch in den USA<br />

Antriebstechnik entwickelt werden kann. Laut Eurostat, dem Statistischen<br />

Bundesamt und dem VDMA betrug der Umsatz deutscher<br />

Maschinenexporte nach China im Jahr 2022 18,9 Milliarden<br />

Euro. Dadurch etablierte sich China neben den USA, die einen<br />

Umsatz von 24,9 Milliarden Euro aufwiesen, als einer der wichtigsten<br />

Handelspartner Deutschlands. Diese Länder bleiben weiterhin<br />

Schlüsselmärkte für deutsche Anbieter in der Antriebstechnik.<br />

EFFIZIENZ UND UMWELTFREUNDLICHKEIT<br />

In der Vergangenheit war das Getriebe ein Identitätsmerkmal für<br />

Marken, wie etwa bei Citroën, wo die Pfeile im Logo das leise,<br />

doppelschrägverzahnte Getriebe abbildeten. Heutzutage wird<br />

das Getriebe jedoch oft als austauschbare Massenware betrachtet,<br />

bei der der Preis häufig den Ausschlag gibt.<br />

Neben kommerziellen und technischen Gesichtspunkten gewinnen<br />

ökologische Faktoren an Bedeutung. Der Einfluss unseres<br />

Handelns auf das Klima rückt vermehrt in den Fokus vieler<br />

Unternehmen. Bei der Entwicklung CO 2<br />

-neutraler Produkte<br />

wird die Qualität zunehmend zu einem entscheidenden Aspekt.<br />

Die Herausforderung liegt folglich darin, wettbewerbsfähige<br />

Produkte zu entwickeln, die nicht nur effizient sind, sondern<br />

auch den Qualitätsanforderungen für umweltfreundliche Produkte<br />

gerecht werden. Hierbei spielen zwei Faktoren eine ent-<br />

10 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de


SOFTSTARTER<br />

scheidende Rolle: Erstens, vorwettbewerbliche Gemeinschaftsforschung<br />

und zweitens, ein flexibles Produktportfolio mit maßgeschneiderten<br />

Getriebelösungen.<br />

Betrachtet man die gegenwärtige Situation, befindet sich Europa<br />

in einer unangenehmen „Sandwichposition“ zwischen Asien<br />

und Amerika. Einerseits bieten asiatische Staaten zunehmend<br />

kostengünstige Produkte im Commodity-Bereich an, wobei staatliche<br />

Unterstützung und ein umfangreiches Arbeitskräftereservoir<br />

europäischen Anbietern die wirtschaftliche Bedienung<br />

dieses Marktsegments erschweren.<br />

Andererseits fördert die USA die heimische Produktion und bevorzugt<br />

Hersteller, die in den USA produzieren. Es ist nicht zu erwarten,<br />

dass der global zunehmende Protektionismus in den<br />

nächsten Jahren abnehmen wird.<br />

Hieraus ergibt sich für deutsche Anbieter die Notwendigkeit,<br />

sich im globalen Wettbewerb zu behaupten – insbesondere im<br />

Mittelstand. Möglicherweise bleibt uns in Europa kaum eine andere<br />

Chance als die Flucht nach vorne, indem wir uns auf technologisch<br />

anspruchsvolle Produkte im Hochpreissegment konzentrieren.<br />

Dies bedeutet aber auch, dass die bestehenden Produktportfolios<br />

überarbeitet und optimiert werden müssten, um<br />

die vorhandenen Reserven aus den Konstruktionen herauszuholen.<br />

Bei Neuentwicklungen muss von Anfang an auf maximale<br />

Leistungsdichte geachtet werden. Hierzu reichen die herkömmlichen<br />

normativen Ansätze mit ihren konservativen Annahmen<br />

nicht mehr aus.<br />

GEMEINSCHAFTSFORSCHUNG IN DER FVA<br />

Die vorwettbewerbliche Forschung, wie sie von der Forschungsvereinigung<br />

Antriebstechnik e.V. betrieben wird, ermöglicht wegweisende<br />

Erkenntnisse, ohne die eigenen Forschungs- und Entwicklungsbudgets<br />

zu belasten. Seit über fünfzig Jahren arbeiten<br />

Industrieentwickler und wissenschaftliche Forscher gemeinsam<br />

in der FVA an grundlegenden Fragen der Antriebs technik. Diese<br />

Form der industriellen Gemeinschaftsforschung bildet die Basis<br />

für Innovationen.<br />

Aktuelle Analysen aus dem FVA-TechRadar zeigen, dass die<br />

deutsche Antriebstechnik gut für zukünftige Entwicklungen gerüstet<br />

ist. Technologien wie Höchstdrehzahlen für die Wasserstoffverdichtung<br />

und langjährige Reibungsoptimierungen sind<br />

bereits fest im Repertoire verankert. Im Hinblick auf die zuvor<br />

genannten Herausforderungen ist der zweite Faktor komplexer.<br />

Es geht nicht nur um bewährte, geprüfte und erfolgreiche Produktlinien,<br />

sondern auch um die grundlegenden Unternehmensphilosophien.<br />

Erfolgreiche Unternehmen zeichnen sich durch<br />

ihr Verständnis für die Kundenwünsche aus und bieten maßgeschneiderte<br />

Produkte an, die exakt auf diese Bedürfnisse zugeschnitten<br />

sind.<br />

02 Enge Kooperation zwischen<br />

Forschungseinrichtungen und<br />

FVA-Mitgliedern wird zu einem Treiber<br />

für Innovationen<br />

01 Norbert Haefke,<br />

Geschäftsführer der FVA GmbH<br />

Die FVA-Workbench ist mehr als nur eine Software für Getriebedesign<br />

– sie fungiert als Brücke zwischen Gemeinschaftsforschung<br />

und effizienter Anwendung. Die Plattform übersetzt<br />

Forschungsergebnisse der Antriebstechnik in praxisrelevante<br />

Formate und bleibt stets auf dem neuesten Stand. Dies beschleunigt<br />

maßgeblich die Entwicklung und Innovation in der Antriebstechnik.<br />

Mit ihrer Zuverlässigkeit und benutzerfreundlichen Ausrichtung<br />

agiert die FVA-Workbench als verlässlicher Berater in<br />

dynamischen und volatilen Zeiten.<br />

Komplexe Zusammenhänge lassen sich in ihr einfach darstellen,<br />

was die Simulation und Bewertung von Einflüssen erleichtert.<br />

Der hohe Grad an Automatisierung ermöglicht Ingenieuren,<br />

sich auf das Wesentliche zu konzentrieren, anstatt sich mit dem<br />

Abschreiben von Tabellen und Datenblättern aufzuhalten.<br />

Die holistischen Betrachtungsmöglichkeiten erlauben eine<br />

umfassende Herangehensweise an Getriebeentwicklungen – von<br />

der Konzeption bis zur Optimierung in allen Phasen. Sowohl die<br />

Wahl der Getriebebauform als auch die Feinheiten der Gehäusesteifigkeit<br />

können einfach berücksichtigt werden.<br />

Die in der Software verwendeten Berechnungsmethoden basieren<br />

auf Ergebnissen deutscher Spitzenforschung. Mitglieder<br />

der FVA begleiten die Projekte und bringen ihre Expertise ein,<br />

was ihnen eine bedarfsgerechte Gestaltung und einen tieferen<br />

Einblick in die Hintergründe der Verfahren ermöglicht. Diese<br />

weltweit einzigartige Verbindung zwischen Forschung und Praxis<br />

erlaubt den FVA-Mitgliedern, sowohl von den Erkenntnissen<br />

zu profitieren als auch aktiv an der Weiterentwicklung der Antriebstechnik<br />

teilzuhaben. Die enge Kooperation zwischen Forschungseinrichtungen<br />

und FVA-Mitgliedern wird so zu einem<br />

zentralen Treiber für Innovationen in der Branche und bietet die<br />

Möglichkeit, abseits des allgemeinen Wissens leistungsfähige<br />

und technisch anspruchsvolle Produkte effizient zu entwickeln.<br />

Die Experten der FVA sind auch in anderen zukunftsweisenden<br />

Themen des deutschen Maschinenbaus versiert. Dank des REXS-<br />

Modells (Reusable Engineering Exchange Standard) können Daten<br />

nahtlos zwischen verschiedenen Programmen ausgetauscht<br />

werden, wodurch Abschreibfehler und Übertragungsprobleme<br />

eliminiert werden. Durch die Standardisierung der REXS-Schnittstelle<br />

in der Asset Administration Shell ist das Getriebe vollständig<br />

in die vernetzte Industrie 4.0 integriert und beschreitet somit<br />

einen wegweisenden Pfad in Richtung digitaler Innovation.<br />

Denn nur durch den Vorsprung im Know-how und die konsequente<br />

Anwendung desselben wird es möglich sein, sich im internationalen<br />

Vergleich behaupten zu können.<br />

Bilder: FVA GmbH<br />

www.fva-service.de<br />

www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 11


SOFTSTARTER<br />

TRENDS FÜR KLEINE ANTRIEBE<br />

DETOXING UND SIMPLEXITY IN DER<br />

AUTOMATISIERUNG<br />

Zukunftstrends beschreiben Veränderungen und Strömungen in allen<br />

Bereichen der Gesellschaft, Wirtschaft oder Technologie, die eine neue<br />

Bewegung beziehungsweise Marschrichtung auslösen. Zu den aktuellen<br />

Megatrends zählen beispielsweise Globalisierung, Dekarbonisierung,<br />

Digitalisierung, Individualisierung, aber auch Detoxing, also das Entfernen von<br />

Giften, sowie Simplexity, was die Vereinfachung komplexer Strukturen<br />

bezeichnet. Auch in der Antriebstechnik werden diese Trends Wirkung zeigen.<br />

Ellen-Christine Reiff, M.A., Alex Homburg, Dipl.-Wirt. Ing., Redaktionsbüro Stutensee<br />

12 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de


SOFTSTARTER<br />

Immer wieder stellen Zukunftsforscher ihre Erkenntnisse über<br />

aktuelle Zukunftstrends vor. Diese Trends werden sämtliche<br />

Bereiche des menschlichen Lebens beeinflussen. Faulhaber<br />

hat diesen Gedanken zu Ende gedacht und überlegt, wie etwa<br />

der Trend „Detoxing“ sich auf die Antriebstechnik auswirken<br />

wird. Das Wort Detoxing stammt aus dem Griechischen und bedeutet<br />

„weg vom Gift“. Das hat Faulhaber nicht mehr nur auf<br />

Nachhaltigkeits- und Umweltaspekte in der eigenen Produktion<br />

bezogen. Stattdessen gingen die Antriebsspezialisten der Frage<br />

auf den Grund, wie Antriebssysteme zu innovativen Entgiftungsmethoden<br />

beitragen können. Die Antriebe selbst können zwar<br />

nichts entgiften, aber zum Beispiel dabei helfen, dass in der<br />

Landwirtschaft umweltschonender gearbeitet wird, beispielsweise<br />

durch punktgenaue Düngerdosierung oder Unkrautbekämpfung<br />

ohne Chemie.<br />

SMART FARMING SCHONT DIE UMWELT<br />

Solche Smart-Farming-Konzepte setzen sich immer mehr durch.<br />

Anders als die traditionellen landwirtschaftlichen Großgeräte<br />

sind die Maschinen und Komponenten des Smart Farming in der<br />

Regel kompakter und leichter. Das heißt, dass für die Motoren oft<br />

nur wenig Einbauplatz vorgesehen ist. Trotzdem müssen sie als<br />

Antriebe genug Kraft liefern, um die jeweilige Aufgabe in zahllosen<br />

Zyklen zuverlässig zu bewältigen.<br />

Eine typische Anwendung ist das gezielte Ausbringen von<br />

Dünger. Das Düngergranulat gelangt im Optimalfall zielgenau<br />

dosiert auf das Feld. Hinter der individuellen Zuführung steckt<br />

eine ausgeklügelte Technik: Das Düngemittel wird durch mehrere<br />

Trichter zu sechs Dosierwellen mit je fünf Segmenten geführt.<br />

Die Steuerung kommuniziert über CAN-Bus mit den Dosierwellen.<br />

Deren Nockenräder unterteilen dann das Granulat in kleine<br />

Portionen. Danach wird das Granulat per Gebläse mit einem<br />

Luftstrom beschleunigt und zum Auslass befördert. Treibende<br />

Kraft der einzelnen Nockenrad-Segmente sind bürstenlose<br />

Flachmotoren der Reihe 4221…BXT. Bei nur 42 mm Durchmesser<br />

liefern sie dank innovativer Wickeltechnik und optimierter Auslegung<br />

ein Drehmoment von 134 mNm. Sie wurden außerdem<br />

mit einem applikationsspezifischen Getriebe ausgestattet. Die<br />

Drehzahl des Motors regelt dann die Menge des ausgebrachten<br />

Düngers.<br />

Der Trend zum Detoxing lässt sich aber auch bei der Unkrautbekämpfung<br />

verfolgen: Werden hier weniger oder keine Herbizide<br />

eingesetzt, besteht weniger Bedarf, den Körper zu entgiften.<br />

Wenn auf dem Feld zum Beispiel Roboter eingesetzt werden, die<br />

mittels gezielter Laserbestrahlung unerwünschte Unkräuter verbrennen,<br />

kann auf Chemie verzichtet werden. Treibende Kraft<br />

für die präzise Positionierung des Laserstrahls sind kompakte<br />

Antriebssysteme von Faulhaber, die ihre Aufgabe in zahl losen<br />

Zyklen zuverlässig erledigen, dabei hocheffizient arbeiten und<br />

robust genug sind, um auch unter rauen Umgebungsbedingungen<br />

auf dem Feld dauerhaft zu funktionieren.<br />

01<br />

01 Weniger Belastung für den Körper: In der Insulinpumpe sorgen<br />

Kleinstantriebe für eine präzise und kontinuierliche Arzneimitteldosierung<br />

02 Detoxing beginnt bereits in der Landwirtschaft<br />

02<br />

www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 13


SOFTSTARTER<br />

Der zweite Zukunftstrend, den die Antriebsspezialisten von<br />

Faulhaber in der eigenen Entwicklung umsetzen, ist „Simplexity“.<br />

Damit bezeichnet die Zukunftsforschung die einfache, möglichst<br />

intuitive Bedienbarkeit von komplexen Systemen, also auch die<br />

Anwenderfreundlichkeit technischer Geräte, zu denen auch Antriebe<br />

zählen.<br />

Die analogen Zeiten sind in der Antriebstechnik weitgehend<br />

Geschichte. In der modernen Automatisierungstechnik sind vernetzte<br />

Lösungen Stand der Technik. Anlagenbauer stehen dabei<br />

vor der Herausforderung, Antriebe in heterogene Systeme zu integrieren,<br />

in denen 50-W-Servos gleichberechtigt neben Antrieben<br />

mit mehreren KW Leistung betrieben werden. Wo früher<br />

Kleinstservos durchaus auch über analoge Sollwerte oder einfache<br />

RS232-Schnittstellen eingebunden wurden, sind zum Beispiel<br />

in Robotik und Maschinenbau die durchgängige Verfügbarkeit<br />

von Standardkommunikationsschnittstellen wie EtherCAT<br />

bis hin zu kleinen Baugrößen eher die Regel als die Ausnahme.<br />

Die Antriebskonfiguration ist dadurch heute deutlich komplexer<br />

als noch vor einigen Jahren. Allerdings sollte sie im Sinne von<br />

Simplexity für den Anwender nicht komplizierter sein.<br />

Im Kern begegnet Faulhaber den Anforderungen aus den heterogenen<br />

Anlagen mit einem deutlich erweiterten Produktsupport.<br />

Anwender aus Robotik und Maschinenbau sind Experten für ihre<br />

Prozesse, die Details der Antriebskonfiguration sind eher eine<br />

Hürde. Großen Wert legt Faulhaber daher auf eine möglichst einfache<br />

Inbetriebnahme unterschiedlichster Antriebskonfigurationen<br />

mit dem kostenlos verfügbaren Faulhaber Motion Manager.<br />

03 Der bürstenlose<br />

Flachläufer der Serie BXT<br />

regelt die Düngermenge<br />

über die Motordrehzahl<br />

PATIENTENGERECHTE MEDIZINTECHNIK<br />

Ein weiterer Bereich, in dem innovative Antriebssysteme zu einem<br />

Detoxing beitragen können, ist die Medizintechnik, zum<br />

Beispiel bei der Insulinversorgung von Diabetespatienten. Hier<br />

gibt es seit einiger Zeit Insulinpumpen, die der Patient am Körper<br />

trägt. Sie geben kontinuierlich eine kleine Menge Insulin ab. Das<br />

nach den Mahlzeiten zusätzlich benötigte Insulin lässt sich per<br />

Knopfdruck steuern. Für die meisten Anwender ist das eine große<br />

Erleichterung und bedeutet weniger Stress für deren Körper.<br />

Zentraler Bestandteil der Insulinpumpen ist eine Ampulle mit<br />

dem Insulin, das bei Bedarf mit der batteriebetriebenen Pumpe<br />

über einen Katheter und eine Kanüle in den Körper gelangt. Ein<br />

kleiner Motor drückt über die Gewindestange den Stopfen der<br />

Insulinampulle so nach vorne, dass Insulin abgegeben wird. Die<br />

Anforderungen an den Motor sind dabei äußerst hoch: Um das<br />

tragbare Gerät leicht halten zu können, muss der Motor kompakt<br />

sein, in der Regel darf der Durchmesser nicht mehr als etwa<br />

10 mm betragen. Dabei muss er eine zuverlässige und präzise<br />

Leistung erbringen, denn sowohl zu wenig als auch zu viel Insulin<br />

sind für den Patienten schädlich. Zudem muss er wegen des<br />

Batteriebetriebs sehr effizient arbeiten. Faulhaber stellt dafür<br />

verschiedene Motorentechnologien zur Verfügung: Motoren mit<br />

Edelmetallbürsten, bürstenlose Motoren mit 2-Pol-Technologie<br />

sowie Schrittmotoren.<br />

Mittlerweile zeichnen sich weitere Anwendungsgebiete für<br />

diese Technologie ab. Auch bei chronischen Krankheiten wie etwa<br />

Parkinson oder bei Immundefekten sind Patienten auf regelmäßige<br />

Injektionen angewiesen.<br />

ANTRIEBSSYSTEME SCHNELL INS FELD BRINGEN<br />

SOFTWARE FÜR SPEED- UND<br />

MOTION-CONTROLLER<br />

Die Software bietet dem Anwender eine umfangreiche Unterstützung<br />

bei Inbetriebnahme und Konfiguration. Die grafische<br />

Benutzeroberfläche ermöglicht eine einheitliche und intuitive<br />

Vorgehensweise unabhängig von der Gerätefamilie und der verwendeten<br />

Schnittstelle. Neben einem neu gestalteten Bereich zur<br />

einfachen Inbetriebnahme und Konfiguration der Antriebssysteme<br />

enthält der neue Motion Manager verschiedene Tools<br />

zum Bedienen und Beobachten des Antriebsverhaltens, eine Entwicklungsumgebung<br />

für Ablaufprogramme und einen Wartungsbereich<br />

für Diagnosen und Firmware-Update. Bei der Konfiguration<br />

werden die Gegebenheiten der Anwendung berücksichtigt,<br />

der Austausch von Antrieben wird unterstützt und der direkte<br />

Zugriff aufs Handbuch ist ebenfalls möglich.<br />

Die nächste Hürde für die Anwender stellt dann die Integration<br />

der lauffähigen Achsen in die verschiedensten SPS-Umgebungen<br />

dar. Hilfe lässt sich im Supportbereich der Homepage<br />

finden. Hier erleichtern vorbereitete Anwendungsbeispiele und<br />

Application-Notes die Arbeit. Wo nötig schalten sich die Antriebsexperten<br />

über Teamviewer auf die Kundenanlage auf.<br />

Bilder: Faulhaber, click_and_photo – stock.adobe.com, Rauch<br />

www.faulhaber.com<br />

DIE IDEE<br />

„Mit der Verbindung der Megatrends<br />

mit Anwendungen aus der Antriebstechnik<br />

im Rahmen unserer Kundenveranstaltung<br />

‚Innovation & Trends‘<br />

wollten wir unseren Kunden zeigen,<br />

wie eng technische Entwicklungen<br />

und gesellschaftliche Trends<br />

verbunden sind. Unter Umständen<br />

kann dieser Gedanke weitere<br />

Innovationen anstoßen.“<br />

Dipl.-Ing. (BA) Andreas Seegen,<br />

Leiter Marketing, Dr. Fritz Faulhaber<br />

GmbH & Co. KG, Schönaich<br />

14 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de


MARKTPLATZ<br />

MODULARE SERVOMOTOREN<br />

Beckhoff erweitert<br />

sein Portfolio um eine<br />

modulare Servomotor-<br />

Baureihe mit integrierter<br />

Wasserkühlung.<br />

Die AM8300-Servomotoren<br />

erreichen<br />

eine äußerst hohe<br />

Leistungsdichte durch<br />

die effziente Kühlung. Auf kleinstem Bauraum kann je nach<br />

Baugröße eine Nennleistung von bis zu 40 kW abgegeben<br />

werden. Gegenüber vergleichbaren konvektionsgekühlten<br />

Motoren steigt das Stillstandsdrehmoment um das Dreifache.<br />

Technologisch basiert die AM8300-Serie auf der bewährten<br />

Baureihe AM8000 und deren Baukastensystem mit seiner<br />

großen Vielfalt an Optionen. Mit der Wasserkühlung steigt<br />

zwar das Drehmoment, das Rotorträgheitsmoment bleibt aber<br />

konstant. Dies zeigt sich in der hohen Dynamik der Servomotoren.<br />

Besonders geeignet sind sie in Anwendungen mit<br />

höheren Drehzahl- und Drehmomentanforderungen. Durch die<br />

Wasserkühlung und die Schutzart IP65 ist der AM8300 auch für<br />

anspruchsvolle Umgebungsbedingungen und hohe Umgebungstemperaturen<br />

geeignet.<br />

www.beckhoff.com<br />

LASTSPITZEN KAPPEN MIT EMS<br />

Moog stellt ein neues<br />

Energiemanagement-<br />

System (EMS) für<br />

Maschinen mit<br />

Elektrohydrostatischen<br />

Antriebssystemen<br />

vor. Im Maschinenbau<br />

werden immer<br />

mehr Antriebssysteme<br />

vom servohydraulischen Drosselprinzip auf Elektrohydrostatische<br />

Antriebssysteme (EAS) umgestellt. Die 4-Quadrantenfähigkeit<br />

der bei dieser Technologie eingesetzten elektrohydrostatischen<br />

Pumpeneinheit und Servoregler erlaubt es in<br />

Kombination mit dem neuen Energiemanagement-System,<br />

regenerative Leistungsflüsse, die beim Bremsen oder durch<br />

Druckentlastung entstehen, zu speichern und wieder zu<br />

nutzen. Das EMS besteht aus Ein- und Ausspeisung sowie<br />

Energiespeicher. Es eignet sich besonders für oszillierende<br />

Anwendungen bei denen sehr hohe positive und negative<br />

Leistungsspitzen auftreten und eher geringe Prozessenergien<br />

benötigt werden. Beispiele sind elastische Materialprüfungen<br />

oder Gaskompressoren und Druckübersetzer. Auch bei Umformpressen,<br />

Spritzgießmaschinen und Hexapoden sind diese<br />

Peak-Shaving-Ansätze sinnvoll.<br />

www.moog.com<br />

NACH GRÖSSERER ENERGIEEFFIZIENZ STREBEN<br />

Um die Produktivität zu erhöhen und gleichzeitig Umweltbelastungen zu reduzieren,<br />

entwickelt ABB ressourceneffiziente Produkte. Lösungen wie Synchron-Reluktanzmotoren<br />

senken laut Unternehmen den Energieverbrauch im Prozess um bis zu 25 %. Auch<br />

für das intelligente Management aller Energieströme hat ABB passende Lösungen. Der<br />

„ABB Ability Energy and Asset Manager“ unterstützt Anwender beim Erkennen und<br />

Verstehen von Schwachstellen und Zusammenhängen, indem er die Erfassung und die<br />

Analyse des Energieflusses von Anlagen und ganze Standorten ermöglicht.<br />

www.abb.com<br />

Das Multitalent<br />

SD4S - High-Speed-Frequenzumrichter<br />

oder hochdynamischer Servoverstärker<br />

Jetzt Produktvideo<br />

ansehen:<br />

UMFANGREICHE ANTRIEBSFUNKTIONEN<br />

KOMPAKT<br />

Kundenspezifische<br />

Lösungen möglich<br />

www.sieb-meyer.de<br />

FLEXIBEL<br />

LEISTUNGSFÄHIG<br />

www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 15


UMRICHTERTECHNIK<br />

HOCHGESCHWINDIGKEITSANWENDUNGEN<br />

FREQUENZUMRICHTER<br />

HELFEN SPAREN<br />

Mit verbesserter Prozessorleistung und<br />

erweiterten Regelfunktionen trägt die neue<br />

SD4x-Frequenzumrichter-Familie von Sieb & Meyer<br />

dazu bei, Energieverbrauch und CO 2<br />

-Emissionen zu<br />

reduzieren. Dies gilt zum einen für die Anwendung<br />

selbst, deren Wirkungsgrad durch den Einsatz der<br />

innovativen Gerätetechnologie steigt. Zum anderen<br />

schaffen die Antriebs- und Steuerungslösungen der<br />

Lüneburger Hochgeschwindigkeits-Spezialisten zum<br />

Teil erst die Voraussetzung für bestimmte<br />

klimafreundliche Applikationen, die wiederum die<br />

Energiewende befördern.<br />

Markus Finselberger, Vertriebsleiter Antriebselektronik, Sieb & Meyer AG, Lüneburg<br />

„Im internationalen Vergleich nimmt Deutschland heute<br />

bei den Energiepreisen eine Spitzenstellung ein“, erklärt<br />

Torsten Blankenburg, CTO der Sieb & Meyer AG. „Das ist eine<br />

starke Motivation, die Effizienz von Industrieprozessen<br />

zu verbessern und dabei gleichzeitig Kosten und CO 2<br />

einzusparen.<br />

Hinzu kommt der CO 2<br />

-Preis, der in Zukunft immer<br />

weiter steigen wird. Das heißt, letztendlich sind die<br />

beiden Treiber für eine CO 2<br />

-Reduzierung wirtschaftliche<br />

und natürlich umwelttechnische Betrachtungen.“<br />

HOHE PWM-FREQUENZEN<br />

Mit seiner SD4x-Frequenzumrichter-Familie für Hochgeschwindigkeitsanwendungen<br />

leistet Sieb & Meyer einen<br />

direkten Beitrag, den Wirkungsgrad verschiedener Applikationen<br />

deutlich zu verbessern und dadurch am Ende bares<br />

Geld zu sparen.<br />

„Unsere Frequenzumrichter reduzieren die Motorerwärmung<br />

und erhöhen gleichzeitig den System-Wirkungsgrad<br />

um mehrere Prozentpunkte“, bilanziert Torsten Blankenburg.<br />

„Zum Beispiel im Fall einer 200-kW-Applikation konnte eine<br />

Wirkungsgradsteigerung von ca. 2 % erreicht werden. Dies<br />

16 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de


UMRICHTERTECHNIK<br />

bedeutet im 24/7-Betrieb 39 MWh pro Jahr und entsprechend<br />

10.000 € bei einem Strompreis von 0,26 € pro kWh. Gleichzeitig<br />

emittiere ich 15 Tonnen weniger CO 2<br />

. Das bedeutet bei einer CO 2<br />

-<br />

Abgabe von aktuell 30 €/t eine weitere Ersparnis von 450 €.“ Die<br />

zweiprozentige Steigerung des Wirkungsgrads, so Blankenburg,<br />

haben Messreihen unterschiedlicher Kunden bestätigt.<br />

Das Alleinstellungsmerkmal der Frequenzumrichtertechnologie<br />

von Sieb & Meyer sind zum einen die hohen Schaltfrequenzen<br />

der Pulsweitenmodulation (PWM), die die Frequenzumrichter<br />

der SD4x-Generation bereitstellen können. „Unser Standard<br />

bei der Nennfrequenz ist das Maximum vieler Marktbegleiter. Das<br />

heißt, unsere Geräte sind auf PWM-Frequenzen ausgelegt und dadurch<br />

für Hochgeschwindigkeits-Anwendungen geeignet. Der<br />

Anwender muss also keine Abstriche bei der Leistungsfähigkeit<br />

der Geräte machen. Darüber hinaus sind unsere maximalen Frequenzen<br />

beispielsweise bei der SD4S-Serie noch einmal doppelt<br />

so hoch, wie bei vergleichbaren Wettbewerbsgeräten“, erläutert<br />

Torsten Blankenburg.<br />

Durch die hohe Schaltfrequenz der Frequenzumrichter von<br />

Sieb & Meyer lässt sich gerade bei niederinduktiven Motoren der<br />

für die Motorerwärmung relevante Rippelstrom signifikant senken.<br />

Denn während beispielsweise bei einer Frequenz von 8 kHz<br />

das Ausgangssignal stark von der gewünschten Sinusform abweicht,<br />

erzeugen 32 kHz eine fast perfekte Sinuskurve. Und je<br />

perfekter die Sinuswelle, desto geringer ist wiederum die Erwärmung,<br />

die im Rotor stattfindet.<br />

DAS M STEHT FÜR MULTILEVEL<br />

Neben den hohen PWM-Frequenzen stellt die SD4x-Familie auch<br />

entsprechend hohe Ausgangsfrequenzen zur Verfügung. Diese<br />

erlauben nicht nur hohe Motor-Drehzahlen, sondern darüber<br />

hinaus auch den Einsatz 4-poliger statt 2-poliger Motor-Designs.<br />

„Für ein 4-poliges Design benötigt der Motorenhersteller für die<br />

gleiche Drehzahl die doppelte Ausgangsfrequenz, er kann den<br />

Motor aber insgesamt viel kürzer und kompakter bauen und auf<br />

diese Weise mechanische Schwingungen im Hochgeschwindigkeitsantrieb<br />

minimieren“, beschreibt Torsten Blankenburg den<br />

Zusammenhang. „Durch die hohen Ausgangsfrequenzen schaffen<br />

wir also Freiheitsgrade für den Motorhersteller, kompakte Motoren<br />

mit hoher Leistungsdichte zu bauen. Diese wiederum sind<br />

die Voraussetzung für effiziente Highspeed-Applikationen mit<br />

hohem Wirkungsgrad, wie beispielsweise Turbokompressoren,<br />

die sich mit einem 2-poligen Motor gar nicht realisieren lassen.“<br />

Ein weiterer technologischer Kniff zur Steigerung des Wirkungsgrads<br />

einer Anwendung ist der Einsatz der PWM-Modulation<br />

mit einer Multilevel-Endstufe. Diese reduziert die Wirbelstromverluste<br />

im Rotor und dadurch die Motorerwärmung.<br />

Darüber hinaus wird nur mit der halben Spannung geschaltet<br />

und dadurch die Beanspruchung der Isolation verringert.<br />

Sieb & Meyer stellt die Multilevel-Technologie in seiner SD4M-<br />

Serie zur Verfügung – das M in der Typenbezeichnung steht dabei<br />

für Multilevel.<br />

OPTIMIERTE REGELUNG VON IPM-MOTOREN<br />

01 Die PWM-Modulation mit einer<br />

Multilevel-Endstufe reduziert die Wirbelstromverluste<br />

im Rotor und dadurch die<br />

Motorerwärmung<br />

Zu den Talenten der SD4x-Familie gehört auch die optimierte Regelung<br />

von IPM-Motoren. IPM-Motoren stellen deutlich höhere<br />

Anforderungen an den Frequenzumrichter. So muss der Stromwinkel<br />

in Abhängigkeit des Betriebspunktes optimal in die Maschine<br />

eingeprägt werden, um in jedem Betriebspunkt das maximal<br />

mögliche Drehmoment herauszuholen. Für einen optimalen<br />

Wirkungsgrad ist darüber hinaus die Abhängigkeit der Motorinduktivität<br />

von Strom und Frequenz zu berücksichtigen. Die<br />

SD4x-Frequenzumrichter können die beschriebenen Abhängigkeiten<br />

durch spezielle Regelstrukturen genau erfassen und im<br />

jeweiligen Arbeitspunkt optimal regeln, sodass sich immer das<br />

optimale Moment bei gleichzeitig geringstem Motorstrom ergibt.<br />

Das minimiert die Verluste in Motor und Umrichter, verbessert<br />

die Energiebilanz und reduziert die CO 2<br />

-Emissionen.<br />

Wie sich der Einsatz der Frequenzumrichter von Sieb & Meyer<br />

in der Praxis auswirkt, zeigt das Beispiel einer Abwasseraufbereitungsanlage,<br />

die mit Turboverdichtern oder Turbokompressoren<br />

belüftet wird. Die Hauptcharakteristik dieser Anwendung ist der<br />

Rund-um-die Uhr-Betrieb der Verdichter bzw. Kompressoren an<br />

365 Tagen im Jahr. Entsprechend ist die Anlageneffizienz ein<br />

wichtiges Thema, eine möglichst geringe Motorerwärmung die<br />

große Herausforderung. Sieb & Meyer löst diese Anforderungen<br />

mit seinem SD4M mit Multilevel-Endstufe. Auf diese Weise kann<br />

der Wirkungsgrad der Turboverdichter bzw. –kompressoren um<br />

mehrere Prozentpunkte erhöht werden.<br />

Ein weiteres Anwendungsbeispiel sind Schnellladelösungen<br />

für Regionen mit schwacher Netzstruktur. Die Schnellladestation<br />

arbeitet in Verbindung mit einem Schwungmassenspeicher, auch<br />

Flywheel genannt, der die zum Laden des Elektro-Fahrzeugs benötigte<br />

Energie bereitstellt und zwischen den Ladevorgängen erneut<br />

Energie speichern kann. Die große Herausforderung dieser<br />

Anwendung ist das Hochvakuum, unter dem der Rotor des Flywheels<br />

arbeitet. Durch dessen hohe Isolationswirkung kann die<br />

Wärmeabfuhr ausschließlich über Strahlungswärme erfolgen.<br />

Darüber hinaus handelt es sich um ein magnetgelagertes, sprich<br />

kontaktloses System, so dass die Rotorwärme nicht über die<br />

Lagerung ausgeschleust werden kann. „Das heißt, dieses System<br />

benötigt die geringstmögliche Erwärmung, damit es überhaupt<br />

vernünftig arbeiten kann“, fasst Torsten Blankenburg zusammen.<br />

„Unsere Frequenzumrichter produzieren ein Minimum an Wärme,<br />

so dass sie solche Anwendungen optimal unterstützen beziehungsweise<br />

zum Teil überhaupt erst möglich machen.“<br />

ABWÄRMEKRITISCHE ANWENDUNGEN<br />

Unter anderem haben heute Rechenzentren extrem hohe Aufwendungen<br />

für das Kühlen ihrer Systeme. Gefragt sind deshalb<br />

hocheffiziente Klimageräte, die sich optimalerweise mit risikoarmen<br />

Kältemitteln betreiben lassen. Der Einsatz von Turbo-<br />

Technologie in Kombination mit Wasser als Kältemittel bietet<br />

hier eine nachhaltige Lösung. Eine besondere Herausforderung<br />

www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 17


UMRICHTERTECHNIK<br />

02 Mit der SD4x-<br />

Produkt familie existiert ein<br />

Baukasten an unterschiedlichen<br />

Antriebsfunktionen,<br />

der für jedes Highspeed-<br />

Applikationsfeld eine<br />

Option bietet<br />

ist dabei der verwendete Hochgeschwindigkeits-Synchronmotor mit<br />

hoher Leistungsdichte, der nur eine geringe Rotorerwärmung erlaubt<br />

und hocheffizient angetrieben werden muss. Dabei reduziert die<br />

Folien lagerung die mögliche Abfuhr der Rotorwärme zusätzlich auf<br />

ein Minium.<br />

„Wir sind in diesem Anwendungsfall praktisch der Enabler“, kommentiert<br />

Torsten Blankenburg. „Denn für diese Anwendung ist ein Kompressor<br />

mit hoher Leistungsdichte notwendig, und der Motor muss entsprechend<br />

hocheffizient angetrieben werden bei gleich zeitig geringer<br />

Erwärmung. Das ist die Voraussetzung, um so ein System überhaupt<br />

zum Laufen zu bringen. Die Lösung ist hier unser SD2S, das Vorgängermodell<br />

des SD4S, den wir kundenspezifisch angepasst haben.“<br />

Im Bereich der Grün-Strom-Erzeugung über ORC- (Organic Rankine<br />

Cycle) oder Mikrogasturbinen sorgt die SD4M-Serie von Sieb & Meyer<br />

für das geforderte hohe Maß an Effizienz. Denn sowohl bei der Verstromung<br />

von Biogas als auch von Abwärme über den ORC-Prozess müssen<br />

Hochgeschwindigkeits-Generatoren effizient betrieben werden,<br />

um den bestmöglichen Wirkungsgrad zu generieren. Beide Prozesse<br />

basieren auf einem Turboverdichter, welcher die Turbine mit Verbrennungsgasen<br />

bzw. dem verdampften Kältemittel aus dem ORC-Prozess<br />

speist. Die zur Verfügung stehenden Varianten mit DC-Versorgung<br />

ermöglichen dabei die Kopplung mit externen Ein speisenetzteilen,<br />

welche auf die weltweit unterschiedlichen Netz bedingungen optimiert<br />

sind.<br />

DIE SD4X-FAMILIE<br />

Aktuell umfasst die SD4x-Familie die SD4B-, die SD4S- und die SD4M-<br />

Serie. Den SD4S gibt es in den Baugrößen B, C und D, mit insgesamt<br />

7 Geräte-Varianten für unterschiedliche Spannungs- und Leistungsklassen.<br />

Der SD4M steht in 4 Baugrößen mit 7 Leistungsklassen im<br />

Bereich 83 kVA bis 554 kVA zur Verfügung. „Zurzeit arbeiten wir an<br />

der Ausweitung der Leistungsklassen innerhalb der SD4S-Serie“,<br />

blickt Torsten Blankenburg in die Zukunft. „Unser erklärtes Ziel ist es,<br />

dass wir unsere komplette SD2S-Serie <strong>2024</strong> durch die SD4S-Serie ersetzen<br />

können.“<br />

Bilder: Kletr – stock.adobe.com; Sieb & Meyer<br />

www.sieb-meyer.de<br />

DIE IDEE<br />

„Mit der SD4x-Familie bietet<br />

Sieb & Meyer dem Anwender einen<br />

Baukasten an unterschiedlichen<br />

Antriebsfunktionen, so dass für<br />

jedes Highspeed-Applikationsfeld<br />

jeweils die optimale Antriebsfunktion<br />

zur Verfügung steht.<br />

Ob Fräs- und Schleifspindeln,<br />

Turbo verdichter und -Kompressoren,<br />

Turbinen, Schraub- und Presstechnik,<br />

Servo-Positionierung oder Wafer-<br />

Dicing – Sieb & Meyer hat nicht nur<br />

eine Lösung, sondern immer die<br />

optimale. Softwareseitig und durch<br />

verschiedene Geberschnittstellen<br />

besteht die Möglichkeit, die<br />

unterschiedlichsten Applikationen<br />

zu unterstützen.“<br />

Torsten Blankenburg, CTO bei<br />

Sieb & Meyer, Lüneburg<br />

18 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de


DREIMAL MEHR DRIVE<br />

Bosch Rexroth zeigte<br />

auf der SPS 2023 drei<br />

neue Lösungen aus dem<br />

Antriebsportfolio<br />

Ctrl-X-Drive. Das<br />

Unternehmen entwickelt<br />

sein Angebot<br />

an Servoantrieben<br />

konsequent weiter:<br />

Durch die Integration in die Produktfamilie Ctrl-X-Drive<br />

profitieren Anwender von der Offenheit, Skalierbarkeit und<br />

Flexibilität des kompletten Automatisierungsbaukastens. Ab<br />

sofort steht ein neuer Servoantrieb für den Leistungsbereich<br />

von 0,05 bis 1,5 kW zur Verfügung. Er ist 50 Prozent kleiner<br />

als die vorherige Antriebsgeneration Indra-Drive-Cs und<br />

bietet zudem verschiedene Features, wie etwa eine virtuelle<br />

Inbetriebnahme über den digitalen Zwilling. Außerdem<br />

präsentierte das Unternehmen die dritte Generation schaltschrankloser<br />

Antriebe. Das IP65-Antriebssystem ermöglicht<br />

hohe Flexibilität durch seine Einzel- und Doppelachskonstruktion,<br />

eine skalierbare Anzahl an Achsen, verschiedene<br />

Kühlungskonzepte, Multi-Ethernet und Multi-Encoder,<br />

konfigurierbare Erweiterungen und vieles mehr. Eine neue<br />

Servoklemme für den Kleinspannungsbereich 24 V / 48 V<br />

komplettiert das Portfolio. Sie zeichnet sich unter anderem<br />

durch hohe Leistungsdichte, weniger Verkabelung, passive<br />

Kühlung sowie schnelle und einfache Inbetriebnahme aus.<br />

www.boschrexroth.com<br />

NEUER DICHTUNGSWERKSTOFF FÜR DIE<br />

LEBENSMITTELINDUSTRIE<br />

Mit der Neuentwicklung<br />

AF 680 erweitert der<br />

Dichtungshersteller<br />

C. Otto Gehrckens sein<br />

Sortiment um einen<br />

FEPM-Werkstoff für die<br />

kritischen Einsatzbereiche<br />

in der Lebensmittelproduktion<br />

und deren<br />

Peripherien. Für die Rezeptur wurde ein speziell konzipiertes<br />

Aflas-Basispolymer genutzt. Der von COG compoundierte<br />

Spezial-Dichtungswerkstoff verfügt erstmalig über die<br />

wichtige branchenrelevante Freigabe nach FDA 21. CFR<br />

177.2600 und ist laut Hersteller absolut verlässlich im Einsatz<br />

mit SIP- und CIP-Prozessen. Im Gegensatz zu peroxydischvernetzten<br />

FKM-Hochleistungswerkstoffen, kann dieser neue<br />

FEPM Compound auch in den mehr und mehr geforderten<br />

aggressiveren Reinigungs-Zyklen mit Laugenspülungen<br />

(Basen) bei hohen Temperaturen (ca. 140 °C) problemlos<br />

eingesetzt werden. Selbst bei den Hochtemperatur SIP-<br />

Prozessen bei ca. 150 °C ist die Volumenquellung so gering,<br />

dass dieser Compound gut in die engen Einbauräume der<br />

Sterilverschraubungen eingebaut werden kann, die dem<br />

Hygienic Design entsprechen. Als Hochleistungselastomer<br />

aus der Aflas-Serie präsentiert sich AF 680 gegenüber einer<br />

Vielzahl unterschiedlicher Chemikalien äußerst beständig –<br />

auch gegenüber Aromastoffen und ätherischen Ölen.<br />

www.cog.de<br />

INTELLIGENT VERNETZT<br />

KIMO.indd 1 18.04.2017 14:40:18<br />

Auf der SPS 2023 rückte<br />

Ebm-Papst industrielle<br />

Antriebstechnik und<br />

Automatisierung in den<br />

Fokus – neben seinen<br />

Lösungen für die Schaltschrank-<br />

und Elektronikkühlung.<br />

Um Antriebslösungen<br />

für fahrerlose<br />

Transportfahrzeuge ging es in einem Vortrag des Unternehmens.<br />

Besucher erfuhren, wie das Fahr-Lenk-System ArgoDrive<br />

in AGVs integriert wird. Es referierte Steffen Schmidt, Marktmanager<br />

Intralogistik bei dem Familienunternehmen. Zuverlässige<br />

und intelligente Vernetzungslösungen bildeten einen<br />

Schwerpunkt. Innerhalb der ECI-Baureihe sind Antriebe mit<br />

integrierter Bus-Schnittstelle unter dem Begriff K5-Elektronikfunktionalität<br />

bereits etabliert. Nun können die Innenläufermotoren<br />

durch eine performante Schnittstellenelektronik<br />

zusätzlich über EtherCAT angesprochen werden. Die Vorteile für<br />

dezentrale Antriebe liegen vor allem in der Synchronisation<br />

mehrerer Achsen, dem reduzierten Integrationsaufwand und<br />

einer platzsparenden Konstruktion in der Maschine. EtherCAT<br />

ist echtzeitfähig und bietet eine hohe Synchronisationsgenauigkeit<br />

in einer Größenordnung von Nanosekunden.<br />

www.ebmpapst.com<br />

SERVOMOTOR MIT MECHANISCHEM ENCODER<br />

Speziell für den Positionierund<br />

Dauerbetrieb entwickelt:<br />

Die neuen Servomotoren der<br />

AZX-Serie von Oriental Motor<br />

erreichen laut eigenen Angaben<br />

hohe Drehmomente im<br />

oberen Drehzahlbereich und<br />

eignen sich besonders für<br />

Anwendungen mit langen<br />

Verfahrwegen. Ein mechanischer Multiturn-Absolut-Encoder ist<br />

eingebaut, sodass jederzeit Positionsinformationen zur<br />

Verfügung stehen. Dies ermöglicht ein schnelles Fahren in die<br />

Grundstellung, was die Maschinenzyklen verkürzt. Der Encoder<br />

erkennt die absolute Position des Antriebs bis ± 900 Umdrehungen<br />

der Motorwelle von der Referenzposition, also 1.800<br />

Umdrehungen. Die Servomotoren gibt es in der Standardausführung<br />

mit Flanschmaßen von 60 mm und 85 mm sowie in<br />

einer Variante mit PS-Getriebe (Flanschmaß: 90 mm). Beide<br />

sind mit einer elektromagnetischen Bremse ausgestattet. Als<br />

Zubehör ist auch ein Bremswiderstand erhältlich, der an den<br />

Treiber angeschlossen wird und die Bremsenergie abführt.<br />

www.orientalmotor.de<br />

www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 19


UMRICHTERTECHNIK<br />

EINBLICKE IN DIE ELEKTRONIKFERTIGUNG<br />

EIN FREQUENZUMRICHTER ENTSTEHT<br />

Mit 180 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern produziert Nord am Standort<br />

Aurich in Ostfriesland jedes Jahr etwa 183.000 Frequenzumrichter,<br />

Tendenz steigend. Wie der bekannte Antriebsspezialist seine Fertigung<br />

vom automatischen Kleinteilelager über die SMD-Bestückung bis hin zur<br />

Montage und den abschließenden Tests der Geräte organisiert hat, erzählt<br />

der Artikel in Form einer Werksführung.<br />

Das ist unser kleinstes Bauteil“, sagt Werksleiter<br />

Gerhard Harms. Und glücklicherweise ist die Komponente<br />

zu Anschauungszwecken in Plexiglas eingefasst,<br />

sonst hätte man sie vielleicht verpasst. Sie misst nämlich<br />

gerade mal 0,5 x 1,0 mm. Bis dieses Miniaturteil zusammen<br />

mit bis zu 800 anderen auf eine Leiterplatte aufgebracht ist, bis<br />

diese Platte in einem Frequenzumrichter verbaut ist und bis<br />

dieser Frequenz umrichter dann einen Getriebemotor von Nord<br />

energieeffizient steuern und mit Leistung versorgen kann – bis<br />

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

dahin sind einige Produktionsschritte notwendig. Alle werden<br />

im Werk von Nord Electronic im ostfriesischen Aurich ausgeführt,<br />

das nur 30 km von der Nordseeküste entfernt liegt.<br />

NEUE MARKTANFORDERUNGEN ERFÜLLEN<br />

Im Jahr 1984 wurde die Elektronikfertigung errichtet und wird<br />

seither stetig ausgebaut. „Speziell kundenindividuell konfigurierte<br />

Antriebselektronik wird immer mehr im Markt nachgefragt“,<br />

erzählt Harms. „Wir sind bestens gerüstet für den steigenden<br />

Bedarf und können schnell und flexibel auf Kundenwünsche<br />

und Marktveränderungen reagieren.“ Kundenindividuelle<br />

und Standardteile produziert das Werk inzwischen fast<br />

zu gleichen Anteilen.<br />

20 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de


UMRICHTERTECHNIK<br />

Rund 6 Mio. Euro wurden dafür im Jahr 2022 in den Standort<br />

investiert und die Produktionsfläche auf 7.000 m 2 erweitert.<br />

Im Mittelpunkt der Produktion steht das automatische<br />

Kleinteilelager, um das herum sich die verschiedenen Fertigungs-,<br />

Montage-, Test- und Logistikabteilungen gruppieren.<br />

Eingehende Teile, von einem fahrerlosen Transportsystem<br />

bereitgestellt und allesamt digital erfasst, werden<br />

dort ebenso gelagert wie selbst gefertigte Baugruppen.<br />

Die Fertigung elektronischer Baugruppen hat NED in<br />

zwei große Bereiche aufgeteilt: eine SMD- und eine THT-<br />

Fertigung. Die SMD-Fertigung (Surface-mounted Devices)<br />

besteht aus zwei großen Produktionslinien von Bestückungsautomaten.<br />

Hier werden die kleinen Bauteile automatisiert<br />

auf Leiterplatten aufgebracht. Die Teile werden,<br />

eingeschweißt in lange Kunststoffstreifen und auf große<br />

Spulen aufgebracht, den Bestückungsautomaten zugeführt.<br />

Aus acht Bestückungsautomaten besteht eine Linie, etwa<br />

zwei Dutzend Spulen werden auf einem Spulenwagen jedem<br />

Automaten zur Verfügung gestellt.<br />

PRAKTISCH OHNE AUSSCHUSS<br />

Parallel zur Bestückung bereiten Mitarbeitende aus der<br />

Rüst abteilung weitere Spulenwagen für neue Aufträge vor,<br />

was kurze Umrüstzeiten ermöglicht. Am Ende der Linie<br />

wartet dann ein Lötautomat auf die bestückten Platten, um<br />

die Bauteile zu fixieren. „Bis zu 35.000 Leiterplatten fertigt<br />

eine Produktionslinie pro Stunde“, erklärt Harms. Jede Platte<br />

wird mit einem eindeutigen Code zur Identifikation versehen<br />

und passiert am Ende eine Automatische Optische<br />

Inspektion. Leiterplatten, die das System reklamiert, werden<br />

nochmals händisch überprüft. „Das ist fast immer falscher<br />

Alarm, wir produzieren hier praktisch ohne Ausschuss“,<br />

betont Harms.<br />

Die weitere Bestückung der Platten mit größeren Bauteilen<br />

erfolgt dann in der THT-Fertigung (Through Hole Technology)<br />

vis-à-vis auf der anderen Seite des Kleinteilelagers.<br />

Dort bestücken Mitarbeitende die Platten manuell. Dafür<br />

visualisiert das Fertigungsleitsystem auf einem Monitor,<br />

welche Bauteile wo platziert werden müssen.<br />

PRODUKTION RUND UM<br />

AUTOMATISCHES<br />

KLEINTEILELAGER<br />

Anschließend durchläuft die bestückte Platte eine der zwei<br />

Lötstraßen: Mit flüssigem Lötzinn von etwa 250 °C werden<br />

die Bauteile zuverlässig verlötet. Damit sind die Platinen<br />

fertig, einbaubereit sind sie indes noch nicht: Jede einzelne<br />

wird noch mithilfe einer eigenen Software geprüft. Dann ist<br />

die Platine bereit für die Vormontage und Montage.<br />

MONTAGEPLATZ FÜR JEDES MODELL<br />

In der Vormontage einzelner Baugruppen arbeitet Nord<br />

unter anderem mit einer Behindertenwerkstatt im Werk,<br />

die physisch oder psychisch gehandicapte Mitarbeitende<br />

beschäftigt. „Die Kolleginnen und Kollegen hier leisten<br />

wirklich großartige Arbeit und sind sehr gut in unser Team<br />

integriert“, sagt Harms.<br />

Sämtliche Vormontagen und Montagen werden manuell<br />

durchgeführt. Für jedes einzelne Frequenzumrichtermodell<br />

gibt es speziell ausgestattete Fließmontageplätze:<br />

Auf Führungsbahnen schieben Mitarbeiter den im Aufbau<br />

befindlichen Umrichter zu den verschiedenen Stationen.<br />

01 Moderne Lötstraße<br />

www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 21


UMRICHTERTECHNIK<br />

02 Leiterplatten und weitere Komponenten<br />

werden manuell montiert<br />

DIE IDEE<br />

Die Anordnung von Teilen, Baugruppen und Werkzeugen an<br />

den Stationen gibt den Ablauf der Fertigung vor, zusätzlich<br />

werden die Umrichter mit ihren Komponenten auch auf einem<br />

Monitor visualisiert. Neben den Plätzen für die Montage<br />

von Standardkomponenten gibt es eigene Montageplätze für<br />

kundenindividuell konfigurierte Antriebs elektronik.<br />

TEST ZU GUTER LETZT<br />

Sämtliche Umrichter durchlaufen anschließend einen Funktionstest<br />

und werden an die Stromversorgung und einen<br />

Motor angeschlossen. „Wir simulieren im Test alle möglichen<br />

Zustände, Voll- und Teillast und Störungen wie einen<br />

Kurzschluss“, so Harms. Anschließend wird jedes zehnte<br />

Werkstück aus dem Ablauf ausgeschleust und einem Chargentest<br />

unter dem Erreichen der üblichen Betriebstemperatur<br />

unterzogen.<br />

Und wie viele Fehlfunktionen werden dabei so festgestellt?<br />

„Überhaupt keine“, sagt Werksleiter Harms stolz. „Wir machen<br />

das im Grunde nur, um unseren Kunden doppelt und dreifach<br />

abgesicherte Qualität zu bieten.“ Und weil das so gut ankommt,<br />

steigt seit Jahren die Nachfrage nach Antriebselektronik<br />

von Nord, und am Standort Aurich wird schon die nächste<br />

Werkserweiterung mit einer nochmaligen deutlichen Steigerung<br />

der Produktions kapazitäten geplant.<br />

Bilder: Nord Drivesystems<br />

www.nord.com<br />

DOPPELT UND DREIFACH<br />

ABGESICHERTE QUALITÄT<br />

„40 Jahre Elektronikfertigung von<br />

Nord in Aurich: In dieser Zeit sind<br />

wir kontinuierlich gewachsen.<br />

Im Jahr 2022 wurden zuletzt 6 Mio.<br />

Euro investiert und die Produktionskapazitäten<br />

am Standort noch<br />

einmal deutlich ausgebaut. Wir<br />

verfügen heute über eine moderne<br />

Elektronikfertigung mit hoher<br />

Fertigungstiefe, von der SMD-<br />

Bestückung bis zur Gerätemontage<br />

und der Prüftechnik für Funktionstests.<br />

So sind wir bestens für die<br />

wachsenden Anforderungen des<br />

Marktes aufgestellt und können<br />

individuelle Kundenwünsche schnell<br />

und flexibel umsetzen.“<br />

Gerhard Harms, Werksleiter,<br />

Getriebebau Nord GmbH & Co. KG,<br />

Aurich<br />

22 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de


MARKTPLATZ<br />

SYNCHRON-SERVOMOTOR MIT<br />

INTEGRIERTEM WECHSELRICHTER<br />

AMK Motion stellt am<br />

5. und 6. März erstmals auf<br />

der regionalen Fachmesse<br />

„All about Automation“ in<br />

Friederichshafen aus.<br />

Besucher können sich über<br />

die elektrische Antriebs-,<br />

Steuerungs- und Automatisierungstechnik<br />

des Kirchheimer Unternehmens informieren.<br />

Besonderes Highlight ist der iDT5, ein Synchron-Servomotor<br />

mit integriertem Wechselrichter. Er vereint den<br />

Wechselrichter iX mit dem Servomotor DT. Beide sind<br />

direkt miteinander verdrahtet und daher schnell montiert.<br />

Die mechatronische Funktionseinheit befindet sich ebenso<br />

wie die Einzelkomponenten in einem Metallgehäuse.<br />

Das Gehäuse schützt den schock- und vibrationsfesten<br />

Wechselrichter und Servomotor nach Schutzart IP65 vor<br />

Staub und Feuchtigkeit. Anwender können den Antrieb mit<br />

anderen Komponenten, wie etwa dezentralen Servowechselrichtern,<br />

nach dem Daisy-Chain-Konzept schnell und einfach<br />

miteinander verkabeln. Außerdem zeigt das Unternehmen<br />

den Hybridverteiler KHY.<br />

www.amk-motion.com<br />

ALLROUNDER FÜR ÜBER 50 LÄNDER<br />

Ob Förderbänder,<br />

Hubwerke oder<br />

Palettierer, der<br />

neue kompakte<br />

Frequenzumrichter<br />

Movitrac<br />

advanced von<br />

SEW­ Eurodrive ist<br />

sehr breit<br />

einsetzbar; er<br />

eignet sich für viele Anwendungsbereiche von der einfachen<br />

Drehzahlsteuerung, über die geberlose Drehmomentregelung<br />

bis hin zum dynamischen Positionierbetrieb. Als<br />

Bestandteil des Automatisierungsbaukastens Movi-C kann<br />

der Umrichter asynchrone und synchrone Drehstrommotoren<br />

mit und ohne Geber regeln. Die standardisierte<br />

Einkabeltechnik im Baukasten mit digitaler Motorschnittstelle<br />

Movilink DDI ermöglicht die automatische Identifikation<br />

eines Getriebemotors des Herstellers. Dies beschleunigt<br />

die Inbetriebnahme und führt gleichzeitig zu einer<br />

platzsparenden Installation. Der Allrounder ist standardmäßig<br />

für den Einsatz in über 50 Ländern konzipiert,<br />

beispielsweise durch die Kennzeichen CE, UL oder RCM.<br />

Ein Leistungsbereich bis 315 kW sowie Weitspannungsbereiche<br />

für 230 V und 400 V bringen die nötige Flexibilität<br />

für den globalen Einsatz mit. Zur Anbindung an Steuerungssysteme<br />

stehen wahlweise Profinet, EtherCAT,<br />

EtherNet/IPTM, Modbus TCP oder Powerlink als Schnittstelle<br />

zur Verfügung. Über Profisafe, Safety-over-EtherCAT<br />

oder CIP SafetyTM ist optional auch eine sichere Kommunikation<br />

realisierbar.<br />

www.sew-eurodrive.de<br />

LEISTUNGSSTARKE HIGH SPEED<br />

DRIVES LÖSUNG<br />

Bearbeitungsspindeln,<br />

Turbogebläse oder<br />

-kompressoren,<br />

Gasturbinen, Expander<br />

oder Vakuumpumpen:<br />

Für diese und viele<br />

weitere Anwendungen,<br />

in denen Ausgangfrequenzen<br />

von<br />

über 2.000 Hz gefordert<br />

sind, bietet KEB Automation ab sofort mit den neu entwickelten<br />

„High Speed Drives“ eine Lösung. In Kombination mit den<br />

Combiline Z2 Sinusfiltern werden Motoren bei hohen Drehzahlen<br />

in besonderem Maße geschützt sowie der Systemwirkungsgrad<br />

effektiv erhöht. Für die schnelle und ressourcenschonende Inbetriebnahme<br />

der High Speed Drives stehen innovative Simulationsmethoden<br />

zur Verfügung. Mit einer Leistung bis 450 kW und<br />

Schaltfrequenzen von 2 kHz bis 16 kHz sind die robusten und<br />

besonders kompakten Umrichter für anspruchsvolle Anwendungsbereiche<br />

optimiert. Die High Speed Drives ermöglichen hohe<br />

Ausgangsfrequenzen von bis zu 2.000 Hz. Zudem sind flüssigkeitsund<br />

luftgekühlte Versionen des Umrichters verfügbar. In Kombination<br />

mit den Combiline Z2 Sinusfiltern profitieren Anwender von<br />

einer leistungsfähigen Systemlösung mit aufeinander abgestimmten<br />

Komponenten. Die Ausgangsfilter bestehen aus einer Motordrossel<br />

und einem Kondensator und sind durch das Baukasten-<br />

Prinzip flexibel an verschiedene Anwendungen anpassbar. Für das<br />

optimale Zusammenspiel aller High-Speed-Komponenten setzt<br />

KEB auf Matlab/Simulink.<br />

www.keb-automation.com<br />

PLUS AN LEISTUNG UND WIRKUNGSGRAD<br />

Im Herbst 2023<br />

stellte die BMR<br />

GmbH ihren<br />

neuen Frequenzumrichter<br />

SFU0200X vor.<br />

Das Update des<br />

bewährten SFU0200 überzeugt durch mehr Flexibilität,<br />

Leistung und einen verbesserten Wirkungsgrad.<br />

Der SFU0200X bietet mit 510 VA gegenüber bisher 480 VA ein<br />

Plus an Leistung für den Dauerbetrieb und als Reserve im<br />

Pulslastbetrieb – und das bei Verzicht auf den außenliegenden<br />

Kühlkörper. Deutlich kompakter in ihrer Abmessung sorgen die<br />

Tischgeräte-Variante wie auch das SSE-Schaltschrankgerät für<br />

eine Platzersparnis gegenüber dem Vorgängermodell.<br />

Damit eröffnet die Innovation auch neue Einsatzmöglichkeiten.<br />

Die Frequenzumrichter eignen sich für Applikationen mit<br />

synchronen und asynchronen Hochdrehzahl-Spindeln. Ein<br />

optional verfügbarer Synchrongleichrichter im Netzteil reduziert<br />

die Erwärmung und erhöht die Effizienz und den Wirkungsgrad.<br />

Es stehen jetzt jeweils 4 frei parametrierbare<br />

Ein- und Ausgänge für die Kommunikation mit der Steuerung<br />

zur Verfügung. Dies erlaubt eine noch flexiblere Einbindung in<br />

die Applikation. Bei den Ausgängen schalten 3 davon mit einem<br />

echten aktiven 24-V-Pegel und steuern die SPS-Eingänge direkt<br />

an. Ohne weitere Beschaltung spart dies Zeit und Kosten.<br />

www.bmr-gmbh.de<br />

www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 23


GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />

Klaus Deleroi, Geschäftsführer<br />

der Reintjes GmbH, Hameln<br />

GEHÄUSE FÜR SCHIFFSGETRIEBE DRUCKEN<br />

DAS IST GEWALTIG UND WIRKLICH<br />

BEEINDRUCKEND!<br />

Der Bau von Schiffsgetrieben kostet viel Zeit und Geld. Nicht nur wegen<br />

steigenden Energiekosten, hohem Materialbedarf und anfälligen Lieferketten<br />

sind Unternehmen auf der Suche nach nachhaltigen Alternativen in der<br />

Fertigungstechnik. Reintjes setzt auf den 3D-Druck im XXL-Format und<br />

beteiligt sich an einem Forschungsprojekt. Wie der Experte für maritime<br />

Getriebe damit in Zukunft Material sparen und das Klima schonen möchte,<br />

erklärt Geschäftsführer Klaus Deleroi in einem Gespräch.<br />

24 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de


GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />

Demonstrationsanlage<br />

in einer Werkhalle von<br />

Reintjes: Der mit Wänden<br />

verkleidete 3D-Drucker im<br />

XXL-Format verfügt über<br />

einen Bauraum von<br />

4,5 x 3 x 1,5 m<br />

Herr Deleroi, Ihre Branche steht – wie die gesamte Wirtschaft –<br />

in den kommenden Jahren vor gewaltigen Herausforderungen.<br />

Ausgerechnet in dieser Phase präsentieren Sie nun eine Lösung<br />

mit Zukunftspotenzial?<br />

Das ist richtig. Gemeinsam mit einigen Partnern haben wir im<br />

Rahmen eines vom Bundesministerium für Wirtschaft und<br />

Klimaschutz geförderten Forschungsprojekts einen 3D-Drucker<br />

im Großformat entwickelt. Das Projekt hat mehr als vier Jahre<br />

gedauert, allein unser Kostenanteil lag bei rund 450.000 Euro. In<br />

einer unserer Werkhallen haben wir jetzt tatsächlich einen riesigen<br />

– und vor allem funktionierenden – 3D-Drucker stehen.<br />

Viereinhalb mal drei mal eineinhalb Meter misst der Bauraum.<br />

Das ist gewaltig und wirklich beeindruckend!<br />

Sie sagen, der Drucker ist funktionstüchtig. Läuft er also schon<br />

dauerhaft und produziert Teile für Reintjes?<br />

Nein. Wir dürften das Gerät auch gar nicht in unsere Produktionsabläufe<br />

integrieren, weil es eben ein Forschungsobjekt ist<br />

und deshalb nur zu Forschungszwecken genutzt werden darf.<br />

Und es gibt noch weiteren Entwicklungsbedarf, bevor die so<br />

hergestellten Teile überhaupt marktreif wären. Deshalb arbeiten<br />

wir gerade an einem Folgeprojekt.<br />

Das klingt eher nach einer langfristigen Lösung. Wann werden<br />

Sie die Technologie produktiv einsetzen können?<br />

Mit Sicherheit kann ich das nicht sagen, sondern nur schätzen.<br />

Vielleicht können wir in zehn Jahren mit einem solchen 3D-<br />

Drucker unsere Produktionsabläufe ergänzen und optimieren.<br />

GROSSES POTENZIAL FÜR<br />

SONDERANFERTIGUNGEN<br />

In welchen Bereichen könnten Sie einen 3D-Drucker denn<br />

überhaupt einsetzen?<br />

Der 3D-Druck besitzt vor allem für Sonderanfertigungen großes<br />

Potenzial. Da reden wir von individuellen Gehäusen für Schiffsgetriebe.<br />

Durch den 3D-Druck könnten wir dem großen Materialbedarf<br />

entgegenwirken, sparen also Kosten und senken auch<br />

noch den Energiebedarf drastisch. Gleichzeitig sind wir nicht<br />

ZUR PERSON<br />

Klaus Deleroi hat Schiffsmaschinenbau an der<br />

Technischen Universität Delft (Niederlande) studiert und<br />

ist seit 2015 Geschäftsführer der Reintjes GmbH mit Sitz<br />

im niedersächsischen Hameln. Zuvor war er in verschiedenen<br />

Positionen unter anderem bei MTU Friedrichshafen<br />

und MAN Diesel tätig.<br />

mehr abhängig von Materiallieferungen, die teilweise viele Monate<br />

dauern. In der Serienfertigung bringt uns ein solches Gerät<br />

nach jetzigem Stand aber nichts.<br />

Welche tatsächlichen Material- und Energieeinsparungen sind<br />

zu erwarten?<br />

Anfang 2023 haben wir beispielhaft ein Getriebegehäuseteil mit<br />

dem 3D-Drucker hergestellt. Im Vergleich zum herkömmlichen<br />

Produktionsverfahren konnten wir das Gewicht um rund 36 Prozent<br />

reduzieren. Zudem betrug die Energieersparnis 41 Prozent.<br />

Was hat Reintjes bewogen, sich in die Entwicklung eines<br />

3D-Druckers aktiv einzubringen?<br />

Das hat zwei Gründe: einen emotionalen und einen ganz pragmatischen.<br />

Der emotionale war, dass ich 2015, als ich gerade bei<br />

Reintjes angefangen hatte, bei einer Veranstaltung einen kleinen<br />

3D-Drucker präsentiert und etwas darüber erzählt habe. Zu<br />

Gast war damals auch der heutige niedersächsische Wirtschaftsminister<br />

Olaf Lies. Und der hat mir gesagt, dass ich größer denken<br />

müsse. Das hat mich angespornt und das habe ich mir zu<br />

Herzen genommen.<br />

Der pragmatische Teil der Geschichte ist: Mit einem so großen<br />

3D-Drucker sparen wir Material – und damit auch Geld – und<br />

machen uns unabhängiger von Lieferanten. Und wir verbrauchen<br />

weniger Energie. Das ist nachhaltig und wir tun so auch<br />

etwas für das Klima.<br />

Bilder: Rouven Theiß/Reintjes; Reintjes GmbH<br />

www.reintjes-gears.de<br />

www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 25


WÄLZ- UND GLEITLAGER<br />

SPINDEL- UND PENDELROLLENLAGER<br />

FORTSCHRITT IN DER<br />

WÄLZLAGERTECHNIK<br />

Langlebige Hochleistungswälzlager für ganz bestimmte Betriebsbedingungen:<br />

Mit diesem Konzept geht Findling neue Wege und ergänzt sein Sortiment um<br />

eine technisch adäquate Alternative zu seinen High-End-Produkten.<br />

Anwender können damit Kosten sparen und profitieren von kurzen Lieferzeiten.<br />

Möglich wurde dies durch jüngste Fortschritte in der Fertigungstechnik,<br />

digitale Prozesse und eine konsequente Anwendungsoptimierung.<br />

Im Bereich der Spindel- und Pendelrollenlager bietet die<br />

Findling Wälzlager GmbH aus Karlsruhe ihren Kunden neuerdings<br />

neben ihren Premiumprodukten auch ein technologisch<br />

ebenbürtiges Sortiment aus der ABEG extreme-Serie als wirtschaftlichere<br />

Alternative an. Bislang gehörten diese Lagertypen<br />

in Deutschland zu den anspruchsvollsten Anwendungen in der<br />

Wälzlagertechnik.<br />

Inhaber Klaus Findling erläutert: „Aus diesem Grund war es<br />

bei diesen beiden Produktsortimenten bislang kaum möglich,<br />

dem Kunden neben dem Premiumsortiment auch alternative Lösungen<br />

auf technologisch höchstem Niveau anzubieten.“ Ein<br />

Sprung im Bereich Fertigungstechnologie, beim Design und den<br />

Werkstoffen hat den Partnerwerken in enger Zusammenarbeit<br />

mit Findling nun den Weg in die Premium- Leistungsklasse geebnet.<br />

Auf Basis seiner jahrzehntelangen Expertise hat das Unternehmen<br />

darüber hinaus die neuen Sortimente noch genauer auf<br />

die jeweilige Anwendung abgestimmt. Kunden profitieren von<br />

anwendungsoptimierter Leistung, während gleichzeitig, durch<br />

den Verzicht auf nicht benötigte Features, die Kosten sinken.<br />

Doch worin bestehen nun die Besonderheiten dieser beiden<br />

Lager typen? Und welche fertigungstechnischen Herausforderungen<br />

sind zu meistern?<br />

MIT GERINGSTEN TOLERANZEN FERTIGEN<br />

Bei der Produktion von Spindellagern liegt die Schwierigkeit in<br />

erster Linie in der sehr hohen Präzision und der dafür notwendigen<br />

Fertigungstechnologie. Bisher konnten Präzisionsklassen bis<br />

P4 problemlos und wirtschaftlich hergestellt werden. Sobald es<br />

aber in Richtung P4S, P2 oder sogar P4S-K5 ging, wurde der Ausschuss<br />

zu groß. Dies hat sich nun nachhaltig verändert und die<br />

Herstellkosten verringern sich zusehends. Hochpräzise Werk-<br />

26 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de


01<br />

01 Spindellager mit<br />

Phenolharz-Käfig:<br />

Der Klassiker überzeugt<br />

durch hohe Rundlaufgenauigkeit<br />

und Präzision<br />

02<br />

02 Die Käfigausführung<br />

lässt sich an der typischen<br />

Farbe erkennen: rechts das<br />

Lager mit einem Polyamid<br />

PA.46 Käfig und links in<br />

Rot der Phenolharz-Käfig<br />

zeugmaschinen machen es möglich, Komponenten für die Spindellager<br />

mit den erforderlichen Toleranzen zu fertigen. Außerdem<br />

sind durchgängig digitalisierte Prozesse nötig, um eine<br />

100-prozentige Qualitätsprüfung zu realisieren – einschließlich<br />

der Messwertaufnahme für jedes einzelne Lager. Diese Technologien<br />

sind inzwischen weltweit verfügbar. Während der Corona-<br />

Phase ist so unbemerkt, neben den Kernmärkten für die Wälzlagertechnik<br />

wie Japan und Europa, ein weiterer starker Markt<br />

entstanden.<br />

LEISTUNGSKLASSEN<br />

Mit der Sortimenterweiterung um Spindellager der Marke ABEG<br />

baut Findling auch sein ABEG eXtreme-Portfolio aus und führt<br />

alle hochpräzisen Wälzlagerprodukte unter dem Markenbegriff<br />

Xprecise im Findling Portfolio zusammen. Xprecise steht für eine<br />

neue Gruppe im Spezialsortiment ABEG extreme, bei der die<br />

Faktoren Laufgenauigkeit und Fertigungspräzision im Vordergrund<br />

stehen. Die weiterhin verfügbaren High-End-Produkte<br />

namhafter Markenhersteller laufen ausschließlich unter der<br />

ABEG-Leistungsklasse Premium.<br />

Spindellager sind grundsätzlich in Richtung Rundlaufgenauigkeit<br />

und Drehzahl optimiert. Wie gut ein Spindellager diesen Anforderungen<br />

entspricht, darüber gibt die sogenannte Toleranzklasse<br />

Auskunft. Das Angebot von Findling reicht von P5 in aufsteigender<br />

Qualitätsrichtung bis P4S-K5. Dabei werden die Klassen<br />

P4S, P2 und P4S-K5 dem Xprecise-Segment zugeordnet,<br />

während die Präzisionsklassen P4 und P5 im Standardsortiment<br />

der ABEG-Leistungsklassen Premium und Supra zu finden sind.<br />

„Damit ermöglichen wir unseren Kunden eine einfache Unterscheidung<br />

und Auswahl entsprechend der Anwendungsanforderungen“,<br />

erklärt Findling. „Ergänzend ermöglichen wir Höchst-<br />

Präzisions-Anwendungen in P4S-K5, was lediglich einem Drittel<br />

der Toleranz von P2 und damit den Anforderungen hochpräziser<br />

Schleifspindeln und eben Xprecise entspricht.“<br />

Im Rahmen der Xprecise-Serie für Spindellager stehen unterschiedliche<br />

Rohmaterialen zur Verfügung. Neben besonders<br />

hochreinem Wälzlagerstahl ist alternativ der Hochleistungsstahl<br />

Cronidur X30 verfügbar, der sich unter anderem aufgrund seiner<br />

Randschicht-Nitrierung, seiner Korrosionsbeständigkeit und der<br />

hohen Reinheit hervorragend für die Spindellagerfertigung eignet.<br />

VIER KÄFIGTYPEN<br />

Bei der Produktion der Spindellager-Käfige kommen im Wesentlichen<br />

vier verschiedene Materialien beziehungsweise Technologien<br />

zum Einsatz. Der „Klassiker“ ist ein Phenolharz-Käfig: Aus<br />

einem Vollprofil hochpräzise auf einer Drehmaschine gefertigt,<br />

hat er eine hohe Rundlaufgenauigkeit und Präzision, ist jedoch<br />

entsprechend teurer.<br />

Alternativ kommen im Spritzgussverfahren hergestellte Polyamidkäfige<br />

mit 25 (PA66-25GF) oder 30 Prozent (PA46-30GF)<br />

Glasfaseranteil zur Anwendung. Darüber hinaus gibt es den Spezialwerkstoff<br />

PEEK (Polyetheretherketon) für High-End-Anwendungen<br />

mit hoher Lagertemperatur, der ebenfalls spanend bearbeitet<br />

wird.<br />

„Eines unserer Alleinstellungsmerkmale ist die Vielfalt der Käfige,<br />

die eine technisch wie wirtschaftliche Optimierung der Produktkonfiguration<br />

ermöglicht“, betont Findling. In der Xprecise-<br />

Serie werde alle vier Käfig-Typen angeboten. PA46-30GF und<br />

PEEK werden dabei nur auf Kundenwunsch für Hochtemperaturanwendungen<br />

gefertigt.<br />

Auch Highspeed-Hybridspindellager (HS719; HS70) findet der<br />

Anwender nun im Xprecise-Segment, mit der Option Keramikkugeln<br />

auch aus japanischer Fertigung zu wählen.<br />

HOHE BELASTUNGEN UND DREHZAHLEN<br />

Die Anforderungen für Pendelrollenlager könnten kaum unterschiedlicher<br />

sein: Ihr Einsatzbereich wird von hochbelasteten<br />

Anwendungen im Anlagenbau dominiert. Hier sind nicht nur die<br />

Umgebungsbedingungen herausfordernd, sondern auch der erforderliche<br />

Fluchtungsfehlerausgleich bei hoher Belastung, aber<br />

gleichzeitig niedrigen Drehzahlen. Allerdings gibt es auch das<br />

andere Extrem: So stehen in der Lüftungstechnik und im Getriebebau<br />

vor allem hohe Drehzahlen im Mittelpunkt.<br />

www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 27


WÄLZ- UND GLEITLAGER<br />

Kunststoffe für Spindellager-Käfige<br />

Kunststoff<br />

Zug-E-Modul [N/mm 2 ]<br />

nach DIN EN ISO 527-2<br />

Zugfestigkeit [N/mm 2 ]<br />

nach DIN EN ISO 527-2<br />

Kugeldruckhärt [N/mm 2 ]<br />

nach ISO 2039-1<br />

Dichte [g/cm 3 ]<br />

nach DIN EN ISO 1183<br />

Einsatztemperatur [°C]<br />

dauerhaft<br />

Einsatztemperatur [°C]<br />

kurzzeitig<br />

PA 66 3.100 85 160 1,14 − 40 – 100 − 40 – 170<br />

PA 66-GF25 8.000 170 240 1,32 − 40 – 110 − 40 – 180<br />

PA 66-GF35 11.000 210 280 1,41 − 40 – 120 − 40 – 190<br />

PA 46 3.300 106 187 1,19 − 40 – 130 − 40 – 200<br />

PA 46-GF25 8.500 180 – 1,37 – –<br />

PEEK 3.600 116 230 1,32 − 65 – 240 − 65 – 300<br />

PEEK-GF30 10.000 156 280 1,49 − 65 – 240 − 65 – 300<br />

TECHNISCH UND WIRTSCHAFTLICH OPTIMIERT<br />

Die neuen Pendelrollenlager-Sortimente werden in zwei verschiedenen<br />

Designvarianten angeboten, denn nur so können<br />

die Produkte technisch wie wirtschaftlich optimiert hergestellt<br />

werden. Unterschieden werden die Serien E1.XF (Xforce) oder<br />

E.XS (Xspeed), je nachdem, ob das Pendelrollenlager in Richtung<br />

Tragkraft oder Drehzahl optimiert ist. Das „E“ im Produktnamen<br />

verweist wiederum auf das für hohe Tragzahlen<br />

verstärkte E-Design mit mehr und größeren Wälzkörpern.<br />

Diese verstärkte Ausführung setzt einen Blechkäfig voraus,<br />

der mittels spezieller Werkzeuge gestanzt und gepresst werden<br />

muss. Dies wiederum erfordert eine sehr hohe Ausbringungsmenge,<br />

die Produktion ist also stückzahlorientiert. „Diese<br />

Stückzahlen konnten bisher nur von Premiumherstellern<br />

erreicht werden, doch dies hat sich nun geändert“, sagt<br />

Findling. „Was bisher also mangels Stückzahlvolumen praktisch<br />

unmöglich war, können wir nun als weiterer Anbieter<br />

leisten. Mit unserer verstärkten E-Ausführung bieten wir auf<br />

deutlich günstigerem Preisniveau neue Optionen für die<br />

Wälzlagerbeschaffung.“<br />

Beim tragkraftoptimierten E1.XF setzt Findling auf den<br />

hochwertigsten schmiedeoptimierten Wälzlagerstahl mit geringsten<br />

Oxydanteilen, damit die Dauerfestigkeit unter den hohen<br />

Belastungen gewährleistet ist. Auch das Käfigdesign berücksichtigt<br />

diesen Umstand: Er ist zentrisch und rollengeführt,<br />

was Schränkungen der Rollen unter hoher Last kompensieren<br />

kann. Beim drehzahloptimieren E.XS garantiert die verbesserte<br />

Toleranzklasse P6 eine höhere Rundlaufgenauigkeit. Außerdem<br />

wurde die Oberflächenrauigkeit der Laufbahnen optimiert,<br />

was die Eigenerwärmung des Lagers und Geräuschentwicklung<br />

reduziert. Der Käfig ist innenringgeführt und unterliegt<br />

damit geringeren Fliehkräften. Auf diese Weise erhöht<br />

sich auch die Grenzdrehzahl.<br />

FUNKTIONAL UND WIRTSCHAFTLICH<br />

Die mit der Drehzahloptimierung verbundenen erhöhten Fertigungskosten<br />

werden durch den Einsatz eines ebenfalls hochreinen,<br />

aber klassischen Wälzlagerstahls kompensiert. Findling<br />

erläutert: „Würden wir beides machen, wäre das Produkt<br />

zwar multifunktionaler, aber der Anwender hätte es immer mit<br />

einer funktionalen Überspezifikation und dadurch unwirtschaftlichen<br />

Lösung erkauft. Das bedeutet nicht, dass wir auf<br />

Kundenwunsch nicht auch diese Produktcharakteristik liefern<br />

können. Auch hier gilt: Wir stehen für die technisch wie wirtschaftlich<br />

optimalen Lösungen mit Vernunft!“<br />

Bilder: Findling Wälzlager; Putra – stock.adobe.com<br />

www.findling.com<br />

DIE IDEE<br />

„Mit dem ABEG eXtreme Sortiment<br />

können wir Anwendern nun<br />

langlebige Hochleistungswälzlager<br />

für ganz bestimmte Betriebsbedingungen<br />

zur Verfügung stellen.<br />

Möglich wurde dies unter anderem<br />

durch enorme Fortschritte in der<br />

Fertigungstechnik in den vergangenen<br />

drei Jahren, Digitalisierung und<br />

die optimale Anpassung für Anwendungsbereiche.<br />

Damit schaffen wir<br />

eine hochfunktionale Alternative<br />

zu kostenintensiven Standard­<br />

Premiumprodukten oder Sonderlösungen<br />

mit entsprechend längeren<br />

Lieferzeiten. Unsere jüngste<br />

Sortimenterweiterung im Bereich<br />

der Spindel- und Pendelrollenlager<br />

zeichnet sich durch ebenso<br />

leistungsfähige und langlebige<br />

Lösungen wie auch hohe Wirtschaftlichkeit<br />

und kurzfristige Verfügbarkeit<br />

aus.“<br />

Klaus Findling, Geschäftsführer,<br />

Findling Wälzlager GmbH, Karlsruhe<br />

28 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de


MARKTPLATZ<br />

INTELLIGENTE FLANSCHLAGER FÜR<br />

PREDICTIVE MAINTENANCE<br />

Igus will teure Ausfälle<br />

von Maschinen und<br />

Fahrzeugen wegen<br />

unerkannter Defekte<br />

an hochbelasteten<br />

Flanschlagern mithilfe<br />

einer neuen Generation<br />

von Zwei- und<br />

Vier-Loch-Flanschlagern<br />

vergessen<br />

machen. Die Lager aus<br />

schmierfreiem Hochleistungskunststoff sind mit Miniatur-<br />

Funksensoren ausgestattet und ermöglichen so Condition<br />

Monitoring und Predictive Maintenance. Und so funktionieren<br />

die neuartigen Industrie-4.0-Lager: Igus integriert einen<br />

Abriebsensor in die Polymer-Kugelkalotte. Im Laufe der Zeit<br />

verschleißt nun der Sensor selbst Schicht für Schicht – parallel<br />

zur Lauffläche des Lagers. Und sendet weiterhin Signale aus,<br />

die einen jeweiligen Rückschluss auf den Zustand des Lagers<br />

erlauben. Die neuen Flanschlager befinden sich in der Prototypenphase,<br />

sind aber bereits bei der staatlichen Eisenbahngesellschaft<br />

Luxemburgs in einer 200 m langen Waschstraße im<br />

Einsatz, die täglich Züge des Nah- und Fernverkehrs reinigt.<br />

www.igus.de<br />

WÄLZKÖRPER FÜR WEITER VERBESSERTE<br />

LAUFRUHE<br />

NSK hat eine neue<br />

Technologie entwickelt,<br />

um die Laufruhe der NH/<br />

NS-Linearführungen<br />

nochmals zu steigern.<br />

Dabei kommen erstmals<br />

elastische Wälzkörper<br />

zum Einsatz, die in den<br />

Kugelumlauf integriert<br />

sind. Kurze, durch<br />

Reibungsschwankungen<br />

verursache Unregelmäßigkeiten in der Linearbewegung werden<br />

unterdrückt und dynamische Reibungskräfte verringert. Dies<br />

gelingt auch, weil die neue Konstruktion eine Berührung der<br />

Kugeln in den gekrümmten Abschnitten der Kugelumlaufbahn<br />

verhindert. Die Abmessungen der neuen Linearführungen sind<br />

identisch mit denen der Standard-NH/NS-Reihe, sodass sie sich<br />

ohne Änderung der Umgebungskonstruktion 1:1 austauschen<br />

lassen. Die reibungsreduzierte Technologie ist verfügbar für NH<br />

15, 20 und 25 sowie die Modelle NS 15, 20, 25 und 30. Zu den<br />

Optionen, die für die neuen „Ultra Smooth Motion“-Einheiten<br />

angeboten werden, gehören Edelstahl-Varianten, verschiedene<br />

Schlittenlängen und -typen, die K1-L-Schmiereinheit sowie<br />

spezielle Oberflächenbehandlungen.<br />

www.nsk.com<br />

VERBESSERTE DREHGEBERGENERATION<br />

Die magnetischen<br />

IXACR-<br />

Absolutdrehgeber<br />

von Posital<br />

sind jetzt mit<br />

SSI-Schnittstelle<br />

erhältlich, um<br />

Sensoren über<br />

Punkt-zu-Punkt-<br />

Verdrahtungssysteme direkt mit digitalen SPSen oder Mikrocontrollern<br />

zu verbinden. Wie alle IXARC-Drehgeber-Modelle,<br />

die im Rahmen der Nextgen-Initiative von Posital technologisch<br />

auf das nächste Level gebracht wurden, verfügen auch<br />

die neuen Absolutwertgeber über TMR-Sensoren zur Messung<br />

der Winkelposition bei einer Umdrehung. Sie sind stabiler,<br />

weniger temperaturempfindlich und reagieren besser als<br />

Hall-Sensoren auf kleine Änderungen im Magnetfeld. Die Folge<br />

ist eine verbesserte Auslösung bis 18 Bit. Außerdem unterstützt<br />

ein neuer ASIC die batterielose Umdrehungszählung in<br />

Multiturn-Varianten. Sobald die Drehgeberwelle eine Umdrehung<br />

vollendet, liefert ein verbundener Wiegand-Sensor<br />

sowohl einen Signalimpuls als auch elektrischen Strom, um die<br />

Zählerschaltung im ASIC zu versorgen. Mit diesem energieautarken<br />

System wird jede Wellenumdrehung in einem<br />

nichtflüchtigen Speicher genau aufgezeichnet – auch bei nicht<br />

verfügbarer Stromversorgung. Zudem sind die IXARC-Absolutwertgeber<br />

mit seitlich am Gehäuse angeordneten Steckern<br />

oder Kabeleinführungen verfügbar. Eine weitere Option bieten<br />

Kabeleinführungen, die im Winkel von 45 ° zur Wellenachse<br />

angeordnet sind.<br />

www.posital.de<br />

LAGER FÜR DIE BAHNTECHNIK<br />

Die NKE Austria GmbH stellte<br />

auf der Rail Live 2023,<br />

IFEMA Madrid seine Lager für<br />

Anwendungen in der Bahntechnik<br />

vor. Die Lager des<br />

Steyrer Wälzlagerherstellers<br />

werden in Traktionsmotoren<br />

und Getrieben von Lokomotiven<br />

eingesetzt, aber auch in<br />

Triebwagen, Straßenbahnen<br />

und U-Bahnen. Seit dem Jahr<br />

2005 hat das Unternehmen<br />

laut eigenen Angaben mehr als<br />

40.000 Lager für Schienenfahrzeuge<br />

geliefert. Wälzlager für<br />

Getriebe laufen unter hohen Geschwindigkeiten und Belastungen:<br />

Sie müssen Stöße, Schwingungen und extreme Temperaturen<br />

aushalten. Wälzlager für Fahrmotoren müssen eine lange<br />

Lebensdauer erreichen. Die am häufigsten verwendeten<br />

Lagertypen für Getriebe in Schienenfahrzeugen sind Zylinderrollenlager,<br />

Kegelrollenlager, Schrägkugellager, Vierpunktlager<br />

und Rillenkugellager. In Fahrmotoren werden meist Zylinderrollenlager<br />

und Rillenkugellager eingesetzt. Häufig kommen dort<br />

elektrisch isolierende Ausführungen zum Einsatz, die eine<br />

Beschichtung am Außen- oder Innenring haben. Für anspruchsvolle<br />

Anwendungen stehen Hybridausführungen zur Verfügung,<br />

bei denen der Wälzkörper aus hochbelastbarem Siliziumnitrid<br />

(Si3N4), einer hochfesten Keramik, gefertigt ist.<br />

www.nke.at<br />

www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 29


WÄLZ- UND GLEITLAGER<br />

HOCHGENAUIGKEITSLAGER<br />

VORSTOSS IN<br />

UNERREICHTE REGIONEN<br />

Schneller, belastbarer und energieeffizienter: Moderne<br />

Werkzeugmaschinen sind auf diesen Dreiklang hin<br />

optimiert. Für die Werkzeugmaschinenspindeln steigen<br />

damit die Anforderungen und insbesondere für deren<br />

Lagerungen, die hohe Rotationsgeschwindigkeiten ohne<br />

Präzisionseinbußen erst ermöglichen. SKF kommt<br />

demnächst mit einer neuen Generation von<br />

Hochgenauigkeitslagern auf den Markt, die schon heute<br />

künftigen Anforderungen gerecht werden.<br />

Diese neuen Hochgenauigkeitslagerlager gibt es in den<br />

Leistungsklassen Performance, Ultrafast und Extreme,<br />

wobei Performance und Ultrafast als Top-Serienlösungen<br />

die gängigsten Anforderungen hinsichtlich Drehzahl,<br />

Belastung und Genauigkeit erfüllen. In eine gänzlich neue<br />

Leistungsklasse stößt die Lagerplattform Extreme vor, die von<br />

den SKF-Lagerspezialisten bei Bedarf auch in enger Abstimmung<br />

mit den Kunden anwendungsspezifisch entwickelt wird.<br />

Drei Merkmale machen die neuen Extreme-Lager aus dem<br />

Markt umfeld zu etwas besonderem: Lagerringe aus einem neuen,<br />

hochbelastbaren Werkstoff; die Nutzung des SKF Generalized<br />

Bearing Life Models (GBLM) zur realistischeren Einschätzung<br />

der Gebrauchsdauer; und der kundenspezifische Beratungsservice<br />

von SKF. So konnte zum Beispiel ein neues Hybrid-Hochgenauigkeitslager<br />

entwickelt werden, welches für hohe Drehzahlen<br />

und gleichzeitig zur Aufnahme hoher Belastungen geeignet<br />

Das neue Lager ist für<br />

höhere Belastungen und<br />

Drehzahlen ausgelegt als<br />

herkömmliche Hybrid- oder<br />

Stahllager<br />

30 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de


WÄLZ- UND GLEITLAGER<br />

ist, um das Leistungsvermögen sowie die Energieeffizienz bestehender<br />

Spindeln deutlich zu steigern.<br />

Neu ist das Angebot der SKF-Lagerexperten, das Design von Fräs-,<br />

Dreh- und Schleifmaschinen „vom Lager her zu denken“ und so die<br />

erreichten Leistungsdimensionen zu erweiternen. Dabei analysieren<br />

Anwendungstechniker von SKF gemeinsam mit den Kunden die<br />

Anforderungen der Endanwender, ent wickeln die optimale Lagerung<br />

und unterstützen beim Erarbeiten maßgeschneiderter Maschinenlösungen.<br />

Dieser Service umfasst die passgenauere Werkstoffauswahl,<br />

das interne Lagerdesign und auch die Gestaltung der Spindelanbindung<br />

in die jeweilige Maschinenumgebung. Hochgenauigkeitslager<br />

haben entscheidenden Einfluss auf das Leistungsvermögen<br />

und letztlich den Erfolg von Werkzeugmaschinen. SKF will hier bevorzugter<br />

Entwicklungspartner sein und investiert deshalb heute in<br />

die Lagerfertigung von morgen.<br />

Im italienischen Airasca entsteht bis 2025 eine neue Produktionsstätte<br />

für Hochgenauigkeitslager, die dank PV-Strom vom Fabrikdach<br />

und Wärmepumpen sowie dem SKF-eigenen Recond Oil-<br />

Kreislaufsystem für Industrieöle höchsten Anforderungen an Klimaund<br />

Umweltschutz gerecht wird. Sämtliche Lager erhalten zudem<br />

mittels Data- Matrix-Codes eine digitale Identität, die Wartungs- und<br />

Optimierungsprozesse erleichtert.<br />

DIE IDEE<br />

„Gegenüber herkömmlichen Stahloder<br />

Hybridlagern stoßen wir mit<br />

den neuen, auf hohe tribologische<br />

Leistungsfähigkeit ausgerichteten<br />

SKF-Hochgenauigkeitslagern in<br />

Bezug auf Belastung und Drehzahl<br />

in bisher unerreichte Regionen<br />

vor und reduzieren gleichzeitig<br />

die Wahrscheinlichkeit für Lager -<br />

aus fälle.“<br />

Bilder: SKF<br />

www.skf.de<br />

Holger Laschka, Leiter Presse- und Öffentlichkeitsarbeit,<br />

SKF GmbH, Schweinfurt<br />

Marco Ganz, Anwendungs ingenieur,<br />

SKF, Schweinfurt<br />

IMPRESSUM<br />

erscheint <strong>2024</strong> im 63. Jahrgang,<br />

ISSN 0722-8546 / ISSN E-Paper: 2747-7991<br />

REDAKTION<br />

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

Tel.: 06131/992-208,<br />

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

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

Redakteur:<br />

Felix Berthold, M.A. (be),<br />

Tel.: 06131/992-204, E-Mail: f.berthold@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 />

GESTALTUNG<br />

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

SALES<br />

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

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

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

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

Auftragsmanagement: Heike Rauschkolb,<br />

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

Anzeigenpreisliste <strong>2024</strong>, gültig ab 01.10.2023<br />

LESERSERVICE<br />

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

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

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Änderungen Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit<br />

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

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Jahresabonnement Ausland: € 175,- (inkl. Versandkosten)<br />

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

Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.<br />

VERLAG<br />

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

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www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 31


GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />

ANTRIEBS- UND AUTOMATISIERUNGSLÖSUNG<br />

PRÄZISION IM BLICK<br />

Soga Gallenbach konstruiert und<br />

entwickelt Sondermaschinen, zum<br />

Beispiel eine Anlage für einen<br />

Schweizer Armaturenhersteller, der<br />

Muffen für Kernlochbohrungen fertigt.<br />

Das Augenmerk liegt vor allem auf der<br />

Präzision. Bei der Umsetzung setzt<br />

Soga auf ausgewählte Partner wie<br />

Stöber. Der Antriebsspezialist lieferte<br />

Servotechnik, Motoren,<br />

Zahnstangentriebe, Getriebemotoren,<br />

Antriebsregler und jede Menge<br />

Know-how.<br />

Claudia Grotzfeld, Marketing bei Stöber Antriebstechnik GmbH + Co. KG in Pforzheim<br />

Kernlochbohrungen oder einfach Kernbohrungen?<br />

Das sind Bohrungen, bei denen<br />

nur der Umfang des gebohrten Lochs zerspant<br />

wird und daher in der Mitte ein Kern<br />

stehen bleibt. Ausgeführt werden sie mit Kernbohrmaschinen<br />

oder -geräten. In Häusern sind sie<br />

etwa für Dunstabzugshauben, Kamine und Schornsteindurchlässe<br />

sowie für Heizungs- und Lüftungsleitungen<br />

erforderlich. Ihre Durchmesser bewegen<br />

sich zwischen zehn Millimetern und mehr als einem<br />

Meter. Sie können horizontal, vertikal oder<br />

mit verschiedenen Neigungswinkeln verlaufen.<br />

Dabei sind die Mauerdurchführungen unterschiedlichen<br />

Belastungen ausgeliefert: Die durch<br />

sie verlaufenden Rohre oder Leitungen können,<br />

wenn Flüssigkeiten durch sie strömen, deutlich<br />

schwerer werden. Zudem beeinflusst die Temperatur<br />

ihre Ausdehnung und Elastizität. Um spätere<br />

Schäden am Mauerwerk zu vermeiden, werden die<br />

Bohrungen daher abgedichtet – beispielsweise mit<br />

Muffen. Einer, der sich damit auskennt, ist ein<br />

Schweizer Hersteller von Spezialarmaturen. „Er<br />

beauftragte uns, eine Maschine zu entwickeln, die<br />

Muffen in 25 unterschiedlichen Größen automatisch<br />

montieren, verschrauben und beschriften<br />

kann“, berichtet Fabian Gallenbach, Geschäftsführer<br />

der Soga Gallenbach GmbH in Pforzheim.<br />

Mit seinen zehn Mitarbeitern konstruiert und<br />

entwickelt der Maschinenbauer Sonderlösungen –<br />

die Kunden kommen unter anderem aus der Medizin-,<br />

der Luft- und Raumfahrttechnik sowie der allgemeinen<br />

Industrie. Fabian Gallenbach: „Unsere<br />

Vision ist es, durch professionelle Projektabwick-<br />

32 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de


GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />

01 02<br />

01 Soga Gallenbach entwickelte eine Sondermaschine zur Muffenproduktion; die Maschine kann 150 Teile am Stück<br />

autonom fertigen – und das mit einer reproduzierbar hohen Genauigkeit<br />

02 Um die unterschiedlichen Antriebe anzusteuern, lieferte Stöber die Baureihe SI6; die 45 Millimeter schmalen,<br />

hochdynamischen Antriebsregler sind in Anreihtechnik konzipiert<br />

lung und exzellente Entwicklungsarbeit zukunftsorientierte Partnerschaften<br />

mit unseren Kunden einzugehen.“ Weil sich Soga auf<br />

Wachstumsbrachen fokussiert hat, konnte das Unternehmen seinen<br />

Kundenstamm in den vergangenen Jahren vervielfachen. Bei<br />

der Umsetzung der anspruchsvollen Sondermaschinen setzt der<br />

Hersteller auf ausgewählte Partner. Dazu gehört seit Jahren die<br />

Stöber Antriebstechnik GmbH + Co. KG, die ebenfalls in Pforzheim<br />

zuhause ist.<br />

WIEDERHOLBARE GENAUIGKEIT<br />

„Bei allen Projekten stehen wir mit Soga in regelmäßigem Kontakt.<br />

Dies erleichtert es bei neuen Aufträgen, unmittelbar ins Detail<br />

gehen zu können“, sagt Stöber Experte Guido Wittenauer, der<br />

Soga betreut. Wurde in der Vergangenheit die passende Motor-/<br />

Getriebekombination gesucht, haben die Antriebsspezialisten<br />

die Maschinenbauer schon oft unterstützt.<br />

Bei diesem Projekt begann das Teamwork schon in der Angebotsphase.<br />

Gemeinsam besprachen beide Seiten die kritischen<br />

Punkte und arbeiteten diese ab. „Bevor wir loslegen konnten,<br />

validierten wir bei einem ersten Projektgespräch mögliche Komponenten<br />

und prüften sie in der konstruktiven Einbausituation“,<br />

sagt Gallenbach. „Wegen der Größe des Projekts mussten wir einige<br />

Anpassungen vornehmen lassen, die die Stöber Experten<br />

sehr gut umgesetzt haben.“ Denn aufgrund von Veränderungen<br />

während des Projektverlaufs variierten die Massen der teils oder<br />

komplett montierten Baugruppen. Weil sie deutlich schwerer<br />

wurden, waren die Motorkennlinien und Optimierungen der<br />

Motorcharakteristik entscheidend, um die geforderte Taktzeit<br />

erzielen zu können.<br />

Bisher mussten Mitarbeiter die Baugruppen von Hand montieren.<br />

Das kostete Zeit und war fehleranfällig. Die neue Maschine<br />

kann dagegen ohne Zutun eines Werkers 150 Teile am Stück au-<br />

tonom fertigen – und das mit einer reproduzierbar hohen Genauigkeit.<br />

Ein Mitarbeiter muss lediglich zu Beginn des Prozesses die<br />

Komponenten bereitstellen und die komplett montierten Muffen<br />

hinterher in den Gitterboxen abtransportieren. Wichtig bei der<br />

Entwicklung waren möglichst kurze Rüstzeiten.<br />

VON SERVOMOTOREN BIS ZU<br />

ZAHNSTANGENTRIEBEN<br />

Herzstück der Maschine ist ein Sechsfach-Greifer. Damit er die<br />

einzelnen Teile exakt aufnehmen kann, muss die Anlage diese<br />

präzise positionieren. Gewinderinge und Deckscheiben lagern<br />

in Magazinen im vorderen Teil der Anlage. „Für die hochgenaue<br />

Hubbewegung der Magazine haben wir unsere Servo-Stirnradgetriebe<br />

mit Bremse geliefert“, berichtet Wittenauer. Durch die<br />

Stirnradverzahnung und die reibungsarme Lagerung ist ihr Wirkungsgrad<br />

besonders hoch. Der leistungsstarke Synchron-<br />

Servomotor arbeitet wirtschaftlich und leistungsstark. Zudem<br />

benötigt er beim Einbau nur wenig Platz. Er bietet ein maximales<br />

Drehmoment, eine hohe Dynamik und eine geringe Drehmomentwelligkeit.<br />

Im zweiten Teil der Anlage befinden sich die Magazine für die<br />

Gewinderinge, die 40 Millimeter hohen Elastomer-Ringe und die<br />

Deckscheiben. Ein Drei-Achs-Portal übernimmt diese Bauteile<br />

und richtet sie über einen Sensor auf einem Rundtisch übereinander<br />

gestapelt rotatorisch aus. „Ein Orbitalantrieb lässt den<br />

Sechsfach-Greifer alle Bauteile jeglicher Größe handhaben –<br />

ohne Umrüsten“, erklärt der Stöber Experte. „Für diesen Antrieb<br />

lieferten wir ebenfalls einen Synchron-Servomotor.“<br />

Im dritten Teil der Anlage befindet sich ein weiteres Drei-Achs-<br />

Portal. Dieses greift sich eine – je nach Größe der zu montierenden<br />

Muffe – M6-, M8- oder M10-Schraube mit der dazugehörigen<br />

U-Scheibe und fördert sie zu einer Station, die beide Komponen-<br />

www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 33


GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />

03 Ein Drei-Achs-Portal<br />

greift sich eine Schraube<br />

mit der dazugehörigen<br />

U-Scheibe und fördert sie<br />

zu einer Station, die beide<br />

Komponenten mit Kupfer<br />

bepastet<br />

Achsen regeln, ein deutlicher Platzvorteil.“ Quick-DC-Link-<br />

Module verbinden die einzelnen Geräte sehr schnell und einfach<br />

miteinander. Damit sind weder dezentrale Einspeiseeinheiten<br />

erforderlich noch Absicherungen oder eine Verkabelung<br />

für jede Achse. Die Baureihe erreicht kurze Ausregelzeiten<br />

bei schnellen Sollwertänderungen und Lastsprüngen. Mit den<br />

Antriebsreglern lässt sich die Anlage zudem synchron über<br />

Profinet ansteuern. Integriert in den SI6 sind die Sicherheitsfunktionen<br />

STO (Safe Torque Off) und SS1 (Safe Stopp 1), die<br />

in dieser Baureihe nach EN 13849-1 für PLe, Kat. 4 zertifiziert<br />

sind und sich ohne produktionsunterbrechende Funktionstests<br />

nutzen lassen.<br />

Bei der Zusammenarbeit halfen natürlich die räumliche Nähe<br />

und der gute persönliche und vor allem sehr partnerschaftliche<br />

Kontakt zwischen beiden Firmen Die Parametrierung der<br />

Achsen konnte somit auch unkompliziert vor Ort erfolgen.<br />

Bilder: Stöber Antriebstechnik<br />

www.stoeber.de<br />

ten mit Kupfer bepastet. Für alle Achsen der beiden Portale<br />

lieferte Stöber Zahnstangentriebe. Bei der schrägverzahnten<br />

Baureihe ZV befindet sich die Ritzelposition entweder am<br />

Wellen ende oder an der Wellenschulter. Der Zahnstangentrieb<br />

zeichnet sich durch eine spielfreie, formschlüssige<br />

Welle-Nabe-Verbindung aus. Angebaut ist er an einen Stöber<br />

Getriebemotor. Ein von Soga entwickeltes Schraubportal<br />

nimmt die bepastete Schraube und dreht sie in die aus Gewinde-<br />

und Deckscheibe sowie dem Elastomer-Ring bestehende<br />

Baugruppe. Dabei muss sie aufgrund des Kunststoffs schwankende<br />

Kräfte überwinden können. „Für diese Aufgabe kommt<br />

unser encoderloser Lean-Motor zum Einsatz“, sagt<br />

Guido Wittenauer. Denn für diese Anwendung sind hochdynamische<br />

Motorregelungen erforderlich. Mit dem Lean-Motor<br />

lassen sich Drehzahl und Drehmoment stufenlos vom Stillstand<br />

bis zur Maximaldrehzahl bei voller Drehmomentkontrolle<br />

einstellen. Die kompakte Lösung ist bei gleicher Leistung<br />

leichter, kleiner und mit der Klassifizierung IE5 energieeffizienter<br />

als ein Asynchronmotor. Gleichzeitig ist sie günstiger<br />

und robuster als ein Standard-Servomotor. Das<br />

Schraubsystem kann der Schweizer Armaturenhersteller einfach<br />

auf die unterschiedlichen Schraubköpfe umrüsten.<br />

Ein Drehtisch führt nun die komplett montierte Baugruppe<br />

zur Entnahmestation. Auch hier verbaute Soga einen Zahnstangenantrieb.<br />

Wittenauer: „Weil die teil- oder komplett montierten<br />

Baugruppen sowohl bei der Entnahmestation als auch<br />

schon bei den Drei-Achs-Portalen relativ schwer sind, galt es,<br />

diese so auszulegen, dass sie auch die hohen Massen dynamisch<br />

bewegen können.“ Die Entnahmeeinheit führt zum<br />

Schluss das Bauteil noch einem Beschriftungslaser zu. Anschließend<br />

gelangt es zur Abholung in eine Gitterbox.<br />

FÜR JEDE ANTRIEBSAUFGABE<br />

MASSGESCHNEIDERT<br />

Um die unterschiedlichen Antriebe anzusteuern, lieferte<br />

Stöber die Baureihe SI6. Der nur 45 Millimeter schmale, hochdynamische<br />

Antriebsregler ist in Anreihtechnik konzipiert. „Er<br />

arbeitet unbemerkt und zuverlässig im Hintergrund“, beschreibt<br />

der Stöber Experte: „Ein einzelner SI6 kann bis zu zwei<br />

DIE IDEE<br />

„Wir entschieden uns bewusst für<br />

Stöber. Wir waren auch von der<br />

Möglichkeit angetan, die Anlage<br />

aus der Ferne warten zu können –<br />

und dabei nicht nur in die SPS-<br />

Maschinensteuerung, sondern auch<br />

auf das Stöber Antriebsregler-<br />

Netzwerk zugreifen zu können.<br />

Mit Präsen tationen und Plänen über<br />

den Fortschritt und die gesetzten<br />

Meilensteine waren wir stets auf<br />

dem Laufenden. Wir leben denselben<br />

Gedanken des permanenten<br />

Optimierens, um noch mehr aus der<br />

Technik rauszuholen. Wir haben<br />

Stöber über die komplette Projektdauer<br />

vertraut.“<br />

Fabian Gallenbach,<br />

Geschäftsführer der<br />

Soga Gallenbach GmbH<br />

in Pforzheim<br />

34 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de


MARKTPLATZ<br />

SICHERHEITSKUPPLUNG FÜR KLEINE<br />

DREHMOMENTE<br />

Eine Sicherheitskupplung für<br />

kleine Drehmomente ab<br />

0,5 Nm bietet Enemac mit der<br />

Type ECPD. Der Drehmomentbegrenzer,<br />

bestehend aus<br />

einem Sicherheitsteil mit<br />

Ausrückmechanik und einem<br />

Elastomeranbau, verhindert<br />

Überlastschäden kostspieliger<br />

Komponenten im Antriebsstrang<br />

und gleicht axiale, angulare und laterale Versätze<br />

zwischen An- und Abtriebswelle aus. Erhältlich für Ausrückmomente<br />

zwischen 0,5 und 2.000 Nm, in 17 verschiedenen<br />

Baugrößen, ist die kurz bauende Kupplung in einem<br />

Temperaturbereich von -30 bis 90 °C vielseitig einsetzbar.<br />

Die beidseitig angebrachten Klemmnaben verbinden Welle<br />

und Kupplung spielfrei und kraftschlüssig und können<br />

abtriebsseitig Bohrungen zwischen 4 und 90 mm und auf<br />

Motorseite Durchmesser zwischen 5 und 100 mm aufnehmen.<br />

Die ECPD ist auch mit Passfedernut lieferbar. Für<br />

anspruchsvolle Umgebungen bietet Enemac die Komponente<br />

zudem als korrosionsgeschützte Variante ECPD_KS an.<br />

www.enemac.de<br />

SERVOLINE-GETRIEBE FÜR<br />

KOMPLETTLÖSUNGEN<br />

Als Neuheit stellt<br />

Dunkermotoren<br />

sein neues<br />

Servoline-Getriebe<br />

PLG 75 SL vor,<br />

das durch<br />

gewohnt hohe<br />

Qualität,<br />

Perfomance und<br />

einer Laufleistung<br />

>20.000 h<br />

überzeugt. Es<br />

kann mit den langlebigen DC-Servomotoren des Antriebsherstellers<br />

zu Komplettlösungen kombiniert werden.<br />

Aus dem Portfolio der BLDC-Motoren gibt es mit dem<br />

BG 45 dPro ein neues Mitglied, das auf der Motor Control<br />

Platform (MCP) aufsetzt. Die MCP ist ein modulares<br />

Konzept, das in allen smarten BG-Motoren und einigen<br />

externen Elektroniken von Dunkermotoren eingesetzt wird.<br />

Es ermöglicht die Programmierung verschiedener Parameter<br />

und Sicherheitsfunktionen. Wie bei allen BG dPro-<br />

Motoren ist die Stärke des BG 45 dPro die Integration der<br />

kompletten Motorelektronik in das ohnehin kompakte<br />

Gehäuse. Mit einer Dauerabgabeleistung von bis zu 110 W<br />

und Nenndrehzahlen bis zu 4.720 rpm ist der Motor stärker<br />

als seine Vorgänger bei gleicher Nennspannung.<br />

www.dunkermotoren.de<br />

SOFTWARE MACHT MASCHINEN FIT FÜR<br />

AUTONOMIE<br />

Danfoss Power Solutions bringt die Software A+ auf den Mark,<br />

die die Entwicklung autonomer Off-Highway-Maschinen<br />

vereinfachen und beschleunigen soll. Die Software besteht aus<br />

vorprogrammierten und getesteten Softwareblöcken, die in die<br />

autonome Steuerung XM100 integriert sind. Die Hardwarelösung<br />

des Unternehmens erfüllt den Bedarf autonomer<br />

Arbeitsmaschinen, indem sie Schnittstellen mit GNSS-Systemen,<br />

LiDAR, Radar und Trägheitssensoren liefert und gleichzeitig<br />

autonome Navigationsaufgaben übernimmt. Jeder Block der<br />

Software ist für Schlüsselbereiche wie Erkennung, Positionierung<br />

und Navigation zuständig. Durch die Integration der Blöcke in die<br />

Maschinenapplikationen können Benutzer autonome Funktionalität<br />

umzusetzen, ohne die Software von Grund entwickeln zu<br />

müssen. Das Unternehmen unterstützt OEMs bei der Auswahl<br />

der Hardware für autonome Funktionen und teilweise bei der<br />

Maschinenprogrammierung. Ob Steer-by-Wire, elektronische<br />

Lenkung, Elektronik und Telematik sowie Maschinenschnittstellen,<br />

Regler und Hydraulikkomponenten, mit Komponenten<br />

von Danfoss können so umfassende Lösungen realisiert werden.<br />

www.danfoss.com<br />

MOTION CONTROLLER INTEGRIERT<br />

Mit dem Radnabenantrieb i-Wheel<br />

Clever-Radnabenmotor samt<br />

integriertem Circulo 9 Motion<br />

Controller präsentiert Ketterer eine<br />

kompakte und funktionssichere<br />

Antriebslösung für Fahrerlose<br />

Transportsysteme (FTS). Bei einer<br />

Bautiefe von nur 185 mm – einschließlich<br />

Motion Controller – ist<br />

dieser getriebelose Torquemotor i-Wheel C 3213 komplett in der<br />

Nabe integriert. Der Wegfall eines Getriebes minimiert den<br />

Verschleiß und die Lebensdauer wird erhöht. Geschäftsführer<br />

Odin Jäger sagt: „Trotz der kompakten Bauweise besitzen die<br />

Antriebe eine hohe Leistungsdichte. Das zeigt sich zum Beispiel<br />

in puncto Schnelligkeit: Mit dem Nennstrom von 4,5 A erreicht er<br />

Endgeschwindigkeiten bis 10 km/h. Zudem lassen sich aufgrund<br />

der geringen Bautiefe einfach zwei Antriebe auf einer Drehscheibe<br />

anordnen. So kann ein FTF mit i-Wheel Clever-Anrieben<br />

problemlos mit einem Null-Wende-Radius manövriert werden.“<br />

Die permanente Überwachung der Temperatur sorgt für einen<br />

sicheren Betrieb und der PU- für Laufeigenschaften mit kaum<br />

wahrnehmbarem Geräuschpegel. Mit über zehn zertifizierten<br />

Sicherheitsfunktionen (SIL2, Pl-d) und einem High-Speed<br />

EtherCAT Interface ermöglicht das System eine hohe Performance<br />

bei geringer Latenz und vernachlässigbarem Jitter.<br />

www.ketterer.de<br />

www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 35


EREIGNISSE ANALYSIEREN<br />

AUF DEN SPUREN DER ZUKUNFT<br />

Nur eine laufende Maschine oder Anlage ist<br />

produktiv und schafft einen Mehrwert. Inspektion,<br />

Wartung, Instandsetzung und Verbesserungen<br />

kosten wertvolle Maschinenstunden.<br />

Die Instandhaltung ist daher ein Schlüsselfaktor<br />

für mehr Effizienz, Wirtschaftlichkeit und<br />

Qualität industrieller Fertigungsprozesse.<br />

Eine effektive Instandhaltungsstrategie sollte<br />

Instandhaltungsereignisse antizipieren, bewerten<br />

und mit Behandlungsalgorithmen versehen.<br />

Warum, erklärt ein Spezialist für technische<br />

Systemdiagnostik.<br />

Heino Brose, Geschäftsführer, Synostik GmbH, Oebisfelde<br />

Das Ziel einer richtigen Instandhaltungsstrategie ist,<br />

ein Fehlerereignis vorhersagen zu können, um geeignete<br />

Maßnahmen vor Eintritt des Ereignisses und<br />

damit vor einem Maschinenausfall durchzuführen.<br />

So ist es möglich, Stillstandzeiten einer Maschine zu planen,<br />

das notwendige Werkzeug und die Ersatzteile frühzeitig zu<br />

organisieren und das Personal rechtzeitig anzuweisen.<br />

Fehlerereignisse hochkomplexer technischer Systeme sind<br />

leider nicht so vorhersagbar, wie wir uns diese erhoffen, maximal<br />

eine von zehn potenziellen Fehlerursachen kann gut<br />

bis sehr gut vorhergesagt werden. Diese ist dann auch der<br />

perfekte Kandidat für die Instandhaltungsstrategie „Predictive<br />

Maintenance“.<br />

EREIGNISSE IN TECHNISCHEN SYSTEMEN<br />

Bei einem Ereignis wirkt eine definierte Fehlerursache und<br />

beeinflusst das technische System in seiner normalen Funktion.<br />

Um Fehlerursachen technischer Systeme besser zu verstehen,<br />

kann man die resultierenden Ereignisse grob in Kategorien<br />

mit gemeinsamen Eigenschaften einteilen: Umgebungs-,<br />

Prozess-, Fehler-, Funktions- und Kommunikationsereignisse.<br />

Jedes Ereignis in jeder der fünf Kategorien führt zu<br />

36 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de


SPECIAL: PREDICTIVE MAINTENANCE UND CONDITION MONITORING<br />

Der einfachste Weg zu perfekten Funktions-Algorithmen<br />

Kritikalität<br />

Identität<br />

Intensität<br />

Reparabilität<br />

Prädiktabilität<br />

Vitalität<br />

Präventabilität<br />

01 Fingerabdruck von<br />

Ereignissen technischer Systeme<br />

einer Störung des normalen Funktionsablaufs des technischen<br />

Systems. Wichtig für die Produktivität der betroffenen Maschine<br />

oder Anlage ist dann eine schnelle und gezielte Beseitigung<br />

des Fehlers oder ein schnelles Reagieren auf das Ereignis.<br />

Analysiert man alle Ereignisse eines technischen Systems, so<br />

stellt man schnell fest: Jedes Ereignis besitzt spezifische Merkmale<br />

und Eigenschaften. Im Folgenden werden beispielhaft Eigenschaften<br />

aufgeführt, wie sie seit Jahren in der Automobilund<br />

Maschinenbauindustrie verwendet werden.<br />

Kritikalität: Schwere eines Ereignisses im Zusammenhang<br />

mit der Wahrscheinlichkeit oder Häufigkeit seines Auftretens<br />

Identität: Lokalisierung und eindeutige Identifizierung bei<br />

einem Ausfall oder Ereignis<br />

Reparabilität: Wiederherstellbarkeit nach einem Ausfall oder<br />

Ereignis – im Zusammenhang mit Aufwand, Kosten und<br />

Dauer für die Ereignisbehebung<br />

Prädiktabilität: Voraussagbarkeit eines Ereignisses – im Zusammenhang<br />

mit seiner Ausfallmessbarkeit, dem Aufwand<br />

der Analyse und der Erkennbarkeit von Mustern<br />

Präventabilität: Vermeidbarkeit eines Ereignisses – im Zusammenhang<br />

mit seiner Austauschbarkeit, Verbesserbarkeit<br />

und dem Aufwand für die Vermeidung<br />

Intensität: Durchschnitt aller bisherigen Merkmale und erlaubt<br />

die Gewichtung des Ereignisses<br />

Vitalität: Gibt an, in welchem Lebensabschnitt des technischen<br />

Systems ein Ereignis eintreten kann.<br />

Vergleicht man die Merkmale und Eigenschaften verschiedener<br />

Ereignisse miteinander, stellt man fest: Für jedes Ereignis<br />

gibt es einen typischen Fingerabdruck. Er gibt einen ersten<br />

Hinweis auf mögliche Instandhaltungsstrategien für das entsprechende<br />

Ereignis.<br />

VON REACTIVE BIS PREDICTIVE MAINTENANCE<br />

Eine Instandhaltungsstrategie beschreibt die Vorgehensweise,<br />

wie Produktivität und Lebenserwartung einer Anlage aufrechterhalten<br />

oder sogar erhöht werden. Es gibt eine Vielzahl unterschiedlicher<br />

Strategien, die sich unterscheiden in ihrem<br />

Durchführungszeitpunkt – relativ zu einem Ereignis und in den<br />

einzelnen Aufgaben innerhalb der Strategiedurchführung.<br />

Die ausfallende Instandhaltung (Reactive Maintenance) ist<br />

eine korrektive Instandhaltung, die ohne Aufschub nach der<br />

Fehlererkennung ausgeführt wird, um unannehmbare Folgen<br />

zu vermeiden. Alle Ereignisse, die sich gut identifizieren und<br />

lokalisieren lassen, sind für die ausfallende Instandhaltung<br />

sehr gut geeignet. Die aufschiebende Instandhaltung (Active<br />

Maintenance) ist eine korrektive Instandhaltung, die nicht unmittelbar<br />

nach der Fehlererkennung ausgeführt, sondern nach<br />

vorgegebenen Instandhaltungsregeln zurückgestellt wird.<br />

Die vorausbestimmende Instandhaltung (Preventive Maintenance)<br />

wird nach einem festgelegten Zeitplan oder nach einer<br />

festgelegten Zahl von Nutzungseinheiten durchgeführt,<br />

jedoch ohne vorherige Zustandsermittlung. Hierbei handelt<br />

es sich um eine klassische Wartung.<br />

Eine weitere Form der präventiven Instandhaltung stellt die<br />

voraussagende Instandhaltung (Predictive Maintenance) dar.<br />

Grundlagen dieser Vorhersage sind bekannte Eigenschaften<br />

oder Erfahrungen aus Analysen der Vergangenheit oder das<br />

Eintreten von wichtigen Parametern, welche den Abbau eines<br />

Elements kennzeichnen. Mit dieser Instandhaltungsstrategie<br />

wird ein zukünftiges Fehlverhalten eines Systems vermieden.<br />

Bei der zustandsbestimmenden Instandhaltung (Condition<br />

Based Maintenance) resultieren mögliche Instandhaltungs-<br />

www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 37


SPECIAL: PREDICTIVE MAINTENANCE UND CONDITION MONITORING<br />

Der einfachste Weg zu perfekten Funktions-Algorithmen<br />

Strategiemasken<br />

Ausfallende<br />

Instandhaltung<br />

Aufschiebende<br />

Instandhaltung<br />

Vorausbestimmende<br />

Instandhaltung<br />

Voraussagende<br />

Instandhaltung<br />

Zustandsbestimmende<br />

Instandhaltung<br />

Verdrängende<br />

Instandhaltung<br />

Fingerabdruck Ereignis<br />

02 Beispiel des Event Fingerprint Masking für ein exemplarisches Ereignis<br />

maßnahmen aus der Beurteilung des physischen Zustands und gegebenenfalls<br />

weiteren Analysen. Die verdrängende Instandhaltung ist eine Strategie,<br />

bei der ein erkanntes oder vorhandenes Ereignis ignoriert wird. Sie ist keine<br />

echte Instandhaltung, sondern eher eine Lösung für den Umgang mit speziellen<br />

Fehlerereignissen.<br />

FÜR JEDES EREIGNIS DIE RICHTIGE STRATEGIE<br />

Die effektivste Instandhaltung erreicht man dann, wenn die angewendete Instandhaltungsstrategie<br />

zum anliegenden Instandhaltungsereignis passt. Daher<br />

ist die entscheidende Aufgabe, einem Ereignis die nutzbaren Instandhaltungsstrategie<br />

zuzuordnen.<br />

Als einfache und sehr erfolgreiche Methodik hat sich das „Event Fingerprint<br />

Masking“ erwiesen. Bei dieser Methode werden die Eigenschaften der<br />

Instandhaltungsstrategien mit den Fingerabdrücken technischer Ereignisse<br />

verglichen. Durch diesen Ansatz entstehen für jede einzelne Strategie spezielle<br />

Maskierungen, die gut für die Analyse und zur Strategieentscheidung jedes<br />

einzelnen Ereignisses genutzt werden können.<br />

Die Abbildung zeigt als Beispiel die Masken der oben beschriebenen Instandhaltungsstrategien<br />

und wie ein beispielhafter Fingerabdruck eines Ereignisses<br />

in die jeweiligen Masken passt. Im Beispiel ist zu erkennen, dass<br />

das gewählte Ereignis sehr gut sowohl in die Maske der ausfallenden als auch<br />

in die der verdrängenden Instandhaltung passt. Wogegen die anderen Instandhaltungsstrategien<br />

eine eher schlechte Wahl wären.<br />

FAZIT<br />

Eine Vielzahl von Ereignissen kann die Funktionalität und Produktivität<br />

eines technischen Systems stören. Die richtige Instandhaltungsstrategie für<br />

jedes Ereignis ist entscheidend, um die Produktivität einer Maschine oder<br />

Anlage hoch und gleichzeitig die Instandhaltungskosten niedrig zu halten.<br />

Da jedes der Ereignisse seinen individuellen Fingerabdruck hat, kann man<br />

mit dessen Hilfe die potenziell möglichen Instandhaltungsstrategien ableiten.<br />

Dafür sind spezielle diagnostische Methoden, Kataloge und Verfahren<br />

unerlässlich.<br />

Nutzt die Industrie die bereits vorliegenden Erfahrungen zu den Ereignissen<br />

aus anderen Branchen, können optimal angepasste Dia gnosestrategien<br />

einen wirtschaftlichen Vorteil in der Instandhaltung bringen.<br />

Bilder: PopTika/Shutterstock.com (Aufmacherbild); Synostik<br />

www.synostik.de<br />

DIE IDEE<br />

„Die Ana lyse von Ereignissen in<br />

komplexen technischen Systemen<br />

und die Methodik des ‚Event<br />

Fingerprint Masking‘ haben sich als<br />

besonders erfolgreich erwiesen, um<br />

geeignete Instandhaltungsstrategien<br />

für Maschinen oder<br />

Anlagen zu finden. Mit unserem<br />

Know-how und unserer Erfahrung<br />

in der System diagnostik schaffen<br />

wir hier wichtige Grundlagen für<br />

intelligente und passgenaue<br />

Instandhaltungsstrategien, die<br />

dann etwa mit den Mitteln und<br />

Werkzeugen von Industrie 4.0<br />

verwirklicht werden können.“<br />

Heino Brose, Geschäftsführer,<br />

Synostik GmbH, Oebisfelde<br />

38 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de


MARKTPLATZ<br />

SMART VIBRATION MONITORING<br />

Baumüller möchte die<br />

Produktivität mit „Drive<br />

Intelligence“ erhöhen. Eine<br />

Schlüsseltechnologie<br />

hierfür ist unter anderem<br />

das Condition Monitoring.<br />

Auf der SPS 2023 präsentierte<br />

das Unternehmen<br />

Smart Vibration Monitoring<br />

als Neuheit: Mit der neuen<br />

Softwarelösung können<br />

Maschinenhersteller ein<br />

Condition Monitoring ohne<br />

externe Sensoren realisieren. Die Software ist über die Softdrive<br />

PLC direkt im Servoregler integriert und lässt sich daher einfach<br />

nachrüsten. Für Maschinenhersteller eröffnen sich dadurch<br />

neue Möglichkeiten: So können sie beispielsweise Laufzeitmodelle<br />

für Zusatzfunktionen der Maschine anbieten. Ob Elektromotor,<br />

Lüfter oder Hydraulik-Pumpe, zur Überwachung der<br />

Mechanik nutzt die neue Funktion aufgezeichnete und analysierte<br />

Prozessparameter als Referenzwerte. Durch Unwuchten<br />

oder fehlerhafte Ausrichtung entstehen Vibrationen. Die<br />

Software erkennt sie rechtzeitig und gibt ein Fehlersignal aus.<br />

Dies ermöglicht eine geplante Wartung von Motoren. Einer<br />

weiteren Schädigung oder einem Ausfall der Maschine wird<br />

dadurch vorgebeugt.<br />

www.baumueller.com<br />

CONDITION-MONITORING WEITERGEDACHT<br />

Sumitomo Drive Technologies<br />

präsentierte auf der SPS 2023 ein<br />

neues Condition-Monitoring-<br />

System. „Eye complete“ gehe noch<br />

einen Schritt weiter als bestehende<br />

Systeme. In einer Lösung kombiniert<br />

es die Echtzeit-Zustandsüberwachung<br />

von Antrieben mit der<br />

Ölfilterung. Ob erweiterte Schwingungsüberwachung,<br />

Ölanalyse oder<br />

Ölfiltration, ein breites Spektrum an<br />

Funktionen ermöglicht eine vorausschauende<br />

Wartung. Anwender<br />

können so die Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Maschinen<br />

und Anlagen erhöhen. Zur Schwingungsüberwachung bietet<br />

die Lösung eine fortschrittliche und gleichzeitig benutzerfreundliche<br />

Datenverarbeitung. Für die Qualitätskontrolle des<br />

Getriebeöls misst die Eye-Serie mit hoher Genauigkeit den<br />

ISO-Reinheitsgrad, den Wassergehalt sowie die Öltemperatur.<br />

„Unser Condition-Monitoring-System Eye liefert nicht nur<br />

Informationen über den aktuellen Zustand der Maschine und<br />

dessen Ölzustand, sondern prognostiziert auch genau, wann<br />

eine Komponente ausfallen wird. Diese präzisen Vorhersagen<br />

sind entscheidend für die Optimierung der Lebensdauer und<br />

Leistung von Maschinen und Anlagen“, so Reza Golafshan,<br />

Teamleiter Condition Monitoring Systems bei Sumitomo.<br />

www.sumitomodrive.com<br />

LEBENSDAUER GENAUER VORHERSAGEN<br />

NSK korrigiert die dynamische<br />

Tragzahl<br />

vieler Wälzlagerbaureihen<br />

deutlich nach<br />

oben. Der äquivalente<br />

Wert der Ermüdungslebensdauer<br />

ist eigenen Angaben<br />

zufolge nun teilweise<br />

doppelt so hoch<br />

– ohne konstruktive<br />

Veränderungen an den Lagern. Grund dafür: Durch Forschung und<br />

Entwicklung sei dem Unternehmen ein Durchbruch bei der genaueren<br />

Berechnung der Lagerlebensdauer gelungen. Das Projekt begann vor<br />

etwa zwanzig Jahren. Damals stellten Ingenieure von NSK eine stetig<br />

wachsende Diskrepanz zwischen der laut ISO-Norm berechneten<br />

Lagerlebensdauer und der tatsächlichen Lagerlebensdauer fest, die in<br />

Dauertests ermittelt wurde. Deshalb initiierte das Unternehmen eine<br />

detailliertere Studie und konnte nachweisen, dass die Lebensdauer der<br />

geprüften Wälzlager etwa zwanzigmal länger war als die Lebensdauer<br />

gemäß der ISO-Normen. Im Jahr <strong>2024</strong> kann die tatsächliche Lebensdauer<br />

der Lager des Unternehmens mehr als fünfzig Mal länger sein als<br />

nach Norm ermittelt. Eine gewisse Vorsicht sei sicher gut, aber eine<br />

längere Lebensdauer der Wälzlager trage zur Verbesserung der Produktionseffizienz<br />

bei und schone Ressourcen. Die Ermittlung der neuen<br />

Werte für die Lagerlebensdauer erfolgt laut Unternehmen auf der<br />

Grundlage einer gut recherchierten Methodik, die durch eine umfangreiche<br />

empirische Datenbasis gestützt würde. Insbesondere durch die<br />

Kombination der neuen Methode mit einem Ultraschallprüfverfahren,<br />

das nichtmetallische Einschlüsse im Stahlvolumen detektiert, kann die<br />

Lebensdauer mit sehr viel höherer Genauigkeit bestimmt werden.<br />

www.nskeurope.de<br />

CONDITION-MONITORING-<br />

SOFTWARE AUSGEZEICHNET<br />

Ifm ist „Winner“ beim German Design Award <strong>2024</strong>:<br />

Die Auszeichnung erhielt der Essener Automatisierungsspezialist<br />

für seine Software Moneo RTM,<br />

und zwar in der Kategorie: Excellent Communications<br />

Design – Interactive User Experience. Moneo<br />

RTM – kurz für Real-Time-Maintenance – ist ein<br />

Teilmodul der mittlerweile in vielen Industrien<br />

etablierten IIoT-Plattform Moneo, mit der Ifm<br />

Technologien von der Datenauswertung bis hin zur<br />

Konfiguration von Sensoren unter einem Dach<br />

anbietet. Mit Moneo RTM können Anwender<br />

benutzerspezifische Dashboards einrichten, die<br />

einen stetigen Blick auf den aktuellen Anwendungsstatus<br />

liefern. Im Schadensfall schlägt die<br />

Software sofort Alarm, sodass schnell reagiert<br />

werden kann und ein kostspieliger und langwieriger<br />

Totalausfall vermieden wird. Mit detaillierten<br />

Datenanalysen erreichen Industrieunternehmen<br />

laut eigenen Angaben geringere Stillstandzeiten,<br />

eine effektivere Wartungsplanung und kostenoptimierte<br />

Fertigungsprozesse.<br />

www.ifm.com<br />

www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 39


SPECIAL: PREDICTIVE MAINTENANCE UND CONDITION MONITORING<br />

VIBRATION MONITORING<br />

KI IM SENSOR ERKENNT ANOMALIEN<br />

In dem Projekt „AIQ-Bo – AI enhanced Intelligent – Bolt“ haben Forschende des<br />

Fraunhofer CCIT ein trainierbares KI-Modell in einen Vibrations-Sensor integriert,<br />

das autonom Anomalien identifiziert. Die KI wird am Sensor betrieben und erkennt<br />

direkt am Ort der Datenerzeugung Abweichungen. Ein Condition Monitoring kann<br />

so energieeffizient, dezentral und auf kleinstem Raum realisiert werden. Vibrationen<br />

sind sowohl Indikatoren als auch häufige Ursache für Verschleiß und Schäden an Antriebssystemen.<br />

Bei AIQ-Bo analysiert ein optimiertes KI-Modell in einem drei-achsigen<br />

Beschleunigungssensor die aufgezeichneten Vibrationsdaten.<br />

Die Vibrationsdaten müssen für die Analyse nicht erst in die Cloud gesendet werden.<br />

Die KI wird auf dem Gerät ausgeführt. Die Verarbeitung der Informationen findet über<br />

die Fraunhofer-Technologie embeddif.ai dort statt, wo sie anfallen: im Edge Device.<br />

Das trainierte KI-Modell im integrierten Mikrocontroller des Sensors erkennt selbständig,<br />

ob die Komponente im Normalbetrieb läuft oder eventuell kritische Zustände erreicht.<br />

Erst wenn ein problematischer Status vorliegt, wird dieser per Funk an die<br />

Cloud weitergegeben. Dies reduziert die zu übertragende Datenmenge und macht das<br />

System äußerst energieeffizient. Ermöglicht wird dies durch das Open Source KI-<br />

Framework AIfES. Mit diesem lassen sich Künstliche Neuronale Netze (KNN) auf nahezu<br />

jeder Hardware in IoT-Geräten betreiben und trainieren.<br />

DRAHTLOSES KI-RETRAINING AUS DER CLOUD<br />

Rechenintensive Aufgaben wie das Training des KI-Algorithmus oder die Berechnung<br />

eines neuen KI-Modells erfolgen in der Cloud. Modellparameter können aktualisiert<br />

und per Funk an den Sensor zurückgesendet werden, um die Detektion von Anomalien<br />

etwa an veränderte Umweltbedingungen anzupassen. Zur Übertragung der Daten<br />

kommt die Funktechnologie Mioty zum Einsatz. Energy Harvesting versorgt die Sensorik<br />

und das Funksystem mit Energie, eine Versorgung durch Batterien ist auch möglich.<br />

Durch das automatisierte, KI-gestützte Condition Monitoring muss keine manuelle<br />

Prüfung der Anlage durch technisches Personal vorgenommen werden, was im laufenden<br />

Betrieb – etwa in Offshore-Windparks – nicht realisierbar und deshalb mit hohen<br />

Ausfallkosten verbunden wäre. AIQ-Bo kann laut Angaben mit möglichst wenig Training<br />

an unterschiedlichen Systemen eingesetzt werden. Das Training in der Cloud und<br />

der funkgestüzte Datentransfer lasse sich auf unterschiedliche Szenarien übertragen.<br />

Bild: Fraunhofer<br />

www.fraunhofer.de<br />

Analyse direkt im Edge Device:<br />

AIQ-Bo ist ein smarter<br />

Vibrationssensor mit<br />

eingebauter Künstlicher<br />

Intelligenz, die über die Cloud<br />

drahtlos trainiert werden kann.<br />

Anomalien werden<br />

eigenständig erkannt und an<br />

die Cloud übermittelt.<br />

Die Technologie des Fraunhofer<br />

CCIT kann mit wenig Training<br />

an unterschiedlichen Systemen<br />

für ein Condition Monitoring<br />

über Vibrationen eingesetzt<br />

werden, wie zum Beispiel an<br />

Windenergieanlagen.<br />

DIE IDEE<br />

„Der Fraunhofer CCIT entwickelt<br />

Technologielösungen für das<br />

Edge-Cloud-Continuum, das<br />

dezentrales Edge-Computing und<br />

zentrales Cloud-Computing nahtlos<br />

miteinander verknüpft. Daten<br />

werden automatisch an der Stelle<br />

verarbeitet, an der es am effizientesten<br />

und ökonomisch sinnvollsten<br />

ist: In Echtzeit in der Edge, nah an<br />

Endgerät und Sensorik, oder<br />

skalierbar in zentralen Rechenzentren.<br />

‚AIQ-Bo‘ zeigt beispielhaft,<br />

wie dadurch konkreter Mehrwert<br />

beim Condition Monitoring entsteht.“<br />

Michael Fritz, Leiter der<br />

Geschäftsstelle des Fraunhofer CCIT,<br />

Garching bei München<br />

40 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de


MARKTPLATZ<br />

ROBUSTES UND SICHERES<br />

HUTSCHIENENMESSGERÄT<br />

Das robuste und leistungsfähige<br />

Energiemessgerät UMD 703 S<br />

von PQ Plus eignet sich für die<br />

Messung von Live-, Mittel-,<br />

Minimal- und Maximalwerten<br />

elektrischer Größen sowie für<br />

die Oberschwingungsmessung.<br />

Das Gerät arbeitet bei Temperaturen<br />

von -25 bis 70 °C. Es ist<br />

mit einer RS485-Schnittstelle<br />

ausgestattet und kann so mit<br />

Modbus-Systemen kommunizieren.<br />

Die Strommessung erfolgt 3-phasig über Kleinsignalwandler<br />

(333 mV Sekundärsignal), die das Kurzschließen<br />

über Wandlertrennklemmen im offenen Betrieb überflüssig<br />

machen. Es benötigt keine Spannungsversorgung.<br />

Es hat eine kompakter Bauform (3 TE) und erhöht durch<br />

das Kleinspannungssignal auch die Sicherheit der Anlage.<br />

Das displaylose Design für die Hutschiene eignet sich für<br />

Fernautomatisierungsaufgaben in Erzeugungsanlagen,<br />

Gebäuden, für die Überwachung der Infrastruktur und<br />

das Last- und Bedarfsmanagement. Da es keine lokalen<br />

Bedienelemente wie Display und Tastatur hat, verhindert<br />

es unbefugte Zugriffe.<br />

www.pq-plus.de<br />

ERWEITERTE OPTIONEN BEI<br />

LEITERQUERSCHNITTEN<br />

Conta-Clip<br />

erweitert das<br />

Sortiment an<br />

Reihen- und<br />

Schutzleiterklemmen<br />

der<br />

Baureihen PRK<br />

und PSL. Sie sind<br />

jetzt auch in je<br />

drei Varianten für Leiterquerschnitte bis 10 mm² erhältlich:<br />

10/2A, /3A und /4A. Der praktische Push-in-Anschluss<br />

der neuen PRK- und PSL-Modelle ermöglicht eine sichere,<br />

werkzeuglose Einführung von starren Adern oder Adern<br />

mit Endhülse. Zur Dekontaktierung genügt ein Druck auf<br />

den integrierten Pusher. Bei den Schutzleiterklemmen<br />

sorgt ein beidseitig ausgeführter PE-Fußkontakt für<br />

elektrische und mechanische Zuverlässigkeit. Doppelte<br />

Querverbindungsoptionen der PRK-Reihenklemmen<br />

erhöhen die Flexibilität bei der Potenzialverteilung. Die<br />

neuen, für eine Bemessungsspannung von 1.000 V bei bis<br />

zu 57 A ausgelegten Klemmen eignen sich unter anderem<br />

für den Aufbau von String-Verteilern in Photovoltaikanlagen.<br />

Alle eingesetzten Isolierstoffe der Push-in-Reihe<br />

sind schadstofffrei und erfüllen die Brandklassifikation V-0<br />

„selbstverlöschend“ nach UL 94.<br />

www.conta-clip.com<br />

MECHANISCHE UND HYDRAULISCHE<br />

LAGERWERKZEUGE VON SCHAEFFLER<br />

Mit der Aufnahme der Produktmarke<br />

Betex in das Portfolio<br />

mechanischer und hydraulischer<br />

Lagerwerkzeuge ermöglicht<br />

Schaeffler eine optimierte Lagermontage<br />

und -demontage. Die Produkte<br />

setzen dort an, wo das<br />

richtige Werkzeug elementar ist,<br />

denn etwa zehn bis 20 Prozent<br />

aller Lagerausfälle entstehen durch<br />

falsche Montage und Demontage.<br />

Die Betex Demontagewerkzeugreihe gehört zum Spezialwerkzeug-<br />

Hersteller BEGA International B.V., der seit Juli 2021 100-prozentige<br />

Tochter von Schaeffler ist. Seit Oktober 2023 zählen die Produkte<br />

zum strategischen Geschäftsfeld Lifetime Solutions bei Schaeffler<br />

und sind Teil des Portfolios für industrielle Instandhaltung. Sowohl<br />

die mechanischen als auch die hydraulischen Abzieher der Baureihen<br />

MSP, HSP und HXP sind selbstzentrierend und erlauben damit<br />

eine einfache und sichere Positionierung am Werkstück. Da die<br />

Verstellung der Arme gleichmäßig nach innen oder nach außen<br />

erfolgt, sind sie einfach zu bedienen. Durch den Verstellmechanismus<br />

über ein Gewinde sitzen die Arme fest am Werkstück und<br />

können nicht abspringen. Die dreigeteilte Abziehplatte TRI-Section-<br />

Plate-xx eignet sich zur schonenden Demontage von Wälzlagern,<br />

Lagerinnenringen und anderen Bauteilen. Damit die Lager während<br />

der Demontage nicht beschädigt werden, greifen die Platten am<br />

Innenring des Wälzlagers an und verhindern, dass die Abziehkraft<br />

über die Wälzlager eingeleitet wird.<br />

www.schaeffler.com<br />

MOTORDATEN DIREKT AUSWERTEN<br />

Ein digitales Analyse- und<br />

Monitoringsystem mit<br />

IIoT-Anbindung für alle<br />

Antriebs- und Prüfstandsmotoren<br />

sowie Generatoren<br />

präsentierte GMN unlängst<br />

mit dem Idea4Drive. Dieses<br />

wertet Motordaten direkt<br />

aus. Es eignet sich besonders<br />

für den Fahrzeugbau und die Luftfahrtindustrie, deren Motoren<br />

und Generatoren hohe Leistungen bieten. Einsetzbar ist das<br />

Embedded System aber bei allen modernen Antrieben. Es erfasst<br />

und verarbeitet mit bis zu neun Sensoren permanent die relevanten<br />

Prozesswerte der Antriebe. Neben der Lager- und Kühlmitteltemperatur<br />

gehören hierzu die Drehzahl sowie Schwingungen und<br />

optional Verlagerungen. Dadurch erhält der Anwender während<br />

des Betriebs kontinuierlich Hinweise, wie sich sein Motor verhält,<br />

wie er ihn optimal nutzen und die Performance steigern kann. Auf<br />

der anderen Seite interpretiert das Embedded System die Daten<br />

selbst. Übertragen werden die Informationen mittels bidirektionaler<br />

Kommunikation über IO-Link. Zudem wird eine nahtlose<br />

Anbindung in IloT-Infrastrukturen möglich, ohne die Performance<br />

der Steuerung zu belasten. Außerdem hat das System die Funktion<br />

eines digitalen Typenschildes und befähigt Antriebseinheiten<br />

selbstständig, Informationen über ihren Ölbedarf an angeschlossene<br />

Schmieraggregate weiterzugeben.<br />

www.gmn.de<br />

www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 41


MARKTPLATZ<br />

HYDROSTATISCH GELAGERTE RUNDTISCHE<br />

Die hydrostatische<br />

Lagerung der<br />

Rundtische von<br />

Hyprostatik<br />

Schönfeld bietet in<br />

der Produktion<br />

einige Vorteile. Die<br />

Rundtische sind<br />

verschleißfrei, was<br />

zu einer höheren<br />

Verfügbarkeit und somit einer verbesserten Produktivität<br />

führt. Die Leistungsmerkmale bleiben dabei unabhängig von<br />

der Nutzungsdauer stets konstant. Die Dämpfung ist<br />

leistungsfähig und reduziert Maschinenschwingungen und<br />

Formfehler der Werkstücke. Bei höheren Drehzahlen erweisen<br />

sich hydrostatisch gelagerte Rundtische als äußerst<br />

thermisch stabil. Die hydrostatischen Elemente arbeiten mit<br />

einem Progressiv-Mengen-Regler (PM-Regler) anstelle von<br />

Kapillaren. Dadurch wird eine höhere Axial- und Radialsteifigkeit<br />

sowie eine hohe Momentsteifigkeit erreicht. Diese<br />

Steifigkeit wird bereits bei kleineren Lagerdurchmessern<br />

erzielt, was höhere Drehzahlen ermöglicht. Hydrostatische<br />

Rundtische sollten optimal ausgelegt sein, um sowohl<br />

statischen als auch dynamischen Belastungen standzuhalten.<br />

Hyprostatik Schönfeld bietet hierfür spezielle Berechnungsprogramme<br />

für hydrostatische Führungen, Radial- und<br />

Axiallager an. Mit diesen Programmen können wichtige<br />

Parameter wie Taschenmaße, Stegbreiten und Pumpendruck<br />

definiert werden, um geforderte Radial-, Axial- und Momentsteifen<br />

zu erreichen und zusätzlich eine minimale Belastungsreserve<br />

von bis zu 200 Prozent zu gewährleisten.<br />

www.hyprostatik.de<br />

VOLLAUTOMATISIERTE MKA-KALIBRIERUNG<br />

GTM entwickelt, baut<br />

und liefert metrologische<br />

Messeinrichtungen<br />

gemäß den<br />

Vorgaben und<br />

Spezifikationen seiner<br />

Kunden. Zum Einsatz<br />

kommen sie weltweit<br />

bei Metrologie-Instituten,<br />

Kalibrierlaboratorien<br />

und Herstellern<br />

von DMS-Aufnehmern für Kraft und Drehmoment. Oftmals<br />

sind es Einzelstücke. Bei der Fertigung greift GTM auf die<br />

eigenen hochpräzisen Produkte zurück, vom Transfernormal<br />

über mechanisches Zubehör bis hin zum DMS-Messverstärker.<br />

Besonders hervorzuheben sind die selbstentwickelten<br />

Kraft- und Drehmomentaufnehmer. Maßgeschneiderte<br />

metrologische Messeinrichtungen für Kraft-, Drehmomentund<br />

Mehrkomponentenmessungen bietet das Unternehmen<br />

für vielfältige Anwendungsfälle an. Die neue Messeinrichtung<br />

für Mehrkomponentenaufnehmer (MKA) des Unternehmens<br />

hat eine erweiterte relative Messunsicherheit von<br />

0,1 Prozent und ist somit um den Faktor 5 genauer. Sie<br />

kommt für Forschung, Entwicklung und Kalibrierzwecke zum<br />

Einsatz, mit Kraft- und Momentbereichen, die exakt auf die<br />

jeweiligen Anforderungen abgestimmt sind. Die Neuentwicklung<br />

führt alle nötigen Schritte zur Kalibrierung von Mehrkomponentenaufnehmern<br />

vollautomatisiert durch – unter<br />

vollständiger Kenntnis des Kraftvektors.<br />

www.gtm-gmbh.com<br />

STÖRSTROMBEDINGTEN MOTORLAGER-<br />

SCHÄDEN CLEVER VORBEUGEN<br />

Coolblue-Ringbandkerne<br />

von<br />

Magnetec bieten<br />

in Umrichter-<br />

Antriebssystemen<br />

Schutz vor<br />

Motorlagerschäden,<br />

indem<br />

sie asymmetrische Störströme im Bereich von etwa 300 kHz bis<br />

400 kHz absorbieren. Die Ringbandkerne bestehen aus dem von<br />

Magnetec entwickelten Werkstoff Nanoperm. Dabei handelt es<br />

sich um eine nanokristalline Eisenbasislegierung mit weichmagnetischen<br />

Eigenschaften, die gegenüber ferritischen<br />

Materialien eine breitbandige Entstörungswirkung bis in hohe<br />

Frequenzbereiche erzielt. Umrichter-Motor-Systeme lassen sich<br />

sowohl in der Erstausrüstung als auch nachträglich mit<br />

Coolblue ausstatten. Die Anbringung erfolgt werkzeugfrei nah<br />

am Frequenzumrichter. Störungen werden durch die Einbringung<br />

einer Impedanz und einer Induktivität gedämpft. Die<br />

absorbierte Energie der Gleichtaktstörströme wird dabei in<br />

Wärme umgewandelt und über die Oberfläche der Ringbandkerne<br />

abgegeben. Kugellager sind so resistent gegen Elektro-<br />

Erosion.<br />

www.magnetec.de<br />

EU-ECOLABEL FÜR<br />

HOCHLEISTUNGS-BIOSCHMIERSTOFF<br />

Der neue Bioschmierstoff<br />

Rhenus LAE 2 von<br />

Rhenus Lub hat nach<br />

einem umfangreichen<br />

Zertifizierungsprozess<br />

das EU-Ecolabel (EEL)<br />

erhalten. Das EEL wird<br />

für Produkte vergeben,<br />

die während ihres<br />

gesamten Lebenszyklus geringe Umweltauswirkungen<br />

haben. Das Unternehmen hat den Hochleistungs-<br />

Bioschmierstoff vor allem für den Einsatz an Verlustschmierstellen<br />

optimiert, bei denen überschüssiges und<br />

verdrängtes Schmierfett in das Erdreich, die Kanalisation<br />

oder in Gewässer gelangen kann. Während mineralölbasierte<br />

Schmierfette immer ein gewisses Risiko für die<br />

Umwelt darstellen, ist Rhenus LAE 2 leicht biologisch<br />

abbaubar. Es eignet sich für die Schmierung von Wälz- und<br />

Gleitlagern unter großen – auch stoßartigen – Belastungen<br />

und widersteht zuverlässig hohen Temperaturen. Darüber<br />

hinaus ist es wasser- und oxidationsbeständig, hat<br />

hervorragende Korrosionsschutzeigenschaften und ein<br />

gutes Haftvermögen.<br />

www.rhenuslub.de<br />

42 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2024</strong>/01-02 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de


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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 />

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„<strong>antriebstechnik</strong>“ ist eine Zeitschrift der Vereinigten Fachverlage GmbH, Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz, HRB 2270, Amtsgericht Mainz,<br />

Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Matthias Niewiem, Umsatzsteuer-ID: DE 149063659, Gerichtsstand: Mainz

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