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Der Konstrukteur 04/2024

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<strong>04</strong><br />

19073<br />

April <strong>2024</strong><br />

€ 14,50<br />

AM PULS DER TECHNIK<br />

AUSLEGUNGSSACHE<br />

Klimatisierung von<br />

Schaltschränken mit<br />

links verbessern<br />

<strong>Der</strong><strong>Konstrukteur</strong>.de


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FÖRDERTECHNIK<br />

MATERIALFLUSS<br />

LOGISTIK<br />

FLUIDTECHNIK<br />

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

Carmen Müller-Nawrath<br />

Head of Sales<br />

Telefon: 0<strong>04</strong>9/6131/992-245<br />

c.nawrath@vfmz.de<br />

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EDITORIAL<br />

DER HANDLUNGSDRUCK<br />

IST GROSS<br />

Die deutsche Industrie steht vor einem gewaltigen<br />

Umbruch und der Druck ist zur Zeit an allen Ecken<br />

und Enden zu spüren. Geplagt von Rezessionssorgen<br />

und Bestrebungen nach Strukturwandel, müssen<br />

sich Unternehmen neu aufstellen. Denn besonders<br />

die hohen Preise für Strom und Gas machen ihnen<br />

zu schaffen. Die Industrie muss also genau<br />

hinschauen, an welchen Stellen sich Einsparpotenziale<br />

nutzen lassen. Eine Möglichkeit sind<br />

Forschungspartnerschaften. So haben ABB und das<br />

europäische Laboratorium für Teilchenphysik CERN<br />

ein Energiesparpotenzial von 17,4 Prozent bei<br />

Motoren für Kühlung und Lüftung identifiziert. Oder<br />

umgerechnet in der Höhe des Verbrauchs von über<br />

18.000 europäischen Haushalten. Darauf aufbauend<br />

kann jetzt passgenau aufgerüstet werden. Weitere<br />

Potenziale lassen sich durch die Vermeidung<br />

überdimensionierter Anlagen, Antriebstechnik und<br />

Infrastruktur erschließen. Die richtige Auswahl der<br />

Komponenten und die ganzheitliche Konzeption von<br />

Maschinen und Anlagen sind der Schlüssel zu mehr<br />

Effizienz. Darum geht es auch in unserer Titelstory:<br />

Eine neue Generation von Filterlüftern, die mit<br />

ihrem geringen Energieverbrauch, ihrem Wirkungsgrad<br />

und ihrer Langlebigkeit punkten. Ein<br />

neues Auslegungstool berechnet dann noch die<br />

Klimatisierung von Schaltschränken mit links.<br />

Viele gute Beispiele sind auch im Bereich der<br />

Automatisierungstechnik zu finden, über die wir<br />

in unserem Special berichten. Die Lösungen und<br />

auch die Kompetenzen sind da. Sie müssen nur<br />

richtig kombiniert und angewendet werden.<br />

Safety<br />

und<br />

Security?<br />

Aber<br />

sicher.<br />

Keine Safety ohne Security!<br />

Die Industrie befindet sich im Wandel.<br />

Neben Safety als funktionale Sicherheit<br />

für Mensch und Maschine ist Industrial<br />

Security zum Schutz vor Cyberangriffen<br />

oder Manipulation unverzichtbar. Mitarbeiter<br />

sollen sicher arbeiten können –<br />

und die Produktivität von Maschinen<br />

und Anlagen muss gewährleistet bleiben.<br />

Deshalb denken wir bei Pilz ganzheitlich,<br />

von der Beratung bis zum Produkt. Für<br />

eine sichere Automation Ihrer Produktionsund<br />

Industrieanlagen.<br />

Jetzt mehr erfahren!<br />

Ihre<br />

Nicole Steinicke<br />

Chefredakteurin<br />

n.steinicke@vfmz.de<br />

Pilz GmbH & Co. KG<br />

Tel.: 0711 3409-0, info@pilz.de, www.pilz.de<br />

HANNOVER MESSE<br />

22.–26. April <strong>2024</strong><br />

Wir sind dabei,<br />

live und digital!<br />

Halle 9, Stand D17


INHALT<br />

08<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

03 Editorial: <strong>Der</strong> Handlungsdruck ist groß<br />

07 Aktuelles<br />

08 Konstruktion 2030:<br />

KI, Soft-Robotik und 4D-Druck<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

AKTUELLES<br />

12 Hannover Messe: Mit KI zur wettbewerbsfähigen<br />

und nachhaltigen Industrie<br />

14 Die neue Maschinenverordnung ‒ Ein Sprung<br />

für <strong>Konstrukteur</strong>e und Hersteller<br />

22<br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

16 Under control ‒ Kupplungen mit integrierter<br />

Sensortechnik<br />

18 Energiesparpotenziale bei Motoren<br />

20 Präzision für dünne Wände mit<br />

High-Speed-Kugelgewindetrieben<br />

22 Tipps zur richtigen Drehgeber-Wahl<br />

26 Produktinformationen<br />

KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

28 <strong>Der</strong> digitale Zwilling als Online-Service<br />

zur Ermittlung passender Industriestoßdämpfer<br />

31 Produktinformationen<br />

32 Wellenfedern ‒ Smarter Ausweg aus der<br />

Vorspannungsfalle<br />

46 Spannsysteme prüfen auf die schlaue Art<br />

INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

50 TITELSTORY<br />

Schaltschrank-Klimatisierung ‒<br />

Die neue Generation der Filterlüfter<br />

54 Absolutpositionierung ‒ Ein Sensor genügt<br />

57 Produktinformationen<br />

58 Kombi-Schutzschalter verhindern den Hitzetod<br />

60 Komplexität runter, Effektivität rauf durch<br />

vorkonfektionierte Energieführungssysteme<br />

58<br />

SOFTWARE & PROTOTYPING<br />

64 Offenes Datenformat vereinfacht 3D-Druckprozess<br />

66 Produktinformationen<br />

4 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


SPECIAL<br />

AUTOMATION<br />

68 Mit IO-Link-Systemlösungen die Produktivität<br />

im Feld steigern<br />

71 Produktinformationen<br />

72 Digital und automatisiert zur gesunden<br />

Produktion<br />

74 Bildverarbeitung ‒ Flexible Lösungen für<br />

einen optimalen Materialfluss<br />

78 Mit Interferometrie mehrere Schichten<br />

gleichzeitig messen<br />

68<br />

ANZEIGE<br />

SERVICE<br />

82 Impressum<br />

83 Vorschau<br />

TITELBILD<br />

Rittal GmbH & Co. KG,<br />

Herborn<br />

Hol das Maximum heraus<br />

Unsere BLDC-Motoren sind auch als Frameless-<br />

Kits in fünf Leistungsstufen zwischen 30 W und<br />

260 W erhältlich. Rotor und Stator werden<br />

getrennt geliefert und erst beim Zusammenbau<br />

der Komponenten miteinander verbunden.<br />

Frameless-Motoren bieten ein Optimum an<br />

Drehmomentdichte und minimalem Volumen.<br />

Hohe Überlastbarkeit, geringes Rastmoment<br />

und genug Platz für Kabeldurchführungen.<br />

maxons Spezialisten beraten Sie gerne.<br />

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Hannover Messe<br />

22.–26. April <strong>2024</strong><br />

Halle 6, Stand C47<br />

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www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/xx 5


NACHGEFRAGT<br />

4Fragen<br />

an Hartmut Rauen über die aktuelle<br />

Carbon Management-Strategie<br />

MEILENSTEIN FÜR KLIMA- UND<br />

WIRTSCHAFTSPOLITIK?<br />

Für eine klimaneutrale Zukunft gibt es drei<br />

Wege, um möglichst wenig CO2 in die Atmosphäre<br />

einzubringen: Vermeidung, Substitution, also der<br />

Ersatz von fossilen durch erneuerbare Energieträger,<br />

und Entnahme von CO2 aus der Atmosphäre<br />

beziehungsweise das Verhindern, dass es dorthin<br />

gelangt. Ende Februar hat das Bundesministerium<br />

für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) die Eckpunkte<br />

für eine deutsche Carbon Management-Strategie<br />

sowie einen Gesetzentwurf zur Änderung des<br />

Kohlendioxid-Speicherungsgesetzes vorgelegt.<br />

Was sagt Hartmut Rauen zu diesem Vorhaben?<br />

1Herr Rauen, wie werten Sie die Carbon<br />

Management-Strategie der Bundesregierung,<br />

um den Umgang mit diesen unvermeidbaren bzw.<br />

schwer vermeidbaren Restemissionen zu regeln?<br />

auf den Weg zu bringen. Außerdem muss die Verzahnung<br />

auf europäischer Ebene sichergestellt werden.<br />

4<br />

Die Abscheidung von unvermeidbaren bzw. schwer<br />

vermeidbaren CO2-Emissionen bietet sich vor allem bei<br />

der Industrie und Abfallwirtschaft an. Wie weit sind wir hier?<br />

Die Technologie ist ausgereift, und der deutsche Maschinenund<br />

Anlagenbau ist gut aufgestellt. Deutschland könnte ein<br />

Leitmarkt mit weltweiter Vorbildfunktion werden. Diese<br />

Schlüsseltechnologie des Maschinenbaus wird ein wichtiger<br />

Enabler, dem Klimawandel erfolgreich zu begegnen.<br />

Fragen und Antworten zur CO2-Abscheidung, Speicherung<br />

und anschließenden Nutzung von Kohlenstoff finden<br />

Interessierte unter bit.ly/bmwk_ccs_ccu<br />

www.vdma.org<br />

Bild: Hartmut Rauen,<br />

stellvertretender Hauptgeschäftsführer VDMA e.V., Frankfurt<br />

Die präsentierten Eckpunkte zur Carbon Management-Strategie<br />

stellen einen Meilenstein für die Klima- und Wirtschaftspolitik<br />

in Deutschland dar. Zur Klimazielerreichung ist die Nutzung<br />

aller verfügbaren Technologien notwendig – der Einsatz von<br />

Carbon Management-Technologien ist dabei ein wichtiger<br />

Baustein. Zudem sind die Technologien notwendig zur<br />

Aufrechterhaltung der Wettbewerbs- und Zukunftsfähigkeit<br />

für emissionsintensive Industrien am Standort Deutschland.<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

2<br />

Hinzu kommt ein entsprechender Gesetzentwurf zur<br />

Änderung des Kohlendioxid-Speicherungsgesetzes?<br />

Genau, und es ist ein sehr gutes Zeichen, dass der<br />

Entwurf eines revidierten Kohlendioxid-Speicherungsgesetzes<br />

heute gleich vorgelegt wurde. Es ist wichtig,<br />

dass gerade die notwendigen Infrastrukturprojekte bald<br />

auf den Weg gebracht werden können.<br />

3<br />

Wie sehen die nächsten Schritte und Empfehlungen<br />

für die nächsten Maßnahmen aus?<br />

Nun gilt es, die angekündigten Kerninhalte der Strategie<br />

sowie die Ratifizierung des London-Protokolls und das<br />

Kohlendioxid-Speicherungsgesetz so schnell wie möglich<br />

6 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


NOTE A FÜR TRANSPARENTE<br />

KLIMABERICHTERSTATTUNG<br />

ABB wurde von der<br />

globalen Non-Profit-Umweltorganisation<br />

Carbon<br />

Disclosure Project (CDP)<br />

für die führende Transparenz<br />

und Leistung im<br />

Klimabereich gewürdigt<br />

und in die jährliche A-Liste<br />

aufgenommen. Auf Basis<br />

von Daten, die über den Klimawandel-Fragebogen 2023 von<br />

CDP erfasst wurden, zählt ABB damit zu einer kleinen Zahl<br />

unter den mehr als 21.000 bewerteten Unternehmen. Das<br />

CDP verwendet eine detaillierte und unabhängige Methodik<br />

zur Bewertung von Unternehmen und vergibt Noten von A bis<br />

D. Diese beruht auf der Vollständigkeit der Offenlegung, dem<br />

Bewusstsein für das Management von Umweltrisiken sowie<br />

dem Nachweis von Best Practices für führenden Umweltschutz.<br />

Unternehmen, die keine oder unzureichende Informationen<br />

bereitstellen, werden mit F bewertet. Anke Hampel,<br />

Group Head of Sustainability von ABB, sagt: „Die Aufnahme in<br />

die A-Liste von CDP ist eine große Anerkennung unserer<br />

Nachhaltigkeitsagenda und unserer Verpflichtung zu ehrgeizigen<br />

und aussagekräftigen Nachhaltigkeitszielen.“<br />

www.abb.com<br />

FLENDER ÜBERNIMMT EICKHOFF WIND ASIA<br />

Nach der Ankündigung, die Serienproduktion von Windanlagen<br />

Ende April 2023 einzustellen, hat Flender eine Vereinbarung<br />

mit Eickhoff getroffen, um Eickhoff Wind Asia Pvt Ltd<br />

(EWA) mit seinem Montagewerk in Walajabad Taluk, Indien,<br />

zu übernehmen. EWA wurde am 1. Oktober 2020 in Indien<br />

gegründet und ist auf die Produktion von Windgetrieben<br />

spezialisiert. <strong>Der</strong> Standort verfügt derzeit über eine Prüfstandskapazität<br />

von 8 MW und befindet sich in der Nähe von<br />

Flenders vorhandenem<br />

Standort im<br />

Großraum Chennai.<br />

Eine der Hauptsäulen<br />

in Flenders globaler<br />

Standortstrategie ist<br />

die weitere Expansion<br />

und Lokalisierung<br />

von Antriebssystemen<br />

für Windturbinen in Indien. Neben Investitionen in<br />

eigene Produktionsstandorte in Kharagpur und Chennai<br />

ermöglicht die Übernahme Flender, das Tempo weiter zu<br />

erhöhen und das Wachstum zu beschleunigen. Dies ist laut<br />

dem Unternehmen erforderlich, um den wachsenden Anforderungen<br />

der Energiewende hin zu erneuerbaren Energien<br />

gerecht zu werden.<br />

www.flender.com<br />

CHRISTIAN SCHURR IST NEUER CFO<br />

Icotek hat eine Neuausrichtung an der Unternehmensspitze vollzogen. Die Unternehmensgruppe<br />

berief Christian Schurr (links) als CFO in die Geschäftsführung. Schurr verantwortet seit dem<br />

1. Januar die Bereiche, Personal, Finanzen, IT und Recht. Gemeinsam mit den beiden CEOs Philipp<br />

und Valentin Ehmann (rechts und Mitte rechts) bildet er das neue Geschäftsführertrio des Unternehmens.<br />

<strong>Der</strong> Gründungsgesellschafter und langjährige CEO Bruno Ehmann (Mitte links) zieht sich<br />

aus der operativen Unternehmensführung zurück, bleibt Icotek aber weiterhin als Beirat verbunden.<br />

„Wir haben uns zu diesem Schritt entschlossen, um unsere Wachstumsstrategie voranzutreiben“,<br />

erklärt Ehmann. „Wir sind davon überzeugt, dass Christian Schurr mit seiner Expertise und<br />

Erfahrung die richtige Person ist, um die weitere Unternehmensentwicklung zu gestalten.“<br />

www.icotek.com<br />

EL_Halt_<strong>Konstrukteur</strong>_<strong>2024</strong>-3 26.02.<strong>2024</strong> 16:21 Uhr Seite 1<br />

starker Halt &<br />

einfache Bedienung<br />

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www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 7


KONSTRUKTION 2030<br />

KI, SOFT-ROBOTIK UND 4D-DRUCK<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Einer der zentralen Trends in der Industrie ist der Übergang zu<br />

intelligenten Fabriken als Teil des Internet of Things. Wie weit<br />

sind wir mit der Einbindung von KI und welche Auswirkungen<br />

hat dies für <strong>Konstrukteur</strong>e in der Praxis?<br />

Wir bei Protolabs sehen eine dynamische Entwicklung hin zu<br />

smarten und vernetzten Fabriken mit einer hohen Integration<br />

von 5G, IoT, Datenanalyse, Cloud Computing und KI. Dies wird<br />

Vorteile wie Kosteneinsparungen, aber auch die Steigerung der<br />

Produktqualität mit sich bringen. Während 2023 ein Rekordjahr<br />

für die Implementierung von 3D-Druck-Systemen und additiver<br />

Fertigung innerhalb der Industrie darstellte, werden <strong>2024</strong> die<br />

Effizienz und die konkreten Anwendungsfälle von KI einen<br />

zusätzlichen Schub in vielerlei Hinsicht auslösen.<br />

Zentral ist es dabei zu erwähnen, dass moderne Technologien<br />

wie KI und Cobots lediglich eine Unterstützung und Ergänzung<br />

darstellen – einen Ersatz für menschliche Innovationskraft,<br />

Kompetenz und Erfahrung stellen sie nicht dar. Dies war auch<br />

nie das Ziel, denn eins ist klar: Im Zuge dynamischer Digitalisierungs-<br />

und Automatisierungsbestrebungen werden künftige<br />

Arbeitsprozesse komplexer aufgebaut sein. Dementsprechend<br />

wird neben moderner Technik auch in Zukunft das nötige<br />

Maß an Expertise beispielsweise im Engineering und<br />

menschlichem Feingefühl unabdingbar sein.<br />

Andere Technologien wie die Robotik, aber auch neue<br />

Materialien werden vieles verändern. Wo sehen Sie hier<br />

die wesentlichen Trends?<br />

Soft-Robotik und neue Materialien werden in den nächsten<br />

fünf Jahren den größten Einfluss auf die Entwicklung<br />

der Fertigung haben, wie der Statusbericht 2023 zur Roboterfertigung<br />

von Protolabs zeigt. Für die Soft-Robotik,<br />

zum Beispiel Greifer, die es Robotern ermöglichen, mehr<br />

logistische Aufgaben zu übernehmen, wird zwischen 2022<br />

und 2027 eine jährliche Wachstumsrate von 35,1 Prozent<br />

erwartet, wobei vorrangig Biomedizin, Lebensmittel und<br />

Landwirtschaft davon profitieren werden. Zu bedenken gilt<br />

es dabei, dass der Einsatz neuer Materialien und Technologien<br />

zusätzliche Iterationen zur Prüfung und Verfeinerung erfordern<br />

wird, so dass die digitale Fertigung ein Schlüsselelement zur<br />

Beschleunigung dieses Entwicklungszyklus ist. Neue Materialien<br />

werden auch in formverändernden Systemen, auch bekannt als<br />

4D-Druck, eingesetzt werden. Durch die Verwendung reaktionsfähiger<br />

Materialien, die auf äußere Einflüsse wie Wärme, Licht,<br />

Feuchtigkeit, elektrischen Strom oder Druck reagieren, können<br />

4D-gedruckte Objekte ihre Form oder Eigenschaften verändern.<br />

Im Unterschied zur statischen Struktur eines klassischen<br />

3D-Modells spricht man bei 4D-Modellen daher von einer<br />

BJOERN KLAAS,<br />

Vice President and Managing Director,<br />

Protolabs Europe<br />

8 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


dynamisch-intelligenten Struktur. Bereits heute zeigen<br />

zahlreiche Beispiele aus der Forschung – aber auch tatsächliche<br />

Anwendungsgebiete – wie revolutionär diese<br />

Technologie ist. Ein Beispiel für die Entwicklung dieser<br />

Systeme ist die Luft- und Raumfahrt: 4D-gedruckte<br />

Drohnenflügel, die sich als Reaktion auf Stimuli um bis<br />

zu 20 Grad biegen. Dadurch verbessert sich die Effizienz<br />

um ein Vielfaches. In der Medizintechnik sind Implantate<br />

denkbar, die sich mit der Zeit an den Körper eines<br />

Patienten anpassen. Oder intelligente Textilien, die ihre<br />

Atmungsaktivität an die Luftfeuchtigkeit anpassen.<br />

Wird die Soft-Robotik neue Anwendungsfelder<br />

erschließen, die jetzt schon in „greifbarer“ Zukunft sind?<br />

Ja, die Soft-Robotik ist auf jeden Fall auf dem Vormarsch<br />

- So verfügt die Soft-Robotik beispielsweise auch im allgemeinen<br />

Maschinen- und Anlagenbau über das große Potenzial,<br />

zahlreiche unterschiedliche Anwendungsbereiche<br />

zu revolutionieren. Aufgrund der hohen Anpassungsfähigkeit<br />

lässt sie sich auch in der Montage von Bauteilen<br />

einsetzen, insbesondere wenn unterschiedliche Formen<br />

und Größen gehandhabt werden müssen. Zudem bieten<br />

sie auch bei der Automatisierung von komplexen Montagevorgängen<br />

eine effiziente Unterstützung. Auch mit Blick<br />

auf die Qualitätskontrolle können Soft-Roboter dazu<br />

verwendet werden, Oberflächen zu erfassen und auf<br />

Unregelmäßigkeiten zu überprüfen oder die Druckempfindlichkeit<br />

und die Materialfestigkeiten zu testen.<br />

DAS POTENZIAL DER 4D-DRUCK-<br />

TECHNOLOGIE IST NOCH LANGE<br />

NICHT AUSGEREIZT<br />

Nachhaltigkeit ist schon fast zur Floskel geworden.<br />

Denken Sie sie gilt weiterhin als Motor für Innovationen<br />

in Konstruktion und Entwicklung neuer Produkte?<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Auf jeden Fall: Das Thema Nachhaltigkeit hat nach wie<br />

vor eine hohe Priorität, sowohl mit Blick auf die Verfahren<br />

als auch hinsichtlich der hergestellten Produkte. Eine<br />

aktuelle Zusammenarbeit zwischen Protolabs und Airbus<br />

zeigt zum Beispiel, dass ein vollelektrisches Flugzeug,<br />

dessen Antrieb durch Hochleistungsbatterien erfolgt,<br />

nicht nur viel leiser und kostengünstiger wäre, sondern<br />

auch komplett emissionsfrei. Nachhaltigkeit wird nicht<br />

nur im Alltag oder in der Industrie einen immer größeren<br />

Stellenwert einnehmen, sondern auch bei vielen<br />

zukünftigen Entwicklungen, die unser aller Leben<br />

bereichern sollen – wie eben beispielsweise<br />

ein vollelektrisches Flugzeug. Dementsprechend –<br />

und das kann kaum genug unterstrichen<br />

werden – ist Nachhaltigkeit für die Industrie<br />

<strong>2024</strong> und auch in den folgenden Jahren eines<br />

der wichtigsten Themen.<br />

Die Fragen stellte Dipl.-Ing. Nicole Steinicke,<br />

Chefredakteurin DER KONSTRUKTEUR<br />

Bilder: Aufmacher aicandy – stock.adobe.com,<br />

Porträt Protolabs<br />

Details zur Studie Manufacturing Robotics Report:<br />

bit.ly/ProtolabsReport<br />

www.protolabs.com<br />

FEDERNDE<br />

DRUCKSTÜCKE –<br />

ECHTE ALLESKÖNNER<br />

ARRETIEREN, POSITIONIEREN,<br />

RASTEN, DÄMPFEN, FEDERN,<br />

AUSWERFEN, SCHALTEN, ROLLEN<br />

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Bild: robin.ph/Shutterstock.com<br />

AUSZEICHNUNGSTRIO FÜR NSK<br />

Für NSK endete das Jahr 2023<br />

mit drei Auszeichnungen von<br />

renommierten Institutionen in<br />

drei ganz unterschiedlichen<br />

Bereichen: technische Innovation,<br />

ESG (Umwelt, Soziales und<br />

Unternehmensführung) sowie<br />

Diversität und Inklusion auf der<br />

Personalebene. Zur Freude von<br />

NSK hat Dr. Satoru Arai, Chefingenieur<br />

im NSK-Entwicklungszentrum<br />

für Werkzeugmaschinentechnologie,<br />

den „Manufacturing<br />

& Machine Tool Award for Technical Achievement“<br />

von der Japanischen Gesellschaft der Maschinenbauingenieure<br />

(JSME) erhalten. <strong>Der</strong> Award geht an Ingenieure, die einen<br />

herausragenden Beitrag zur Weiterentwicklung von Fertigungsanlagen<br />

und Werkzeugmaschinen geleistet haben.<br />

Bereits zum 22. Mal wurde NSK zudem in den „Dow Jones<br />

Sustainability Asia Pacific Index“ (DJSI Asia Pacific Index)<br />

aufgenommen. Dieser ESG-orientierte Index notiert Unternehmen<br />

aus dem asiatisch-pazifischen Raum, die eine<br />

besondere Nachhaltigkeitsleistung erbringen. Die dritte<br />

Auszeichnung nimmt das Personal in den Blick und honoriert<br />

die Bemühungen von NSK um Diversität und Integration.<br />

Beim Pride Index 2023 – einer Bewertung von LGBTQ-Initiativen,<br />

die von der japanischen Organisation „work with pride“<br />

vorgenommen wird – hat NSK zum dritten Mal in Folge<br />

eine Gold-Auszeichnung erhalten.<br />

www.nskeurope.de<br />

PARTNERSCHAFT MIT ABB<br />

RS hat sein Angebot an Produkten von ABB auf dem d<br />

eutschen Markt erweitert. <strong>Der</strong> Distributor nimmt zahlreiche<br />

Produkte der Marken ABB Stotz-Kontakt, Busch-Jaeger<br />

Elektro, ABB Motion und ABB Thomas&Betts in sein<br />

Lieferprogramm auf. Die RS Group und ABB kooperieren<br />

seit mehreren Jahrzehnten in ganz Europa. Grundlage<br />

war hauptsächlich eine starke lokale Beziehung, die seit<br />

vielen Jahren in Großbritannien besteht. In den vergangenen<br />

Jahren haben die RS Group und ABB lokale Handelsbeziehungen<br />

in Frankreich und nun auch in Deutschland<br />

aufgebaut, um ihr<br />

lokales und<br />

europaweites<br />

Engagement in der<br />

gesamten Region<br />

weiter zu stärken.<br />

Im Zuge dessen hat<br />

die RS Group ihr<br />

Portfolio erweitert<br />

und verfügt über 15.000 ABB-Produkte, die europaweit<br />

erhältlich sind. Mit Komponenten von ABB Stotz-Kontakt<br />

erschließt sich der Distributor ein Sortiment von Smart<br />

Building-, Smart Power- und Smart Industry-Produkten.<br />

Um das Thema Smart Building geht es auch bei den<br />

Produkten von Busch-Jaeger Elektro. ABB Motion Drive<br />

Products bietet Frequenzumrichter, Motoren und Kleinsteuerungen.<br />

Produkte für die Elektroinstallation bietet<br />

ABB Thomas&Betts.<br />

Bild: AA – stock.adobe.com<br />

www.rs-online.com<br />

MOTEK/BONDEXPO <strong>2024</strong>: ZUKUNFTSFÄHIGE AUTOMATISIERUNG<br />

Innovative Lösungen und Systeme helfen Fertigungsunternehmen dabei,<br />

Automatisierungstechnik schnell und unkompliziert einzusetzen. Nur so können<br />

Anwender nachhaltig profitieren. Die 42. Motek, internationale Fachmesse<br />

für Produktions- und Montageautomatisierung, findet zusammen mit der<br />

17. Bondexpo, internationale Fachmesse für Klebtechnologie, vom 8. bis 11.<br />

Oktober <strong>2024</strong> in Stuttgart statt. Die Aussteller geben Fertigungsunternehmen<br />

Lösungen an die Hand, um die Herausforderungen der industriellen Praxis<br />

bewältigen zu können. Das Messe-Duo behandelt die komplette Prozesskette<br />

für die wirtschaftliche Produktions- und Montage-Automatisierung. Es spricht die Zielgruppe der Fertigungsunternehmen aller<br />

Branchen an. Das Themenspektrum umfasst hauptsächlich vier Schwerpunkte: vernetzte, smarte Produktionskomponenten,<br />

Montageassistenz-Systeme, Lösungen für eine einfache Implementierbarkeit und Inbetriebnahme sowie Objekterkennung<br />

und Bildverarbeitung.<br />

www.motek-messe.de<br />

Bremsentechnologie 4.0<br />

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ROBA ® -brake-checker: Permanentes<br />

Bremsen-Monitoring von Schaltzustand,<br />

Temperatur und Verschleiß<br />

Besuchen Sie uns auf der Hannover Messe: Halle 6, Stand B57<br />

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ZIEHL-ABEGG VERZEICHNET REKORDJAHR<br />

Ziehl-Abegg hat das Geschäftsjahr 2023 als das erfolgreichste seiner Firmengeschichte<br />

abgeschlossen. Das Unternehmen verzeichnet einen Umsatzzuwachs<br />

um 9,5 Prozent auf 955 Millionen Euro und tätigte die größte Einzelinvestition in<br />

der Unternehmensgeschichte. Ein Highlight des Jahres war der Spatenstich für ein<br />

neues Werk in den USA, eine Investition von 100 Millionen Euro, um das Wachstum<br />

auf den amerikanischen Märkten zu unterstützen. Parallel dazu hat Ziehl-Abegg<br />

einen Werksneubau in Vietnam gestartet und eine neue Produktion in Polen in<br />

Betrieb genommen. Im aktuellen Jahr baut das Unternehmen eine Produktion in<br />

Indien auf. Am Standort Deutschland hat Ziehl-Abegg mehr als 30 Mio. Euro in einen<br />

verbesserten Maschinenpark und Automatisierungstechnik investiert. Angesichts<br />

des steilen Wachstums passt Ziehl-Abegg seine internen Strukturen an: Die Neuorganisation<br />

sieht unter anderem eine Aufteilung in vier geografische Bereiche vor:<br />

Europa Mitte, EMEA, APAC und Amerikas. Diese Anpassung spiegelt die regionale und globalisierte Kundenwelt sowie das schnelle<br />

Wachstum der Auslandsmärkte wider. Zudem verfolgt das Unternehmen mit der Strategie ZA2030 seine ambitionierten Ziele<br />

weiter: Emissionsneutralität, nachhaltige Produkte sowie vollständige Transparenz über die Umweltauswirkungen.<br />

www.ziehl-abegg.com<br />

NEUES MITGLIED<br />

DER ODCA<br />

Die Michael Koch GmbH stellt<br />

aktive Gleichstrom-Energiemanagementsysteme<br />

und<br />

sichere Bremswiderstände<br />

her. Nun ist sie Teil der<br />

Arbeitsgemeinschaft Open<br />

Direct Current Alliance<br />

(ODCA) des ZVEI. Die ODCA<br />

wurde 2022 als Fortsetzung<br />

des Forschungsprojektes<br />

DC-Industrie2 gegründet. Mit<br />

seinem Produktportfolio und<br />

langjähriger Erfahrung in der<br />

elektrischen Antriebstechnik<br />

passt das Unternehmen sehr<br />

gut zu den 58 Partnern der<br />

Alliance aus Industrie, Bildung<br />

und Forschung. Schon heute<br />

ermöglichen die Systeme von<br />

Koch dem Nutzer, die Energieeffizienz<br />

durch Rekuperation<br />

der Bremsenergie zu steigern,<br />

Schwankungen der Versorgungsenergie<br />

auszugleichen<br />

oder die Anlage bei Stromausfall<br />

in einen sicheren und<br />

definierten Stillstand zu fahren.<br />

Die gezielte Unterstützung der<br />

Antriebsleistung erhöht<br />

Dynamik und Produktivität.<br />

Die Reduktion beziehungsweise<br />

das Abfangen von<br />

Netzlastspitzen ermöglichen<br />

eine ressourcenschonende<br />

und passend dimensionierte<br />

Anschlussleistung.<br />

www.bremsenergie.de<br />

1,7 Millionen Stunden<br />

Wartungszeit ...<br />

Wofür?<br />

Für Rolltreppen<br />

In Deutschland fallen bei Rolltreppen jedes Jahr 1,7 Millionen Stunden Wartungszeit an, um die<br />

Lagerbuchsen in den Rollenketten nachzuschmieren, die die Stufen bewegen.<br />

(Manufacturing Technology Institute MTI und Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen,<br />

„Ökologiebewertung des Einsatzes von Kunststoffgleitlagern“, Aachen 2023)<br />

Tel. 02203-9649-145 info@igus.net<br />

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www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 11


HANNOVER MESSE <strong>2024</strong><br />

KI AUF DER HANNOVER MESSE<br />

SCHLÜSSEL ZUR MIT<br />

MIT KI ZUR WETTBEWERBSFÄHIGEN<br />

UND NACHHALTIGEN INDUSTRIE<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Innovative Technologien sind entscheidend, um Herausforderungen wie die Stärkung<br />

der Wettbewerbsfähigkeit, der Schutz des Klimas und die Förderung des Wohlstands<br />

zu bewältigen. Unternehmen müssen überlegen, wie sie Automatisierung, KI,<br />

erneuerbare Energien und Wasserstoff effizient nutzen können. Gleichzeitig müssen<br />

Maßnahmen ergriffen werden, um der drohenden Deindustrialisierung Europas<br />

entgegenzuwirken. Wie das gelingt, erfahren Sie auf der Hannover Messe <strong>2024</strong>.<br />

Vom 22. bis 26. April <strong>2024</strong> werden in Hannover Technologien<br />

und Lösungen präsentiert, die die Industrie befähigen,<br />

wettbewerbsfähig und nachhaltig zu produzieren.<br />

Auf der Messe dreht sich alles um die intelligente<br />

und CO 2<br />

-neutrale Produktion, KI, Wasserstoff und sektorübergreifende<br />

Energie-Lösungen. „Insbesondere für europäische<br />

Firmen wird die Hannover Messe so zum Bollwerk gegen die<br />

drohende Deindustrialisierung Europas“, sagt Dr. Jochen Köckler,<br />

Vorstandsvorsitzender der Deutschen Messe AG. „Unsere Aussteller<br />

werden zeigen, dass eine wettbewerbsfähige Industrieproduktion<br />

in Europa möglich ist. Voraussetzung ist jedoch ein<br />

regulatorischer Rahmen, der Innovation und Unternehmertum<br />

fördert.“<br />

Die Lösung liegt im Zusammenspiel von Automatisierung, Digitalisierung<br />

und Elektrifizierung, einer breiten branchen- und<br />

länderübergreifenden Zusammenarbeit sowie einem klaren politischen<br />

Kurs. Köckler: „Mit dem Leitthema ‚Energizing a Sustainable<br />

Industry‘, 4.000 Ausstellern, hochkarätigen Vertretern aus<br />

Politik und Wirtschaft und dem Partnerland Norwegen ist die<br />

Hannover Messe <strong>2024</strong> hierfür die ideale Plattform.“<br />

12 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


XXX<br />

KÜNSTLICHE INTELLIGENZ: DIE NÄCHSTE STUFE<br />

DER INDUSTRIELLEN DIGITALISIERUNG<br />

Die Hannover Messe ist seit mehr als einer Dekade die wichtigste Messe für die<br />

Digitalisierung der Industrie. Mit künstlicher Intelligenz folgt nun das nächste<br />

Level der industriellen Digitalisierung. Sie revolutioniert die Industrie, indem sie<br />

Prozesse effizienter macht und neue Wertschöpfung ermöglicht. Durch den Einsatz<br />

von KI können Unternehmen Entwicklungszeiten verkürzen sowie Ressourcen<br />

und Energie einsparen.<br />

„Die Geschwindigkeit, mit der KI-Lösungen ihren Weg in die Industrie finden,<br />

ist atemberaubend. Unternehmen müssen jetzt investieren und vor allem ihre<br />

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter an die Chancen von KI heranführen, sonst<br />

werden sie vom Wettbewerb abgehängt“, betont Köckler. „KI ist der Schlüssel zur<br />

wettbewerbsfähigen und nachhaltigen Industrie.“<br />

Auf der Hannover Messe sind konkrete Anwendungen zu sehen: Roboter, die<br />

sich per Sprache steuern lassen, Maschinen, die Fehler automatisch erkennen,<br />

oder Systeme, die durch vorausschauende Wartung Ausfallzeiten reduzieren.<br />

Köckler: „Generative KI wird in naher Zukunft in der Lage sein, Maschinen zu entwerfen.<br />

Dies wird dazu führen, dass sich das Berufsbild des Ingenieures grundlegend<br />

verändern wird. Auch dies gilt es auf der Hannover Messe zu diskutieren.“<br />

WANN KOMMT DIE WASSERSTOFFWIRTSCHAFT?<br />

Mit der zunehmenden Nutzung volatiler erneuerbarer Energiequellen rückt Wasserstoff<br />

als der geeignete Energieträger für eine emissionsfreie Wirtschaft immer<br />

stärker in den Fokus. In Hannover präsentieren rund 500 Aussteller aus der Wasserstoff-<br />

und Brennstoffzellenbranche ihre Lösungen. Damit ist die Hannover<br />

Messe die weltweit größte und wichtigste Messe zum Thema Wasserstoff.<br />

Köckler: „Wasserstoff bietet enorme Chancen als der grüne Energieträger. Die<br />

aktuelle Geschwindigkeit bei der Implementierung und Skalierung ist jedoch unzureichend.“<br />

<strong>Der</strong> Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft erfordert jetzt mutige politische<br />

Entscheidungen im regulatorischen Bereich, intensive Forschung und Entwicklung<br />

für eine zügige Implementierung sowie den Aufbau der notwendigen<br />

Infrastruktur für die Skalierung. Nur so können sich tragfähige Geschäftsmodelle<br />

etablieren. „Auf der Hannover Messe zeigen wir, was technologisch machbar ist,<br />

und wir schaffen den Rahmen, in dem Politik und Industrie über einen konkreten<br />

Fahrplan hin zu einer funktionierenden Wasserstoffwirtschaft diskutieren und<br />

hoffentlich entscheiden können“, so Köckler.<br />

PARTNERLAND NORWEGEN<br />

Norwegen nutzt die Weltbühne Hannover Messe, um sich unter anderem als<br />

innovativer und zuverlässiger Energiepartner zu präsentieren. Das Motto des Partnerlandes<br />

lautet „Norway <strong>2024</strong>: Pioneering the Green Industrial Transition“. Damit<br />

unterstreicht Norwegen seinen Anspruch, eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung<br />

von Lösungen im Bereich der erneuerbaren Energien, der CO 2<br />

-neutralen Produktion,<br />

Carbon Capture und der Digitalisierung der Industrie einzunehmen.<br />

Auf der Konferenz „Renewable Dialogue – North Sea Energy Hub“ am 23. April<br />

diskutieren Politiker und Experten aus Norwegen und Deutschland über die Energiewende<br />

mit Fokus auf politische Rahmenbedingungen sowie technologische<br />

Entwicklungen und Anwendungen. „In Europa ist Norwegen ein Kraftzentrum<br />

für Energie und Digitalisierung. Und passt damit perfekt zur Hannover Messe“,<br />

so Köckler.<br />

EUROPÄISCHE UNION: STARKES WIRTSCHAFTSBÜNDNIS<br />

Zwei Monate vor den Wahlen in Europa präsentiert sich die Europäische Union<br />

auf der Hannover Messe als starkes Wirtschaftsbündnis. Ursula von der Leyen,<br />

Präsidentin der Europäischen Kommission, eröffnet das Programm mit einer<br />

Rede bei der Eröffnungsfeier am 21. April. Zum EU-Programm während der Messe<br />

zählt die Konferenz „Investing in European Industry“ am 22. April, auf der<br />

Industrievertreter mit EU-Politiker über Themen wie beispielsweise den Green<br />

Deal diskutieren können.<br />

Bild: Deutsche Messe<br />

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AKTUELLES<br />

EIN SPRUNG FÜR KONSTRUKTEURE<br />

UND HERSTELLER<br />

Die EU-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG hat über viele Jahre hinweg die Konstruktion<br />

von Maschinen und Anlagen in Europa maßgeblich beeinflusst. Mit der Einführung der<br />

neuen Maschinenverordnung (EU) 2023/1230 und deren Inkrafttreten zum 20.01.2027,<br />

eröffnen sich nun sowohl Herausforderungen als auch Möglichkeiten im Bereich<br />

Risikobeurteilung, CE-Kennzeichnung wie auch CE-Management.<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Die neue Maschinenverordnung (EU) 2023/1230 (MVO),<br />

zielt darauf ab, Sicherheitsstandards für Maschinen und<br />

Anlagen zu setzen und die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen<br />

Industrie zu stärken. Sie markiert keine bloße<br />

Aktualisierung, sondern eine umfassende Neuausrichtung<br />

der Maschinensicherheit und Konformitätsbewertung. Für <strong>Konstrukteur</strong>e<br />

stellt der Übergang eine bedeutende Veränderung dar.<br />

Mit einer strukturierten Herangehensweise kann dieser Prozess<br />

erfolgreich und zielführend bewältigt werden.<br />

BESTANDSAUFNAHME UND CHANCEN<br />

Ein erster Schritt besteht darin, sich mit den neuen Anforderungen<br />

und Bestimmungen der MVO vertraut zu machen. Dies erfordert<br />

eine gründliche Analyse der Verordnungstexte sowie eine<br />

Bewertung der Auswirkungen auf bestehende Konstruktionsprozesse<br />

und -praktiken. Besonders bei vernetzten Maschinen ist eine<br />

Vorbereitung auf zusätzliche Anforderungen aus anderen<br />

Rechtsbereichen wie dem Cyber Resilience Act und der Funkgeräterichtlinie<br />

erforderlich. Des Weiteren gilt es herauszufinden,<br />

wie im Unternehmen generell mit dem Thema Risikobeurteilung<br />

und CE-Kennzeichnung umgegangen wird. Ist bis dato noch immer<br />

Word und Excel das Tool der Wahl, wie effektiv arbeiten unterschiedliche<br />

Abteilungen zusammen, wie verhält sich die Kos-<br />

Johannes Windeler-Frick, Geschäftsführer IBF Solutions GmbH,<br />

Daniel Magnus, Business Development Manager IBF Solutions GmbH<br />

teneffizienz der Product Compliance, wie sieht das Lieferantenmanagement<br />

aus, sind Produkthaftungsrisiken aktiv gesteuert<br />

und wie verhält es sich mit den Produktbeobachtungspflichten<br />

beziehungsweise dem Rückrufmanagement? Hersteller, die ihre<br />

Prozesse nach der aktuellen Maschinenrichtlinie 2006/42/EG gut<br />

organisiert haben, sind ebenfalls gut für die neuen Anforderungen<br />

gewappnet. Sie können diese Gelegenheit nutzen, um Prozesse,<br />

die gemäß der MVO ohnehin angegangen werden müssen,<br />

effizienter zu gestalten und zu digitalisieren.<br />

PLANEN, UMSETZEN UND OPTIMIEREN<br />

Zu Beginn steht die Planung des anstehenden Umstiegs im Fokus.<br />

Während Anlagenbauer bereits den bevorstehenden Stichtag zum<br />

20.01.2027 im Blick haben müssen, haben Maschinenbauer dank<br />

kürzerer Projektlaufzeiten eventuell noch mehr Flexibilität. Frühzeitige<br />

Planung und Organisation versprechen klare Vorteile in<br />

der späteren Umsetzung. Alte Strukturen sollten hinterfragt werden.<br />

Beispielsweise sind bei der Abnahme von Zukaufteilen mitunter<br />

Personen aus Konstruktionsabteilungen eingebunden. Je<br />

nach Ausgestaltung der Abnahmeprozesse in Einkaufsabteilungen<br />

fehlt aber nur sehr wenig, damit hier autonom und effizient<br />

gewisse Prüfungen erledigt werden können. Entsprechend des<br />

3-Phasen-Modells von Kurt Lewin erfordert eine solche Prozessänderung<br />

zwingend die „Auftauen“-Phase. Dies heißt: Es muss –<br />

um beim obigen Beispiel zu bleiben – in der Einkaufsabteilung<br />

auf die Vorteile hingewiesen werden, die eine Prozessänderung<br />

mit sich bringt, zum Beispiel durch einen abteilungsübergreifenden<br />

Workshop, bei dem ermittelt wird, wo in den Product-Com-<br />

14 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


01 3-Phasen-Model nach Kurt Lewin: In der Auftauen-Phase<br />

wird der Status quo infrage gestellt und destabilisiert<br />

02 Seit knapp 30 Jahren entwickelt IBF leistungsstarke<br />

Softwarelösungen sowie Seminar- und Schulungsangebote zur<br />

CE-Kennzeichnung und Risikobeurteilung: Johannes Windeler-Frick<br />

& Christian Frick, Geschäftsführer der IBF Solutions GmbH (v. l.)<br />

01<br />

02<br />

AKTUELLES<br />

pliance Prozessen Ineffizienzen schlummern und wie diese behoben<br />

werden können. Die Erkenntnisse können fortführend geschult<br />

und neue Prozesse und Standards eingeführt werden.<br />

Durch das geplante und strukturierte Vorgehen (Auftauen -> Bewegen<br />

-> Einfrieren), werden alle relevanten Abteilungen mit abgeholt<br />

und es entsteht am Ende eine höhere (Prozess-) Effektivität.<br />

Da Prozesse und Strukturen im Zuge der neuen MVO so oder so<br />

betrachtet werden müssen, bietet sich dies als Chance einer strukturierten<br />

Aufarbeitung alter, eingefahrener Prozesse an. Wichtig<br />

dabei ist, dass sich vor allem das Management dazu „committet“<br />

und diese Aufbruchsstimmung aktiv und positiv vorlebt und dadurch<br />

das gesamte Team motiviert. Damit können früh Gerüchte<br />

wie zum Beispiel „Jetzt wollen die uns im Einkauf Ihre CE-Pflichten<br />

aufdrängen“ zerstreut werden und in positive Ansätze wie<br />

„Jetzt wissen wir exakt, worauf wir achten müssen und können<br />

schneller und autonomer arbeiten“ umgewandelt werden.<br />

INHALTLICHE ÄNDERUNGEN<br />

VS. AKTUELLE PROZESSE<br />

Eine detaillierte Betrachtung der Maschinenverordnung zeigt<br />

nicht nur Änderungen in der Terminologie und der Reihenfolge<br />

von Artikeln und Anhängen, sondern auch neue Inhalte im Vergleich<br />

zur Maschinenrichtlinie. So sind in der neuen MVO beispielsweise<br />

digitale Betriebsanleitungen möglich. Aber Vorsicht:<br />

Hiermit gehen auch Pflichten hinsichtlich der Online-Verfügbarkeit<br />

für den Hersteller einher. So muss dieser sicherstellen, dass<br />

die Betriebsanleitungen für mindestens zehn Jahre verfügbar<br />

sind. Eine Pflicht, derer man sich entledigt, wird die Anleitung<br />

weiterhin in Papierform mitgeliefert. Bei der Online-Variante,<br />

muss geprüft werden, wie die aktuelle Zusammenarbeit zwischen<br />

technischer Redaktion, IT und Marketing aussieht, damit<br />

zum Beispiel auch nach einem Website-Relaunch sichergestellt<br />

ist, dass das Unternehmen den Verfügbarkeitsanforderungen<br />

KONSTRUKTEURE SOLLTEN<br />

SCHULUNGEN ERHALTEN, UM<br />

IHR WISSEN ZU VERTIEFEN<br />

gerecht wird. Auch werden Nachmarktpflichten explizit erwähnt.<br />

Hersteller müssen sofort Korrekturmaßnahmen ergreifen, um<br />

Konformität mit der Verordnung herzustellen, Behörden zu informieren,<br />

oder falls nötig das Produkt vom Markt zu nehmen. Hier<br />

sollten Hersteller ihre Prozesse in Bezug auf eine proaktive Marktbeobachtung<br />

und ein effektives Rückrufmanagement prüfen.<br />

DEN ÜBERGANG BESTMÖGLICH VORBEREITEN<br />

Natürlich ist es hilfreich – um den Umstieg auf die neue MVO effektiv<br />

zu gestalten – Experten hinzuzuziehen und Schulungen für<br />

das Konstruktionsteam anzubieten. Externe Berater mit Erfahrung<br />

in der Maschinensicherheit und der neuen Maschinenverordnung<br />

können wertvolle Einblicke und Unterstützung bieten,<br />

um sicherzustellen, dass alle neuen Anforderungen ordnungsgemäß<br />

umgesetzt und Prozesse ganzheitlich betrachtet werden.<br />

Darüber hinaus sollten <strong>Konstrukteur</strong>e Schulungen erhalten, um<br />

ihr Wissen zu vertiefen und ihre Fähigkeiten im Umgang mit den<br />

neuen Anforderungen zu verbessern. Kosten die hierfür anfallen,<br />

amortisieren sich über maßgebliche Optimierungen der Prozesseffizienz.<br />

Dies gilt auch insbesondere für die Unterstützung<br />

durch professionelle CE-Software.<br />

INTEGRATION VON NEUEN<br />

TECHNOLOGIEN UND TOOLS<br />

Die Integration neuer Technologien und Tools erleichtert den<br />

Umstieg auf die neue Maschinenverordnung erheblich. Softwarelösungen,<br />

wie z. B. die CE-Software „Safexpert“ von IBF Solutions,<br />

die speziell für die CE-Kennzeichnung und Risikobewertung<br />

entwickelt wurden, rationalisieren den Prozess und vereinfachen<br />

die Einhaltung der neuen Vorschriften und Normen. Diese<br />

Tools bieten professionelle Funktionen für die Risikobeurteilung,<br />

Dokumentenverwaltung und Compliance-Überwachung, die<br />

<strong>Konstrukteur</strong>en dabei helfen, den Überblick zu behalten und effizienter<br />

zu arbeiten. Jetzt ist die Zeit, Prozesse zu digitalisieren und<br />

„etablierte“ Methoden wie Word und Excel durch zeitgemäße Lösungen<br />

zu ersetzen. Dies hilft insbesondere, Risiken wie veraltete<br />

Dokumente, isoliertes Fachwissen und den Verlust von Wissen<br />

durch das Ausscheiden von Experten zu minimieren. Ein zentrales<br />

Softwaretool bietet zudem die Möglichkeit im Team – zeitgleich<br />

und standortübergreifend – an Projekten zu arbeiten.<br />

<strong>Der</strong> Umstieg von der Maschinenrichtlinie auf die neue Maschinenverordnung<br />

bringt zweifellos Herausforderungen mit sich,<br />

bietet aber zahlreiche Gelegenheiten für Prozessoptimierungen.<br />

Durch eine gezielte Vorbereitung, die Einbindung von Expertenwissen<br />

und der Nutzung von Softwaretools für eine effiziente CE-<br />

Kennzeichnung/Risikobeurteilung ist jetzt der optimale Zeitpunkt<br />

gekommen, um Prozesse ganzheitliche zu digitalisieren.<br />

Die neue Maschinenverordnung kann somit eine Door-Opener<br />

für eine Effizienz-Steigerung sein und Hersteller, die bisher im<br />

Bereich der Maschinenrichtlinie gut aufgestellt waren, werden<br />

den Übergang auf die Maschinenverordnung erfolgreich bewältigen<br />

und ihr Potenzial und die Möglichkeiten voll ausschöpfen.<br />

Bilder: Aufmacher Bastian Weltjen – stock.adobe.com; sonstige IBF<br />

www.ibf-solutions.com<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 15


ANTRIEBSTECHNIK<br />

UNDER CONTROL<br />

Die Integration von Sensortechnik verwandelt Kupplungen von passiven zu aktiven<br />

Komponenten innerhalb des Antriebsstrangs. Durch die direkte Erfassung von Daten<br />

wie Drehmoment, Drehzahl, Beschleunigung und sogar axialen sowie radialen Kräften<br />

direkt an der Quelle, ermöglichen diese smarten Kupplungen eine hohe Kontrolle und<br />

Einsicht in den Zustand und die Performance von Maschinen.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Durch die Integration von Sensortechnik in eine Kupplung<br />

ist der Antriebsstrang nicht nur ein Kraftübertragungselement,<br />

sondern wird zum intelligenten System, das<br />

präzise Informationen liefert. Dieser Ansatz verschiebt<br />

den Fokus von der bloßen Funktionalität hin zur Optimierung<br />

und prädiktiven Instandhaltung. Die dadurch gewonnenen Daten<br />

sind von unschätzbarem Wert für Ingenieure und <strong>Konstrukteur</strong>e,<br />

die nun in der Lage sind, die Leistung ihrer Systeme zu überwachen,<br />

vorausschauend zu warten und somit Ausfallzeiten zu minimieren<br />

sowie die Effizienz zu maximieren.<br />

Die Herausforderung, die es zu meistern galt, war in der Theorie<br />

nicht trivial: Eine Sensorik so in die Kupplung zu integrieren,<br />

dass deren mechanische Eigenschaften unverändert bleiben,<br />

während sie gleichzeitig zuverlässig wertvolle Daten liefert. Die<br />

Entwicklerteams bei R+W Antriebselemente haben sich dieser<br />

Amelie Hornung, Marketing Specialist und Lukas Dominik,<br />

Technical Sales, R+W Antriebselemente GmbH, Wörth am Main<br />

Herausforderung angenommen und sie mit Erfolg gemeistert.<br />

Durch die Nutzung von Dehnmessstreifen und fortschrittlichen<br />

drahtlosen Kommunikationstechnologien haben sie eine Lösung<br />

geschaffen, die sowohl robust als auch präzise ist. Diese Technologie<br />

ermöglicht eine kontinuierliche Überwachung und Analyse<br />

des Antriebsstrangs ohne zusätzlichen Platzbedarf und minimiertem<br />

Montageaufwand.<br />

Neben Lamellenkupplungen, Gelenkwellen sowie Flanschen<br />

ist auch das Standardprodukt von R+W, die Balgkupplung, mit<br />

integrierter Sensorik verfügbar. Die iBK-Serie steht exemplarisch<br />

für diesen Fortschritt. <strong>Der</strong> Hauptunterschied zu den bisherigen<br />

Kupplungsmethoden ist die kompaktere Bauweise der iBK. Sie<br />

bietet alle Eigenschaften der Standardkupplung und fungiert<br />

gleichzeitig als kabellose Messeinheit.<br />

KONTINUIERLICHE BETRIEBSDATEN<br />

SIND GOLD WERT<br />

Die Sensortechnik liefert „Datengold“, indem sie kontinuierlich<br />

Betriebsdaten erfasst, die für die prädiktive Instandhaltung und<br />

16 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


ANTRIEBSTECHNIK<br />

01<br />

01 Die kompakte Balgkupplung<br />

mit integrierter Sensortechnik<br />

iBK bietet alle Eigenschaften der<br />

Standardkupplung und fungiert<br />

gleichzeitig als kabellose<br />

Messeinheit<br />

02<br />

02 Durch die Nutzung<br />

von Dehnmessstreifen und<br />

fortschrittlichen drahtlosen<br />

Kommunikationstechnologien hat<br />

das R+W-Entwicklerteam eine<br />

Lösung geschaffen, die sowohl<br />

robust als auch präzise ist<br />

die Optimierung von Produktionsprozessen unerlässlich sind.<br />

Die Fähigkeit, Zustandsdaten zu erfassen, ermöglicht es, Wartungs-<br />

und Instandhaltungsarbeiten proaktiv zu planen und potenzielle<br />

Ausfälle zu verhindern, bevor sie zu ungeplanten Stillstandszeiten<br />

führen.<br />

Dabei werden folgende Daten direkt an ein Gateway übermittelt:<br />

Drehmoment, Drehzahl, Beschleunigung und Temperatur.<br />

Optional auch noch Axial- oder Querkraft. Diese Informationen<br />

können dann in nachgelagerten Regelungs- oder Datenverarbeitungssystemen<br />

erfasst und verarbeitet werden, wobei auch eine<br />

KUPPLUNGEN MIT INTEGRIERTER<br />

SENSORIK ERMÖGLICHEN<br />

EINSICHT IN DIE PERFORMANCE<br />

DER MASCHINE<br />

direkte Anbindung an Cloud-Lösungen über LTE-Messverstärker<br />

möglich ist. Eine von R+W eigens entwickelte App ermöglicht zudem<br />

die Darstellung und Speicherung der Daten auf mobilen<br />

Endgeräten, was eine sofortige Analyse und Reaktion auf Betriebsbedingungen<br />

direkt vor Ort ermöglicht.<br />

AUTONOM UND PLATZSPAREND<br />

Die Energieversorgung der Sensorik in den Kupplungen kann<br />

über verschiedene Methoden erfolgen, wie wiederaufladbare Akkus,<br />

Induktion oder sogar Energy Harvesting. Diese Flexibilität<br />

stellt sicher, dass die Kupplungen in einer Vielzahl von Anwendungsszenarien<br />

eingesetzt werden können, von leicht zugänglichen<br />

bis hin zu schwer erreichbaren Einbausituationen. Zum einen<br />

ermöglicht die direkte Integration der Sensorik in die Kupplung<br />

eine kompakte und platzsparende Bauweise. Zum anderen<br />

minimiert sie den Integrationsaufwand und die Anschaffungskosten,<br />

da weder zusätzlicher Bauraum noch Hilfskonstruktionen<br />

erforderlich sind. Durch die kabellose Anbindung und die<br />

Kompatibilität mit vorhandenen Komponenten ist eine nahtlose<br />

Integration in bestehende Systeme möglich.<br />

BESTEHENDE ANLAGEN<br />

ZUKUNFTSFÄHIG MACHEN<br />

Ein wesentlicher Aspekt der Sensortechnik von R+W ist ihre Eignung<br />

für das Retrofitting älterer Maschinen. Dieser Ansatz ermöglicht<br />

es Unternehmen, bestehende Anlagen zu modernisieren<br />

und sie für vernetzte Produktionsumgebungen fit zu machen.<br />

Durch das Nachrüsten von integrierter Sensortechnik in traditionelle<br />

Maschinen lassen sich diese in das IIoT einbinden, was ihre<br />

Effizienz, Verfügbarkeit und Leistung verbessern.<br />

WETTBEWERBSVORTEILE NUTZEN<br />

Die Implementierung von Sensortechnik ist mehr als eine technologische<br />

Innovation; sie ist ein strategischer Schritt für Unternehmen,<br />

die ihre Produktionsanlagen zukunftssicher machen<br />

und einen Wettbewerbsvorteil in der Industrie 4.0 erlangen wollen.<br />

Mit integrierter Sensorik in Kupplungen bietet R+W nicht<br />

nur ein Produkt, sondern eine ganzheitliche Lösung, die Unternehmen<br />

dabei unterstützt, die Herausforderungen der digitalen<br />

Transformation zu meistern und ihre Produktionseffizienz auf<br />

ein neues Niveau zu heben.<br />

Bilder: Aufmacher NicoElNino – stock.adobe.com, sonstige R+W<br />

www.rw-kupplungen.de<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 17


ANTRIEBSTECHNIK<br />

ENERGIESPARPOTENZIALE<br />

BEI MOTOREN<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

ABB und das europäische Laboratorium für Teilchenphysik Cern<br />

haben durch eine strategische Forschungspartnerschaft mit Fokus<br />

auf den Kühlungs- und Lüftungssystemen des Genfer Forschungszentrums<br />

erhebliches Energiesparpotenzial ermittelt. Die Studie umfasste<br />

Energieeffizienz-Audits, mit deren Hilfe für 800 Motoren ein Energiesparpotenzial<br />

von 17,4 Prozent identifiziert wurde.<br />

Die zwischen 2022 und 2023 durchgeführte Forschung<br />

geht auf eine Vereinbarung zwischen ABB und dem<br />

Cern zurück. In deren Rahmen erstellten die Partner<br />

einen Plan, um den Stromverbrauch der Kühlungsund<br />

Lüftungssysteme der Einrichtung mithilfe datengestützter<br />

Energieeffizienz-Audits zu reduzieren. Dabei wurde eine po-<br />

Beate Höger, Senior Communication Manager,<br />

Motion Germany, ABB AG, Ladenburg<br />

tenzielle jährliche Energieersparnis von bis zu 31 Gigawattstunden<br />

(GWh) ermittelt. Mit der eingesparten Strommenge<br />

könnten mehr als 18.000 europäische Haushalte 1 versorgt und<br />

vier Kilotonnen CO 2<br />

-Emissionen 2 vermieden werden – das entspricht<br />

der Menge, die mehr als 420.000 Bäume 3 aufnehmen<br />

können.<br />

18 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


ANTRIEBSTECHNIK<br />

KÜHLUNGS- UND LÜFTUNGSDATEN<br />

ANALYSIEREN<br />

Energieeffizienz-Audits bewerten die Leistung und Effizienz von<br />

Motoren anhand ihrer Betriebsdaten. Sie helfen Großeinrichtungen<br />

wie dem Cern, in ihrer Motorflotte die größten Energiesparmöglichkeiten<br />

zu ermitteln. Experten des Cern und von<br />

ABB prüften ein breites Spektrum von Motordaten verschiedener<br />

Kühlungs- und Lüftungsanwendungen. Sie kombinierten<br />

Daten aus mehreren Quellen, darunter digital vernetzte Motoren,<br />

das Scada-System des Cern und direkt von Pumpen, Rohrleitungen<br />

und Messtechnik erfasste Daten. Die Experten analysierten<br />

auch die Effizienz des Gesamtsystems, um die Motoren<br />

zu ermitteln, bei denen sich eine Verbesserung der Energieeffizienz<br />

am meisten rechnet.<br />

„Wir sind stolz, mit dem Cern zusammenzuarbeiten und dabei<br />

zu unterstützen, die physikalische Forschung mit einem geringen<br />

CO 2<br />

-Fußabdruck durchzuführen. Dafür helfen wir dem<br />

Cern, seine Kühlungs- und Lüftungssysteme effizienter zu<br />

betreiben“, sagte Erich Labuda, Leiter der Division Services bei<br />

ABB Motion. „Dieses Forschungsprojekt ist ein weiterer Schritt<br />

auf dem Weg des Cern zu mehr Energieeffizienz. Unsere Zusammenarbeit<br />

mit einer Einrichtung wie dieser, die über einen großen<br />

Bestand an Motoren verfügt, liefert ein gutes Beispiel dafür,<br />

wie wir durch die Verbesserung der Energieeffizienz einen<br />

bedeutenden Beitrag zu einer kohlenstoffarmen Gesellschaft<br />

leisten können.“<br />

GEMEINSAME FORSCHUNG MIT ERFOLG<br />

Giovanni Anelli, Head of the Knowledge Transfer Group am Cern,<br />

erklärte: „Wir haben die Kooperation mit ABB ins Leben gerufen,<br />

um die Kühlungs- und Lüftungsinfrastruktur des Laboratoriums<br />

zu optimieren und so den Energieverbrauch zu senken. Das entspricht<br />

der Verpflichtung des Cern, seinen ökologischen Fußabdruck<br />

zu verringern und die Ergebnisse öffentlich zu machen,<br />

um den Nutzen für die Gesellschaft zu maximieren. Die Kooperation<br />

liefert ein gutes Beispiel für eine Zusammenarbeit, bei der<br />

jede Seite ihren Beitrag leistet. Das Cern bringt seine umfassende<br />

Infrastruktur ein, ABB ihre Technologie und Servicekompetenz.<br />

DER WEG ZU EINER ENERGIE-<br />

EFFIZIENTEN ZUKUNFT AM CERN<br />

ABB und das Europäische Laboratorium für Teilchenphysik<br />

(Cern) haben im Rahmen einer strategischen<br />

Forschungspartnerschaft, ein erhebliches Energieeinsparungspotenzial<br />

ermittelt. Mehr über die<br />

Herausforderungen und das Ergebnis schildern die<br />

Experten in einem Video:<br />

Kühlungs- und Lüftungssysteme sind<br />

ein idealer Ansatzpunkt für Effizienzmaßnahmen.<br />

Diese Anlagen sind<br />

oft überdimensioniert und darauf<br />

ausgelegt, bei Maximallast weit über<br />

Durchschnittswerten zu arbeiten. Im<br />

Cern haben wir tatsächlich einen<br />

Pumpenmotor mit einem Energiesparpotenzial<br />

von 64 Prozent identifiziert.<br />

Wichtig ist auch, nicht nur die Motoreffizienz,<br />

sondern das Gesamtsystem<br />

zu bewerten, einschließlich Lüftern,<br />

Kondensatoren und Kühltürmen. Dieser<br />

ganzheitliche Ansatz unterstützt die<br />

Verbesserung der allgemeinen Energieeffizienz<br />

und Zuverlässigkeit des Cern.<br />

ERICH LABUDA,<br />

Leiter der Division Services bei ABB Motion<br />

Wir freuen uns sehr über das Endresultat des Forschungsprojekts,<br />

da wir unser Ziel, mögliche Effizienzverbesserungen von 10 bis<br />

15 Prozent zu identifizieren, sogar übertreffen konnten.“<br />

Im nächsten Schritt wird das Cern einen Plan erstellen, um die<br />

ersten Motoren auf die im Rahmen des Energieeffizienz-Audits<br />

empfohlenen Lösungen aufzurüsten: Synchronreluktanzmotoren<br />

der Effizienzklasse IE5, die mit Frequenzumrichtern betrieben<br />

werden. Diese Motoren werden zudem digital vernetzt sein,<br />

was den Einsatz von Condition Monitoring-Lösungen ermöglicht.<br />

So können Zustand und Leistung der Motoren präzise überwacht<br />

werden, um maximale Verfügbarkeit zu gewährleisten.<br />

1<br />

EU-Durchschnitt (ca. 1.670 KWh/Jahr)<br />

Video<br />

bit.ly/ABB_CERN<br />

2<br />

Electricity Maps | Live 24/7 CO₂-Emissionen aus Stromverbrauch<br />

3<br />

Wie viel CO 2<br />

nimmt ein Baum auf? - Ein gepflanzter Baum<br />

Bilder: Aufmacher Cern, sonstige ABB<br />

www.abb.com<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 19


ANTRIEBSTECHNIK<br />

PRÄZISION FÜR DÜNNE WÄNDE<br />

01<br />

02<br />

Ressourceneffizienz, Leichtbau und möglichst geringer<br />

CO 2<br />

-Footprint sind gute Gründe dafür, dass der Dünnwand-Spritzguss<br />

zurzeit stark gefragt ist. NSK hat speziell für diese Anwendung eine<br />

Baureihe von schwerlasttauglichen High-Speed-Kugelgewindetrieben<br />

entwickelt. Sie erweitern das Programm an Lineartechnik für die<br />

Antriebe von elektrischen Spritzgießmaschinen.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

<strong>Der</strong> frühzeitige Markterfolg von Kunststoffmaschinen mit<br />

vollelektrischem Antrieb in Japan hat seinen Grund<br />

nicht nur in technischen Fakten, insbesondere in der<br />

verbesserten Regelbarkeit der Antriebe, sondern auch in<br />

der Geologie, genauer gesagt in den wandernden tektonischen<br />

Platten, auf denen das Land gelegen ist. Deshalb ist Japan das<br />

erdbebenreichste Land der Erde. Wegen der daraus resultierenden<br />

Brandrisiken wurde frühzeitig der Ersatz von Maschinen mit<br />

hydraulischen Antrieben durch solche mit elektrischem Antrieb<br />

vorangetrieben.<br />

SCHWERLAST-KUGELGEWINDETRIEBE<br />

FÜR KUNSTSTOFFMASCHINEN<br />

Speziell für diese Anwendung entwickelt NSK seit rund dreißig<br />

Jahren Schwerlast- und High-Speed-Kugelgewindetriebe. Die Serie<br />

HTF, die inzwischen aus acht Baureihen besteht, entspricht<br />

Andreas Kropp Application Engineering Manager Precision,<br />

NSK Deutschland GmbH, Ratingen<br />

den besonderen Anforderungen an die Antriebe sowohl der<br />

Werkzeug-Schließeinheiten als auch der Plastifizier- beziehungsweise<br />

Einspritzeinheiten von Spritzgießmaschinen. Allen Baureihen<br />

gemeinsam sind unter anderem die besonders großen Kugeln.<br />

Die Laufbahngeometrie von Gewindespindel und Mutter sowie<br />

die spezifizierten Eigenschaften der verwendeten Werkstoffe<br />

wurden ebenso an den Anwendungsfall angepasst wie die Oberflächenbeschaffenheit<br />

aller im Eingriff befindlichen Bauteile.<br />

Warum die Kombination von Schwerlast und hoher Geschwindigkeit?<br />

Das Portfolio der einschlägigen Hersteller von vollelektrischen<br />

Maschinen wird immer leistungsstärker. Aktuell<br />

liegt das Maximum bei rund 2000 KN. Dementsprechend müssen<br />

die Linearantriebe für die Schließeinheiten immer höhere Lasten<br />

und Haltekräfte aufnehmen. Aber auch die Verfahrgeschwindigkeit<br />

ist ein entscheidender Parameter, weil sie die Zykluszeiten<br />

und damit die Produktivität der Maschine beeinflusst.<br />

NEUER STANDARD BEI HIGH-SPEED-<br />

KUGELGEWINDETRIEBEN<br />

Noch ist die Baureihe HTF-SRC der Standard bei Hochgeschwindigkeits-Kugelgewindetrieben<br />

für die Einspritzachsen von Kunst-<br />

20 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


01 Die Schwerlast-Kugelgewindetriebe der HTF-Serie wurden speziell<br />

für den Einsatz in elektrischen Spritzgießmaschinen entwickelt<br />

02 Die neue Baureihe HTF-SRM zeichnet sich gegenüber der HTF-SRC<br />

durch eine um 40 Prozent höhere Geschwindigkeitseignung und eine<br />

um 20 Prozent gesteigerte zulässige Betriebstemperatur aus<br />

stoffmaschinen. Sie wird von vielen Maschinenherstellern verwendet und erreicht<br />

einen Geschwindigkeitskennwert von 140.000 dN (dN = Durchmesser × Drehzahl).<br />

Da bei solchen Geschwindigkeiten reibungsbedingt hohe Temperaturen auftreten<br />

können, ist diese Baureihe auch für hohe maximale Betriebstemperaturen von 70<br />

beziehungsweise 80 °C (dauerhaft/ kurzzeitig) ausgelegt.<br />

Dass diese Werte noch deutlich steigerungsfähig sind, zeigt NSK jetzt mit der Baureihe<br />

HTF-SRM. Sie erreicht einen Geschwindigkeitskennwert von 200.000 dN – eine<br />

Steigerung um 40 Prozent. Die maximale Betriebstemperatur wurde auf 90 beziehungsweise<br />

100 °C (dauerhaft/ kurzzeitig) gesteigert. Damit erreicht die Baureihe<br />

HTF-SRM bei den beiden zentralen Kennwerten, die Auskunft über die Hochgeschwindigkeitseignung<br />

geben, die branchenweit höchsten Werte.<br />

OPTIMIERTE KUGELRÜCKFÜHRUNG AUS METALL<br />

Diese Leistungssteigerung wird hauptsächlich, aber nicht nur, durch eine verbesserte<br />

Kugelrückführung erreicht. Bei den meisten HTF-Baureihen werden die Kugeln<br />

über ein zweidimensional gebogenes Metallrohr zurückgeführt. Bei der Serie HTF-<br />

SRC wird ein komplex geformtes Kunststoffspritzgussteil verwendet, das eine gleichförmigere<br />

Bewegung der Kugeln im Rückführprozess gewährleistet – insbesondere<br />

im Eintrittsbereich der Kugeln in die Rückführung.<br />

Diese dreidimensionale Bewegung wird auch in der Baureihe HTF-SRM abgebildet.<br />

Allerdings wurde der Bewegungsablauf nochmals verbessert – und die Rückführung<br />

besteht hier aus einem dreidimensionalen gebogenen Metallrohr. Die optimierte Kugelführung<br />

verringert die Reibung und den Verschleiß. Das ermöglicht die deutlich<br />

erhöhte Geschwindigkeit. Die Verwendung von Metall statt Kunststoff für die Kugelrückführung<br />

ist Ursache für das um 20 Prozent gesteigerte Temperaturniveau.<br />

DAS NEUE DESIGN DES KUGELUMLAUFS<br />

BEWIRKT EINE LEISTUNGSSTEIGERUNG<br />

DER HOCHLAST-KUGELGEWINDETRIEBE<br />

KOMBINATION MIT „SUPER TOUGH“-STAHL<br />

Nicht nur beim Design des Kugelumlaufs hat NSK eine deutliche Leistungssteigerung<br />

von Hochlast-Kugelgewindetrieben erreicht, sondern auch durch neue Werkstoffe<br />

– eine Kernkompetenz der Forschung und Entwicklung von NSK. Ein aktuelles<br />

Beispiel, entwickelt speziell für die HTF-Serie, ist der Werkstoff „Tough Steel“, der für<br />

die Fertigung von Spindeln und Muttern der Serie S-HTF verwendet wird. Weil er eine<br />

optimale Kombination aus Härte und Zähigkeit bietet, bilden sich keine Risse,<br />

wenn Verschmutzungen im Fett durch Überrollen ins Material zu Eindrücken führen.<br />

Stattdessen wird die Oberfläche durch die Belastung des Überrollens wieder geglättet.<br />

Das hat zur Konsequenz, dass S-HTF-Spindeln im Vergleich zu den HTF-<br />

Baureihen aufgrund der 1,3-fach höheren dynamischen Tragfähigkeit eine um den<br />

Faktor 2,2 höhere Lebensdauer erreichen. Dieser Werkstoff kann auch in der neuen<br />

Baureihe HTF-SRM zum Einsatz kommen.<br />

Mit ihrem Eigenschaftsprofil eignet sich diese Baureihe sehr gut für das Dünnwand-Spritzgießen<br />

mit kurzer Zykluszeit in elektrischen Spritzgießmaschinen. Weil<br />

die Außenabmessungen von Spindel und Mutter denen der Baureihe HTF-SRC entsprechen,<br />

sind sie auch für die Nachrüstung beziehungsweise Leistungssteigerung<br />

vorhandener Maschinenbaureihen eine gute Wahl. Und das gilt nicht für die Kunststoffverarbeitung.<br />

Auch in der Umformtechnik – zum Beispiel bei Servopressen –<br />

bietet sich die Anwendung der neuen Kugelgewindetriebe an.<br />

ultrawendig<br />

360°<br />

Besuchen<br />

Sie uns auf der<br />

Hannover<br />

Messe <strong>2024</strong>.<br />

Halle 9,<br />

Stand H34.<br />

cube<br />

Neuer, ultrawendiger Ultraschallsensor:<br />

in 5 Abstrahlrichtungen montierbar<br />

dank drehbarem Sensorkopf und<br />

QuickLock-Montagehalterung!<br />

› 3 Tastweiten: von 65 mm bis 5 m<br />

› Komfortable QuickLock-<br />

Montagehalterung<br />

› IO-Link-Schnittstelle<br />

› Ausgangsstufen:<br />

› 1 Push-Pull-Schaltausgang<br />

› 1 Analogausgang + 2 Push-Pull-<br />

Schaltausgänge (umschaltbar)<br />

Bilder: Aufmacher popov48 – stock.adobe.com, sonstige NSK<br />

www.nskeurope.de<br />

Hannover, 22. – 26.<strong>04</strong>.<strong>2024</strong><br />

microsonic.de/cube


ANTRIEBSTECHNIK<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

TIPPS ZUR RICHTIGEN DREHGEBER-WAHL<br />

Sie sind robust, schockfest und sie werden immer präziser. Keine andere<br />

Drehgebertechnologie hat sich in den vergangenen Jahren so rasant entwickelt wie<br />

die magnetischen Encoder. Mittlerweile arbeiten sie mit so hoher Präzision, dass sie in<br />

vielen Applikationen optische Encoder ersetzen können. Sind optische Drehgeber also<br />

Auslaufmodelle, die auf absehbare Zeit von den magnetischen verdrängt werden?<br />

Eins ist klar: Sowohl die optischen als auch die magnetischen<br />

Drehgeber haben ihre Daseinsberechtigung.<br />

Magnetische Drehgeber haben sich insbesondere durch<br />

die Steigerungen ihrer Genauigkeit inzwischen bestens<br />

etabliert. Doch es gibt zahlreiche Anwendungsfelder, in denen es<br />

Dr. Michael Schneider, Senior Product Manager und<br />

Stefan Forneck, Senior Strategic Product Manager, Baumer Group<br />

ohne die unerreichte Präzision und Dynamik der optischen<br />

Encoder nicht geht. Auf die Applikation kommt es also an.<br />

OHNE DREHGEBER LÄUFT (FAST) NICHTS<br />

Drehgeber liefern in der Fabrikautomation und vielen anderen<br />

Anwendungsfeldern Feedback-Signale für Position und Geschwindigkeit<br />

an eine Steuerung oder an einen Antrieb, häufig in<br />

Echtzeit. Ohne sie läuft im Wortsinn praktisch nichts. Ihre Signale<br />

sind unverzichtbar, um Antriebe, Förderbänder, Abfüllanlagen<br />

22 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


ANTRIEBSTECHNIK<br />

nium durchdringt, lassen sich neben konventionellen Bauformen<br />

mit Drehgeber-Welle und Eigenlagerung auch lagerlose Systeme<br />

realisieren. Magnet und Sensor sind dabei separate Baugruppen<br />

und benötigen kein eigenes Kugellager. <strong>Der</strong> Messung an sich können<br />

Verschmutzungen, Flüssigkeiten und Staub nichts anhaben.<br />

Optische Drehgeber: Optische Encoder erlauben eine präzise<br />

und äußerst reaktionsschnelle Bestimmung von Position und<br />

Geschwindigkeit. Das liegt an ihrer Funktionsweise: Im Inneren<br />

dreht sich mit der Geberwelle eine Codescheibe mit einem definierten<br />

Muster von transparenten und lichtundurchlässigen Feldern<br />

mit höchster Auflösung und Genauigkeit. Von der einen<br />

Seite wirft eine LED Licht Richtung Scheibe. Auf der Gegenseite<br />

entstehen so unterschiedliche Lichtmuster analog zu der Stellung<br />

der Codescheibe. Fotodioden erfassen diese Muster und ermöglichen<br />

die exakte Bestimmung der Position der Geberwelle.<br />

IHRE ROBUSTHEIT QUALIFIZIERT<br />

MAGNETISCHE DREHGEBER FÜR<br />

RAUE UMGEBUNGEN<br />

Je mehr unterschiedliche Felder auf einer Codescheibe rotieren,<br />

desto höher die Auflösung und Genauigkeit des optischen Drehgebers.<br />

Die Codescheiben optischer Encoder besitzen typischerweise<br />

eine hohe Grundauflösung, inkremental bis 10.000 Striche<br />

beziehungsweise absolut bis 4.096 Schritte / 12 Bit pro Umdrehung.<br />

Zur Erhöhung der Positionsauflösung ist meist keine oder<br />

nur eine geringe Signalinterpolation notwendig. Dies unterstützt<br />

bei bereits hoher Genauigkeit eine schnelle Positionsbildung.<br />

und Roboter punktgenau und energieeffizient zu überwachen, zu<br />

steuern und zu regeln. In der Fabrikautomation herrschen zwei<br />

Messprinzipien vor: magnetische und optische Drehgeber.<br />

Magnetische Drehgeber: Ein viel genutzter Vorteil dieser Technologie<br />

ist ihre hohe Robustheit und die Möglichkeit der berührungslosen,<br />

lagerlosen Positionsermittlung. Magnetische Encoder<br />

ermitteln die Winkelposition mittels Magnetfeldsensoren:<br />

Auf der Geberwelle erzeugt ein Diametral- oder Multipol-Ringmagnet<br />

ein Magnetfeld, das mit der Wellenposition mitwandert<br />

und dessen Stärke von dem Sensor erfasst wird. Auf Basis der gemessenen<br />

Werte ermittelt der Encoder die Position. Weil das Magnetfeld<br />

nichtmagnetische Werkstoffe wie Kunststoff oder Alumi-<br />

VORTEILE UND GRENZEN<br />

MAGNETISCHER DREHGEBER<br />

Ihre großen Stärken Robustheit und Unempfindlichkeit gegenüber<br />

Verschmutzungen können magnetische Drehgeber besonders<br />

in rauen Umgebungen ausspielen. Beispiel Textilmaschinen:<br />

Hier kommen optische Drehgeber, die mit einer gelagerten Welle<br />

arbeiten, schnell an ihre Grenzen. Baumwollfasern dringen in<br />

die Kugellager ein und zerstören diese in kürzester Zeit. Zudem<br />

verkürzen starke Schocks und Vibrationen die Lebensdauer<br />

dieser Encoder stark. Die Lösung sind berührungslos arbeitende<br />

lagerlose Drehgeber mit magnetischem Messprinzip wie der<br />

Baumer EAM580 Kit. Ihr Aufbau ohne Kugellager und ihre hermetische<br />

Kapselung macht sie nahezu vollständig immun gegenüber<br />

Fasern und anderen Umwelteinflüssen. Noch rauer geht es<br />

in Papiermaschinen und Stahlwerken zu, wo Encoder dauerhaft<br />

Papierabrieb, Metallstaub, Schlacke und starke Temperaturwechsel<br />

mit zum Teil hohen Temperaturen aushalten müssen.<br />

Hier sind zudem die Anforderungen an die Zuverlässigkeit<br />

und Verfügbarkeit der Maschinen und Anlagen, und damit an<br />

die der Drehgeber, extrem hoch. Ein Ausfall kann hier leicht<br />

bewegen spannen heben<br />

bewegen spannen heben<br />

TOSS GmbH & Co. KG PNEUMATIC<br />

TOSS Dresdener Str. GmbH 4 - D-35418 & Co. Alten-Buseck KG PNEUMATIC<br />

Dresdener Tel. +49 / (0) Str. 6408-9091-0 4 - D-35418 - Alten-Buseck<br />

www.toss-gmbh.de<br />

Tel. +49 / (0) 6408-9091-0 - www.toss-gmbh.de<br />

PNEUMATIC-BAUSTEIN<br />

PNEUMATIC-BAUSTEIN<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 23<br />

Pneumatic-Baustein mit Kugelführung<br />

Pneumatic-Baustein oder als Schlittenführung mit Kugelführung<br />

mit Spindel<br />

oder als Schlittenführung mit Spindel


ANTRIEBSTECHNIK<br />

01 02 03<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

01 Die vielen unterschiedlichen Anforderungen an Encoder,<br />

beispielsweise zu Genauigkeit, Bauform und Robustheit, erfordern<br />

eine breite Produkt- und Technologieauswahl<br />

02 Einblick in einen optischen Drehgeber: Die drehende<br />

Codescheibe mit ihrem definierten Muster wird von einer LED<br />

beleuchtet – das Lichtmuster wird von Fotodioden erfasst und so<br />

eine exakte Bestimmung der Position der Geberwelle ermöglicht<br />

03 <strong>Der</strong> magnetische Drehgeber EAM580 kombiniert eine robuste<br />

magnetische Abtastung mit einer Winkelgenauigkeit bis ±0,15˚ und<br />

eignet sich für präzises Positionieren in anspruchsvoller Umgebung<br />

<strong>04</strong> Optische und magnetische Drehgeber unterscheiden sich<br />

durch das Abtastprinzip, können aber vergleichbar aufgebaut sein<br />

05 In Antrieben liefern Encoder Informationen für Drehzahl<br />

und Position<br />

zum kompletten Verlust einer Produktionscharge oder zu aufwendigen<br />

Instandsetzungen führen. Die HeavyDuty-Modelle<br />

HMG10 / PMG10 lösen durch ihre optimierte magnetische Abtastung<br />

selbst diese Herausforderungen zuverlässig.<br />

Neben der hohen Robustheit gegenüber Schmutz und Schocks<br />

punkten die magnetischen Drehgeber mit weiteren Vorzügen:<br />

Das Messprinzip erlaubt sehr kompakte Bauformen, wie sie Baumer<br />

zuletzt mit dem berührungslosen, leistungsstarken EB360<br />

Absolut-Multiturn-Kit-Drehgeber für raue Umgebungen vorgemacht<br />

hat. Seine geringe Einbautiefe maximiert die Konstruktionsfreiheit<br />

und ermöglicht neue Einsatzfelder. Trotz seiner<br />

Stärken hat das magnetische Messprinzip gewisse Grenzen,<br />

wenn Positionsdaten sehr dynamisch in Echtzeit benötigt werden,<br />

wenn höchste Präzision und Auflösung gefordert ist und bei<br />

starken magnetischen Störungen in der Applikation.<br />

Magnetische Drehgeber sind dank stark gestiegener Rechenleistung<br />

in der Signalverarbeitung mittlerweile zwar sehr schnell.<br />

Aber aufgrund der notwendigen Interpolation zur Erreichung einer<br />

geeigneten Positionsauflösung sind sie aktuell immer noch<br />

langsamer als ihre optischen Pendants. Denn die Grundauflösung<br />

bei magnetischen Drehgebern ist üblicherweise deutlich<br />

geringer als bei optischen Abtastungen. Mit einem Diametralmagnet<br />

werden im Magnetsensor typischerweise 2 SinCos-Perioden<br />

pro Umdrehung erzeugt, bei einem Ringmagnet sind es typischerweise<br />

bis zu 64 SinCos-Perioden. Für eine höhere Positionsauflösung<br />

von beispielsweise 12 Bit ist daher immer eine Filterung<br />

und Interpolation der Signale notwendig. Dies kann je nach<br />

Güte der Magnete und Ausführung der Signalverarbeitung zu Positionsrauschen<br />

und zu einer verzögerten Positionsbildung führen.<br />

Magnetische Drehgeber erreichen derzeit eine deutliche<br />

langsamere Datenaktualität als optische Encoder, die Positionsdaten<br />

direkt von der Impulsscheibe und damit quasi in Echtzeit<br />

liefern. Dies ist oft entscheidend für die präzise Synchronisierung<br />

von Achsen.<br />

GENAUIGKEIT VERZEHNFACHT<br />

Encoder-Pioniere wie Baumer haben magnetischen Drehgebern zu<br />

einer beachtlichen Präzision verholfen – dank eines optimierten<br />

Zusammenspiels aller Schlüsselkomponenten und dank moderner<br />

Software-Algorithmen, die auf Basis einer großen Applikationserfahrung<br />

entwickelt wurden. Die von der heutigen Baumer EAM-Serie<br />

mit Diametralmagnet erreichte Genauigkeit von 0,15° (500 Winkelsekunden)<br />

ist etwa 10-fach höher als die ihrer Vorgänger aus den<br />

2000er-Jahren. Dennoch: <strong>Der</strong> Graben zu den optischen Drehgebern<br />

ist trotz dieses beachtlichen Entwicklungssprungs immer<br />

noch breit. Die optischen Encoder wie der inkrementale EIL580<br />

und der absolute EAL580 von Baumer sind mit einer typischen Genauigkeit<br />

von 0,015° (50 Winkelsekunden) immer noch etwa<br />

10-fach genauer als die präzisesten EAM-Drehgeber.<br />

OPTISCHE DREHGEBER<br />

PUNKTEN BEI PRÄZISION<br />

UND DYNAMIK<br />

Bei Encodern mit Ringmagnet hängt die erreichbare Genauigkeit<br />

und Auflösung von dem in der Applikation möglichen Ringdurchmesser<br />

ab. Bei einem größerem Ringdurchmesser lassen sich auf<br />

dem Umfang mehr Magnetpole unterbringen. Dies ermöglicht eine<br />

Erhöhung der Grundauflösung des Ring-Encoders, und bei entsprechender<br />

Magnetgüte auch eine erhöhte Genauigkeit.<br />

VORTEILE UND GRENZEN<br />

OPTISCHER DREHGEBER<br />

Wo höchste Präzision und Dynamik gefragt sind, führt an optischen<br />

Drehgebern kein Weg vorbei. Denken wir an einen industriellen<br />

Flachbettdrucker: Für ein gleichmäßiges, schlierenfreies<br />

Druckbild sind hochgenaue Positionswerte unabdingbar, denn<br />

jeder Fehler in der Messkette verschlechtert das Ergebnis und<br />

führt schnell zu Fehldrucken. Kurz gesagt entspricht die erreichbare<br />

Druckqualität direkt der Genauigkeit der Ausgangssignale<br />

des Drehgebers. Eigengelagerte optische Inkremental-Drehgeber<br />

wie der EIL580 von Baumer gewährleisten unter allen Bedingun-<br />

24 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


ANTRIEBSTECHNIK<br />

<strong>04</strong> 05<br />

gen, unabhängig vom Vorschub ein stets konstant präzises<br />

Druckbild, wie es mit magnetischen Encodern nicht möglich<br />

wäre. Auch in Getränke-Abfüllanlagen, bei denen die Öffnungen<br />

der Flaschen in einem Abfüllkarussell gegenüber<br />

den Abfülllanzen synchronisiert werden müssen, werden<br />

höchste Anforderungen an die Genauigkeit von Drehgebern<br />

gestellt. Positionsfehler sind nicht tolerierbar, da sie leicht<br />

zur Kollision bewegter Teile führen. Hier sind optische Drehgeber<br />

mit hoher Präzision die beste Wahl.<br />

Schon diese zwei Beispiele zeigen: Optische präzise Drehgeber<br />

sind eine Klasse für sich. Damit die Möglichkeiten optischer<br />

Drehgeber ebenso ausgereizt werden wie die der magnetischen<br />

Encoder, investiert Baumer konsequent in die<br />

Weiterentwicklung beider Technologien.<br />

Bauartbedingt liegen beim optischen Messprinzip die Begrenzungen<br />

in der lagerlosen Bauform und darin, dass eine<br />

Hochintegration nur in geschützter, staubfreier Umgebung<br />

möglich ist. Außerdem sind sie durch die leicht erhöhte<br />

Empfindlichkeit der optischen Komponenten gegenüber<br />

Schocks und Vibrationen limitiert sowie darin eingeschränkt,<br />

dass eine hermetische Kapselung gegenüber Feuchtigkeit<br />

nur schwer möglich ist.<br />

WELCHER DREHGEBER FÜR<br />

WELCHE ANFORDERUNG?<br />

Die Wahl des richtigen Drehgebers hängt immer an den spezifischen<br />

Anforderungen. Daher kann es für die Auswahl keine<br />

pauschalen Empfehlungen geben, sondern nur eine grobe<br />

Orientierung. Optische Drehgeber sind auch zukünftig<br />

unverzichtbar für eine Vielzahl von Applikationen mit folgenden<br />

Anforderungen:<br />

hohe Signalgüte / Auflösung / Dynamik,<br />

Präzision in Echtzeit, inkremental und absolut,<br />

einwandfreie Funktion auch bei starkem Magnetfeld,<br />

konkrete Anwendungen sind beispielsweise anspruchsvolle<br />

Print-Lösungen, Leitgeberanwendungen und die präzise<br />

Synchronisation mehrerer Achsen<br />

Magnetische Drehgeber sind bestens geeignet für einen breiten<br />

Einsatz:<br />

kleine bis mittlere Signalgüte / Auflösung / Dynamik,<br />

Umgebung mit Staub, Schmutz, Schock und Vibration,<br />

Antriebe mit Getriebe,<br />

lagerlose Bauformen & Hochintegration<br />

Im Grenzbereich lässt sich die ideale Drehgeberwahl nur<br />

mithilfe erfahrener Experten treffen, die technologieunabhängig<br />

aus einer breiten Produktpalette schöpfen können.<br />

FAZIT<br />

Im Bereich Drehgeber gibt es nicht die eine Technologie für alle<br />

Applikationen. Wichtig ist, die passende Technologie für die individuellen<br />

Anforderungen zu erkennen und auf eigene Erfahrung<br />

oder externe Expertise zurückgreifen zu können. Baumer bietet<br />

mit seinem breiten Portfolio und Applikations-Know-how für<br />

verschiedenste Herausforderungen die ideale Drehgeberlösung.<br />

Bilder: 05 nosorogua – stock.adobe.com, sonstige Baumer<br />

www.baumer.com


ANTRIEBSTECHNIK<br />

LINEARMOTOREN FÜR ANSPRUCHSVOLLE<br />

EINSATZBEREICHE<br />

Mit der SL 38-<br />

Produktfamilie hat<br />

Dunkermotoren<br />

eine neue hoch<br />

performante<br />

Linearmotoren-<br />

Baureihe ins Leben<br />

gerufen. Als<br />

Edelstahlvariante<br />

überzeugt der<br />

ServoLine 38 STL<br />

mit Materialqualität und Widerstandsfähigkeit. Ob für<br />

den Einsatz unter strengsten Hygieneanforderungen<br />

im Lebensmittelbereich, in Industriehallen oder in der<br />

Landwirtschaft, wo raue Umwelteinflüsse herrschen – der<br />

SL 38 STL bietet ausreichend Kraft und Geschwindigkeit.<br />

Mit Spitzenkräften von 3700 N sowie Beschleunigungen<br />

von mehr als 200 m/s² kann er den Durchsatz von Anlagen<br />

auf ein ganz neues Level heben, ohne die Präzision zu<br />

beeinträchtigen. Durch das Antriebsdesign mit glatten<br />

Oberflächen sowie speziellen Verschraubungen und<br />

Dichtungen ermöglicht das Edelstahlgehäuse einen<br />

IP-Schutz bis IP69K und gewährleistet so eine hohe<br />

Widerstandsfähigkeit. <strong>Der</strong> Anwender profitiert von einer<br />

einfachen und gründlichen Hochdruckreinigung sowie<br />

einer hohen Korrosionsbeständigkeit bei häufigem Kontakt<br />

mit Desinfektions- und Reinigungsmitteln.<br />

www.dunkermotoren.de<br />

MEHR NACHHALTIGKEIT IN DER<br />

PRODUKTION<br />

Die Präzisionsgetriebe<br />

von Nabtesco zeichnen<br />

sich durch eine lange<br />

Lebensdauer aus und<br />

leisten damit einen<br />

wichtigen Beitrag zu<br />

mehr Nachhaltigkeit<br />

in der Produktion.<br />

Vorausschauende<br />

Wartungskonzepte<br />

auf Basis von Condition<br />

Monitoring verbessern die Ressourceneffizienz zusätzlich.<br />

Ein Indikator für die Langlebigkeit von Getrieben ist ihre<br />

Überlastfähigkeit. Diese ist bei Zykloidgetrieben zwei- bis<br />

dreimal höher als bei Planetengetrieben. Ausschlaggebend ist<br />

hier vor allem die Kraftübertragung über Kurvenscheiben und<br />

Rollen. Dadurch ist ein fast vollständiger Kontakt sowie eine<br />

gleichmäßige Kraftverteilung innerhalb des Zykloidgetriebes<br />

gegeben, was eine hohe Steifigkeit zur Folge hat. Auch die<br />

großen integrierten Schrägkugellager, die axiale sowie radiale<br />

Lasten und Biegemomente optimal aufnehmen, tragen zur<br />

hohen Belastbarkeit bei. Nabtesco-Getriebe weisen eine<br />

Schockbelastbarkeit von 500 Prozent des Nenndrehmoments<br />

auf, sind beständig gegen Riss und Bruch, unempfindlich gegen<br />

Vibrationen, verschleißarm sowie nahezu wartungsfrei. Das<br />

gewährleistet eine lange Lebensdauer und einen zuverlässigen<br />

Betrieb – und damit Prozesssicherheit.<br />

www.nabtesco.de<br />

22.– 26. APRIL <strong>2024</strong><br />

LET THE DATA<br />

DO THE WORK.<br />

Wie Sie Ihre Produktion mit IIoT effektiv steuern, vernetzen<br />

und überwachen? Erfahren Sie auf der HANNOVER MESSE!<br />

www.hannovermesse.de/maschinenbau<br />

WORLD. LEADING. INDUSTRYSHOW.


ANTRIEBSTECHNIK<br />

KOMPAKT UND KOMMUNIKATIV<br />

SEW-Eurodrive erweitert mit Movimot<br />

Performance ELV das Spektrum seiner<br />

dezentralen Kompakt-Kleinspannungsantriebe<br />

mit DC-48-V-Versorgung um<br />

netzwerkfähige Ausführungen. Die Portfolioerweiterung<br />

kombiniert die Vorteile der<br />

Kompakt-Kleinspannungs-Getriebemotoren<br />

mit denen der Kommunikationsplattform<br />

Movi-C in neuester Generation und dem<br />

Engineering-Tool Movisuite. Movimot<br />

Performance ELV vereint einen permanenterregten Synchronmotor mit einem dynamischen<br />

Antriebsregler und performanter Kommunikationsschnittstelle. Für Beschleunigungsvorgänge<br />

oder Materialstromspitzen stehen dem Anwender temporär bis zu 350 Prozent des<br />

Motordauerdrehmoments zur Verfügung. Dies ermöglicht dezentrale Antriebslösungen mit<br />

großer Leistungsdichte und hoher Effizienz. Alle Anschlüsse erfolgen durchgängig über<br />

standardisierte und genormte M12-Steckverbinder mit unterschiedlicher Kodierung. Sie<br />

ermöglichen eine schnelle und fehlerfreie Installation, auch unter Zeitdruck oder schwierigen<br />

Baustellenbedingungen. Die vollsteckbare Ausführung in Schutzkleinspannung (Extra-Low-<br />

Voltage) spart spezifische Installationsmaßnahmen für den elektrischen Personenschutz<br />

und reduziert die Anforderungen an das ausführende Personal.<br />

www.sew-eurodrive.de<br />

Das<br />

Original.<br />

Seit 1970<br />

Harmonic Drive ®<br />

EINFÜHRUNG UND KONZEPT VON KISSDESIGN<br />

Anwender konnten in einem Webinar<br />

das neue Systemmodul KISSdesign<br />

kennenlernen. Das Werkzeug verbessert<br />

die Modellierung und Analyse von<br />

Getrieben. Dipl.-Ing. Jürg Langhart<br />

von Kisssoft führte die Teilnehmer<br />

durch die wichtigsten Elemente und<br />

Funktionalitäten, die für die Erstellung<br />

umfassender Modelle erforderlich sind. Ein besonderer Schwerpunkt lag dabei auf dem<br />

Sketcher und seinen vielfältigen Einsatzmöglichkeiten für verschiedene Kinematiken.<br />

Zudem wurden die allgemeine Einführung in die Schnittstelle, der Zusammenhang zwischen<br />

KISSsoft und KISSdesign sowie das Modellierungskonzept thematisiert.<br />

www.kisssoft.com<br />

NEUER ANTRIEB FÜR WERKZEUGMASCHINEN<br />

Das Institut für Fertigungstechnik und<br />

Werkzeugmaschinen (IFW) der Leibniz<br />

Universität Hannover hat einen neuartigen<br />

Mehrkoordinatenantrieb entwickelt. Dieser<br />

verringert den Bauraum von Werkzeugmaschinen<br />

deutlich und steigert die Dynamik.<br />

Die Neuheit: Es kann ohne eine serielle<br />

Kinematik in linearer und rotatorischer<br />

Achsrichtung mit nur einer Maschinenkomponente<br />

verfahren werden. Um auch bei<br />

einer hoch produktiven Zerspanung die Tragfähigkeit der Rotorlagerung zu gewährleisten,<br />

hat das IFW eine hydrostatische Lager- und Klemmeinheit konzipiert. Die Eignung des<br />

Antriebs für zerspanende Prozesse zeigen Tests: Mit dem kombinierten Antrieb ließen sich<br />

Verfahrweg entlang der Y-Linearachse um ± 100 mm und entlang der B-Rotationsachse um<br />

± 120 ° erreichen. Es wurde zudem ein maximales Drehmoment von 1.471,6 Nm und eine<br />

Vorschubkraft von 4.893,7 N erzielt. Neben der Eignung für das Fräsen weist der Mehrkoordinatenantrieb<br />

eine hohe Positioniergenauigkeit auf, sodass hochgenau im einstelligen<br />

µm-Bereich verlässlich positioniert werden kann. Gegenüber der konventionellen Kinematik<br />

ermöglicht der kombinierte Antrieb einen bis zu 16 Prozent kompakteren Bauraum. Weitere<br />

Vorteile sind die um 82 Prozent geringere bewegte Masse in Y-Achsrichtung sowie die im<br />

geklemmten Achszustand erhöhte Steifigkeit.<br />

www.ifw.uni-hannover.de<br />

Ihre Idee.<br />

Unser Engineering.<br />

Ihr Originalprodukt.<br />

www.harmonicdrive.de


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

DER DIGITALE<br />

ZWILLING<br />

ALS ONLINE-SERVICE<br />

Die Digitalisierung sowie die fast<br />

ausschließliche Nutzung von Computern<br />

und Internet bei der Kommunikation mit<br />

Anwendern während der COVID-19-Pandemie<br />

haben auch in der Dämpfungstechnik die<br />

Wege weit für digitale Dienstleistungen<br />

geöffnet. ACE bietet <strong>Konstrukteur</strong>en nun<br />

neben Online-Beratung, Konfigurationstools<br />

und Simulationen auch die Daten von<br />

digitalen Zwillingen zur Integration in<br />

ihre Simulationsmodelle an.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Neben der Dämpfungstechnik hat die ACE Stoßdämpfer<br />

GmbH schon frühzeitig ihre Beratungs- und Verkaufsaktivitäten<br />

auch in den Unternehmensbereichen der<br />

Geschwindigkeitsregulierung, der Schwingungstechnik<br />

und der Sicherheitsprodukte um digitale Vertriebswege erweitert.<br />

So sind auf der Homepage www.ace-ace.de neben einem kompletten<br />

Überblick über das Katalogprogramm von Tausenden<br />

von Maschinenelementen auch umfassende Konfigurations- und<br />

Berechnungsmöglichkeiten sowie ein Online-Shop zu finden.<br />

Das digitale Auswahl- und Beratungsangebot von ACE spricht<br />

alle technischen Zielgruppen an und wird besonders außerhalb<br />

der klassischen Bürozeiten frequentiert. Im Laufe der Pandemie<br />

und vor allem zu Zeiten der Kontaktbeschränkungen stellten die<br />

Webseiten von ACE und zudem die integrierte Chat-Funktion<br />

Robert Timmerberg M. A., Fachjournalist (DFJV),<br />

plus2 GmbH, Düsseldorf<br />

neben der telefonischen Beratung beliebte und viel genutzte<br />

Kommunikationswege dar. Die Ingenieure finden über diese<br />

Informationskanäle in der Regel die für die meisten Standardanwendungen<br />

passenden Komponenten für ihre Konstruktionen.<br />

VON DER SIMULATION BIS HIN<br />

ZUM PRÜFSTAND<br />

Und auch wenn <strong>Konstrukteur</strong>e überdies gerne die Gratisdienstleistung<br />

in Anspruch nehmen, dass ACE schon seit langem für<br />

alle seine Produkte die CAD-Daten in diversen Formaten bereitstellt,<br />

gibt es Sonderfälle. Die dann erforderliche Arbeit der<br />

DIE DIGITALEN ZWILLINGE<br />

SIND ESSENZIELL FÜR DAS<br />

VIRTUAL PROTOTYPING<br />

Applikationsingenieure von ACE veranschaulicht unter anderem<br />

dieses Praxisbeispiel: Ein Kunde aus dem Bereich der<br />

Halbleitertechnologie, der hochpräzise, reibungsfreie Achsen<br />

in einem Handlingsystem verbaut, will dessen Endlagen in drei<br />

Achsen (X, Y, Center Pole) durch Kleinstoßdämpfer absichern.<br />

28 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

01<br />

01 Mit den SLAB-Konfiguratoren stehen Anwendern<br />

Arbeitshilfen zur Verfügung, um die für ihre<br />

Anforderung am besten geeignete Stoßdämpfer<br />

zu ermitteln und zu bestellen<br />

Nach dem Erhalt der Anfrage, wählen die Ingenieure von ACE<br />

zunächst die für die jeweilige Achse passenden Dämpfertypen<br />

aus dem Standardprogramm. Weil die hochsensiblen Achsen nur<br />

mit fest definierten Maximalkräften im Crashfall belastet werden<br />

dürfen, führt ACE im zweiten Schritt jeweils konkrete theoreti-<br />

sche Auslegungen für jeden der gewählten Kleinstoßdämpfer<br />

mithilfe einer Simulationssoftware durch. Dabei wird jedes einzelne<br />

Bohrbild, worunter die Anzahl und Größe der Drosselbohrungen<br />

im Dämpferinneren zu verstehen sind, am Computer<br />

simuliert, um den Kraftverlauf, also die Kraft-Weg-Kurve, zu<br />

In einer Baugruppe einer Druckmaschine sollten unsere Stoßdämpfer als<br />

Endanschläge einer pneumatisch angetriebenen Drehmasse verwendet<br />

werden. Das Bewegungsverhalten wollte der Kunde vorab mit einem<br />

detaillierten Mehrkörpersimulationsmodell untersuchen. In diesem<br />

Modell wurden alle Bauteile als FE-Strukturen flexibel modelliert, sodass<br />

das Schwingungsverhalten der Baugruppe sehr gut abgebildet wurde.<br />

Ohne Dämpfung der Endanschläge zeigte die Simulation die vorher<br />

erwarteten, unzulässig hohen Bauteilschwingungen. Mit Integration<br />

der FMU eines unserer Kleinstoßdämpfer vom Typ MC150EUMH2 stellte<br />

der Kunde fest, dass das Betriebsverhalten verbessert wurde.<br />

CHRISTIAN JUNGHANS, Produktmanager für Industriestoßdämpfer bei ACE<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 29


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

02<br />

02 <strong>Konstrukteur</strong>e erhalten von ACE<br />

umfassende Daten von allen Stoßdämpfertypen<br />

als digitale Zwillinge, sodass sie<br />

diese virtuell im Simulationsmodell ihrer<br />

Applikation testen können<br />

03<br />

03 Nach den Simulationen und vor der<br />

Auslieferung der Kleinstoßdämpfer führt<br />

ACE im Zuge der kundenspezifischen<br />

Anpassung diverse Testläufe auf dem<br />

eigenen Prüfstand durch<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

optimieren. Im Anschluss daran können die Ingenieure mit entsprechend<br />

präparierten Prüflingen in Lineartests am Prüfstand<br />

die theoretischen Simulationen per Messungen auf der Linearachse<br />

validieren. In einer solchen Testanwendung lassen sich<br />

die bewegte Masse bis auf wenige Gramm und die Aufprallgeschwindigkeit<br />

mit einer Toleranz von 0,02 m/s so gut wie eins<br />

zu eins auf jeden spezifischen Fall abstimmen. Bestehen die<br />

Prüflinge die Tests, werden die Messergebnisse für die Fertigung<br />

der jeweils benötigten Kleinserie übernommen. Sobald<br />

deren Produktion abgeschlossen ist, erhält der Anwender die<br />

maßgeschneiderten Komponenten für die Endlagensicherung<br />

seines Handlingsystems.<br />

FMUS FÜR DAS VIRTUELLE MODELL<br />

Neben den CAD-Daten in den gängigsten Formaten sowie den<br />

im Auftrag bei ACE in Langenfeld durchgeführten Simulationen<br />

und den anschließenden Validierungsschritten an einem der firmeneigenen<br />

Prüfstände, geht das Unternehmen seit einiger Zeit<br />

noch einen digitalen Schritt weiter: Als wohl einziger Anbieter<br />

von Industriestoßdämpfern stellt ACE seinen Anwendern auch<br />

FMUs (Functional Mockup Units) zur Verfügung. Dadurch<br />

besteht die Möglichkeit, physikalische Modelle eines Zuliefererprodukts,<br />

in diesem Fall der industriellen Dämpfer, in anwendereigene,<br />

umfangreiche Simulationsmodelle integrieren zu können.<br />

Christian Junghans, Produktmanager für Industriestoßdämpfer<br />

bei ACE, erläutert die Hintergründe: „Es geht vor allem<br />

darum, unsere Kunden zu befähigen, nicht nur einen Industriestoßdämpfer<br />

per Berechnungsprogramm auswählen, sondern<br />

ihn virtuell im Simulationsmodell der Applikation testen zu können.<br />

Dieser Vorteil kommt besonders bei Sonderdämpfern zum<br />

Tragen, da wir Prototypen als digitalen Zwilling schnell zur Verfügung<br />

stellen können. Das erspart unseren Kunden viel Zeit und<br />

Geld.“ Konkret ist ACE in der Lage, Daten für alle Katalogstoßdämpfer<br />

auf Anfrage auszuleiten und an Anwender zu übergeben.<br />

Dabei sind die FMUs mit dem physikalischen Verhalten aus<br />

den Bereichen Hydraulik, Thermik und Mechanik der Industriestoßdämpfer<br />

von ACE ausgestattet. Dadurch lässt sich beispielsweise<br />

genau der Einfluss der Eingangstemperatur auf das Dämpfungsverhalten<br />

des Industriestoßdämpfers berechnen und vorab<br />

auf dessen Auswirkung auf die Gesamtkonstruktion untersuchen.<br />

Durch diese und andere Eigenschaften erweisen sich die digitalen<br />

Zwillinge von ACE auf Anwenderseite als essenzielle<br />

Bestandteile für das Virtual Prototyping und für die Dimensionierung<br />

von Konstruktionen. Auf der Habenseite sind neben der<br />

Zeit- und Kostenersparnis auch Nachhaltigkeitsvorteile zu<br />

verzeichnen, da weniger physische Muster benötigt werden, um<br />

die Entwicklung einer Konstruktion abzuschließen.<br />

Bilder: ACE Stoßdämpfer<br />

www.ace-ace.de<br />

30 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

WELLE-NABE-VERBINDUNGEN FÜR<br />

DIE LEBENSMITTELINDUSTRIE<br />

Ringspann stattet Anlagenbauer im Marktsegment<br />

Food & Packaging mit Welle-Nabe-<br />

Verbindungen aus. Dabei haben die <strong>Konstrukteur</strong>e<br />

der Branche die Wahl zwischen den<br />

Standard-Baureihen der RLK-Familie oder<br />

Edelstahl-Schrumpfscheiben, vernickelten<br />

Spannsätzen und OEM-spezifischen Sonderlösungen.<br />

Aktuell sind es primär die Antriebssysteme<br />

von Bandförderern, Rühr- und<br />

Mischwerken sowie Getränkeabfüll- und Lebensmittel-Verpackungsanlagen,<br />

in denen die Welle-Nabe-Verbindungen von<br />

Ringspann verbaut werden. Dabei kommen die Schrumpfscheiben<br />

der RLK-Familie für die Realisierung von spielfreien Außenspannverbindungen<br />

von Hohlwellen (oder Naben) auf Wellen zum Einsatz,<br />

während die RLK-Konus-Spannelemente als spielfreie Innenspannverbindungen<br />

von Naben auf Wellen dienen. Die Schrumpfscheiben<br />

übertragen je nach Ausführung Drehmomente von bis zu<br />

4.025.000 Nm, die Drehmoment-Kapazitäten der Konus-Spannsätze<br />

hingegen reichen bis 1.701.000 Nm. Die Durchmesser der Wellen<br />

dürfen im Standardsegment zwischen 6 und 620 mm liegen. Bis auf<br />

den Bautyp RLK 300 werden alle Schrumpfscheiben und Spannsätze<br />

mit integrierten Schrauben betätigt. Abgesehen von wenigen<br />

Ausnahmen zentrieren sie die Nabe zur Welle und verursachen beim<br />

Spannvorgang keinerlei Axialversatz der Nabe.<br />

www.ringspann.de<br />

LEITUNGSFÜHRUNG IN SCHUBLADEN<br />

UND AUSZÜGEN<br />

Für die Leitungsführung<br />

in Schubladen<br />

und Auszügen bringt<br />

Igus die Draw-e-chain<br />

auf den Markt.<br />

Anwender profitieren<br />

vom Minimalismus im<br />

konstruktionstechnischen Design. Die neue Energiekette<br />

hat einen Biegeradius von 45 mm, eine Außenbreite von<br />

45 mm und eine Außenhöhe von nur 22 mm. Die im<br />

Spritzguss gefertigte E-Kette benötigt keine Kettenglieder,<br />

um sich zu falten. Stattdessen sind die Segmente<br />

flexibel genug, um die erforderliche Biegung zu ermöglichen.<br />

Sie besteht aus nur sechs Segmenten pro Meter,<br />

die sich dank eines einfachen Stecksystems verbinden<br />

lassen. Die Draw-e-chain ist für einen um 90° gedrehten<br />

Einbau gedacht, etwa an der seitlichen Innenwand einer<br />

Schublade. Anschlusselemente sind nicht notwendig.<br />

In den Segmenten der Leitungsführung befinden sich<br />

Bohrungen zum Anschrauben. Bei der Kette gibt es<br />

zudem keine Stege, die der Anwender zum Einlegen von<br />

Leitungen öffnen müsste. Neue Leitungen lassen sich<br />

einfach von oben durch die biegbaren Laschen der<br />

Energiekette drücken.<br />

www.igus.de<br />

HOCHDRUCKAUFNEHMER MIT HOHER LANGZEITSTABILITÄT<br />

Keller Druckmesstechnik stellt den OEM-Hochdruckaufnehmer 10LHP vor. Dank gut aufeinander<br />

abgestimmter, hochwertiger Materialien erreicht der kompakte 10LHP eine sehr hohe Genauigkeit und<br />

Langzeitstabilität. <strong>Der</strong> Hochdruckaufnehmer verfügt über ein robustes Gehäuse aus Edelstahl, Hastelloy<br />

oder Titan sowie eine frontbündige, spaltfrei verschweißte Membran. Anwender profitieren von einer<br />

hohen Überlastfestigkeit und einem optimierten Temperaturverhalten. Die Keller-Serien 10L als auch 10LHP<br />

sind in identischen Abmessungen erhältlich und decken gemeinsam einen Druckbereich von 0,1 bis<br />

1.000 bar ab. Bei Keller wird jeder Druckaufnehmer über den gesamten Druck- und Temperaturbereich ausgemessen. Die<br />

detaillierten Kalibrierdaten sind über die Datenplattform myCalibration von Keller abrufbar.<br />

www.keller-druck.com<br />

Sicherheit<br />

garantiert.<br />

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Positionierung –<br />

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KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

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SMARTER AUSWEG AUS DER<br />

VORSPANNUNGSFALLE<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Die zielsichere Einstellung der Vorspannungen und der präzise<br />

Toleranzausgleich sind zentrale Aspekte bei der Konstruktion hochdynamischer<br />

Wälzlager-Baugruppen. Insbesondere wenn die Qualitätsansprüche steigen,<br />

erweisen sich Wellenfedern aus gewalztem Flachdraht als optimale<br />

Problemlösung für diese Aufgaben. Lesen Sie hier, warum sie gegenüber<br />

anderen Federtypen deutliche Vorteile bieten.<br />

32 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

Marco Sturm, Freier Fachjournalist, Darmstadt<br />

Bei der Konstruktion und Montage von Wälzlager-Baugruppen<br />

dienen der Toleranzausgleich und das Anlegen von<br />

Vorspannungen dem Zweck, den eingebauten Lagern einen<br />

dauerhaft sicheren und passgenauen Sitz zu verleihen.<br />

Dies erfolgt durch Ausübung einer axial wirkenden Permanentlast<br />

auf das Lager. Hierzu kommen statische Maßnahmen infrage –<br />

etwa eine feste Verriegelung – oder das dynamische Vorspannen<br />

mit Hilfe von Federn. Ein typisches Beispiel für die dynamische<br />

Lösung ist im Getriebebau etwa das parallele Einspannen mehrerer<br />

Kugellager zur Lagerung der An- und Abtriebswellen durch<br />

den Einsatz vorgespannter Federn. Hier lohnt es sich allerdings<br />

genau hinzuschauen. Denn Federn aus Runddraht oder gestanzte<br />

Wellenfedern erweisen sich an dieser Stelle als suboptimal; ihnen<br />

weit überlegen sind hochwertige Wellenfedern aus gewalztem beziehungsweise<br />

gerolltem Flachdraht. „Sie ermöglichen die Realisierung<br />

sehr steifer, schwingungsarmer Verbindungen, vereinfachen<br />

die Montage und erlauben die Umsetzung höherer Genauigkeitsanforderungen“,<br />

erläutert Johannes Lambertz, Local Manager<br />

von TFC. Im Produktsortiment seines Unternehmens finden<br />

sich beispielsweise die Wellenfedern der Baureihen YSSB und<br />

YSSR von Smalley. Dabei handelt es sich um einlagige Wellenfedern,<br />

die unter anderem von vielen <strong>Konstrukteur</strong>en der Antriebstechnik<br />

für die Realisierung von Wälzlager-Vorspannungen<br />

herangezogen werden. „Diese Wellenfedern haben kurze Federwege<br />

und arbeiten insbesondere in Anwendungen mit geringen<br />

bis mittleren Belastungen mit sehr hoher Präzision und Zuverlässigkeit“,<br />

sagt Johannes Lambertz. Sie werden in Ausführungen mit<br />

Spalt oder überlappenden Enden angeboten und lassen sich einfach<br />

radial in Bohrungen einspannen, wo sie ihre Kraft gezielt auf<br />

den Außenring eines Wälzlagers ausüben. Hier können sie frei<br />

agieren, ohne zu verrutschen. Sie eignen sich auch für eine einfache<br />

Über-Kopf-Montage.<br />

SMARTE LÖSUNG FÜR DÜNNRINGLAGER<br />

Auch bei Anwendungen mit Dünnringlagern zeigen sich die<br />

Smalley-Wellenfedern als überaus smarte Vorspannungslösung.<br />

Dünnringlager haben sehr schmale Außen- und Innenringe und<br />

werden aus Gründen der Raum- und Gewichtsoptimierung häufig<br />

in Werkzeugkarussellen, Robotergelenken, Prüfanlagen oder<br />

optischen Systemen verwendet. Gerade die schlanke Bauform<br />

dieser Wälzlager stellt allerdings erhöhte Anforderungen an die<br />

Konstruktion der Vorspannungslösung und die hierfür eingesetzten<br />

Wellenfedern. Dazu erklärt Johannes Lambertz: „Viele konventionelle<br />

Wellenfedern erweisen sich hier als zu breit. Sie drücken<br />

daher bei der radialen Ausdehnung in der Bohrung auf die<br />

Wälzkörper des Lagers. Das ist ein KO-Kriterium, da es zu Lagerschäden<br />

führen kann.“ Konstruktiv lösen lässt sich das mit einem<br />

Distanzring zwischen der überbreiten Wellenfeder und dem<br />

Dünnringlager. <strong>Der</strong> Ring vermeidet dann zwar den direkten Kontakt<br />

zwischen Feder und Wälzkörper, verkompliziert die Sache<br />

aber und steht dem Wunsch nach Teilereduzierung und Raumoptimierung<br />

entgegen.<br />

Erneut führt der Ausweg aus diesem Dilemma über den Einsatz<br />

gewalzter Smalley-Wellenfedern mit Spalt oder überlappenden<br />

Enden. Denn TFC kann diese Wellenfedern mit sehr schmalem<br />

Flachdraht anbieten. Sie liegen optimal auf dem äußeren Ring<br />

des Dünnringlagers auf, stehen nach innen nur minimal über<br />

und berühren daher den Wälzkörper nicht. Die Distanzring-Improvisation<br />

ist damit überflüssig. <strong>Der</strong> <strong>Konstrukteur</strong> spart ein Bauteil,<br />

vereinfacht die Montage und schließt eine potenzielle Fehlerquelle<br />

aus. „Kraft und Federrate der Wellenfeder können exakt<br />

auf die Anforderungen abgestimmt werden, und für ihre Montage<br />

gilt auch hier: Einfach in die Bohrung klemmen“, erläutert<br />

Johannes Lambertz.<br />

AUCH FÜR HOHE LASTEN GEEIGNET<br />

Standardmäßig bietet TFC die Wellenfedern der Produktlinien<br />

YSSB/YSSR in Feder- und Edelstahl an sowie mit Durchmessern<br />

von 9,0 bis 580 mm. In Sonderfällen können sie aber auch aus exotischen<br />

Werkstoffen und in Abmessungen von 5,0 bis 2.000 mm<br />

gefertigt werden. Wirken im Rahmen der Vorspannung größere<br />

Kräfte, lassen sich die Wellenfedern auch stapeln. Johannes Lambertz<br />

weist allerdings darauf hin, dass es für diese Aufgabenstellung<br />

mit der Wellenfeder des Typs Nested Spirawave® bereits eine<br />

SMARTE LÖSUNG FÜR<br />

VORSPANNUNGSAUFGABEN<br />

Das Vorspannen von Wälzlagern erfolgt durch das Aufbringen einer<br />

permanenten Axiallast auf das Lager. Auf dieser Weise lassen sich spezielle<br />

Funktionen realisieren oder montagebedingte Toleranzen ausgleichen.<br />

Prinzipiell unterscheidet man hier zwei Methoden: Die feste Vorspannung,<br />

bei der Innen- und Außenring per Verriegelungsmechanik fixiert werden,<br />

und die dynamische, flexible Vorspannung, bei der eine Feder eine konstante<br />

Axiallast auf eine Seite des Lagers ausübt. Allgemein gilt die Federvorspannung<br />

als einfacher und kostengünstiger. Die ausgleichende Konstantkraft<br />

der Feder stellt den sicheren, stets gleichstarken Kontakt zwischen<br />

Wälzkörpern und Lagerringen sicher, und minimiert das Axial- und<br />

Radialspiel. Das Ziel des Vorspannens ist letzthin die Optimierung der<br />

Funktionalität und Standzeiten von Wälzlagern.<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 33


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

ANZEIGE<br />

01<br />

02<br />

01 Die Einstellung von Vorspannungen und der Toleranzausgleich<br />

in Wälzlager-Baugruppen lassen sich mit gewalzten<br />

Flachdraht-Wellenfedern (im Bild rot) sehr einfach realisieren.<br />

02 TFC Local Manager Johannes Lambertz (im Bild re.):<br />

„Unsere Wellenfedern haben kurze Federwege und arbeiten<br />

insbesondere in Anwendungen mit geringen bis mittleren<br />

Belastungen mit sehr hoher Präzision und Zuverlässigkeit.“<br />

03 Große Auswahl: TFC bietet die Wellenfedern in Federund<br />

Edelstahl an sowie mit Durchmessern von 9,0 bis 580 mm.<br />

In Sonderfällen können sie auch aus exotischen Werkstoffen<br />

und in Abmessungen von 5,0 bis 2.000 mm gefertigt werden.<br />

03<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

einbaufertige Lösung gibt. „Die Flachdraht-Windungen dieser<br />

Wellenfeder liegen werkseitig parallel und vollflächig aufeinander.<br />

Dabei gibt uns Smalley die Garantie, dass sie aus ein und demselben<br />

Stück Flachdraht bestehen. Eine solche Nested Spirawave®<br />

stellt eine zwei bis drei Mal höhere Federkraft als eine einlagige<br />

Wellenfeder bereit“, erklärt der Local Manager von TFC.<br />

DIE WELLENFEDERN SPAREN<br />

BIS ZU 50 PROZENT AXIALEN<br />

BAURAUM<br />

Wo immer in Wälzlager-Baugruppen definierte Vorspannungen<br />

einzustellen, Lagerspiele auszugleichen und betriebsbedingte<br />

Toleranzen zu kompensieren sind, erweisen sich die gewalzten<br />

Flachdraht-Wellenfedern von Smalley als innovative Alternative<br />

zu anderen Federtypen. Gegenüber gestanzten Federprodukten<br />

verzeichnen sie deutliche Vorteile, weil sich ihre Belastbarkeiten,<br />

Toleranzen und Federkonstanten genauer spezifizieren lassen,<br />

denn: Über weite Teile ihres Dehnbereichs steigt die Federkraft<br />

einer Smalley-Wellenfeder gleichmäßig an. Ebenfalls zu beachten<br />

ist, dass es bei der Bearbeitung gestanzter Wellenscheiben nicht<br />

selten zu Ermüdungsrissen, Ungenauigkeiten bei der Federkraft<br />

und anderen Problemen kommt. Bei Smalley hingegen werden<br />

die Wellenfedern aus massivem, gehärtetem und temperiertem<br />

Stahl- oder Metalldraht gefertigt. Sie unterliegen deshalb – zum<br />

Beispiel bei der weiteren Wärmebehandlung – keinem Verformungsrisiko.<br />

Nicht zu vergessen: Bei gleichem Federweg und gleicher<br />

Belastbarkeit beanspruchen sie bis zu 50 Prozent weniger<br />

axialen Bauraum als konventionelle Runddraht- oder Spiralfedern.<br />

Das macht in der Baugruppen-Konstruktion den Weg frei<br />

für innovative Raumoptimierungen und Miniaturisierungen.<br />

Bilder: TFC<br />

www.tfcdeutschland.com<br />

34 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

NEUE BAUGRÖSSEN FÜR ELASTOMERKUPPLUNGEN<br />

R+W hat sein Produktportfolio<br />

erweitert. Ab sofort sind neue Baugrößen<br />

der Elastomerkupplungen (EK) in<br />

den Serien 400 und 600 erhältlich, die<br />

eine hohe Flexibilität und Präzision<br />

gewährleisten. Je nach Modell und<br />

Elastomerkranzausführung sind mit<br />

den schwingungsdämpfenden<br />

Elastomerkupplungen Drehmomente<br />

bis zu 25.000 Nm möglich. <strong>Der</strong> Anwender kann je nach Anwendungsfall und<br />

Serie zwischen Elastomerkränzen unterschiedlicher Härte entscheiden. Die<br />

Shore-Härten liegen zwischen 80 ShA und 64 ShD und bieten dem Anwender<br />

einen Kompromiss zwischen notwendigem Dämpfungsverhalten sowie<br />

erforderlicher Torsionssteife. Zudem können sie in allen gängigen Anbindungsformen<br />

wie Klemmnaben, Passfederverbindungen oder Konusspreizdorn<br />

bezogen werden. Die Elastomerkupplungen ermöglichen eine präzise Drehmomentübertragung<br />

und wirken zudem vibrationsdämpfend. Das erhöht Genauigkeit<br />

und Qualität in den jeweiligen Anwendungen.<br />

www.rw-kupplungen.de<br />

SICHERHEITSZERTIFIZIERTER SERVOREGLER<br />

MIT PROFISAFE-SCHNITTSTELLE<br />

Wittenstein präsentiert den neuen sicherheitszertifizierten<br />

Servoregler Cyber Simco Drive 2 mit<br />

Profisafe-Interface. Verfügbar ist die sichere Feldbusschnittstelle<br />

für die Leistungsvarianten SIM2050<br />

und SIM2100 mit integrierter Sicherheitskarte. Diese<br />

werden, kombiniert mit dem Antriebsaktuator, im<br />

kompakten Servoantriebssystem Cyber iTAS System<br />

2 für fahrerlose Transportsysteme (FTS) eingesetzt. Die Profisafe-Schnittstelle<br />

der Servoregler leistet einen wichtigen Beitrag zur „Next Level Safety<br />

Architecture“ des kompakten FTS-Antriebssystems: Sie reduziert die sicherheits-<br />

und steuerungstechnische Komplexität in den Fahrzeugen, verringert den<br />

Zeit- und Kostenaufwand bei Inbetriebnahme und Service. Zudem erleichtert<br />

sie die Konfiguration und Dokumentation der Sicherheitsarchitektur. Mit einer<br />

integrierten Sicherheitskarte verfügt der Regler bereits in der Grundvariante<br />

über eine zweikanalige STO-Funktion (Safe Torque Off). Optional können die<br />

Sicherheitsfunktionen SBC (Safe Brake Control) sowie eine sichere Encoder-<br />

Emulation für den Safety-Encoder im Radantrieb und die Sicherheitsfunktion<br />

SP (Safe Position) ergänzt werden.<br />

www.wittenstein.de<br />

SELBSTSCHMIERENDE, WARTUNGSFREIE<br />

UND LANGLEBIGE GLEITLAGER<br />

Rodriguez liefert selbstschmierende<br />

Präzisionsgleit lager aus der Aluminiumlegierung<br />

AlMg1 SiCu und mit Frelon-Beschichtung.<br />

Die besondere Oberfläche bewirkt eine<br />

dauer hafte Selbstschmierung und verringert<br />

so Reibung und Verschleiß. Im Gegensatz zur<br />

externen Schmierung ist bei Lagern mit<br />

Selbstschmierung das Schmiermedium<br />

wesentlicher Bestandteil des Lagermaterials<br />

und muss nicht zusätzlich aufgebracht<br />

werden. Das Medium wird fortlaufend während der gesamten Lebensdauer des<br />

Gleitlagers übertragen. Rodriguez bietet die rost- und korrosionsbeständigen<br />

Lager in offener und geschlossener Form an, in Standardgröße mit Durchmessern<br />

von 5 bis 100 mm und in dünnwandiger Kompaktgröße mit Durchmessern<br />

von 6 bis 50 mm. Sie sind leicht, verschleißfest, belastbar und für sehr hohe wie<br />

auch sehr niedrige Temperaturen geeignet.<br />

www.rodriguez.de<br />

Visionbasiertes<br />

Greifen mit dem<br />

2D Grasping-Kit<br />

Die Komplettlösung<br />

für den einfachen<br />

Einstieg in die<br />

automatisierte<br />

Objekt-Handhabung.<br />

Hannover Messe<br />

22. - 26. April <strong>2024</strong><br />

Halle 6, Stand A26<br />

schunk.com/vision<br />

Hand in hand for tomorrow


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

KUNSTSTOFF-VERPACKUNGEN EFFIZIENT FERTIGEN<br />

Das Thermoformverfahren ermöglicht die wirtschaftliche Produktion von<br />

Kunststoff-Verpackungen in großer Stückzahl. Ein Maschinenhersteller verbaut<br />

in seinen Druckluftformautomaten und Durchfallstanzen Zahnstangengetriebe<br />

von Leantechnik. Als Antrieb für beide Anlagenteile dienen Lean SL-Zahnstangengetriebe.<br />

Diese sind für einfache synchrone Positionieraufgaben<br />

entwickelt, bei denen bereits eine Führung vorhanden ist und keine Querkräfte<br />

aufgenommen werden müssen. Die Komponenten sind in verschiedenen<br />

Baugrößen und in zwei Varianten erhältlich, können Hubkräfte von 800 bis<br />

25.000 N aufnehmen und erreichen Hubgeschwindigkeiten von bis zu 0,6 m/s. Die Getriebe gibt es auch als Lean SL Doppel mit<br />

zwei Zahnstangen für Anwendungen mit Greif-, Schließ- und Zentrierbewegungen. In den Durchfallstanzen übernimmt zudem ein<br />

Getriebe der Lifgo-Serie im Ausschieberantrieb das Ausschieben der Formteile aus dem Stanzwerkzeug. Lifgo-Zahnstangengetriebe<br />

sind robust und eignen sich für die präzise synchrone Positionierung schwerer Lasten. Leantechnik fertigt die Getriebe mit Hubkräften<br />

von 2.000 bis 25.000 N und Hubgeschwindigkeiten bis 3 m/s. Die Lifgo-Zahnstangengetriebe positionieren mit einer<br />

Genauigkeit von ± 0,05 mm und einer Wiederholgenauigkeit von ± 0,02 mm.<br />

www.leantechnik.com<br />

SCHLANKE SCHWENK-DREHMODULE<br />

FÜR AUSLADENDE WERKSTÜCKE<br />

In schlanken und dennoch<br />

drehmomentstarken<br />

Schwenk-Drehmodulen<br />

ermöglichen DC-Kleinstantriebe<br />

von Faulhaber das präzise<br />

Bewegen auch ausladender<br />

Werkstücke – bei schnellen<br />

Schraubern ebenso wie in<br />

Drehhandlings-, Montageund<br />

Prüfautomaten. Kaum<br />

ein Bereich der Automatisierungstechnik kommt heute ohne<br />

Klein- und Kleinstantriebe aus. Entsprechend vielfältig sind die<br />

Einsatzgebiete. Sie reichen von Medizintechnik und Laborautomation<br />

über den allgemeinen Maschinenbau und die Intralogistik<br />

bis hin zu Weltraumanwendungen. Die kleinen Antriebssysteme<br />

tragen dazu bei, dass Automatisierungslösungen prozesssicher,<br />

zuverlässig und wirtschaftlich arbeiten. Das gilt auch für das<br />

Handling. Wer in der Handhabungs- und Montagetechnik eine<br />

effiziente und platzsparende Lösung für typische Bewegungsabläufe<br />

wie Drehen, Schwenken, Schrauben, Rollen oder Wickeln<br />

sucht, für den dürften die Schwenk-Drehmodule der For-Torque-<br />

Baureihe des Wettenberger Kinematikspezialisten JA² (Jung<br />

Antriebstechnik und Automation) interessant sein. Denn die<br />

schlanken Endlosdreher eignen sich für das hochdynamische<br />

Verdrehen ausladender Werkstücke mit großem Trägheitsmoment<br />

und außermittig angeordneter Greifer sowie für den<br />

Einsatz in der Schraub- und Wickeltechnik.<br />

www.faulhaber.com<br />

NEUER DICHTUNGSWERKSTOFF FÜR DIE<br />

LEBENSMITTELINDUSTRIE<br />

Mit der Neuentwicklung AF 680 erweitert der Dichtungshersteller<br />

C. Otto Gehrckens sein Sortiment um einen FEPM-<br />

Werkstoff für die kritischen Einsatzbereiche in der Lebensmittelproduktion<br />

und deren Peripherien. Für die Rezeptur<br />

wurde ein speziell konzipiertes Aflas-Basispolymer genutzt.<br />

<strong>Der</strong> von COG compoundierte Spezial-Dichtungswerkstoff<br />

verfügt erstmalig über die wichtige branchenrelevante<br />

Freigabe nach FDA 21. CFR 177.2600 und ist laut Hersteller<br />

absolut verlässlich im Einsatz<br />

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

Gegensatz zu peroxydischvernetzten<br />

FKM-Hochleistungswerkstoffen,<br />

kann dieser neue<br />

FEPM Compound auch in den<br />

mehr und mehr geforderten<br />

aggressiveren Reinigungs-<br />

Zyklen mit Laugenspülungen<br />

(Basen) bei hohen Temperaturen<br />

(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 Hochleistungelastomer<br />

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

Vielzahl unterschiedlicher Chemikalien – auch gegenüber<br />

Aromastoffen und ätherischen Ölen – äußerst beständig.<br />

www.cog.de<br />

SEILZUG-NOTSCHALTER WERDEN KURVENGÄNGIG<br />

Seilzug-Notschalter sind als verlängerte Nothalt-Taster insbesondere an Förderanlagen etabliert.<br />

Bei geraden Förderstrecken ist ihr Einsatz einfach zu realisieren. Aber wie sieht es bei kurvigen<br />

Förderanlagen oder sonstigen ausgedehnten und nicht-linearen Gefahrenbereichen aus? Steute hat<br />

sie „um die Ecke“ konstruiert – herausgekommen ist eine ebenso einfache wie wirkungsvolle und<br />

doch normengerechte Lösung: die Umlenkrolle Multiflex 4R. Sie hat einen beliebig drehbaren Kopf,<br />

in dem das Seil geführt wird – das ermöglicht auch kurvige Förderstrecken. Die vier integrierten und<br />

um 90° versetzten Rollen verringern die Reibung des Zugseils. Das Entscheidende: Selbst bei längeren<br />

Zugseilen und mehrfacher leichter Ablenkung je Umlenkrolle wird die DIN EN 60947 5 5 eingehalten.<br />

Diese fordert eine maximale Auslenkkraft von 200 N bei einer maximalen Auslenkung des Seils von 400 mm. Ein M8-Gewinde<br />

schafft die Voraussetzung für eine einfache und universelle Montage der Multiflex 4R. Alternativ kann der Anwender sie mit einem<br />

Nutenstein in gängigen Profilen befestigen.<br />

www.steute-controltec.com<br />

36 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


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No 03_<strong>04</strong>/<strong>2024</strong><br />

Mechatronic<br />

news®<br />

AUTOMATISIERUNG | ANTRIEBSTECHNIK | TECHNOLOGIETRENDS<br />

NEUE KREUZGRIFFE SPEZIELL FÜR<br />

DEN EINSATZ UNTER ERHÖHTEN<br />

HYGIENEAUFLAGEN<br />

Mehr dazu auf<br />

SEITE 6<br />

IMPRESSUM<br />

HERAUSGEBER<br />

Köhler + Partner GmbH<br />

Brauerstraße 42<br />

21244 Buchholz i.d.N.<br />

Tel.: +49 4181 92892-0<br />

Fax: +49 4181 92892-55<br />

info@koehler-partner.de<br />

GESCHÄFTSFÜHRUNG<br />

Jan Phillip Köhler, Julia Köhler-Cordes<br />

BILDNACHWEIS<br />

Archiv, Köhler + Partner GmbH<br />

www.koehler-partner.de


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ZUVERLÄSSIG TROTZ HOHER<br />

BEANSPRUCHUNGEN<br />

Nadelhülsen von Findling Wälzlager: Auf das richtige Material kommt es an<br />

xxX<br />

Sie suchen die optimale Nadelhülse für Ihre Anwendung und sind in punkto Werkstoff noch unschlüssig? Lassen<br />

Sie sich beraten! Die Experten von Findling Wälzlager wissen, worauf es ankommt, und haben zahlreiche geeignete<br />

Produkte im Sortiment.<br />

Nadelhülsen und Nadelkränze bieten höchste Tragzahlen<br />

auf kleinstem Raum. Die Hülsen dieser Wälzlagertypen<br />

fungieren als Lauffläche für die Wälzkörper. Die dünne<br />

Materialstärke und das Material an sich können je nach<br />

Anwendungsfall Probleme verursachen und beispielsweise<br />

zu Rissbildung in den Hülsen führen. Dann war die<br />

Kernhärte des Materials in diesen Fällen nicht ausreichend,<br />

um den Belastungen dauerhaft standzuhalten.<br />

Eine der wichtigsten Überlegungen bei der Auswahl des geeigneten<br />

Materials ist daher seine Festigkeit. Die Werkstoffe<br />

DC<strong>04</strong>, SAE1010, SCM415 aus dem Findling Sortiment haben<br />

sich in der Praxis bewährt. Für sehr anspruchsvolle Anwendungen<br />

ist das Sondermaterial C15mod durch einen erhöhten<br />

Kohlenstoffgehalt und eine angepasste Wärmebehandlung<br />

bestens geeignet.<br />

Unabhängige Schadensanalyse<br />

Im Falle eines Wälzlagerschadens bietet Findling eine<br />

unabhängige Schadensanalyse an. Die Wälzlagerexperten<br />

erforschen die Ursachen der Defekte und<br />

helfen dabei, die Probleme zu beheben. Die Verantwortlichkeit<br />

für Schadensanalysen liegt in der Abteilung<br />

Anwendungstechnik, was einen ganzheitlichen<br />

Ansatz bei der Ursachenforschung gewährleistet.<br />

Ein hauseigenes, modern ausgestattetes Qualitätslabor<br />

ermöglicht professionelle Messmöglichkeiten<br />

und hochgenaue Tests.<br />

FINDLING WÄLZLAGER GMBH<br />

Schoemperlenstr. 12 | 76185 Karlsruhe | Tel.: +49 721 55999-0<br />

info@findling.com | www.findling.com<br />

MN 2


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EINROHR-LINEAR-<br />

ACHSEN FÜR DIE<br />

EINFACHE HAND-<br />

VERSTELLUNG<br />

Gleit-Schiebeführungen mit<br />

einstellbarer Rastfunktion<br />

Die neuen Gleitführungen RK LightUnit-G und RK<br />

LightUnit-G telescope ergänzen das Programm<br />

von RK Rose+Krieger an Einrohr-Linearachsen<br />

für die einfache Positionierung per Hand. Besondere<br />

Merkmale der neuen Linearachsen aus<br />

Aluminium sind die einstellbare Rastposition<br />

des Führungsschlittens beziehungsweise des<br />

Führungsrohrs, die gewichtsreduzierte Konstruktion,<br />

die Korrosionsbeständigkeit sowie die<br />

einfache Montage mit nur einem Werkzeug.<br />

Durch die einstellbaren Rastpositionen sind die neuen<br />

Gleitführungen unter anderem prädestiniert für<br />

Formatverstellungen an Förderstrecken, die Positionierung<br />

von Sensoren und Lichtschranken sowie<br />

Anwendungen, bei denen eine Positionierung oder<br />

Höhenverstellung per Hand erfolgen soll.<br />

Mehr erfahren:<br />

Exakte Positionierung<br />

Bei der RK LightUnit-G werden für die exakte Positionierung<br />

des Führungsschlittens sogenannte Positionierungselemente<br />

in der Nut des offenen C-Führungsprofils<br />

befestigt. Beim Verfahren rastet der<br />

Rastbolzen des Führungsschlittens automatisch in<br />

die Positionierungselemente ein. Im Gegensatz zur<br />

RK LightUnit-G besitzt die Teleskopausführung ein<br />

Führungsrohr, das per Hand positioniert werden<br />

kann. Dabei können mittels der Positionierungselemente<br />

im C-Führungsprofil ebenfalls beliebig viele<br />

Rastpositionen definiert werden.<br />

Zahlreiche praktische Features<br />

für den Kunden:<br />

- Positionierungselemente können jederzeit<br />

mittels eines Innensechskantschlüssels<br />

verstellt werden.<br />

- Das Aluminium-Führungsprofil ist im Zuschnitt<br />

bis zu einer Länge von 1.500 mm frei wählbar.<br />

- Die Führungsschlitten aus Kunststoff stehen in<br />

drei verschiedenen Ausführungen zur Verfügung.<br />

- Verschiedene Typen von Führungsschlitten<br />

können auf einem Führungsprofil eingesetzt<br />

werden.<br />

- Alle Komponenten können einzeln bezogen<br />

werden und sind ab Lager lieferbar.<br />

RK ROSE+KRIEGER GMBH<br />

Potsdamer Str. 9 | 32423 Minden | Tel.: +49 571 9335-0<br />

info@rk-online.de | www.rk-rose-krieger.com<br />

MN 3


ANZEIGE<br />

OUR SOLUTION. YOUR SUCCESS.<br />

Industriegetriebe von NORD in Europas größter Biomethananlage<br />

NORD DRIVESYSTEMS unterstützt Unternehmen aus über<br />

100 Branchen mit effizienten Antriebssystemen, kompetenter<br />

Beratung und weltweitem Service auf ihrem Erfolgskurs. Dafür<br />

steht das Markenversprechen: Our Solution. Your Success.<br />

Auch die PRG Präzisions-Rührer GmbH aus Warburg, einer<br />

der weltweit führenden Anbietern von Rührtechnik, Rührwerken<br />

und Rühranlagen, setzt auf die Partnerschaft mit NORD.<br />

Für die Präzisionsrührwerke in Europas größter Biomethananlage,<br />

die derzeit bei Friesoythe in Niedersachsen entsteht,<br />

entschied sich PRG Präzisions-Rührer für Industriegetriebe<br />

der MAXXDRIVE ® -Baureihe von NORD, da diese Anwendung<br />

besondere Anforderungen an die Antriebstechnik stellte.<br />

Stirnrad- oder Kegelstirnradgetriebe der MAXXDRIVE ® -<br />

Baureihe decken einen Übersetzungsbereich von<br />

5,54:1 bis 400:1 ab – mit Vorgetriebe sogar bis zu<br />

30.000:1. Sie bieten:<br />

hohe Abtriebsdrehmomente von 15 bis 282 kNm<br />

für einen zuverlässigen Betrieb auch unter<br />

extremen Bedingungen<br />

verwindungssteife, einteilige BLOCK-Gehäuse für<br />

eine höhere Lagerlebensdauer und eine effiziente<br />

Kraftumsetzung sowie hohe Toleranz gegenüber<br />

Lastspitzen und Schlägen<br />

große reibungsarme Wälzlager für eine extrem hohe<br />

Radial- und Axial-Belastbarkeit sowie Langlebigkeit<br />

»Die Zuverlässigkeit der Antriebe<br />

spielt bei der neuen Anlage<br />

eine wichtige Rolle. Denn diese<br />

sind zusammen mit den Tanks<br />

rund um die Uhr sämtlichen Witterungen<br />

ausgesetzt und müssen<br />

365 Tage im Jahr störungsfrei<br />

funktionieren. Wir setzen<br />

NORD-Getriebe ein, weil NORD<br />

ein sehr zuverlässiger Partner<br />

ist, der eine sehr hohe Qualität<br />

und auch einen weltweiten Service<br />

bieten kann.«<br />

Andreas Dierkes, Vertriebsleiter<br />

und Prokurist bei PRG<br />

höchste Achsgenauigkeit für einen garantiert<br />

geräuscharmen Lauf.<br />

GETRIEBE + MOTOR + UMRICHTER = DER ANTRIEB.<br />

GETRIEBEBAU NORD GMBH & CO. KG<br />

Getriebebau-Nord-Straße 1 | 22941 Bargteheide | Tel.: +49 4532 289-0<br />

info@nord.com | www.nord.com<br />

MN 4<br />

MN 4


ANZEIGE<br />

KÜHLKÖRPER FÜR IPC UND<br />

EINGEBETTETE SYSTEME<br />

Effektiv, robust, langlebig und wartungsarm<br />

Individuell<br />

Vielfältig<br />

Moderne Industriecomputer IPC und eingebettete Systeme (embedded systems) werden<br />

immer kompakter und leistungsstärker. Um die in den Geräten auftretenden Temperaturen<br />

effektiv abzuführen, setzt CTX auf anwendungsspezifische Kühltechnik. Die Art der<br />

Kühllösung richtet sich dabei nach der Höhe der Verlustleistung und dem zur Verfügung<br />

stehenden Bauraum.<br />

Leistungsstark<br />

Seit ihrer Erfindung werden IPC und embedded systems<br />

immer leistungsfähiger. Damit einher geht ein steigender<br />

Kühlbedarf. Um die einwandfreie Funktion und eine lange<br />

Lebensdauer zu ermöglichen, bietet CTX eine Vielzahl an innovativen<br />

Kühlkonzepten für diese Hochleistungssysteme an.<br />

Die Art der Kühllösung richtet sich dabei nach der Höhe der<br />

Verlustleistung und dem zur Verfügung stehenden Bauraum.<br />

Embedded systems von der Stange gibt es nicht. Daher muss<br />

auch jedes Kühlkonzept auf die jeweilige Anwendung ausgelegt<br />

sein. CTX bietet zur Realisierung der spezifischen Anforderungen<br />

hierfür eine Vielzahl an Kühlkörperlösungen an:<br />

- Heatspreader-Lösungen mit integrierten Heatpipes<br />

- Kühlkörper mit Kupfer-Inlay<br />

- kaltfließgepresste Pin-Block-Kühlkörper<br />

- löt-, clip- oder schraubbare Leiterplattenkühler<br />

- einbaufertige Sets aus Kühlkörper, Isolierungen,<br />

Montagebolzen etc.<br />

Speziell für IPC liefert CTX maßgeschneiderte Elektronikgehäuse<br />

aus Metall – auf Wunsch inklusive einer geeigneten<br />

Kühllösung. Zum Angebot zählen passgenaue Gehäuse<br />

in Druckguss-, Profil- oder Stanzbiegetechnik sowie maßgeschneiderte<br />

Frontplatten und technische Aluminiumteile.<br />

Sämtliche Gehäuse, Frontplatten und technische Teile<br />

können einer individuellen Oberflächenbehandlung unterzogen<br />

sowie gestanzt, genibbelt und mit Einpressbolzen<br />

oder -buchsen versehen werden.<br />

9. bis 11. April <strong>2024</strong> | Halle 3A, Stand 334 | Nürnberg<br />

CTX THERMAL SOLUTIONS GMBH<br />

Lötscher Weg 1<strong>04</strong> | 41334 Nettetal | Tel.: +49 2153 7374-0<br />

info@ctx.eu | www.ctx.eu<br />

MN 5


ANZEIGE<br />

WENN DIE HYGIENE IM<br />

MITTELPUNKT STEHT<br />

Neue Kreuzgriffe mit geschlossener Griffkontur<br />

Hohe Flexibilität durch umfangreiches<br />

Größenspektrum<br />

Fünf Produktvarianten von<br />

antibakteriell bis detektierbar<br />

Hygieneoptimiertes Design in<br />

Anlehnung an die DIN 6335<br />

Zwei detektierbare Varianten<br />

sichern Prozesse in der Lebensmittelindustrie<br />

Speziell für den Einsatz unter erhöhten Hygieneauflagen<br />

hat das HEINRICH KIPP WERK eine neue Serie an<br />

Kreuzgriffen mit vorstehender Stahlbuchse entwickelt.<br />

Verfügbar sind fünf Varianten – von antibakteriell bis<br />

detektierbar – die durch ihre geschlossene Griffkontur<br />

mit glatter Oberfläche sehr gut zu reinigen sind.<br />

Wer nach stabilen und einfach zu bedienenden Griffen<br />

sucht, liegt mit den Kreuzgriffen von KIPP genau richtig. Die<br />

neue Serie lehnt sich mit ihrem hygieneoptimierten Design<br />

an die DIN 6335 an und deckt mit insgesamt fünf Produktvarianten<br />

ein breites Anwendungsspektrum ab. Verfügbar sind<br />

neben einer Standardausführung die Spezifikationen antibakteriell,<br />

hochtemperaturbeständig sowie visuell- und metalldetektierbar.<br />

Die Standardvariante wird aus verstärktem Thermoplast gefertigt,<br />

die Metallteile bestehen wahlweise aus Stahl (blau<br />

passiviert) oder Edelstahl 1.4305. <strong>Der</strong> antibakterielle Kreuzgriff<br />

weist nicht nur eine hohe Wirksamkeit gegen eine Vielzahl<br />

schädlicher Bakterien oder Pilze auf, sondern auch<br />

gegen multiresistente Keime wie beispielsweise MRSA.<br />

Bei der hochtemperaturbeständigen Variante kommt ein spezieller<br />

Hochtemperaturkunststoff zum Einsatz, der den internationalen<br />

Normen für Lebensmittel- und Trinkwassersicherheit<br />

entspricht. Die detektierbaren Kreuzgriffe wurden<br />

ebenfalls für die Lebensmittelindustrie konzipiert. Zur Verfügung<br />

stehen eine visuell-detektierbare Variante in Ultramarinblau<br />

(RAL 5002) sowie eine metall-detektierbare Ausführung.<br />

HEINRICH KIPP WERK GmbH & Co. KG<br />

Heubergstraße 2 | 72172 Sulz am Neckar | Tel.: +49 7454 793-0<br />

info@kipp.com | www.kipp.com<br />

MN 6


ANZEIGE<br />

DRIVE CONTROLLER<br />

SD2 MIT INTEGRIERTER<br />

DREHZAHLÜBERWACHUNG<br />

Werkzeugmaschinen ohne Drehgeber sicher betreiben<br />

Bei Bearbeitungszentren und Werkzeugmaschinen<br />

bestehen speziell<br />

im Fall von drehenden Achsen für<br />

den Bediener Gefahren durch rotierende<br />

Werkzeuge. Mit den sensorlosen<br />

Sicherheitsfunktionen SFM<br />

und SLOF, die im Drive Controller<br />

SD2 implementiert sind, stellt<br />

SIEB & MEYER den Maschinenbauern<br />

zwei geberlose Features<br />

zur Verfügung, die Drehfeld und<br />

Stillstand überwachen.<br />

Bei klassischen Sicherheitslösungen<br />

müssen die Motoren bzw. Spindeln mit<br />

Drehzahlgebern ausgestattet sein, um<br />

gefährliche Betriebszustände zu vermeiden.<br />

Die Drehgeber werden wiederum<br />

von Sicherheitskomponenten<br />

ausgewertet. Beide Bauteile benötigen<br />

Platz, stellen ein Ausfallrisiko dar<br />

und müssen installiert, gewartet und<br />

bezahlt werden. Die TÜV-zertifizierten<br />

Sicherheitsfunktionen des Drive Controller<br />

SD2 von SIEB & MEYER machen<br />

zusätzliche Drehgeber an den Spindeln<br />

überflüssig, da die Sicherheitsfunktionen<br />

„Sicherer Stillstandsmonitor“<br />

(SFM – Safe Frequency Monitor) und<br />

„Sicher begrenztes Drehfeld“ (SLOF<br />

– Safe Limited Output Frequency)<br />

bereits integriert sind. Mit der Sicherheitsfunktion<br />

SFM erkennt der SD2, ob<br />

eine geberlose Spindel nach dem Ausschalten<br />

den Stillstand erreicht bzw.<br />

eine sichere Drehzahlfrequenz unterschritten<br />

hat. SLOF stellt sicher, dass<br />

eine kritische Drehzahl nicht überschritten<br />

wird – zum Beispiel, weil ein<br />

Werkzeug durch eine Überdrehzahl<br />

bersten könnte und dadurch Personen<br />

gefährdet werden.<br />

Darüber hinaus hat SIEB & MEYER in<br />

allen Frequenzumrichtern und Servoverstärkern<br />

der Serien SD2x und SD4x<br />

einen Lastindikator integriert, der akustische<br />

Körperschallsensoren ersetzen<br />

kann.<br />

»Die Herausforderung für den Maschinenhersteller<br />

besteht darin, die Aspekte Personensicherheit und<br />

Produktivität gleichzeitig optimal und normkonform<br />

umzusetzen. Unsere integrierten Sicherheitsfunktionen<br />

bieten ihm dabei einen echten Mehrwert.«<br />

Markus Finselberger, Leiter Vertrieb<br />

Antriebselektronik bei SIEB & MEYER<br />

SIEB & MEYER AG<br />

Auf dem Schmaarkamp 21 | 21339 Lüneburg | Tel.: +49 4131 203-0<br />

info@sieb-meyer.de | www.sieb-meyer.de<br />

MN 7


ANZEIGE<br />

GESCHÜTZTER UND<br />

ZUGÄNGLICHER ARBEITSRAUM<br />

Individuelle Dachabdeckungen von HEMA<br />

Den Arbeitsraum und die Umgebung der Maschine<br />

schützen – und trotzdem den Zugang zur Maschine<br />

gewährleisten: Das ermöglichen die individuellen<br />

Dachabdeckungen von HEMA für Fertigungsmaschinen.<br />

Umherfliegende Späne, spritzendes Kühlschmiermittel<br />

und entstehende Wärme müssen in der<br />

Maschine bleiben. Bewegliche Achsen und Bearbeitungsspindeln<br />

sollen hineingelangen. Um diese<br />

Anforderungen unter einen Hut zu bringen, hat<br />

Maschinenschutzexperte HEMA flexible Dachabdeckungen<br />

entwickelt.<br />

Individuelle Dachabdeckungen von HEMA:<br />

- schützen die Umgebung und den<br />

Arbeitsraum der Maschinen<br />

- erlauben flexiblen Zugang zum Arbeitsraum<br />

- werden individuell an jeden Einsatz<br />

und jede Einbausituation angepasst<br />

Flexible Durchlässe integrieren<br />

Die Abdeckungen bestehen aus einer Rahmen-, Schienen- und<br />

bei Bedarf auch Scherenkonstruktion sowie den bewährten<br />

Faltenbälgen von HEMA. Diese Konstruktion erlaubt es, die<br />

Abdeckung vollständig zu öffnen. Daneben können flexible<br />

Durchlässe für Achsen oder Spindeln integriert werden.<br />

Die HEMA Dachabdeckungen eignen sich für:<br />

- Bearbeitungszentren<br />

- Portalmaschinen<br />

- 3D-Drucker<br />

Individuell an Kundenanforderung anpassbar<br />

In Größe, Material, Ausführung und den Zugangsmöglichkeiten<br />

lassen sich die Dachabdeckungen individuell an jede<br />

Kundenanforderung anpassen.<br />

- Flexible Abmessungen bis zu 12 Metern Länge,<br />

Sonderlösungen auf Anfrage<br />

- Verfahrgeschwindigkeiten von bis zu 75 Metern/Minute<br />

- Optional mit integriertem Motorantrieb<br />

HEMA MASCHINEN- UND APPARATESCHUTZ GMBH<br />

Am Klinggraben 2 | 63500 Seligenstadt | Tel.: +49 6182 773-0<br />

info@hema-group.com | www.hema-group.com<br />

MN 8


ROBUSTE UND FLEXIBEL EINSETZBARE DREHGEBER<br />

KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

Das Drehgeber-Programm von FSG besteht aus mehreren Serien mit Baugrößen von<br />

22 bis 100 mm Gehäusedurchmesser sowie kundenspezifischen Sonderausführungen<br />

mit Baugrößen von 13 bis 125 mm Durchmesser. Das Gehäuse besteht in der Regel<br />

aus eloxiertem Aluminium oder Edelstahl. Mit einer Gehäuselänge von 36 mm sind<br />

die Drehgeber der Serie MH613 sehr kompakt. Das Messsystem ist magnetisch und<br />

damit berührungslos. Über eine Folientastatur auf der Gehäuserückseite lässt sich<br />

die Signaleinstellung auf einfache Weise programmieren; als Signalausgang stehen<br />

Ausführungen für 4–20 mA oder 0–10 V zur Auswahl. Sehr hohe Flexibilität bei der<br />

Anwendung bietet die Serie MH1023. Sie kann mit allen gängigen analogen und<br />

digitalen Schnittstellen sowie mit unterschiedlichem Stecker- oder Kabelanschluss<br />

ausgerüstet werden. Die Varianten sind in Singleturn- oder Multiturn-Ausführung<br />

erhältlich, serienmäßig mit Aluminiumgehäuse oder optional in Edelstahlausführung.<br />

<strong>Der</strong> Signalausgang kann vom Anwender selbst umprogrammiert werden. Die Variante MH1023-Ex mit ATEX- oder IECEx-Zulassung<br />

ist für den Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen konzeptioniert (nur Singleturn).<br />

www.fsg-sensors.de<br />

FLACH UND KOMPAKT<br />

Icotek stellt seine<br />

neuen Kabeleinführungsleisten<br />

vor: Die<br />

KEL-ER-BL ist eine<br />

teilbare Kabeleinführung<br />

für Leitungen<br />

mit und ohne<br />

Stecker. Je nach<br />

Ausführung werden<br />

Leitungen mit einem<br />

Durchmesser von<br />

1 bis 35 mm<br />

eingeführt, nach IP65 abgedichtet und gleichzeitig nach<br />

DIN EN 62444 zugentlastet. Die Schutzart IP65 wird durch<br />

die eingespritzte Dichtung und die Verwendung von Einfachtüllen<br />

erreicht. Die Kabeleinführungsleiste passt auf<br />

Standardausbrüche für 10-, 16- und 24-polige schwere<br />

Steckverbinder. Die Ausbruchbreite kann statt 36 mm auch<br />

bis zu 46 mm betragen, sodass auch Leitungen mit größeren<br />

konfektionierten Steckverbindern eingeführt werden können.<br />

Die Baugröße KEL-ER-BL-B setzt auf Ausbrüche der Größe<br />

46 × 46 mm auf, zum Beispiel für Regler und Zähler. Die<br />

einreihige Version KEL-ER-BL-E eignet sich durch ihre Bauform<br />

bei beengten Platzverhältnissen und für Leitungen mit<br />

flachem Steckverbinder. Die KEL-ER-BL in der Signalfarbe Blau<br />

wird vorzugsweise im Umfeld von Lebensmittelverpackungsund<br />

Lebensmittelverarbeitungsmaschinen eingesetzt, wo<br />

kein direkter Kontakt mit Lebensmitteln besteht.<br />

www.icotek.com<br />

DAS VERBINDENDE ELEMENT<br />

Das Schnellwechselsystem von Norelem ist eine flexible<br />

Lösung, um kleine Werkstücke auf Messsystemen und Mikroskopen<br />

zu positionieren und zu fixieren. Es kommt insbesondere<br />

dann zum Einsatz, wenn eine niedrige Spannkraft und hohe<br />

Präzision gefordert sind. Das Schnellwechselsystem für<br />

Nullpunktspannung von Vorrichtungen setzt sich aus verschiedenen<br />

Komponenten zusammen. Dazu gehören Grundplatten,<br />

Schnellspannhalter, Aufbauelemente – in der Regel Adapter,<br />

um Spannelemente und Schnellspannhalter zu verbinden –<br />

sowie Spannelemente,<br />

also Schraubstöcke,<br />

Backenfutter oder<br />

Nadelauflagen. Neu im<br />

Sortiment sind Schnellspannhalter,<br />

die als<br />

Basiselemente mithilfe<br />

einer T-Nut oder eines<br />

Gewindes direkt auf<br />

eine Grundplatte oder<br />

einen Maschinentisch montiert werden können. Die Schnellspannhalter<br />

bilden die Schnittstelle zwischen den Grundplatten<br />

und den Aufbauelementen. Die Aufbauelemente wiederum<br />

dienen als Schnittstelle zwischen Grund- und Spannelementen<br />

und können werkzeuglos mit diesen verbunden werden. Das<br />

Produktportfolio von Norelem umfasst drei verschiedene<br />

Aufbauelemente für die freie Positionierung im 3D-Raum:<br />

Adapter aus Aluminium für Präzisionsschraubstöcke und für<br />

Dreibackenfutter sowie Winkelelemente.<br />

www.norelem.de<br />

DREHGEBER ALS STANDARDOPTION FÜR SCHRITTMOTOR-LINEARANTRIEB<br />

Thomson bietet seinen Schrittmotor-Linearantrieb (SMLA) mit angetriebener Mutter jetzt<br />

mit einem Drehgeber als Standardoption an. Damit können Maschinenentwickler die<br />

gesamte Palette der SMLAs mit dieser integrierten Erweiterung spezifizieren. Thomson-<br />

SMLAs verwenden einen Schrittmotor in Kombination mit einem Gewindetrieb, um eine<br />

Drehbewegung in eine lineare Bewegung zu übertragen. Sie sind erhältlich in den drei<br />

Konfigurationen geschlossener Linearaktuator, angetriebene Spindel und angetriebene<br />

Mutter. Bisher mussten <strong>Konstrukteur</strong>e, die für ihre Aktuator- oder Drehspindelkonfigurationen<br />

eine Positionsüberwachung benötigten, eine sondergefertigte Encoder-Einheit bestellen. Für die Konfiguration mit angetriebener<br />

Mutter war eine Encoder-Sonderausführung gar nicht verfügbar. Angesichts der starken Nachfrage hat das Unternehmen beschlossen,<br />

Encoder für alle drei SMLA-Konfigurationen als Standardoption anzubieten. Nutzer erhalten deutlich mehr Flexibilität bei der<br />

Entwicklung von Anwendungen, die eine erweiterte Datenerfassung und -analyse erfordern.<br />

www.thomsonlinear.com<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 45


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

SPANNSYSTEME<br />

PRÜFEN AUF<br />

DIE SMARTE ART<br />

Smart Factories sind digitale Fabriken in<br />

denen einzelne Produktionsschritte mithilfe<br />

intelligenter Maschinen und Sensoren in<br />

Echtzeit überwacht und der Gesamtablauf<br />

effektiver organisiert werden. Die Vorteile<br />

dieser Vernetzung zeigen sich auch im Bereich<br />

Zerspanung, in dem Smart Products für<br />

fehlerfreie Bearbeitungsvorgänge sorgen.<br />

Almir Jakupovic, Leitung Vertrieb,<br />

norelem GmbH & Co. KG, Markgröningen<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Smart Products (vernetzte Produkte) werden als smart bezeichnet,<br />

weil sie selbstständig eigene Fertigungs- und<br />

Betriebsdaten sowohl sammeln als auch an andere Geräte<br />

übermitteln können. Ausgestattet mit Mikroprozessoren,<br />

RFID-Chips oder anderen Systemen zur Datenspeicherung, können<br />

sie aber nicht nur Informationen sammeln, sondern auch mit<br />

individueller Fertigungsinformation ausgestattet werden. Das vernetzte<br />

Produkt ist damit in der Lage, sich selbst in Betrieb zu<br />

nehmen sowie einzelne Fertigungsschritte an die Maschine zu<br />

übermitteln und damit den eigenen Produktionsprozess zu steuern.<br />

Diese Kommunikation zwischen Produkt und Maschine – und<br />

Mensch, der beide überwacht – vereinfacht und optimiert viele<br />

bisher aufwendige Prozesse in Produktion und Werkstatt.<br />

SPANNTECHNIK 4.0<br />

Ein gelungenes Beispiel für den Einsatz von smarter Technologie ist<br />

der Bereich Zerspanung, in dem Präzision und Effizienz entscheidend<br />

sind. Smart Products von Norelem ermöglichen die einfache<br />

Überprüfung von Aufspannung und Anschlägen bereits vor der<br />

Zerspanung. Und je besser ein Werkstück positioniert ist, desto präziser<br />

und effizienter kann es bearbeitet werden. Werden die vernetzten<br />

Produkte mit einem Steuerungssystem verbunden, melden<br />

sie dem Bediener während des gesamten Bearbeitungsprozesses in<br />

Echtzeit Betriebszustände beziehungsweise -daten. Ebenso können<br />

sie Verschleiß, Anomalien sowie jeglichen weiteren Wartungsbedarf<br />

signalisieren, wodurch Probleme frühzeitig erkannt werden.<br />

Die smarten Produkte von Norelem verfügen über vereinfachte<br />

Einstellungen für eine ergonomische und intuitive Handhabung.<br />

Auch das kann Fehler reduzieren. Sie sind schnell und kabellos eingerichtet,<br />

gemäß Schutzart IP64 staubdicht und geschützt gegen allseitiges<br />

Spritzwasser und beständig gegen Kühlungsschmierstoffe.<br />

FEHLERFREIE BEARBEITUNGSVORGÄNGE<br />

Für möglichst fehlerfreie Bearbeitungsvorgänge, beispielsweise in<br />

der Zerspanung, sind Smart Products die Lösung. <strong>Der</strong> Normteillieferant<br />

hat verschiedene smarte Komponenten im Sortiment.<br />

<strong>Der</strong> intelligente Auflagebolzen ermöglicht eine Teileüberwachung<br />

in Echtzeit. Er hat eine Auflagefläche von 30 mm und<br />

ermöglicht die präzise Positionierung des Werkstücks. Mithilfe des<br />

Kraftsensors für Schnellspanner wird der Spannvorgang genau<br />

JE BESSER EIN WERKSTÜCK<br />

POSITIONIERT IST, DESTO<br />

PRÄZISER UND EFFIZIENTER<br />

KANN ES BEARBEITET WERDEN<br />

geprüft, wodurch eine perfekte Klemmung des Werkstücks mit<br />

einer erhöhten Wiederholgenauigkeit sichergestellt wird. Das<br />

Spanneisen mit Kraftsensor überwacht ebenfalls den Spannvorgang<br />

und misst die Spannkraft in Echtzeit. Das smarte Spanneisen<br />

bietet Norelem in den Größen 80 mm, 100 mm und 125 mm an.<br />

DATENÜBERTRAGUNG UND WEBANWENDUNG<br />

Kombiniert man die Smart Products mit dem Bluetooth-Modul,<br />

können Prozesse sensorzustandsabhängig gesteuert werden. Das<br />

Signal wird drahtlos via Bluetooth übertragen und ermöglicht<br />

eine visuelle und schnelle Anzeige des Sensorstatus. Das Modul<br />

lässt sich einfach installieren und ist im Bereich der Smart Products<br />

universell einsetzbar.<br />

46 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

01 Die Signalsäule meldet kritische Zustände der Smart Products,<br />

wenn beispielsweise ein Auflage- oder Kraftsensor die Verbindung<br />

zum Gateway verloren hat oder der Akku leer ist<br />

02 Das Gateway ist eine Schnittstelle zwischen Smart Products<br />

und Maschinensteuerung und kann mit einem mobilen Endgerät<br />

verbunden werden, um Betriebsdaten zu visualisieren<br />

03 Mit der Webanwendung kann ein Spannsystem ganz einfach<br />

per Smartphone – oder auch Tablet oder Desktop – geprüft werden,<br />

sowohl vor und während als auch nach der Bearbeitung<br />

01<br />

Das Bluetooth-Modul von Norelem ist ein drahtloser, kompakter<br />

Transmitter für das gesamte Sortiment der Smart Products. Die<br />

Verbindung mit den Produkten ist wasserdicht (Schutzklasse<br />

IP67). Das Modul überträgt Funkfrequenzdaten über eine maximale<br />

Distanz von 35 m, basierend auf einem sicheren und geschützten<br />

Protokoll. Das Gateway bildet die Schnittstelle zwischen<br />

den Smart Products und einer Maschinensteuerung.<br />

Durch diese Verbindung können die Betätigungszustände der<br />

Spannelemente in Echtzeit erfasst werden, was eine genaue Prozesssteuerung<br />

ermöglicht.<br />

Mit der Norelem-Webanwendung können Spannsysteme komfortabel<br />

per Tablet, Smartphone oder Desktop überwacht werden<br />

und das vor, während und nach der Bearbeitung. Die Anwendung<br />

ermöglicht auch die Überwachung mehrerer Werkzeuge<br />

gleichzeitig in verschiedenen Bearbeitungszentren und Produktionsanlagen.<br />

<strong>Der</strong> Status von Sensoren kann visualisiert werden,<br />

indem ein einzelnes Smart Product oder ein komplettes Gateway<br />

überwacht wird. Eine Verbindung zu einem einzelnen Produkt ist<br />

über NFC (Near Field Communication für sehr kurze Distanzen)<br />

oder BLE (Bluetooth Low Energy) möglich, eine Verbindung zu<br />

einem Gateway steht über BLE zur Verfügung. Des Weiteren können<br />

Alarmschwellenwerte konfiguriert werden. Für mehr Lesbarkeit<br />

lassen sich Werkzeuge im SVG-Format importieren, und<br />

dank vollständiger Datenbankhistorie ist auch ein effektives<br />

Troubleshooting möglich.<br />

DIE VERNETZTE PRODUKTION ALS ZIEL<br />

Die Steuerung der Produktion mithilfe von Smart Products<br />

sichert beziehungsweise steigert die Qualität und verbessert die<br />

betrieblichen Abläufe. Gleichzeitig verringern sich die Kosten,<br />

die anderenfalls durch die Verschwendung von Materialien,<br />

sprich Ausschussprodukte, und Zeit für die Nachbearbeitung<br />

entstehen können. Langfristig ermöglicht der Einsatz von Smart<br />

Products den Aufbau einer digital vernetzten, selbstorganisierten<br />

Produktion, der sogenannten Smart Factory, die zur internationalen<br />

Wettbewerbsfähigkeit beiträgt.<br />

Bilder: Norelem<br />

www.norelem.de<br />

02<br />

03<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 47


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

HIGH-SPEED-KUGELGEWINDETRIEBE FÜR<br />

ELEKTRISCHE SPRITZGIESSMASCHINEN<br />

Mit der Serie HTF-SRM hat NSK eine neue Kugelgewindetrieb-Baureihe für Hochlast-Anwendungen<br />

entwickelt. Sie ist für hohe Geschwindigkeiten und erhöhte Temperaturen ausgelegt.<br />

Die Geräte eignen sich beispielsweise für den Einsatz in elektrischen Spritzgießmaschinen,<br />

die dünnwandige Produkte mit kurzen Zykluszeiten herstellen. Dank eines neuen<br />

Kugelrückführungssystems erreicht die neue Baureihe hohe Geschwindigkeiten und eine<br />

große Temperaturbeständigkeit. Das SRM-Kugelumlaufsystem zeichnet sich durch einen<br />

optimierten, reibungslosen Kugelumlauf und ein erhöhtes Temperaturfenster aus. Unterstützt<br />

wird diese Innovation durch die Verwendung von hitzebeständigen Materialien für<br />

die Dichtungen und das Schmiermittel. Dank dieser Konstruktionsmerkmale liegt der zulässige dN-Wert (Spindeldurchmesser ×<br />

Drehzahl) der Baureihe bei 200.000. Zugleich hat NSK die maximale Betriebstemperatur um 20 Prozent erhöht. Sie liegt bei<br />

dauerhaft 90 und kurzzeitig 100 °C. Da die Außenabmessungen von Spindel und Mutter denen der Baureihe HTF-SRC entsprechen,<br />

eignen sich die neuen Kugelgewindetriebe auch zur Nachrüstung und Leistungssteigerung vorhandener Maschinenbaureihen.<br />

www.nskeurope.de<br />

EXPRESSFERTIGUNG VON<br />

ZEICHNUNGSTEILEN<br />

Die Reduzierung<br />

von<br />

prozess- und<br />

verfahrensbedingten<br />

Hürden und<br />

Verzögerungen<br />

bei Drehteilen,<br />

die oftmals in<br />

kürzester Zeit<br />

benötigt<br />

werden, ist<br />

das oberstes Ziel des Produzenten MBO Oßwald. Gerade bei<br />

Widerholteilen liegen dabei bereits alle Daten und technischen<br />

Prüfungen im Hintergrund vor, um dem Anwender<br />

schnell und transparent alle notwendigen Informationen<br />

präsentieren und auf den zeitraubenden Standardablauf<br />

„Anfrage, Angebot, Bestellung“ verzichten zu können. Für<br />

die Expressfertigung für Zeichnungsteile hat der Anbieter<br />

ein Onlinetool entwickelt, das die Handlungshoheit komplett in<br />

die Hände der Nutzer legt. Auf dem individuellen Kundenportal<br />

stehen dem Anwender für alle bereits bezogenen Zeichnungsteile<br />

sämtliche Informationen wie Preis, Lieferzeit und<br />

Liefermöglichkeit dynamisch angepasst an die gewünschte<br />

Menge valide zur Verfügung. Exklusiv erhalten Nutzer des<br />

Kundenportals die Möglichkeit Zeichnungsteile per Expressfertigung<br />

direkt auf die Maschine des Herstellers zu schicken.<br />

Das reduziert die Lieferzeit enorm.<br />

www.mbo-osswald.de<br />

EINFACH NUR STECKEN, NICHT SCHRAUBEN<br />

Die Gewindesperrbolzen – ob mit oder ohne Axiallager –<br />

funktionieren ganz ähnlich wie die vielfach bewährten<br />

Kugelsperrbolzen der Erwin Halder KG. <strong>Der</strong> Haupt-Unterschied<br />

liegt am unteren Ende des Bolzens: Dort befinden<br />

sich – statt der Kugeln – selbstarretierende Gewindesegmente,<br />

die auf die jeweiligen Gewindegrößen angepasst sind. Zum<br />

Entriegeln der Segmente muss der Anwender nur den<br />

orangefarbenen Aluminium-Druckknopf am Kopfende der<br />

Bolzen drücken. Dann wird der Bolzen einfach in die vorhandene<br />

Gewindebohrung<br />

gesteckt. Beim Loslassen<br />

des Druckknopfes rasten die<br />

Gewindesegmente in das<br />

Gewinde des Bauteils ein.<br />

Mit diesem Funktionsprinzip<br />

sind die Gewindesperrbolzen<br />

ideal für Schraubverbindungen,<br />

die häufig gelöst und<br />

zusammengefügt werden<br />

müssen, wie zum Beispiel bei<br />

der Montage von Bauteilen<br />

oder dem Wechsel von<br />

Verschleißteilen. Eine höhere<br />

Spannkraft wird möglich<br />

durch die geringere Flächenreibung.<br />

Denn bei der neuen Variante gibt es nur punktuelle<br />

Belastungen und Reibungen zwischen den Lagerkugeln und<br />

den anliegenden Lagerschalen. So wird die Flächenreibung<br />

deutlich reduziert.<br />

www.halder.com<br />

METALLBALGKUPPLUNG FÜR HOCHGESCHWINDIGKEITSANWENDUNGEN<br />

Enemac hat seine speziell für Hochgeschwindigkeitsanwendungen ausgelegte Metallbalgkupplung<br />

EWS überarbeitet. Dank ihrer hohen Wuchtgüte und der rotationssymmetrischen<br />

Bauweise mit geringem Trägheitsmoment kann die neue EWS bei bis zu 57.000 min -1<br />

eingesetzt werden. Das Antriebselement erlaubt eine spielfreie Verwendung im Temperaturbereich<br />

von -40 bis +200 °C. Die EWS ist in sechs Baugrößen mit einem Bohrungsdurchmesser<br />

zwischen 5 und 60 mm erhältlich und für Drehmomente von bis zu 700 Nm nutzbar.<br />

Eine konische Klemmringnabe sorgt für eine kraftschlüssige Welle-Nabe-Verbindung. Bei den<br />

angegebenen Anzugsmomenten wird der Konusring in einem Blockanschlag gegen die<br />

Konusnabe gezogen. Das reduziert die anfängliche Spaltgröße auf null und verhindert ein<br />

Kippen oder Überlasten des Kegelrings.<br />

www.enemac.de<br />

48 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


LINEARE POSITION- UND GESCHWINDIGKEITSMESSUNG MIT DREHGEBERN<br />

KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

Mit den neuen Messrädern und dem passenden Zubehör erweitert Posital das<br />

Spektrum der Möglichkeiten für präzise Linearmessungen. Die Kombination aus<br />

Messrad und Drehgeber ermöglicht eine direkte Erfassung von Geschwindigkeit<br />

und Position auf bewegten Oberflächen und verhindert Fehler, die durch Spiel oder<br />

Hysterese entstehen könnten, wenn die Drehgeber direkt mit Antriebselementen<br />

verbunden sind. Verfügbar sind die Messräder in den Umfängen 200 und 500 mm,<br />

12 Zoll und mit vier verschiedenen Oberflächenbehandlungen. Darüber hinaus<br />

bietet Posital eine Reihe von federbelasteten Montagelösungen und schwenkbaren<br />

Armen an, die für eine gleichbleibende Andruckkraft sorgen. Diese Flexibilität stellt auch bei großen seitlichen Bewegungen eine<br />

optimale Anpassung und Druckeinstellung sicher. Die Systeme bieten je nach Radgröße Auflösungen bis zu 0,1 mm pro Impuls.<br />

Die Kernstücke dieser Systeme sind die programmierbaren Ixarc-Inkrementaldrehgeber. Anwender können die Auflösung durch<br />

Softwareeinstellungen anpassen, ohne mechanische Änderungen vorzunehmen. Neben den gängigen Auflösungen wie 1000,<br />

1024 oder 2<strong>04</strong>8 PPR sind auch individuelle Auflösungen bis 16.384 PPR erhältlich. Zudem lassen sich die Ausgangssignale auf<br />

Push-Pull (HTL) oder RS422 (TTL) einstellen.<br />

www.posital.de<br />

ELEKTRONIKGEHÄUSE<br />

MIT NEUARTIGER<br />

KÜHLUNG<br />

Bopla präsentiert mit Boversa<br />

ein neues Gehäusesystem, das<br />

flexible und kundenspezifische<br />

Gestaltungsmöglichkeiten<br />

sowie ein modernes Design<br />

inklusive Beleuchtungskonzept<br />

und zukunftsweisende Kühlung<br />

bietet. Es eignet sich vor allem<br />

für die Bereiche Internet<br />

of Things oder Embedded-<br />

Systeme. <strong>Der</strong> dreiteilige<br />

Gehäuseaufbau setzt sich<br />

zusammen aus den Komponenten<br />

Unterteil, Oberteil<br />

und Frontrahmen, die beliebig<br />

miteinander kombiniert<br />

werden können. Neben der<br />

klassischen Kunststoffausführung<br />

können Kunden auch ein<br />

Gehäuseunterteil aus Aluminiumdruckguss<br />

mit eingeformten<br />

Kühlrippen und Befestigungslaschen<br />

wählen. <strong>Der</strong> offene<br />

Frontrahmen eignet sich für die<br />

Integration von Tastaturen und<br />

Displays, während die geschlossene<br />

Variante eine klare Optik<br />

oder individuelle Designs<br />

ermöglicht. Die Gehäuseteile<br />

lassen sich in verschiedenen<br />

Farbstellungen kombinieren –<br />

Design und Funktion sind<br />

dadurch in Form, Material und<br />

Farbe flexibel variierbar.<br />

www.bopla.de<br />

AUTOMATION<br />

EDELSTAHLDÄMPFER STEIGERN<br />

DIE ANWENDUNGSVIELFALT<br />

• Gesteigerte Leistungen durch<br />

vergrößerten Hub<br />

• Mehr Auswahl dank Portfolio-Erweiterung<br />

• Bis zu 5.650 Nm Energieaufnahme<br />

in kritischen Umgebungen<br />

• Hochwertige Optik in effektiven<br />

Massenbereichen bis 63.700 kg<br />

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TITELSTORY<br />

INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

DIE NEUE GENERATION DER FILTERLÜFTER<br />

Beim Thema Schaltschrank-Klimatisierung spielen die richtige Hardware als auch<br />

Software eine entscheidende Rolle. Rittal stellt eine neue Generation von<br />

Filterlüftern vor, die vor allem mit ihrem geringem Energieverbrauch, ihrem<br />

Wirkungsgrad und ihrer Langlebigkeit überzeugt. Für noch mehr Energieeffizienz<br />

im Schaltschrank sorgt ein neues Auslegungstool, das die Klimatisierung von<br />

Schaltschränken mit links berechnet.<br />

Alexandra Lachner, freie Autorin<br />

50 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

das Rittal Design im Fokus: Die Lamellen am Gitter der neuen<br />

Lüfter laufen vertikal – selbstverständlich unter Beibehaltung der<br />

Schutzart.<br />

DREHZAHLREGELUNG UND<br />

LÜFTERÜBERWACHUNG<br />

Rittal Filterlüfter sind in fünf Baugrößen und acht Leistungsklassen<br />

von 20 m 3 /h bis 1.160 m 3 /h Luftleistung verfügbar. Die AC/<br />

DC Modelle sind einfach gehalten, die EMV-Varianten erfüllen<br />

besondere Anforderungen an die elektromagnetische Schirmdämpfung<br />

von Gehäusen. 2012 wurden EC-Filterlüfter am Markt<br />

eingeführt, deren bürstenlose Gleichstrommotoren den höchsten<br />

Wirkungsgrad bei Ventilatoren haben. Das zusätzliche Plus:<br />

DREHZAHLREGELUNG UND<br />

LÜFTERÜBERWACHUNG<br />

SIND ÜBER EINE ANALOGE<br />

SCHNITTSTELLE MÖGLICH<br />

Dank EC-Technologie sind Drehzahlregelung und Lüfterüberwachung<br />

über eine analoge Schnittstelle möglich. Damit wird die<br />

Temperaturregelung an den tatsächlichen Bedarf angepasst – eine<br />

smarte Funktion, die Energie spart und die Lebensdauer erhöht.<br />

Die neue Generation knüpft daran an und bietet weitere<br />

Vorteile. Dazu zählen ein Weitbereichseingang (100–240 V) sowie<br />

eine ModBus-Schnittstelle, über die Monitoring, Steuerung und<br />

Alarmfunktion verfügbar sind.<br />

Filterlüfter sind die am häufigsten eingesetzte Lösung zur<br />

Klimatisierung. Sie bieten überall dort eine kostengünstige<br />

Alternative zu Kühlgeräten, wo die Temperatur im Schaltschrank<br />

über die Umgebungsluft geregelt werden kann. Rittals<br />

neue Generation an Filterlüftern wartet mit einer Notkühlfunktion<br />

und weiteren smarten Features auf und sorgt so für einen<br />

störungsfreien Betrieb.<br />

WERKZEUGLOSES HANDLING<br />

Schon die vorige Generation Filterlüfter war darauf ausgelegt,<br />

Montage und Wartung ohne Werkzeug durchzuführen. Nun wurden<br />

die mechanischen Komponenten für das werkzeuglose<br />

Handling komplett überarbeitet. Das Ergebnis: Die Rasthaken<br />

bei der Montage schnappen zuverlässig ein, und der Öffnungsmechanismus<br />

für den Filtertausch ist noch komfortabler. Bewährte<br />

Features wie die einfache Änderung der Luftförderrichtung<br />

oder die flexible Positionierung des Elektroanschlusses wurden<br />

beibehalten. Neben der Mechanik stand eine Anpassung an<br />

AKTIVE NOTKÜHLFUNKTION<br />

Jeder EC-Filterlüfter, der über das Rittal IoT-Interface erfasst ist,<br />

bietet neben Informationen zu Status, Auslastung, Betriebsstunden<br />

oder Energieverbrauch weitere Funktionen. So lassen sich in<br />

einer Schaltschrankreihe mit mehreren Filterlüftern Temperatur-<br />

GREEN FACTS: FALTENFILTER<br />

SCHONEN RESSOURCEN<br />

Bereits die EC-Modelle verbrauchen dank ihrer höheren<br />

Motoreneffizienz um bis zu 60 Prozent weniger Energie.<br />

Die Faltenfilter senken die Betriebsstunden des Lüfters<br />

zusätzlich um 22 Prozent, da sie um 40 Prozent mehr<br />

Luft durchlassen. Zudem verfügen sie, verglichen mit<br />

herkömmlichen Vliesfiltern, über eine zwei- bis dreimal<br />

höhere Standzeit. Durch die Funktion der automatischen<br />

Filterreinigung kann die Filterstandzeit nochmals um<br />

ca. 20 Prozent gesteigert werden.<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 51


INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

01<br />

01 Filterlüfter bieten überall dort eine kostengünstige<br />

Alternative zu Kühlgeräten, wo die Temperatur im Schaltschrank<br />

über die Umgebungsluft geregelt werden kann<br />

02 EC-Filterlüfter, die über das IoT-Interface erfasst<br />

sind, bieten neben Informationen zu Status, Auslastung,<br />

Betriebsstunden oder Energieverbrauch weitere Funktionen<br />

03 Bei der automatischen Filterreinigung erfolgt mehrmals<br />

täglich ein leichtes Ausblasen des Filters, um feine Staubpartikel<br />

zu entfernen und die Filterstandzeit zu verlängern<br />

<strong>04</strong> Das Auslegungstool RiTherm wurde auf Basis der Eplan<br />

Cloud entwickelt und sorgt mit zahlreichen neuen Vorteilen<br />

entlang der gesamten Wertschöpfungskette für noch bessere<br />

Kühlung und Nachhaltigkeit<br />

02<br />

03<br />

Luftleistung bedeutet. Somit lässt sich die Überhitzung der Komponenten<br />

hinauszögern, wertvolle Zeit ist gewonnen. Fällt die<br />

Temperatur unter den Schwellwert, geht der Lüfter zurück in den<br />

Normalmodus.<br />

AUTOMATISCHE FILTERREINIGUNG<br />

Neben den Sicherheits-Features zielen zwei andere Highlights<br />

der EC Filter auf Langlebigkeit: Bei der automatischen Filterreinigung<br />

erfolgt mehrmals täglich ein leichtes Ausblasen des Filters,<br />

um feine Staubpartikel zu entfernen und die Filterstandzeit zu<br />

verlängern. Zudem können Betreiber passend zum jeweiligen<br />

Umfeld eine virtuelle Betriebsdauer eingeben. Analog zur Tankanzeige<br />

im Auto zeigt das System abhängig von Laufzeit und<br />

Drehzahl an, wann der nächste Filterwechsel nötig ist. Die Folge<br />

ist eine Wartung on demand und nicht im Standardturnus, was<br />

Kosten und Aufwand reduziert.<br />

TITELSTORY<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

<strong>04</strong><br />

sensoren an den kritischsten Stellen anbringen und über das Rittal<br />

IoT-Interface dem jeweiligen Filterlüfter zuordnen. Bei einem<br />

ungeplanten Temperaturanstieg über den Alarm-Schwellwert hinaus<br />

wird der Anlagenbetreiber informiert und die Notkühlfunktion<br />

des Filterlüfters aktiviert. Die Lüfterdrehzahl fährt auf das<br />

Maximum, was je nach Modell eine um 16 bis 40 Prozent höhere<br />

DIE SOFTWARE LIEFERT EINE<br />

PRÄZISE AUSLEGUNG FÜR<br />

DIE KLIMATISIERUNG EINER<br />

SCHALTANLAGE<br />

LÄNGERE STANDZEIT MIT FALTENFILTER<br />

Möglichst viel Luft durchlassen, möglichst viele Partikel draußen<br />

halten – das ist der Spagat, den Filtermaterialien leisten müssen.<br />

Mit seinen neuen Faltenfiltern hat Rittal für diese Herausforderung<br />

eine Lösung gefunden, die hinsichtlich Luftleistung neue<br />

Maßstäbe setzt. Durch Faltung ergibt sich eine sechsmal größere<br />

Oberfläche, die um durchschnittlich 40 Prozent luftdurchlässiger<br />

ist als ein Vliesfilter, sodass für einige Anwendungen sogar ein<br />

kleinerer Lüfter ausreicht. Durch eine um mehr als 50 Prozent<br />

höhere Abscheideleistung fallen Komponenten seltener aus, da<br />

auch kleinste Partikel aufgehalten werden. Die Faltenfilter haben<br />

eine zwei- bis dreimal längere Standzeit und weniger Wartungsbedarf,<br />

da sie durch die größere Oberfläche und die Auswahl des<br />

Filtermaterials eine größere Staubspeicherkapazität besitzen.<br />

DER KLIMA-MANAGER<br />

Neben Hardware-Komponenten wie Filterlüftern bietet Rittal<br />

auch die passende Software zur Klimaauslegung. Ritherm ist ein<br />

Auslegungstool, das eine Schaltschrank-Klimatisierung spielend<br />

berechnet. Inklusive Dokumentation, Energieeffizienz-Rechner<br />

52 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

VOM LÜFTER ZUM SECURITY GUIDE<br />

Für viele Anwender gelten Filterlüfter nicht als<br />

innovatives Produkt mit Mehrwert. Wir sprechen mit<br />

Claudia Christine Ronzheimer, Produktmanagerin<br />

Cooling Technologies bei Rittal, über kleine, smarte<br />

Innovationen mit großer Wirkung und zeigen, was<br />

die neuen Filterlüfter auf dem Kasten haben.<br />

Bei Filterlüftern handelt es sich für viele Kunden um<br />

ein Muss, das nicht viel Beachtung findet. Warum stecken<br />

Sie trotzdem Energie in die Weiterentwicklung?<br />

Ronzheimer: Filterlüfter sind eine häufig eingesetzte Klimatisierungslösung,<br />

und es stimmt, oftmals wird nur auf Luftleistung,<br />

Abmessung und Anschlussspannung geachtet. Vielfach<br />

ist auch der Preis ein Kaufkriterium, doch das ist nicht<br />

unser Ansatz. Also haben wir überlegt, was für unsere Kunden<br />

am wichtigsten ist. Und das ist die Sicherheit im Schaltschrank,<br />

gefolgt von Effizienz in Handling und Verbrauch.<br />

Die neue Generation übernimmt im Schaltschrank<br />

quasi die Rolle eines Security-Mitarbeiters. Wie kamen<br />

Sie auf diese Idee?<br />

Ronzheimer: Einer der größten Feinde der Komponenten im<br />

Schaltschrank ist eine zu hohe Temperatur. Die Gründe variieren:<br />

von zu hohen Umgebungstemperaturen im Sommer<br />

über einen ausgefallenen Lüfter bis hin zu einem verstopften<br />

Filter, der gewechselt werden müsste. Ist die Temperatur<br />

dauerhaft zu hoch, kommt es zu Systemausfällen und hohen<br />

Kosten für unsere Kunden. Also war uns wichtig, dass die<br />

neuen Filterlüfter eine Überschreitung der Temperatur per<br />

Sensor erkennen und dem Betreiber per Notkühlfunktion<br />

Zeit geben, das Problem zu lösen. So lassen sich die verbauten<br />

Komponenten vor Überhitzung schützen – das spart im<br />

Ernstfall viel Geld. Und das Gute ist: Die kleinen Helfer können<br />

noch viel mehr.<br />

Was sehen Sie noch als Highlight bei den<br />

neuen Filterlüftern?<br />

Ronzheimer: Auch wenn Nachhaltigkeit bei einem so kleinen<br />

Bauteil nicht an erster Stelle steht, haben wir es geschafft,<br />

eine hocheffiziente Lösung zu entwickeln, die an<br />

vielen Stellen Energie und Ressourcen spart – beispielsweise<br />

dank der zwei- bis dreimal längeren Standzeit der Faltenfilter<br />

und des geringeren Wartungsbedarfs. Das ist aus meiner<br />

Sicht ganz klar in die Zukunft gedacht, denn am Ende zählt<br />

jedes Detail.<br />

und Angabe des CO 2<br />

-Fußabdrucks. Und das ist noch nicht alles.<br />

Vor 35 Jahren hat Rittal die Klimaauslegungs-Software Therm als<br />

kostenlosen Service für seine Kunden auf den Markt gebracht, als<br />

erster Hersteller weltweit. Heute arbeiten damit über 80.000 Anwender<br />

rund um den Globus und führen mehr als 500.000 Berechnungen<br />

pro Jahr durch. „Man hört oft den Spruch, never<br />

change a running system“, sagt Verena Schnei-der, Business Owner<br />

für Ritherm im Geschäftsbereich Cooling Solutions bei Rittal.<br />

„Das ist aber nicht unser Ansatz. Die Anforderungen an Energieeffizienz<br />

steigen, verlässliche CO 2<br />

-Zahlen sind gefragt. Also haben<br />

wir unsere Experten vernetzt und uns gefragt, was unsere Kunden<br />

in Zukunft brauchen.“ Herausgekommen ist das Auslegungstool<br />

Ritherm, das sowohl über die Rittal-Website als auch über<br />

die Eplan-Cloud verfügbar ist. Wer bislang Therm genutzt hat,<br />

kann seine Projekte in die neue Welt übertragen und von allen<br />

Vorteilen profitieren.<br />

CO 2<br />

-FUSSABDRUCK INKLUSIVE<br />

Die Software liefert eine präzise Auslegung für die Klimatisierung<br />

einer Schaltanlage. Als Basis werden für die Umgebungstemperatur<br />

Worst-Case-Szenarien verwendet, damit die Lösung dem echten<br />

Einsatz auf jeden Fall standhält. <strong>Der</strong> Energieeffizienzrechner<br />

nutzt Projektdaten zum Standort, wozu auch Feinheiten wie die<br />

Angabe der Höhenmeter zählen, sowie regionale Temperaturprofile.<br />

Daraus wird die effizienteste Klimatisierungslösung berechnet.<br />

Zudem liefert Ritherm den CO 2<br />

-Fußabdruck der geplanten<br />

Klimatisierungslösung von der Anlieferung bis zum Betrieb. „Es<br />

gibt zwar noch keine gesetzliche Vorgabe, aber große Endkunden<br />

fordern von ihren Anlagenbauern einen Nachweis, dass sie die<br />

effizienteste Klimatisierung gewählt haben“, so Schneider. Am<br />

Ende wird eine Dokumentation in Form eines normgerechten<br />

Entwärmungsnachweises nach Maschinenrichtlinie erstellt.<br />

DA KOMMT NOCH MEHR<br />

„Man hat Therm angemerkt, dass es in die Jahre gekommen ist“,<br />

erklärt Schneider. „Dank der modern und intuitiv gestalteten<br />

Oberfläche macht die Arbeit mit RiTherm jetzt richtig Spaß.“<br />

Übersichtlich lassen sich Schaltschränke, Sonderschränke oder<br />

Anreihungen von Schaltschränken konfigurieren, um dann einen<br />

Vorschlag für die benötigte Kühllösung zu erhalten. Projekte lassen<br />

sich speichern und ein Datentransfer innerhalb von Projekten<br />

ist möglich. Schneider resümiert: „Insgesamt kann man viel<br />

schneller deutlich mehr erreichen als mit der alten Therm – und<br />

das System ist maximal agil. Einige Themen sind bereits in der<br />

Umsetzung, wie ein Outdoor-Kalkulator oder der Datentransfer<br />

zwischen Eplan-Tools. Da kommt noch einiges, in hoher Taktrate.“<br />

Bilder: Rittal<br />

www.rittal.de<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 53


INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

EIN SENSOR<br />

GENÜGT<br />

Beim automatisierten Einsatz<br />

lineargeführter Fahrzeuge und<br />

Maschinen ist eine sichere<br />

Absolutpositionierung meist<br />

vorgeschrieben. Eine Kombination aus<br />

einer neuen Auswerteeinheit mit<br />

nur einem robusten Sensor erreicht<br />

die Sicherheitsfunktionen gemäß<br />

SIL 3 und PL e mit minimalem<br />

Integrationsaufwand.<br />

Markus Karch, Global Product Manager,<br />

Industrial Vision Components Pepperl+Fuchs SE<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

In Europa ist es die sogenannte Maschinenrichtlinie (EU-<br />

Richtlinie 2006/42/EG), in anderen Regionen gelten vergleichbare<br />

Vorgaben: Wo Menschen und Maschinen unmittelbar<br />

interagieren, gelten strenge Regeln, um Personen zu<br />

schützen. Als erwünschter Nebeneffekt werden auf diese Weise<br />

auch potenzielle Sachschäden minimiert. Um die Vorgaben zu<br />

erfüllen, muss eine autonom fahrende Maschine „wissen“, wo<br />

sie sich befindet. Die sichere Absolutpositionierung ist die Voraussetzung<br />

dafür.<br />

In den einschlägigen Normen und Richtlinien ist „sicher“ de<br />

facto gleich „redundant“; in der Praxis muss ein Abgleich zwischen<br />

verschiedenen Sensoren und Technologien stattfinden.<br />

Die dafür nötige Mehrfachauslegung macht die meisten sicheren<br />

Systeme jedoch komplex und teuer. Pepperl+Fuchs bietet eine<br />

Lösung an, um die sichere Absolutpositionierung mit deutlich<br />

geringerem Aufwand zu erreichen. Sie besteht aus der Kombination<br />

der neuen Auswerteeinheit Safe Evaluation Unit PUS mit einem<br />

bewährten Positioniersystem der Typen safePXV oder WCS<br />

in einem vorgefertigten Konzept.<br />

MEHRSTUFIGE INTRINSISCHE REDUNDANZ<br />

Dass Redundanz auch mit nur einem Sensor hergestellt werden<br />

kann, zeigt das berührungslose Absolutpositioniersystem<br />

safePXV. Statt auf doppelter Hardware beruht es auf mehrstufiger<br />

intrinsischer Redundanz. Die Grundlage dafür bietet ein Band<br />

mit dreifarbigen DataMatrix-Codes. Diese sind mit einer Abmessung<br />

von 15 ´ 15 mm besonders groß dimensioniert. Die Kamera<br />

verfügt über einen roten und einen blauen LED-Ring, die in einer<br />

sicherheitsbewerteten Abfolge jeweils einzeln blitzen. Somit ist<br />

54 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

die Bestimmung der Position auf der x-Achse aus. Selbst bei<br />

beschädigten Bandabschnitten können die Positionsdaten mit<br />

einer Genauigkeit von 0,2 mm bestimmt werden. Die Codes sind<br />

entweder auf einem selbstklebenden Band aus stabilem Kunststoff<br />

oder auf Metallcodeleisten aufgebracht, die starker mechanischer<br />

Beanspruchung widerstehen. Sie erlauben die millimetergenaue<br />

Positionierung über bis zu 10 km, die größte verfügbare<br />

Streckenlänge auf dem Markt. Das System ist für lineargeführte,<br />

hochdynamische Anwendungen wie Elektrohängebahnen,<br />

Schub-Skidanlagen oder Regalbediengeräte in Produktions- und<br />

Lagerhallen konzipiert.<br />

DAS ABSOLUTPOSITIONIER-<br />

SYSTEM BERUHT AUF<br />

MEHRSTUFIGER INTRINSISCHER<br />

REDUNDANZ<br />

Beim Einsatz im Außenbereich, bei Wind und Wetter sowie unter<br />

heftigen mechanischen Einwirkungen hat sich das Weg-Codier-<br />

Systems WCS bewährt. Seine Maßgrundlage ist eine 70 mm breite,<br />

vertikal ausgerichtete Codeschiene aus Kunststoff oder Metall.<br />

Die Positionsdaten sind hier in Form gestanzter Aussparungen<br />

codiert. Statt einer Kamera ist ein photoelektrischer Sensor für<br />

die Detektion nach dem Lichtschrankenprinzip zuständig. Er ist<br />

innen auf einer Seite des U-förmigen Lesekopfs angebracht und<br />

erfasst das Licht einer leistungsstarken LED-Reihe auf der gegenüberliegenden<br />

Seite.<br />

für den Sensor immer nur einen Teil der farbigen Codes sichtbar.<br />

Weitere Redundanzstufen kommen hinzu: Die optischen Signale<br />

werden mittels eines sicheren Algorithmus abgeglichen, wodurch<br />

eine unabhängige Plausibilitätsprüfung gewährleistet ist.<br />

Ergibt die Auswertung der Bildinformation eine Nichtübereinstimmung<br />

mit der erfassten Position, wird eine Fehlfunktion<br />

gemeldet und die Sicherheitsschaltung aktiviert. Ob die Kamera-<br />

Software korrekt funktioniert, wird automatisch überprüft, da die<br />

LED-Ringe direkt von der sicheren Auswertungseinheit angesteuert<br />

werden.<br />

ROBUSTE CODESYSTEME<br />

Neben der intrinsischen Redundanz weist das System auch eine<br />

hohe Robustheit auf. Ein einzelner DataMatrix-Code reicht für<br />

SICHER POSITIONIEREN IM AUSSENBEREICH<br />

<strong>Der</strong> Einfluss von Fremdlicht ist durch das Design ausgeschlossen.<br />

Da der Sensor einen etwa 10 cm langer Abschnitt des Schienen-<br />

Codes im Blick hat, ist immer eine solide Datengrundlage gesichert.<br />

Bei einer Geschwindigkeit von bis zu 12,5 m/s wird alle<br />

0,8 mm in Echtzeit ein neuer absoluter Positionswert ermittelt.<br />

Das System lässt sich in seiner Funktion von Rauch, Staub, extremen<br />

Temperaturen und Witterungseinflüssen nicht beeinträchtigen.<br />

Die maximale Streckenlänge beträgt hier 314,5 m. Die<br />

Codeschiene erlaubt die Installation in Steigungen und Kurven<br />

sowie mit Unterbrechungen und Weichen.<br />

Mit WCS Outdoor steht das Gerät in einer noch robusteren<br />

Variante zur Verfügung, die von einem zusätzlichen transparenten,<br />

staub- und feuchtigkeitsdichten Gehäuse geschützt ist. Es<br />

besitzt die Schutzklasse IP69 und ist resistent gegen Salzwasser,<br />

aggressive Stoffe sowie Hochdruckreinigung. In der sicheren<br />

Ausführung bilden zwei mechanisch verbundene Leseköpfe die<br />

Grundlage der Redundanz. Um eine separate Signalgebung zu<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 55


INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

01<br />

02<br />

01 Intrinsische Mehrfachredundanz:<br />

safePXV-System mit mehrfarbigen Codes,<br />

Sensor mit zweifarbigem LED-Ring, sichere<br />

Auswerteeinheit<br />

02 <strong>Der</strong> WCS-Sensor schirmt die Erfassung der<br />

Codes von Außeneinwirkung ab<br />

03 Eine typische Anwendung für das<br />

safePXV-System ist die sichere Positionierung<br />

von Regalshuttles<br />

03<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

gewährleisten, ist einer für die Vorwärts- und der andere für die<br />

Rückwärtsbewegung parametriert.<br />

VERARBEITUNG DER SENSORDATEN<br />

DIE AUSWERTUNGSEINHEIT<br />

VERARBEITET UND BEWERTET<br />

DIE DATEN IN ZWEI KANÄLEN<br />

Für die Absolutpositionierung wird neben den redundanten<br />

Positions- und Geschwindigkeitssignalen der beiden Sensorsysteme<br />

eine sichere Auswertung benötigt. Diese Aufgabe übernimmt<br />

die Auswertungseinheit PUS-F161-B, welche die Daten in<br />

zwei Kanälen verarbeitet und bewertet. Sie ist in zwei auf die beiden<br />

Sensortypen abgestimmten Versionen erhältlich. Das Gerät<br />

berechnet und bewertet den Positionswert und kann daraus<br />

einen sicheren Geschwindigkeitswert ableiten. Außerdem verarbeitet<br />

es die Diagnosedaten des angeschlossenen Sensors und<br />

übermittelt sie in seiner Funktion als Gateway an den Feldbus.<br />

Die Werte der beiden separaten Kanäle werden im Gerät abgeglichen.<br />

Damit sind die Redundanz-Anforderungen der Kategorie 4<br />

nach EN ISO 13849-1 erfüllt. Zugleich dient der Abgleich der<br />

Selbstüberwachung des Systems. In der safePXV-Version genügt<br />

ein Stecker für die Verbindung zu beiden Kanälen.<br />

Je nach Gerätevariante werden die sicheren Daten, bestehend<br />

aus sicherer Absolutposition und sicherer Geschwindigkeit entweder<br />

über EtherCAT/FSoE oder Profinet/Profisafe an die Steuerung<br />

übertragen. Beide Varianten sind nach EC 61508 für SIL 3<br />

und nach EN 13849 für PL e zertifiziert. Die Vorzertifizierung und<br />

Vorkonfiguration der Systeme erlauben eine schnelle und einfache<br />

Inbetriebnahme.<br />

Eine typische Anwendung für das safePXV-System ist die<br />

sichere Positionierung von Regalshuttles, die Wartungsarbeiten<br />

oder andere Eingriffe durch menschliches Personal in einzelnen<br />

Gängen ermöglicht, ohne die gesamte Anlage abschalten<br />

zu müssen. Das WCS hat sich unter anderem bei der Positionierung<br />

von große Portalkränen bewährt, die im Hafen die Container<br />

bewegen. Beide Systemkombinationen schaffen mit der<br />

sicheren Positionierung eine solide Grundlage für die zuverlässige<br />

Absicherung komplexer Interaktionen und für einen hohen<br />

Automatisierungsgrad.<br />

Bilder: Pepperl+Fuchs<br />

www.pepperl-fuchs.com<br />

56 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

WANDGEHÄUSE IN NEUER GRÖSSE<br />

Die Wandgehäusereihe Smart-<br />

Panel von OKW bietet Platz für<br />

intelligente Systeme zur komfortablen<br />

Steuerung und Überwachung<br />

der gesamten Gebäudetechnik.<br />

Das neue Smart-Panel<br />

S114 (114 × 114 mm) ergänzt<br />

die Reihe um eine größere,<br />

quadratische Ausführung. Neben<br />

der Montage auf gängigen Unterputz-/Hohlwanddosen mit<br />

einer Einbauöffnung von 61 mm ist nun auch die Montage auf<br />

größeren, internationalen Gerätedosen bis max. 100 × 100 mm<br />

möglich. Gefertigt aus V0-Material ASA+PC in Verkehrsweiß<br />

(RAL 9016) überzeugt das Gehäuse durch seine Optik: Unterteil<br />

hochglanzpoliert, Oberteil mit feiner Oberflächenstruktur<br />

und darüber hinaus die schraubenlose Gehäusemontage mit<br />

Rastfunktion. Die plane, zurückversetzte Fläche zur Schnittstellen-<br />

Integration im Unterteil und das vertieft liegende Bedienfeld<br />

im Oberteil zum Schutz von Folientastaturen, Anzeige- und<br />

Bedienelementen oder Touch-Displays runden das Design ab.<br />

Das Smart-Panel lässt sich mit modifizierten Leitungsöffnungen,<br />

Schnittstellen oder Displayausschnitten, Bedruckungen, Dekorfolien<br />

und EMV-Schutzmaßnahmen oder Laserbeschriftung an<br />

die Anforderungen des Anwenders anpassen.<br />

www.okw.com<br />

MINIATURISIERT UND MIT IO-LINK-<br />

KOMPETENZ NOCH SMARTER<br />

Die Nano-Sensoren von Microsonic im M12-Gehäuse sind ab<br />

sofort mit einem Push-Pull-Schaltausgang ausgestattet. Sie<br />

verfügen über eine IO-Link-Schnittstelle in der Version 1.1 und<br />

Smart Sensor Profile. Neben den gemessenen Abstandswerten<br />

übermittelt die IO-Link-Schnittstelle<br />

zugleich Identifikations-, Status- und<br />

Diagnosewerte. Mit 250 und 350 mm<br />

stehen zwei Tastweiten zur Verfügung.<br />

Nano-Ultraschallsensoren erfassen<br />

berührungslos jegliche Art von<br />

Objekten, sei es fest, flüssig, pulverförmig<br />

oder transparent. Dabei geht<br />

auch hier der Trend zur Miniaturisierung.<br />

Anwender erwarten maximale<br />

Leistung auf kleinstem Bauraum.<br />

Mit einer Gesamtlänge von nur 55 mm inklusive Stecker ist<br />

dieser M12-Ultraschallsensor Angaben von Microsonic zufolge<br />

der kürzeste auf dem Markt. Die kompakte Bauform des<br />

Nano-Ultraschallsensors ist vorteilhaft bei beengten Einbauverhältnissen.<br />

Gleichzeitig präsentiert sich die Gehäusebauform<br />

als kompatibel zu vielen induktiven und kapazitiven<br />

Sensoren. Das erleichtert bei kritischen Anwendungen den<br />

Umstieg auf Ultraschallsensoren.<br />

www.microsonic.de<br />

NEUES RASPBERRY-PI-4-GEHÄUSE<br />

Für Maker-Projekte, Testlabore, Forschungsabteilungen und die industrielle Anwendung<br />

präsentiert Weidmüller seine u-maker Box. Diese ist jetzt auf der Conrad Sourcing Platform<br />

verfügbar. Die u-maker-Box bietet individuell anpassbaren und erweiterbaren Schutz, der in<br />

jeden Schaltschrank und auf jede Hutschiene passt. Mit dem modularen Leergehäuse lässt sich<br />

der Raspberry PI werkzeuglos verpacken und flexibel befestigen. Das neue Basis-Kit bietet<br />

Platz für den Raspberry PI und eine weitere kleine 5,08er-Platine, die sich mit beiliegenden<br />

Schrauben an den passenden Punkten montieren lässt. Die Seitenwände können einfach<br />

entfernt werden, um die Kabel und Stecker der eingebauten Elektronik unterzubringen. Platz für zusätzliche elektronische<br />

Einheiten entsteht durch die flexible Erweiterung der u-maker-Box. Das Gehäuse findet überall einen sicheren Platz: Zwei anclipbare<br />

Halter dienen als Adapter zu handelsüblichem Actioncam-Zubehör wie Magnet-, Klemm- oder Klebehalter.<br />

www.conrad.de<br />

Ketten, Kabel, Konfektionen:<br />

Made in Germany<br />

Als Systemanbieter für elektrische Verbindungstechnik entwickeln und<br />

realisieren wir für Sie Standard- und Sonderlösungen im eigenen Haus –<br />

von der einzelnen Leitung bis zur einbaufertigen Energiekette.<br />

helukabel.com<br />

Hannover Messe <strong>2024</strong><br />

Halle 13, Stand D88


INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

GESCHÜTZT GEGEN DEN HITZETOD<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

In vielen Geräten und Maschinen ist neben einem Überstromschutz ein<br />

zusätzlicher Übertemperaturschutz gefordert. Ein zweipoliger<br />

Kombi-Schutzschalter bietet beides: Integrierte Bimetallauslöser schützen<br />

Geräte und Maschinen zuverlässig vor Überlastströmen. Ein spezielles<br />

Unterspannungsmodul schaltet den Schutzschalter zusätzlich ab, sobald ein<br />

Temperaturschalter den Unterspannungsschaltkreis öffnet.<br />

Elektromotoren und Transformatoren können, im Gegensatz<br />

zu Stromverbrauchern wie Glühlampen, Leuchtstoffröhren<br />

und Heizwiderständen, überlasten. Solche Überlastungen<br />

entstehen beispielsweise in einer Elektrokettensäge,<br />

wenn sie zu dicke oder nasse Baumstämme sägt.<br />

Sind die Überlastungen gering und nur vorübergehend, sind sie<br />

in den meisten Fällen unkritisch. Bei größeren und länger andauernden<br />

Überlastungen besteht jedoch die akute Gefahr,<br />

dass die Wicklung des Motors Schaden nimmt. Grund hierfür ist<br />

der erhöhte Stromfluss, den die Überlastung hervorruft. Dieser<br />

Stromfluss erwärmt den Motor immer weiter und bringt<br />

schließlich die Isolation der Wicklung zum Schmelzen. <strong>Der</strong><br />

Motor stirbt den Hitzetod.<br />

Thomas Schmid, Business Development Manager<br />

Global Distribution & Equipment bei E-T-A<br />

DIREKTE UND INDIREKTE<br />

TEMPERATURERFASSUNG<br />

Übererwärmungen von Motoren lassen sich entweder direkt oder<br />

indirekt erfassen. Bei der direkten Temperaturüberwachung kommen<br />

PTC-Thermistoren oder Bimetall-Temperaturbegrenzer (auch<br />

Thermoschalter genannt) zum Einsatz. Sie erfassen direkt die Temperatur<br />

in beziehungsweise an der Motorwicklung und stellen in<br />

vielen Anwendungsfällen einen ausreichenden Überlastschutz dar.<br />

Da sie die Wicklungstemperaturen des Motors direkt erfassen,<br />

erkennen sie beispielsweise den Ausfall einer Kühlung sehr gut.<br />

Auch bei hohen Umgebungstemperaturen sind sie häufig eine gute<br />

Lösung. Bei der indirekten Temperaturüberwachung mit Schutzschaltern<br />

dagegen wird der Stromfluss in der Zuleitung gemessen.<br />

Die Stromaufnahme des Motors ist dabei ein Maß für seine Erwärmung.<br />

Es gilt: Je höher der Überlaststrom, desto rascher wird die<br />

zulässige Grenztemperatur des Motors erreicht. Entsprechend kürzer<br />

ist demzufolge auch die zulässige Belastungszeit.<br />

58 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


THERMO-BIMETALL ALS AUSLÖSEELEMENT<br />

Die im Bereich Motorschutz am häufigsten eingesetzten Schutzschalter<br />

arbeiten mit Thermo-Bimetallen als Auslöseelemente.<br />

Diese bestehen aus mindestens zwei form- oder stoffschlüssig<br />

verbundenen Metallen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten.<br />

Ihre Funktionsweise: Mit steigender Belastung<br />

des Motors erhöht sich der Stromfluss durch das Bimetall.<br />

<strong>Der</strong> erhöhte Stromfluss bewirkt eine Erwärmung des Bimetalls.<br />

Das Metall mit dem größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten<br />

dehnt sich nun stärker aus als das andere. Als Folge krümmt sich<br />

das Bimetall. Bei einer unzulässig hohen Belastung löst es<br />

schließlich die Schaltmechanik gegen den Druck einer Feder aus.<br />

Grundsätzlich gilt, dass bei der richtigen Auswahl und Auslegung<br />

sowohl Thermistoren und Temperaturbegrenzer als auch<br />

Schutzschalter einen zuverlässigen Überlastschutz von Motoren<br />

gewährleisten. Alle drei Absicherungselemente vertragen hohe<br />

Einschaltstromspitzen und lassen daher Motoren problemlos anlaufen.<br />

Außerdem reagieren sie auf eine Erhöhung der Umgebungstemperatur.<br />

Steigt diese, verkürzen sich die Abschaltzeiten.<br />

Es bleibt die Frage: Was sind die konkreten Gründe eines Geräteoder<br />

Maschinenherstellers zu Gunsten eines Bimetall-Schutzschalters?<br />

Schließlich überwachen sie die Temperatur nur indirekt.<br />

Und das bedeutet, dass im Vorfeld zahlreiche Überlegungen<br />

zur richtigen Dimensionierung des Schutzschalters anzustellen<br />

sind (Nennstromstärke, Kennlinie, Schaltvermögen etc.).<br />

EINSATZ EINES SCHUTZSCHALTERS<br />

KOMBI-SCHUTZSCHALTER<br />

DIENEN GLEICHZEITIG ALS<br />

EIN- UND AUSSCHALTER<br />

In der Praxis geben in aller Regel immer einer der folgenden drei<br />

Gründe – oder eine Kombination aus ihnen – den Ausschlag für<br />

den Einsatz eines Schutzschalters:<br />

Beliebiger Einbauort: Thermistoren und Temperaturbegrenzer<br />

erfassen direkt die Temperatur des Motors. Das heißt, sie müssen<br />

sich auch im oder in unmittelbarer Nähe des Motors befinden.<br />

Anders ist das bei Schutzschaltern. Da sie die Temperatur nur indirekt<br />

über den Stromfluss erfassen, können sie an jeder beliebigen<br />

Stelle in einem Gerät oder in einer Maschine verbaut werden.<br />

Das verschafft Entwicklern große Gestaltungsspielräume. Sie<br />

können den Rückstellknopf des Schutzschalters so auch problemlos<br />

an gut sichtbaren und gut bedienbaren Stellen platzieren.<br />

Zahlreiche Zusatzfunktionen: Die Hauptfunktion eines Schutzschalters<br />

besteht in der Abschaltung schädlicher Überströme.<br />

Doch Schutzschalter können mehr. Sogenannte Kombi-Schutzschalter<br />

dienen gleichzeitig als Ein- und Ausschalter von Geräten<br />

und Maschinen. Ist zusätzlich ein Wiederanlaufschutz nach einer<br />

Spannungsunterbrechung gefordert, besteht die Möglichkeit,<br />

den Kombi-Schutzschalter darüber hinaus mit einer Unterspannungsauslösung<br />

auszustatten. Das reduziert Einzelteile spürbar<br />

und trägt zu einer erhöhten Gesamtzuverlässigkeit bei.<br />

Kundenspezifische Justierungen: Schutzschalter mit Streifen-<br />

Bimetallen als Auslöseorgane sind durch eine Einstellschraube,<br />

die direkt auf die Vorspannung des Bimetalls einwirkt, kundenspezifisch<br />

justierbar. Das bedeutet, die Zeit-/Stromkennlinien<br />

<strong>Der</strong> zweipolige<br />

Kombi-Schutzschalter<br />

schützt Geräte und Maschinen<br />

zuverlässig vor Überlastströmen<br />

und schaltet<br />

zusätzlich ab, sobald die<br />

Temperatur zu<br />

hoch wird<br />

der eingesetzten Schutzschalter lassen sich optimal an die Grenztemperaturkennlinie<br />

der eingesetzten Motoren anpassen. So<br />

lässt sich die Motorleistung optimal ausnutzen.<br />

ZUSÄTZLICHER ÜBERTEMPERATURSCHUTZ<br />

Trotz des bereits umfassenden Überlastschutzes eines Bimetall-<br />

Schutzschalters benötigen bestimmte Geräte und Maschinen einen<br />

zusätzliche Übertemperaturschutz, zum Beispiel zur Überwachung<br />

von Lüftern beziehungsweise Belüftungssystemen. Eine<br />

optimale Lösung ist hier der E-T-A-Kombi-Schutzschalter 3120-N<br />

mit integriertem Unterspannungsmodul. Dieser kommt standardmäßig<br />

immer dann zum Einsatz, um Geräte oder Maschinen gegen<br />

Personenschäden durch unkontrollierte Wiederanläufe nach<br />

einem Spannungsausfall beziehungsweise -abfall zu schützen.<br />

Den zweipoligen Kombischutzschalter 3120-N liefert E-T-A auch<br />

in einer speziellen Ausführung mit sogenanntem „One-Pin“-Unterspannungsmodul.<br />

Bei dieser Ausführung ist der integrierte Unterspannungsauslöser<br />

an nur eine der beiden Hauptstrombahnen<br />

des 3120-N angeschlossen. <strong>Der</strong> zweite Anschluss ist dagegen aus<br />

dem Modul herausgeführt. An diesen Anschluss kann zum Beispiel<br />

ein Temperaturbegrenzer angeschlossen werden. Unterbricht<br />

dieser aufgrund von Übertemperatur den Modulstromkreis,<br />

löst das Unterspannungsmodul anschließend nahezu verzögerungsfrei<br />

den Kombi-Schutzschalter aus. Das Gerät oder die Maschine<br />

kommt so sofort zum Stillstand.<br />

MOTOR-VOLLSCHUTZ BEI FASSPUMPEN<br />

Ein typisches Beispiel für den Einsatz von Kombi-Schutzschaltern<br />

mit „One-Pin-Unterspannungsmodulen“ sind Fasspumpen.<br />

<strong>Der</strong> E-T-A-Schutzschalter 3120-N sorgt hier für einen optimalen<br />

Motor-Vollschutz. Die integrierten Bimetalle trennen die Fasspumpen<br />

bei Überlastströmen zuverlässig von der Versorgungsspannung.<br />

<strong>Der</strong> an das Unterspannungsmodul angeschlossene<br />

Bimetall-Temperaturbegrenzer sorgt für zusätzliche zweipolige<br />

Abschaltungen bei Übererwärmungen, bspw. bei steigenden Umgebungstemperaturen.<br />

Den Kombi-Schutzschalter liefert E-T-A<br />

wahlweise mit Wippen- oder Drucktastenbetätigung. In Profiwerkzeugen<br />

kommt er vorzugsweise mit Drucktastenbetätigung<br />

und Spritzwasserschutz zum Einsatz. Die großen Drucktasten<br />

des 3120-N stellen hier sicher, dass sich der Schalter selbst mit<br />

Arbeitshandschuhen einfach, bequem und sicher betätigen lässt.<br />

Bilder: Aufmacher Klemenso – stock.adobe.com; sonstiges E-T-A<br />

www.e-t-a.de<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 59


INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

KOMPLEXITÄT RUNTER,<br />

EFFEKTIVITÄT RAUF<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Vorkonfektionierte Energieführungen entlasten die Produktion von Maschinen- und<br />

Anlagenbauern. Davon profitiert auch das Unternehmen Aristo Cutting Solutions<br />

GmbH, das hochpräzise Schneidemaschinen herstellt. Da die Leitungsverarbeitung<br />

mit Crimpen und Belegung der Stecker sowie die Befüllung der Energiekettensysteme<br />

vor Ort entfällt, lässt sich Zeit sparen und lassen sich Fehlerquellen reduzieren.<br />

Darüber hinaus sinkt der Aufwand für die Lagerhaltung.<br />

Michael Blass, Geschäftsführer e-kettensysteme bei der igus GmbH, Köln<br />

60 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

Die Energieketten<br />

sitzen auf der<br />

x- und y-Achse der<br />

Schneidemaschinen<br />

und sind auch für<br />

kleine Biegeradien<br />

geeignet<br />

Aristo wurde 1862 als Fabrik für mathematische und vermessungstechnische<br />

Geräte gegründet und gilt mittlerweile<br />

zu den weltweit führenden deutschen Herstellern<br />

großformatiger computergesteuerter Flachbettmaschinen<br />

für Schneideaufgaben. Mit 50 Mitarbeitern beliefert das<br />

Hamburger Unternehmen internationale Anwender aus unterschiedlichsten<br />

Industriebereichen, angefangen bei der Dichtungsindustrie<br />

über die Werbe- bis hin zur Ausweistechnik.<br />

Damals wie heute spielen Qualität, Präzision und Verlässlichkeit<br />

die Hauptrolle.<br />

HERAUSFORDERUNGEN GEMEINSAM LÖSEN<br />

In den Maschinen arbeiten mehrere multifunktionale Werkzeugköpfe<br />

parallel. Ergänzt wird die Baugruppe durch ein intelligentes<br />

Kamerasystem und verschiedene Automatisierungsgrade für<br />

angepasste Prozessoptionen. Die Maschinen lassen sich fernsteuern,<br />

liefern sämtliche benötigten Signale für die Prozesssteuerung<br />

und können nahtlos in automatisierte und getaktete<br />

Fertigungsprozesse integriert werden. So erhält jeder Anwender<br />

das optimale Produkt. Die enge Zusammenarbeit mit den Auftraggebern<br />

liegt auch Jörg Schlüter, Senior President Technology<br />

and Production bei der Aristo Cutting Solutions GmbH, sehr am<br />

FERTIG KONFEKTIONIERTE<br />

ENERGIEFÜHRUNGSSYSTEME<br />

VEREINFACHEN DIE KONSTRUKTION<br />

Herzen: „Je enger wir mit unseren Kunden zusammenarbeiten,<br />

desto präziser lösen wir die Herausforderungen unserer Auftraggeber.<br />

Gemeinsam prüfen wir unsere neuesten Entwicklungen<br />

im Prozesscenter und ergänzen projektspezifische Details. Dadurch<br />

können wir unsere Maschinen unmittelbar auf die Fertigungssysteme<br />

der Anwender auslegen.“ So ist Aristo nun auch in<br />

der Lage, „Large Format Printer“ mit der „LFC“-Serie zu unterstützen.<br />

Die neuen Schneidetische ermöglichen das Bearbeiten<br />

von Formaten über 5 m Breite und 7 m Länge.<br />

Um solch ausgeklügelte Lösungen anbieten zu können, bedarf<br />

es entsprechender Zukaufteile, die die gleiche Qualität bieten und<br />

unkompliziert in der Handhabung sind. Eine schnelle Verfügbarkeit<br />

der Teile ab Lager, kurze Reaktionszeiten sowie der Preis spielen<br />

dabei eine wichtige Rolle. Im Bereich der Energieketten, die<br />

sowohl auf der x- als auch auf der y-Achse des Schneidetisches<br />

Die 360°<br />

Kabeleinführung<br />

Erleben Sie innovative<br />

Kabeleinführungssysteme<br />

live auf der Hannover Messe.<br />

Ihr kostenloses Ticket gibt’s hier:<br />

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unterschiedliche Leitungen aus<br />

allen Richtungen sicher in einem<br />

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INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

01 Die großformatigen computergesteuerten<br />

Flachbettmaschinen bieten einen Arbeitsbereich<br />

von einem bis fünf Metern Breite<br />

02 Vorkonfektionierte Energieketten machen<br />

aufwendige Logistik und Lagerhaltung überflüssig<br />

und gewährleisten eine effiziente Montage<br />

01<br />

03 Die Messer in den Flachbettmaschinen<br />

schneiden selbst harte Materialien wie Alu-Dibond,<br />

wobei auch filigrane Schnittmuster möglich sind<br />

03<br />

02<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

sitzen, fiel die Wahl auf Igus. Das Kölner Unternehmen liefert<br />

bereits seit rund 25 Jahren Leitungen an Aristo. Um die Montage<br />

noch effektiver zu gestalten und Fehlerquellen in der Konfektionierung<br />

auszuschließen, haben sich die Schneideexperten nun<br />

entschlossen, komplette Energieführungssysteme zu beziehen.<br />

GESTIEGENE PRODUKTIVITÄT DURCH<br />

EFFEKTIVE LOGISTIK<br />

Jörg Schlüter betont vor allem die gestiegene Effektivität: „In der<br />

Vergangenheit haben wir beides – Leitungen und Kette – jeweils<br />

getrennt von Igus bezogen und anschließend selbst im Hause<br />

gefertigt. Das war zwar funktional, jedoch logistisch und zeitlich<br />

sehr aufwendig. Dies gilt nicht nur für das Handling, sondern<br />

auch für die Lagerhaltung.“ Mit Igus entfallen all diese Herausforderungen.<br />

In einem eigenen Areal bei Igus lagern mehr als 90.000 Einzelkomponenten,<br />

über 1.300 kettentaugliche Leitungen und geschätzte<br />

6.000 Elektrobauteile. <strong>Der</strong> große Benefit ab Stückzahl 1 ist<br />

die kurze Durchlaufzeit und der damit verbundene Liefertermin<br />

für den Einbau der maßgefertigten Kette, der zeitnah an der<br />

Anlage beim Kunden erfolgen kann. Doch nicht nur ein zügiger<br />

Einbau der anschlussfertigen Energiekette bedeutet für Maschinenbauer<br />

ein erkennbares Plus: Schlanke Lagerhaltung im<br />

eigenen Unternehmen erlaubt auch mehr räumliche Kapazitäten.<br />

Und damit auch automatisch mehr Platz beispielsweise für die<br />

Vormontage neuer Maschinen oder für die Endkontrolle vor der<br />

Auslieferung. Spürbar wird die Ersparnis vorkonfektionierter<br />

Readychains auch für den Einkauf: eine Baugruppe, ein Vorgang,<br />

eine Bestellnummer, ein Wareneingang, ein Geschäftspartner –<br />

die Produktivität steigt.<br />

PROZESSSICHERHEIT ENTSCHEIDET<br />

Gerade die großen Unternehmen unter den Aristo-Kunden legen<br />

laut Technikchef Schlüter großen Wert auf Prozesssicherheit:<br />

„Wir vertreiben unsere Schneidemaschinen weltweit, sowohl an<br />

Kleinunternehmen als auch an Konzerne. Zuverlässigkeit ist hier<br />

das A und O – bei der Lieferung und im Instandhaltungsfall. Auch<br />

Wartungsarbeiten führen wir durch. Was für die im eigenen Haus<br />

produzierte Hard- und Software gilt, erwarten wir auch von allen<br />

zugekauften Teilen.“ Nur so ist der entsprechende Umsatz möglich.<br />

Carsten Jeschke, technischer Verkaufsberater für die E-Kettensysteme<br />

bei Igus, erläutert die Vorteile weiter: „Ein Produkt wie<br />

Readychain funktioniert auch deshalb so gut, weil wir über die<br />

Jahre einen breiten Erfahrungsschatz industrieller Prozesse aufgebaut<br />

haben. Basierend darauf entstehen immer neue Konzepte für<br />

Energieführungen, die sich passgenau in eine Fertigungs- oder<br />

Produktionsstrecke integrieren lassen.“<br />

BEWÄHRTE TECHNIK AUS EINER HAND<br />

Die Energieketten in den Schneidemaschinen enthalten in der<br />

Regel eine Standardbefüllung. Igus steuert jeweils eine E-Kette<br />

der Serie 2400 für die x-Achse bei sowie eine E-Kette der Serie<br />

B15i für die y-Achse zu. Beide sind im Innenradius zu öffnen<br />

und enthalten die bewährten Chainflex-Leitungen. Diese wurden<br />

speziell für die E-Kette entwickelt und gewährleisten eine<br />

Garantie von 4 Jahren. Dafür werden sie im hauseigenen 3.800 m2<br />

großen Labor getestet und müssen hohen Geschwindigkeiten<br />

und Beschleunigungen standhalten sowie langen Verfahrwegen<br />

und extremen Umgebungsbedingungen. „Seit vielen Jahren fertigen<br />

wir Leitungen, die speziell für den dauerbewegten Einsatz<br />

in Energieketten geeignet sind“, ergänzt Technikexperte Jeschke.<br />

„Die Aristo-Kunden können sich darauf verlassen, dass die Leitungen<br />

halten – auch bei hohen Belastungen, kleinen Biegeradien<br />

oder vielen Zyklen. Sie sind äußerst abriebarm und für<br />

maximale Flexibilität bereits ab einem Meter bestellbar.“ Die langjährige<br />

Partnerschaft von Aristo und Igus soll auch künftig intensiv<br />

fortgeführt werden. Ein regelmäßiger Austausch, beispielsweise<br />

wenn eine E-Kette an neue Optionen angepasst werden muss,<br />

garantiert stets zuverlässig arbeitende Schneidemaschinen.<br />

Bilder: Igus<br />

www.igus.de<br />

62 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

APPLIKATIONSSPEZIFISCHE SPE-LEITUNGEN<br />

In seiner<br />

Produktserie<br />

CATLine stellt<br />

SAB Bröckskes<br />

anwendungsspezifisch<br />

optimierte<br />

Single-Pair-<br />

Ethernet-<br />

Leitungen in fünf Varianten vor. Die neu entwickelten<br />

Leitungen halten starken mechanischen Belastungen und<br />

Temperaturen stand und weisen eine hohe Beständigkeit<br />

gegenüber Chemikalien, Ölen und Reinigungsmitteln auf.<br />

Zum Portfolio gehören die beiden auf die steigenden<br />

Datenübertragungsraten in der Automatisierung abgestimmten<br />

Varianten CATLine SPE C-Track und SPE Robot.<br />

Die für den Schleppketteneinsatz spezifizierte CATLine SPE<br />

C-Track verfügt über eine dauerflexible Konstruktion mit<br />

speziell abgestimmter Verseiltechnik. Die Version für den<br />

Robotereinsatz besitzt eine hohe Torsionsfestigkeit von<br />

± 180 °. Beide Modellvarianten sind UL-zertifiziert und<br />

gewährleisten mit Bandbreiten von 1 bis 600 MHz eine<br />

sichere und zuverlässige Datenübertragung. Zudem sind sie<br />

LABS-unkritisch und RoHS-konform. Als weitere SPE-Lösungen<br />

sind die Modelle HT, Rugged und Rail für Hochtemperaturbereiche,<br />

den robusten Innen- und Außeneinsatz sowie<br />

für Schienenfahrzeuge, erhältlich. Alle Leitungen sind als<br />

Single Pair (2 × AWG 26/7) aufgebaut und können je nach<br />

Einsatzgebiet auch als Hybridleitung konzipiert werden.<br />

www.sab-kabel.de<br />

SCHALTSCHRANKKLIMA ÜBERWACHEN<br />

Turck hat seinen Schaltschrankwächter IMX12-CCM runderneuert.<br />

Die Inbetriebnahme der Geräte erfolgt nun mittels<br />

haptischer Tasten statt mittels Lichttaster und ist somit noch<br />

intuitiver. Verbessert wurde außerdem der Temperaturbereich:<br />

mit +25…70 °C lassen sich die Geräte nun auch in Remote-I/O-<br />

Schaltschränken einsetzen, die häufig in Bereichen verbaut<br />

sind, wo es durch benachbarte Anlagen oder Sonneneinstrahlung<br />

heiß werden kann. Turck verbesserte außerdem die<br />

Kompatibilität zu Speisetrennern,<br />

die die Geräte im<br />

Ex-Bereich mit Leistung versorgen.<br />

Neben den hauseigenen<br />

Speisetrennern sind die Schaltschrankwächter<br />

jetzt auch mit<br />

weiteren Fremdgeräten kompatibel.<br />

Neben dem runderneuerten<br />

IMX12-CCM bietet Turck weitere<br />

Schaltschrankwächter für<br />

unterschied-liche Szenarien und<br />

Kundensegmente an. Anwender, die eigene Condition Monitoring<br />

Software auf einem kompakten Gerät betreiben, wählen –<br />

je nach Anforderungen – das IMX-CCM40- oder IMX-CCM50 mit<br />

Linux-Plattform. Wer eine Condition-Monitoring-Plattform<br />

sucht, die ohne Programmierkenntnisse parametriert werden<br />

kann, dem bietet Turck das IMX-CCM60 mit der vorinstallierten<br />

Software-Plattform Siineos. Siineos bietet eine große Auswahl<br />

an fertigen Applikationen, mit denen sich die integrierten<br />

Schnittstellen und Sensoren sowie alle gängigen Netzwerkund<br />

Industrieprotokolle einfach einbinden lassen.<br />

www.turck.com<br />

Besuchen<br />

Sie uns auf der<br />

Hannover Messe<br />

in Halle 11<br />

Stand C15<br />

We keep<br />

your industry<br />

alive<br />

Unsere Leitungen sind die Lebensadern der<br />

Industrie und verteilen Energie dorthin, wo<br />

sie gebraucht wird. Wir liefern zuverlässige<br />

Verbindungen für Ihr Projekt, für Ihr Unternehmen,<br />

für Ihre Branche.<br />

www.lapp.com<br />

Jetzt kostenloses<br />

Messeticket sichern!


SOFTWARE & PROTOTYPING<br />

OFFENES<br />

DATENFORMAT<br />

VEREINFACHT<br />

3D-DRUCKPROZESS<br />

Ein neues Datenformat vereinfacht<br />

die Datenverarbeitung entlang der<br />

Prozesse beim 3D-Druck von Metallen.<br />

Damit lassen sich Fertigung und<br />

Prozesskontrolle in Echtzeit<br />

zusammenführen – nicht nur bei<br />

additiven, sondern auch bei<br />

subtraktiven Verfahren wie der<br />

Mikrostrukturierung.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Für den 3D-Druck von Metallen gibt es vielfältige Verfahren.<br />

Am geläufigsten ist die Laser Powder Bed Fusion (LPBF), in<br />

welcher Laser durch schichtweises Belichten von Metallpulver<br />

ein Werkstück aufbauen. Entlang der Prozesskette<br />

müssen die Konstruktionsdaten hierbei mehrfach umgewandelt<br />

werden. Dabei entstehen teils Datenvolumen im zweistelligen<br />

Gigabyte-Bereich. Sie zu verarbeiten kostet nicht nur Zeit, sondern<br />

bringt selbst moderne IT-Systeme an Grenzen.<br />

Ein Forschungsteam der Lehrstühle für Lasertechnik LLT und<br />

für Digital Additive Production DAP der RWTH Aachen University<br />

sowie des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT in Aachen hat<br />

eine praktikablere Lösung entwickelt. Das neue Open-Vector-Format<br />

beschleunigt den 3D-Druck, erlaubt verteilte Datenverarbeitung<br />

und vereinfacht neben der Anlagenskalierung auch die Steuerung<br />

größerer Anlagenparks. Das ist Industrie 4.0 in der Praxis.<br />

WARUM EIN NEUES DATENFORMAT?<br />

<strong>Der</strong> Bedarf an einem neuen Datenformat erschließt sich beim<br />

Blick auf die Abläufe in der LPBF-Prozesskette. Nach der Konstruktion<br />

mit einem CAD-Programm müssen die Bauteilkonturen<br />

im zweiten Schritt in kleinste geometrische Strukturen umgewandelt<br />

werden. In der Regel sind das Dreiecke. Anschließend<br />

folgt das virtuelle Einpassen des Bauteils in den Bauraum, wobei<br />

es so gedreht und gegebenenfalls mit anderen Teilen im virtuellen<br />

Bauraum angeordnet wird, um dessen Volumen optimal zu<br />

nutzen. In diesem Schritt wird die Konstruktion außerdem durch<br />

etwaige Stützstrukturen abgesichert. Bis hierher werden die Daten<br />

im Prozess als dreidimensionale Koordinaten geführt. Es folgt<br />

das sogenannte Slicing, welches die 3D-Struktur in tausende 2D-<br />

Schichten für den LPBF-Prozess übersetzt. Denn LPBF-Anlagen<br />

Petra Nolis M.A., Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, Aachen<br />

breiten nach jeder Laserbelichtung ein frisches Pulverbett aus,<br />

fixieren darin per Laser die vorgesehene Bauteilstruktur und gehen<br />

dann zur nächsten Schicht über. Neben den 2D-Konturen<br />

der jeweiligen Schicht setzt dieser Prozess präzise Anweisungen<br />

zur Maschinensteuerung voraus.<br />

An diesem Punkt ergibt sich der Bedarf: Denn während für 3D-<br />

Konstruktionsdaten ausreichend Formate existieren, werden die<br />

Daten nach dem Slicing vor allem über proprietäre Lösungen der<br />

jeweiligen LPBF-Anlagenhersteller verarbeitet. Das liegt auch daran,<br />

dass standardisierte Lösungen anderer Bereiche, wie das<br />

DAS OPEN VECTOR FORMAT<br />

BIETET VOLLEN ZUGRIFF<br />

AUF DIE GEOMETRIEDATEN<br />

Format G-Code für CNC-Maschinen oder das CLI-Format (Common<br />

layer interface) für den 3D-Druck nur bedingt nutzbar sind.<br />

So basiert G-Code auf der Speicherung der Koordinaten im Textformat<br />

(ASCII), wodurch die Datenvolumen schnell auf einige<br />

10 GB anschwellen. Entsprechend zeitaufwändig ist die Verarbeitung<br />

dieser Datenmengen.<br />

WAS KANN DAS NEUE FORMAT?<br />

Die neue Lösung Open Vector Format OVF bietet zunächst einmal<br />

offene Strukturen, sodass die Nutzer vollen Zugriff auf die<br />

Geometriedaten haben. Diese werden in einem am Fertigungsprozess<br />

orientierten Vektorformat gespeichert; das reduziert den<br />

Umfang der Dateien gegenüber dem Textformat drastisch. Zusätzlich<br />

lassen sich im neuen OVF Fertigungsinformationen wie<br />

zum Beispiel die Laserleistung oder die Delay-Zeiten beim Scanprozess<br />

speichern. Bei Mehrstrahlanlagen wird zudem die sogenannte<br />

Scan-Feed-Allocation festgelegt, also die Aufteilung auf<br />

64 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


SOFTWARE & PROTOTYPING<br />

Individuelle<br />

Lösungen<br />

für Ihre<br />

Anwendung<br />

01 Bislang werden beim<br />

metallischen 3D-Druck<br />

für CAD, CAM und<br />

Nacharbeit verschiedene<br />

Datenformate genutzt<br />

02 Mit dem Open Vector<br />

Format OVF lassen sich<br />

sowohl additive als auch<br />

abtragende Prozesse über<br />

das Netzwerk steuern<br />

mehrere Strahlquellen. Im Detail basiert das Format auf der Open-Source-Technologie Protocol<br />

Buffers, die auch Google für strukturierte Daten nutzt. Protocol Buffers definiert eine Interface<br />

Description Language (IDL), die zur Definition der OVF-Daten genutzt wurde. Das Format<br />

ist für sechs von Google unterstützte Programmiersprachen lesbar, 30 weitere Sprachen<br />

können ebenfalls damit arbeiten. Es basiert auf Binärdaten. Für den 3D-Druck ist die schichtweise<br />

Verarbeitung der Daten wichtig, was die Steuerung über ein Netzwerk ermöglicht und<br />

so die lokale Datenhaltung stark reduziert. Experimentelle Vergleiche zeigen, dass das neue<br />

Format in ähnlicher Geschwindigkeit verarbeitet wird wie proprietäre Formate der Maschinenhersteller<br />

– und damit erheblich schneller als andere offene Formate wie G-Code.<br />

preiswert<br />

rostbeständig<br />

präzise<br />

kompakt<br />

PROZESSÜBERWACHUNG EINBINDEN,<br />

STEUERUNG ÜBER NETZWERKE<br />

Stärken hat das OVF auch bei der Prozessüberwachung: Um die Kontur des Werkstücks im Zuge<br />

der Bearbeitung an Soll-Daten abzugleichen, müssen einerseits der Zugriff auf die Konstruktionsgeometrie<br />

gewährleistet und andererseits die Vergleichsmöglichkeit mit Daten der<br />

3D-Vermessung gegeben sein. Hier liegt eine zentrale Motivation für die Entwicklung des neuen<br />

Formats: OVF erlaubt es Systementwicklern, LPBF-Anlagen mit einer Bildverarbeitung ihrer<br />

Wahl zu koppeln und die Daten zu verknüpfen. Das dient nicht nur der Qualitätssicherung,<br />

sondern erleichtert obendrein den Leistungsvergleich verschiedener LPBF-Anlagen. Diese<br />

Option besteht auch dann, wenn mehrere LPBF-Systeme samt Prozessüberwachung über ein<br />

Netzwerk gesteuert werden.<br />

ANWENDUNG IN DER MIKROSTRUKTURIERUNG<br />

<strong>Der</strong> automatisierte Vergleich von Soll- und Ist-Daten und das Unterstützen der Maschinensteuerung<br />

über das Netzwerk sind auch für ablative Verfahren wie der Laser-Mikrobearbeitung<br />

relevant. Aus diesem Grund interessieren sich auch Forscherinnen und Forscher der<br />

RWTH Aachen und des Fraunhofer ILT jenseits der Additiv-Community für den Einsatz des<br />

OVF-Formats. Ein Beispiel ist das Multistrahlverfahren, das simultan viele kleine Löcher bohrt.<br />

Ein Kamerasystem prüft anschließend, ob diese durchgängig gebohrt sind oder noch Materialreste<br />

stehen. Durch den Vergleich der Kameradaten mit der Sollgeometrie lässt sich so entscheiden,<br />

ob und wo Nacharbeit nötig ist. Die Anweisungen für die Nacharbeit lassen sich<br />

dann direkt in OVF programmieren.<br />

FÜR DIE COMMUNITY, MIT DER COMMUNITY<br />

Offenheit war den Programmierinnen und Programmierern im Projekt ein wichtiges Anliegen.<br />

Es geht darum, als Forschende aus Basis des Inputs der 3D-Community eine optimale, herstellerunabhängige<br />

Lösung zu entwickeln. Die Definition des Formats ist daher auf GitHub<br />

verfügbar. Dort sind auch Tools hinterlegt, um andere Formate in OVF zu konvertieren. Obendrein<br />

findet sich auf der Plattform Validierungssoftware, mit der sich OVF-Datensätze überprüfen<br />

lassen. Zudem ist ein Slice-Viewer geplant, der die einzelnen Schichten visualisiert.<br />

Das neue Format ist in den Laboren an der RWTH Aachen und des Fraunhofer ILT bereits<br />

im Einsatz. Die Forschenden sind mit Herstellern von 3D-Aufbereitungssoftware sowie mit<br />

Scanner-Herstellern im Gespräch, die das Format in ihre Software integrieren wollen. Zum<br />

Open Vector Format auf GitHub gelangen Sie über bit.ly/3VefljG<br />

Bilder: Aufmacher Fraunhofer ILT, Aachen / Volker Lannert, sonstige Fraunhofer ILT, Aachen<br />

www.ilt.fraunhofer.de<br />

Schienenführungen<br />

von Dr. TRETTER ®<br />

CAD-Daten zum<br />

Herunterladen<br />

Am Desenbach 10+12<br />

73098 Rechberghausen<br />

fon +49 7161 95334-0<br />

mail info@tretter.de<br />

www.tretter.de


SOFTWARE & PROT0TYPING<br />

CLOUD-BASIERTE LÖSUNG ZUR REDUZIERUNG<br />

DES ENERGIEVERBRAUCHS<br />

Die nach wie vor hohen Energiepreise sind für viele Unternehmen eine<br />

ernsthafte Bedrohung ihrer Wettbewerbsfähigkeit. ABB bietet mit dem<br />

ABB Ability Energy Manager eine Cloud-basierte Plattform, die es<br />

Unternehmen ermöglicht, ihren Energieverbrauch kontinuierlich zu überwachen und systematisch zu optimieren. Durch den<br />

Einsatz der Softwarelösung lassen sich umfassende Einsparpotenziale identifizieren. Dies trägt nicht nur zur Kosteneinsparung<br />

und Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit bei, sondern unterstützt auch die Reduzierung von CO 2<br />

-Emissionen. <strong>Der</strong> ABB Ability<br />

Energy Manager bietet umfassende Funktionen zur Echtzeitüberwachung des Energieverbrauchs, zur Erstellung von Berichten,<br />

zur Identifizierung von Einsparpotenzialen und zur Verwaltung von Energieverträgen. Dank seiner Skalierbarkeit kann er sowohl<br />

bei einzelnen Betriebsstätten als auch für die gleichzeitige Überwachung mehrerer Standorten eingesetzt werden. Das System<br />

kann flexibel an die individuellen Anforderungen des Unternehmens angepasst werden und ist für den Einsatz in den unterschiedlichsten<br />

Anwendungen ausgelegt, etwa für Industrieanlagen, im Gebäudemanagement oder in Rechenzentren. Auf dem<br />

ABB Ability Marketplace können Unternehmen den Energy Manager kostenlos testen und erwerben.<br />

www.abb.com<br />

3D-TOOL: NEUE VERSION<br />

<strong>Der</strong> 3D-Tool CAD-Viewer<br />

ist ein universelles<br />

Werkzeug für die<br />

unternehmensweite<br />

Beurteilung und<br />

Abstimmung von<br />

3D-Konstruktionen. Die<br />

neue Version zeichnet<br />

sich durch eine Reihe spannender Funktionen aus, die eine<br />

Steigerung der Produktivität ermöglichen. Dazu gehören die<br />

automatische Generierung von Stücklisten (BOM) und benutzerdefinierten<br />

Berichten mit Modellübersichten, Maßen und<br />

Gewichten. Diese können in den Formaten PDF, RTF und HTML<br />

ausgegeben werden. Darüber hinaus wurden die 3D-Messfunktionen<br />

erweitert. Anwender können nun Konturlängen und<br />

Massenschwerpunkte von Modellen und Bauteilen ermitteln<br />

sowie Schnittpunkte und Kantenmittelpunkte als Messreferenz<br />

wählen. Bei der Beurteilung von 3D-Konstruktionen spielt die<br />

Wandstärkenanalyse eine wichtige Rolle. Hier bietet die neue<br />

Hauptversion eine bis zu 50 Prozent schnellere Analyse und mit<br />

der Kugelmethode eine weitere Berechnungsmethode für<br />

Wandstärken. Version 16 ermöglicht eine flexiblere Anordnung<br />

von 3D-Notizen auf Flächen, Kanten, Punkten und Kreismittelpunkten.<br />

Außerdem vereinfacht die manuelle Eingabe des<br />

Blickwinkels die Ausrichtung der dreidimensionalen Anzeige.<br />

Die Entwickler haben zudem das Menü im 3D-Modus übersichtlicher<br />

gestaltet, um die Navigation durch die umfangreichen<br />

Funktionen des Programms zu erleichtern.<br />

www.3d-tool.de<br />

APP FÜR DIE DATENBRILLE<br />

PTC hat eine App für die Apple Vision Pro herausgebracht. Sie<br />

verwandelt flache Bildschirm-Modelle in virtuelle Produkte,<br />

die Entwickler erkunden, auseinandernehmen und prüfen<br />

können, als wären sie bereits hergestellt. Die App synchronisiert<br />

sich automatisch mit dem Cloud-nativen Onshape<br />

CAD- und PDM-System auf dem iPad. Alle Änderungen, die<br />

hier vorgenommen werden, visualisiert Onshape Vision in<br />

Echtzeit. Bei der ersten Nutzung zeigt die App einige<br />

exemplarische CAD-Modelle. Eigene Produktentwürfe<br />

werden dargestellt, sobald ein iPad, auf dem diese gespeichert<br />

sind, mit der<br />

Apple Vision Pro<br />

verbunden ist.<br />

Dann können Nutzer<br />

ihr CAD-Modell<br />

verändern, im<br />

Raum bewegen,<br />

vergrößern und<br />

verkleinern. In realer Größe lässt es sich in dem Kontext und<br />

an dem Ort visualisieren, an dem es später genutzt werden<br />

soll, um seine Passform und Funktionen zu testen. So kann<br />

die Onshape Vision App den Bau von physischen Prototypen<br />

und deren Transport überflüssig machen. CAD-Modelle<br />

können als realistische 3D-Bilder mit Entwicklern rund um<br />

den Globus gemeinsam betrachtet und geprüft werden, als<br />

würden sich alle in einem Raum befinden. Kommentare<br />

können direkt in die App eingeben werden.<br />

www.ptc.com<br />

SIEMENS UND UL SOLUTIONS OPTIMIEREN DEN ZERTIFIZIERUNGSPROZESS<br />

Zum ersten Mal wurde ein Industrieprodukt für die Vereinigten Staaten zertifiziert,<br />

nachdem einige der erforderlichen Tests digital simuliert und die Ergebnisse nur noch<br />

durch physische Tests bestätigt wurden. Möglich wurde dieser Fortschritt durch die<br />

Zusammenarbeit von Siemens mit UL Solutions. Das Ergebnis der erfolgreichen Zertifizierung<br />

belegt die Präzision und Zuverlässigkeit der Simulation mit digitalen Zwillingen.<br />

Bislang erfordert die Produktzertifizierung umfassende physische Tests. Die Simulation auf<br />

Basis des digitalen Zwillings ist die Antwort auf die besondere Herausforderung und den<br />

Kostenfaktor von Prüfständen und zertifizierten Laboren, wenn es um Komponenten der<br />

Hochleistungselektronik geht. Siemens und UL Solutions haben hier einen Paradigmenwechsel<br />

eingeleitet. Die Produkte müssen nicht mehr alle Tests physisch durchlaufen, der Prozess integriert nun nahtlos die Funktionen<br />

des digitalen Zwillings von Siemens. UL Solutions leitet diesen transformatorischen Ansatz und navigiert mit seiner Expertise durch<br />

den Zertifizierungsprozess.<br />

www.siemens.com<br />

66 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


SOFTWARE & PROT0TYPING<br />

NAHTLOSER DATENAUSTAUSCH<br />

VON 3D-MODELLEN<br />

Camtex stellt die neue<br />

3DxSUITE EX10 vor. Sie<br />

ermöglicht den nahtlosen<br />

Datenaustausch von<br />

3D-Modellen durch<br />

1:1-Übersetzung semantischer<br />

PMI, verbesserte<br />

Validierung, plattformunabhängige<br />

Berichte dank<br />

HTML und 3D-PDF sowie aktuelle STEP- und QIF-Schnittstellen.<br />

Neben Funktionen zur Reparatur und Vereinfachung von<br />

3D-Modellen bringt die Software in der Version EX 10 weitere<br />

aktuelle Tools mit, die die Kompatibilität der CAD-Daten<br />

erhöhen. 3DxSUITE übersetzt semantische PMI originalgetreu,<br />

wobei während der Konvertierung die Struktur im CAD-Zielsystem<br />

erhalten bleibt. Dadurch können die PMI im weiteren<br />

Verlauf fehlerfrei verarbeitet werden. In der Version EX10 wird<br />

ein breiteres Spektrum an semantischen Informationen unterstützt<br />

und ihre Korrektheit mit einem PMI-Checker umfassend<br />

geprüft. Zudem hat Camtex den grafischen PMI-Export für Creo<br />

Parametric implementiert. Das Programm führt zudem den<br />

Drawing Validator zur Erkennung von Abweichungen in 2D-<br />

Zeichnungen und zahlreiche Verbesserungen des CAD-Validators<br />

zur Identifizierung von Unterschieden in 3D-Modellen ein. Er<br />

enthält jetzt eine Funktion zum Ausrichten der Geometrie vor<br />

der Prüfung, die gewährleistet, Abweichungen auch bei unterschiedlichen<br />

Modellausrichtungen zu erkennen.<br />

www.camtex.de<br />

ARTIKELDATEN SCHNELLER IM ZUGRIFF<br />

Mit Eplan eStock – der Cloud-basierten Artikelverwaltung<br />

zur Eplan Plattform – lassen sich Artikeldaten wie Spannungen,<br />

Ströme, Datenblätter oder Artikelbezeichnungen im<br />

Browser pflegen. Zugriff auf die dort gepflegten Daten haben<br />

User bereits seit der Version 2023. Das vereinfacht die<br />

Kollaboration und reduziert Abstimmungszeiten sowie<br />

Medienbrüche. Damit werden die Daten konsistenter und<br />

hochwertiger – schließlich entfällt eine Mehrfach-Eingabe.<br />

Mit der direkten Anbindung an das Eplan Data Portal<br />

erhalten Anwender<br />

Zugriff auf<br />

über 1,5 Mio.<br />

Artikeldaten in<br />

eStock. Kontinuierlich<br />

laden die<br />

im Data Portal<br />

beteiligten<br />

Komponentenhersteller<br />

ihre neuen<br />

beziehungsweise<br />

aktualisierten Daten hoch und der Pool an Gerätedaten<br />

wächst ständig. Bei der Nutzung der Artikeldaten aus der<br />

Cloud haben die Entwickler von Eplan ebenfalls auf Effizienz<br />

geachtet. Es werden systemseitig nur Änderungen auf Basis<br />

des letzten Zugriffs auf eStock auf den lokalen Rechner<br />

heruntergeladen. Das beschleunigt den Zugriff auf die Daten<br />

erheblich. Zudem lassen sich jetzt Artikel aus dem Eplan<br />

Data Portal in eStock importieren.<br />

www.eplan.de<br />

ÖKOSYSTEM FÜR DIALOG<br />

UND INNOVATIONEN<br />

Dassault Systèmes und<br />

das Fraunhofer-Institut<br />

für Entwurfstechnik<br />

Mechatronik IEM haben<br />

mit dem Engineering<br />

Collaboration Network<br />

(ECN) ein Netzwerk zur<br />

Förderung von Industrie<br />

4.0-Projekten gestartet.<br />

Ausgewählte Organisationen erhalten kostenlosen Zugriff auf<br />

die 3D-Experience Plattform in der Cloud, um gemeinsam<br />

Demonstrationslabore für Industrie 4.0-Anwendungsfälle zu<br />

entwickeln. Ziel ist, kleine und mittelständische Unternehmen<br />

(KMU) sowie Start-ups auf ihrem Weg zu neuen digitalen<br />

Geschäftsmodellen zu unterstützen. Dassault und das<br />

Fraunhofer IEM bilden als Ecosystem-Provider die Basis des<br />

ECN. In zweiter Instanz folgen Testbed-Operators. Das sind<br />

Unternehmen und Institute, die anhand der Plattform<br />

Lösungsdemonstratoren für Anwendungsfälle aus dem Digital<br />

Engineering entwickeln. Dank des SaaS-Formats in der Cloud<br />

entfallen Investitionen in Server und weitgehend auch<br />

Wartungsaufwand für Hard- und Software. Voraussetzung<br />

für die unentgeltliche Nutzung der Software ist, die Praxisbeispiele<br />

mit anderen Mitgliedern zu teilen und als direkte<br />

Anlaufstelle für die dritte Ebene, die Testbed-Partner, zu<br />

fungieren. Hier können die präsentierten Technologien<br />

getestet und gemeinsam mit den Operatoren ein Proof of<br />

Concept für deren Implementierung erarbeitet werden.<br />

www.3ds.com<br />

www.ecn-online.com<br />

KISSsoft Features<br />

▪ Systemberechnungen mit KISSdesign<br />

▪ Entwicklungsumgebung für SKRIPT<br />

▪ Zusätzliche Stirnradfestigkeitsberechnungen<br />

▪ Neueste Kegelradnormen ISO 10300, DIN 3965<br />

▪<br />

Leistungsfähige 3D-FEM-Berechnung für<br />

Zahnfussspannungen<br />

Anfragen für eine Testversion über www.kisssoft.com<br />

KISSsoft AG<br />

A Gleason Company<br />

T. +41 55 254 20 50<br />

info@kisssoft.com<br />

NEU<br />

Release<br />

<strong>2024</strong><br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 67


SPECIAL AUTOMATION<br />

PRODUKTIVITÄT<br />

IM FELD STEIGERN<br />

Industrielle Kommunikation – vor allem im Feld – muss eine sichere<br />

Datenübertragung bis zum letzten Sensor leisten können, die on top mehr<br />

Verfügbarkeit und eine flexiblere Automatisierung bietet. Die Grundanforderungen<br />

der Industrie nach Produktivitätssteigerungen durch Kostenreduzierungen<br />

und hohe Verfügbarkeiten sowie das Thema einer intelligenten und flexiblen<br />

Produktion können damit erfüllt werden.<br />

SPECIAL<br />

Wie können Fertigungsprozesse optimiert werden?<br />

Eine Antwort heißt IO-Link Safety: Das herstellerunabhängige,<br />

standardisierte Kommunikationssystem<br />

IO-Link ist zu einem System weiterentwickelt,<br />

das mit all seinen bekannten Vorteilen auch für die funktionale<br />

Sicherheit eingesetzt werden kann. Hersteller bieten heute<br />

Matthias Wolfer, Produktmanager Controller,<br />

Pilz GmbH & Co. KG, Ostfildern<br />

aktuell Systemlösungen für IO-Link Safety (IOLS) an. Das Kommunikationsprotokoll<br />

ist in der Norm IEC 61139-2 weltweit standardisiert<br />

und bietet höchste Sicherheit bis zu PL e nach<br />

EN ISO 13849-1 (bzw. SIL 3 nach IEC 61508/62061). Auch die Integration<br />

von Sicherheitssensoren und -aktoren ist bei IO-Link<br />

Safety-Systemen grundsätzlich in jedes bestehende Feldbussystem,<br />

unabhängig von übergeordneten Systemen, möglich.<br />

Eine sichere Datenkommunikation sowie schnelle Installation<br />

und auch eine möglichst geringe Lagerfläche sind weitere Anforderungen<br />

der Anwender. Die Lösung stellen komplette IO-Link<br />

Safety-Systeme mit Master, Sensoren, Feldgeräten sowie Konfigurationstool<br />

dar. Als einer der ersten Anbieter hat zum Beispiel<br />

68 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


SPECIAL AUTOMATION<br />

01<br />

01 Als Schnittstelle zur Sicherheitssteuerung ermöglicht<br />

der IO-Link Safety Master PDP67 IOLS die bidirektionale<br />

Kommunikation bis in die Feldebene<br />

02 IOLS kann bei optoelektronischen Geräten die Sicherheit<br />

durch eine spezifische Diagnose erheblich optimieren: Über<br />

eine Einzelstrahlauswertung wird jeder inaktive Lichtstrahl<br />

sofort erkannt<br />

03 Die Taster-Unit PITgatebox ermöglicht die Verbindung<br />

zur Sicherheitszuhaltung PSENmlock, ohne dass weitere<br />

Ports am IOLS Master belegt werden<br />

02<br />

Pilz ein solches Komplettpaket – in vielerlei Hinsicht passend,<br />

sprich: für unterschiedlichste Anwendungen in unterschiedlichsten<br />

Branchen.<br />

03<br />

EFFIZIENTE KOMMUNIKATION<br />

IM FELD MIT DEM MASTER<br />

<strong>Der</strong> IO-Link Safety-Master wird dezentral im Feld eingesetzt,<br />

wodurch sich die Kabellänge reduziert und bereits wesentlicher<br />

Platz eingespart wird. Durch die Punkt-zu-Punkt-Kommunikation<br />

ist die Verdrahtung der Sicherheitssensoren auch deutlich<br />

einfacher umzusetzen. Gleichzeitig ist das System flexibel nutzbar,<br />

denn anbinden lassen sich sowohl übliche Sicherheitssensoren,<br />

IO-Link Safety-Sensoren sowie IO-Link Geräte. Und da<br />

die Kommunikation grundsätzlich immer über ungeschirmte<br />

Kabel läuft und IO-Link Safety industrieübliche Anschlüsse nutzt,<br />

wird weniger Kabel benötigt. Installation und Gerätetausch sind<br />

damit Herausforderungen von gestern: In tatsächlich weniger als<br />

einer Minute ist der Anschluss einer Standard-M12-Verbindung<br />

möglich; bei einer herkömmlichen Verdrahtung ist hingegen mit<br />

über einer Stunde Zeit zu rechnen. Die Verbindungen sind weniger<br />

anfällig für Verdrahtungsfehler, und da die IO-Link Safety-<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 69


SPECIAL AUTOMATION<br />

<strong>04</strong><br />

<strong>04</strong> IO-Link gewährleistet eine einfache, zeitsparende<br />

Integration der Zugangsabsicherung und Absicherung<br />

von Schutztüren<br />

05 Die IO-Link-Systemlösung von Pilz umfasst Master,<br />

Sensoren sowie Feldgeräte und passendes Zubehör<br />

05<br />

soll. Damit können klassische Sicherheitssensoren wie Sicherheitsschalter,<br />

Türzuhaltungen oder Not-Halt-Geräte und so weiter<br />

angeschlossen werden. Auch OSSD- (Output Signal Switching<br />

Device-) Signale können so verarbeitet werden. Die Pilz-Lösung<br />

bietet hier gleich vier FDIO-Ports. Eine hohe Flexibilität mit Blick<br />

auf die Anschlussmöglichkeiten ist durch den IO-Link Safety<br />

Master somit gegeben.<br />

ANWENDUNG: MATERIALTRANSPORT<br />

Ganz anderen Anforderungen muss sich das sichere Kommunikationsprotokoll<br />

stellen, wenn es etwa um Fertigungszellen im<br />

Bereich Materialtransport mit einer integrierten Robotik geht.<br />

Dort müssen Zugang und Schutztüren gut abgesichert und<br />

überdies Maschinenstillstandzeiten minimiert werden. Die IO-<br />

Link Kommunikationstechnologie gewährleistet auch hier eine<br />

einfache, zeitsparende Integration der Zugangsabsicherung<br />

IOLS-GERÄTE VERFÜGEN<br />

ÜBER EINE FUNKTION ZUR<br />

SELBSTDIAGNOSE, DIE EINEN<br />

POTENZIELLEN MASCHINEN-<br />

STILLSTAND VORHERSEHEN<br />

SPECIAL<br />

Technologie gleich die Daten für die Diagnose mitliefert, kann<br />

es sofort erkannt werden, wenn ein Gerät am falschen Port angeschlossen<br />

wurde, und der Fehler behoben werden. Ein weiterer<br />

Vorteil dieser Kommunikationstechnologie ist es, dass alle Geräte<br />

in der verketteten Anlage eigenständig identifiziert und parametriert<br />

werden. Das sichere Kommunikationsprotokoll IO-Link<br />

Safety optimiert so die Installations-, Inbetriebnahme- und<br />

Wartungszeiten deutlich, denn es reduziert die hierfür benötigten<br />

Zeiten. Ausfallzeiten, zum Beispiel bei notwendigen Reparaturen,<br />

lassen sich erheblich verkürzen und die Wartung vorausschauend<br />

planen.<br />

ANWENDUNG: VERKETTETE ANLAGEN<br />

Ein, zwei Blicke auf die Praxis zeigen, wie IO-Link Safety Mehrwert<br />

bringen kann: beispielsweise in einer verketteten Verpackungsanlage,<br />

wo häufig mehrere Sensoren im Einsatz sind. Die<br />

brauchen Platz, vor allem für die Verkabelung, und ziehen einen<br />

insgesamt hohen Installationsaufwand nach sich. An insgesamt<br />

acht Ports des IO-Link Safety Master von Pilz können Sensoren<br />

angeschlossen werden. An vier IOLS-Ports können dabei sowohl<br />

IOLS-Sicherheitssensoren als auch IO-Link Standardsensoren<br />

angeschlossen werden. Um die Redundanz der Safety sicherzustellen,<br />

sind zweikanalige Anschlussmöglichkeiten unerlässlich:<br />

Mit sogenannten FDIO-Ports (Failsafe Digital Input Output)<br />

kann der Anwender zwischen einem sicheren Eingang oder<br />

einem sicheren Ausgang wählen und ob dieser zweikanalig sein<br />

und Absicherung der Schutztür(en) und überwacht gleichzeitig<br />

die Anwendung smart: Daten von Sicherheitslichtgittern können<br />

ausgewertet werden, etwa Informationen über den Temperaturzustand<br />

der Sensoren, was schnelle Rückschlüsse auf die<br />

Umgebungstemperatur zulässt. Zu warm? Zu kalt? Mögliche<br />

Temperaturschwankungen über das normale Maß hinaus sind<br />

so früh genug erkennbar, bevor sie Einfluss auf die Produktion<br />

nehmen können.<br />

DEN OUTPUT STEIGERN<br />

IO-Link Safety kann auch die Produktivität unterstützen: IOLS-<br />

Geräte verfügen über eine Funktion zur Selbstdiagnose, die<br />

einen potenziellen Maschinenstillstand vorhersehen, indem sie<br />

Information über den Ist-Zustand bereitstellen. Beispielsweise<br />

können Informationen darüber, wie häufig die Wartungstür geöffnet,<br />

der Not-Halt betätigt oder in Lichtgitter eingegriffen wurde,<br />

in der übergeordneten Steuerung erfasst werden. „Gewusst,<br />

wo“ kann bei Reparatur und Wartung erhebliche Vorteile bringen.<br />

Ob flexiblere Anschlussmöglichkeiten, eine vereinfachte<br />

Installation oder eine rasche Diagnose – IO-Link Safety punktet<br />

bei Effizienz und Sicherheit für verkettete Anlagen in unterschiedlichsten<br />

Einsatzbereichen.<br />

Bilder: <strong>04</strong> Monty Rakusen/Cultura/Getty Images, sonstige Pilz<br />

www.pilz.com<br />

70 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


SPECIAL AUTOMATION<br />

KONFIGURATION AUTOMATISIEREN UND KNOW-HOW SICHERN<br />

<strong>Der</strong> neue Project Builder für die Plattform Engineering Base von Aucotec<br />

kann die Anlagenkonfiguration nochmals erleichtern. Das Tool instruiert den<br />

Advanced Typical Manager über die passende Auswahl von Typicals. Bisher<br />

mussten Projektierende zur Eingrenzung geeigneter Typicals entweder selbst<br />

Kenntnisse über sie besitzen oder Fachleute hinzuziehen. <strong>Der</strong> Project Builder<br />

dagegen lässt sich mit Hilfe von Bedingungen und Regeln für jeden Anlagentyp<br />

konfigurieren, sodass er das erforderliche Typical-Know-how für definierte<br />

Projekte hat. Da er zudem die Bestandteile der Advanced Typical Manager (ATM)<br />

Bausteine kennt, weiß er automatisch, wo welcher passt. Das beschleunigt<br />

das „Zusammenklicken“ von Anlagenprojekten und steigert die Datenqualität,<br />

da Fehlinterpretationen der kryptischen Typical-Namen nicht mehr passieren<br />

können. Gleichzeitig ist Hilfestellung durch Spezialisten mehr nötig. Nutzer können außerdem ihre eigene Bedienoberfläche<br />

definieren. <strong>Der</strong> Konfigurator legt das Projekt eigenständig an, dann füllt es der ATM nach Vorgabe des Project Builders mit den<br />

passenden Typicals. Anschließend übernimmt das Tool erneut die Führung und startet automatisierte Folgeaktionen, zum Beispiel<br />

Klemmenpläne generieren, Inhaltsverzeichnisse anlegen oder die Dokumentationsstruktur anpassen.<br />

www.aucotec.com<br />

BEWEGUNGSLÖSUNG<br />

FÜR DAS WAFER<br />

HANDLING<br />

Ob im Standard-, Warpageoder<br />

Edge-Contact-Verfahren<br />

– die Wafer-Aligner HPA<br />

richten Wafer mit einem<br />

Durchmesser von 2 bis 12“<br />

zuverlässig aus. Hiwin<br />

erweitert damit sein Produktportfolio<br />

um eine Standard-<br />

Bewegungslösung für das<br />

Wafer-Handling in der Halbleiterfertigung.<br />

Ausgestattet<br />

Plug&Play-Getriebe<br />

für die Automatisierung<br />

Unsere einbaufertigen Plug&Play-Getriebe verbinden<br />

exzellente Performance mit maximaler Anwenderfreundlichkeit<br />

und sorgen für enorme Effizienzsprünge in Ihrer<br />

Produktion. Noch nie war Automatisierung so einfach.<br />

mit einem Lasersensor,<br />

unterstützt der Wafer-Aligner<br />

Anwender bei der Ausrichtung<br />

von transparenten, transluzenten<br />

und undurchsichtigen<br />

Wafern. Dafür arbeiten drei<br />

bewegte Hiwin-Achsen mit<br />

Spindelantrieb zur Waferzentrierung<br />

und Winkelausrichtung<br />

mit einer Genauigkeit<br />

von ± 0,1 mm und einer<br />

Winkelgenauigkeit von ± 0,2 °.<br />

Je nach Aligner-Modell kommt<br />

hierfür eine X-Y- oder X-Z-Einheit<br />

zum Einsatz. Im All-in-<br />

One-Design aufgebaut, ist die<br />

HPA-Serie kompakt und eignet<br />

sich für die Integration in<br />

anspruchsvolle Anlagenkonzepte.<br />

Die HPA-Serie ist<br />

ISO-zertifiziert (ISO 14644-1)<br />

und für die Reinraumklasse 3<br />

geeignet.<br />

www.hiwin.de<br />

Hohe Präzision (bis zu 0,5 arcmin.)<br />

Enorme Leistungsdichte (245 Nm – 8.820 Nm)<br />

Einbaufertig und schnell einsatzbereit<br />

Unkomplizierte Handhabung<br />

Nahezu wartungsfrei bei langer Lebensdauer<br />

Verbesserte Produktqualität<br />

Erhöhte Produktivität und Kostensenkungen<br />

Lernen Sie uns kennen<br />

und finden Sie Ihre Lösung!<br />

www.nabtesco.de<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 71


SPECIAL AUTOMATION<br />

DIGITAL UND AUTOMATISIERT<br />

ZUR GESUNDEN PRODUKTION<br />

Verantwortung und technologischer Fortschritt gehen Hand in Hand – in Form<br />

von ressourcenschonenden und effizienten Prozessen in einem<br />

gesunden Arbeitsumfeld. Schunk bietet automatisierte Lösungen,<br />

die den Weg zu dieser Transformation ebnen.<br />

SPECIAL<br />

Für das Technologieunternehmen Schunk liegt aktuell der<br />

Fokus auf zwei wesentlichen Themen „The Healthy Factory“<br />

(Die gesunde Fabrik) und „Innovation through Collaboration“<br />

(Innovation durch Kollaboration). Ziel dabei ist die Gestaltung<br />

einer für Mensch und Umwelt gesunden und wirtschaftlich erfolgreichen<br />

Produktion. Innovative Automatisierungs- und Digitalisierungsbausteine<br />

nehmen hierbei eine zentrale Rolle ein, die<br />

Schunk über den Ausbau seines Expertennetzwerkes und über eine<br />

offene Austauschkultur gemeinschaftlich voranbringen möchte.<br />

„Automatisierung ist der Schlüssel zur Gestaltung einer gesunden,<br />

leistungsfähigen und verantwortungsbewussten Industrie“, betont<br />

Timo Gessmann, Chief Technology Officer (CTO) von Schunk.<br />

VON EXPERTEN FÜR EXPERTEN<br />

Automatisierung hilft nicht nur, Fachkräftelücken zu schließen,<br />

sie bietet zudem die Chance, schneller und effizienter zu produzieren<br />

und dabei flexibel auf sich verändernde Fertigungslandschaften<br />

zu reagieren. Um Anwendern den Zugang zur Automatisierung<br />

so einfach wie möglich zu gestalten, stellt Schunk seine<br />

Expertise unter anderem über nutzerfreundliche, digitale Services<br />

zur Verfügung. Zwei neue Tools ermöglichen die validierte<br />

Auslegung und individuelle Konfiguration von Linearmodulen.<br />

Ein intuitives Nutzererlebnis bietet auch das neue Schunk Control<br />

Center. Hier können Anwender zukünftig in bekannter App-<br />

72 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


SPECIAL AUTOMATION<br />

01 Das KI-gestützte 2D Grasping-Kit greift<br />

unsortierte Teile sicher und flexibel und entlastet<br />

den Menschen von repetitiven Aufgaben<br />

02 Mit zwei neuen Tools zur Auslegung und<br />

Konfiguration von Linearmodulen erweitert Schunk<br />

die digitalen Planungsmöglichkeiten von<br />

Automatisierungslösungen<br />

01<br />

Funktionalität auf umfassende Digitalbausteine zugreifen und<br />

diese einfach und flexibel einsetzen. So lassen sich beispielsweise<br />

über eine hier verfügbare Software die Parameter von elektrischen<br />

Greifern wie zum Beispiel Greifkraft, Positionen und Greifgeschwindigkeiten<br />

schon vor der Inbetriebnahme optimal zur<br />

Applikation einstellen.<br />

DIE GESUNDE FABRIK<br />

Schunk weiß, wie sich Industrieprozesse von der Be- und Entladung<br />

bis zur Bearbeitung aus einer Hand energieschonend, sicher<br />

und flexibel gestalten lassen: mit passgenauen Applikationen aus<br />

Spanntechnik, Greiftechnik und Automatisierungstechnik. Neue<br />

elektrische Greiferbaureihen wie EGU und EGK ermöglichen<br />

hierbei dank individueller Parametrierbarkeit und unterschiedlicher<br />

Greifmodi sichere Handhabungsprozesse in variantenreichen<br />

Produktionsumgebungen. Sie bauen auf einem einheitlichen,<br />

nutzerfreundlichen Funktionskonzept auf und sind dank<br />

regelmäßiger Software-Updates zukunftsfähig. Dies zeichnet<br />

auch das 2D Grasping-Kit aus. Das Applikations-Kit besteht aus<br />

einem anwendungsspezifischen Greifer wie dem EGU, einem Kamerasystem<br />

sowie einem Industrie-PC mit hauseigener KI-Software.<br />

Schunk hat das intelligente Kit inklusive der KI für den<br />

schnellen Einstieg in die autonome Handhabung nicht lageorientierter<br />

Objekte entwickelt. Um es einzusetzen, sind keine Vorkenntnisse<br />

in der Programmierung oder Bildverarbeitung nötig.<br />

Mit ihm lassen sich Fachkräfte von repetitiven Aufgaben befreien,<br />

was ein gesünderes und attraktiveres Arbeitsumfeld schafft.<br />

Dank seiner einzigartigen Synergie und Expertise für die automatisierte<br />

Maschinenbeladung bietet Schunk in seinem breiten<br />

Portfolio alle Komponenten für eine vernetzte Maschine. Neue<br />

sensorische Spannmodule wie der Kraftspannblock KSP-S3 ermöglichen<br />

automatisierte Spannprozesse im Maschinenraum<br />

und lassen sich dank IO-Link in die Maschinensteuerung einbinden.<br />

Kombiniert mit dem sensorischen Werkzeughalter Itendo2<br />

lässt sich der Bearbeitungsprozess transparent abbilden sowie<br />

die Bearbeitungszeit und der Ausschuss signifikant reduzieren.<br />

Die Hydro-Dehnspannfutter der Tendo-Reihe senken zudem den<br />

Energieverbrauch im Gesamtprozess.<br />

PARTNER MIT BRANCHENKOMPETENZ<br />

Auch in sich wandelnden Zukunftsbranchen wie E-Mobility und<br />

Electronics gestaltet Schunk neue Fertigungsschritte mit angepassten<br />

Automatisierungslösungen. Zu sehen ist dies am Beispiel<br />

des neuen Rundzellengreifers RCG für das flexible Handling von<br />

Batteriezellen mit Durchmesser 46 mm. <strong>Der</strong> Greifer lässt sich beliebig<br />

zu Mehrfachgreifeinheiten ausbauen und ermöglicht in<br />

Kombination mit den dynamischen Lineardirektachsen prozesssichere<br />

High-Speed-Anwendungen.<br />

Bilder: Schunk<br />

www.schunk.com<br />

02<br />

Wir sind der Überzeugung, dass Zusammenarbeit und Offenheit zu<br />

wegweisenden Innovationen führen, die die Industrie nachhaltig<br />

weiterentwickeln. Daher engagieren wir uns auf vielen Ebenen im<br />

partnerschaftlichen Zusammenschluss und verfolgt einen offenen,<br />

nutzerzentrierten Ansatz. Über Plattformen wie NVIDIA, dem weltweit<br />

führenden Anbieter von KI-Computing, machen wir unsere Produkte<br />

als digitale Zwillinge für die Anlagensimulation zugänglich. Im<br />

Innovationsökosystem für Künstliche Intelligenz (KI) Ipai arbeiten wir<br />

an neuen praxisnahen Lösungsansätzen mit der Schlüsseltechnologie.<br />

Und auch bei der Ausgestaltung eines gemeinsamen digitalen Datenraums<br />

im Rahmen der Initiative Manufacturing-X wollen wir dazu<br />

beitragen, dass Experten zusammenarbeiten, damit die Digitalisierung<br />

der Industrie in den kommenden Jahren deutlich an Tempo gewinnt.<br />

TIMO GESSMANN, Chief Technology Officer (CTO) von Schunk<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 73


XXX<br />

FLEXIBLE LÖSUNGEN FÜR<br />

OPTIMALEN MATERIALFLUSS<br />

SPECIAL<br />

Die Nachverfolgung von Teilen und kompletten Systemen während ihrer<br />

Produktion und in vielen Fällen auch noch während oder sogar nach<br />

Ende ihres Einsatzes kann für jeden Hersteller eine gewaltige Herausforderung<br />

darstellen. Ohne leistungsfähige Logistikkomponenten und -systeme<br />

lässt sie sich in der Regel nicht bewältigen. Eine einzige optimale Lösung<br />

für jeden individuellen Einsatzfall ist unmöglich.<br />

74 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


SPECIAL AUTOMATION<br />

STATIONÄRE BARCODELESER FÜR<br />

REIBUNGSLOSE ABLÄUFE<br />

Bei nicht automatisierten Abläufen bieten stationäre Codeleser<br />

im Gegensatz zu den immer noch häufig eingesetzten Handheld-<br />

Scannern einen großen Vorteil: Sie reduzieren den manuellen<br />

Aufwand für Mitarbeiter deutlich. Diese müssen die Ware nur<br />

unter einem fest angebrachten Codeleser hindurchführen, ohne<br />

den Leser selbst in die Hand nehmen zu müssen. Selbst Objekte<br />

mit verschiedensten Abmessungen, wie beim Versand kundenspezifischer<br />

Ware in laufend wechselnden Kartongrößen, und<br />

bei unterschiedlichen Code-Typen lassen sich auf diese Weise<br />

einfach, sicher und schnell handhaben. Die dadurch gewonnene<br />

Zeit können die Mitarbeiter für höherwertige Aufgaben nutzen.<br />

Fest installierte Systeme in solchen Szenarien lösen zudem das<br />

Problem variierender Abstände zwischen Leser und Objekt, die<br />

aus unterschiedlichen Produkt- oder Verpackungsgrößen resultieren<br />

können.<br />

FÜR JEDE ANWENDUNG GIBT<br />

ES EIN MODELL, MIT DEM<br />

JEDES TEIL UND PAKET EINFACH<br />

VERFOLGT WERDEN KANN<br />

Peter Stiefenhöfer,<br />

Inhaber, PS Marcom Services, Olching<br />

Als einer der weltweit führenden Anbieter von Automatisierungslösungen<br />

für die Industrie hat Zebra Technologies<br />

für diese Herausforderungen diverse Optionen im<br />

Programm, die in Deutschland und Österreich von der<br />

Rauscher GmbH Bildverarbeitung vertrieben werden. „Das Angebot<br />

von Zebra für logistische Aufgabenstellungen umfasst<br />

zum einen stationäre Barcodeleser, zum anderen intelligente<br />

Kameras, die in der Logistik und auch generell in der industriellen<br />

Bildverarbeitung eingesetzt werden können“, sagt Raoul<br />

Kimmelmann, einer der beiden Rauscher-Geschäftsführer. „Mit<br />

Zebra haben wir einen sehr erfolgreichen Partner mit langjährigen<br />

Erfahrungen in diesem breiten Einsatzfeld an Bord. Damit<br />

können wir unsere Kunden in die Lage versetzen, ihre Logistikprozesse<br />

zu optimieren und dadurch ihre Gesamtwirtschaftlichkeit<br />

weiter zu verbessern.“<br />

Eine noch höhere Wirtschaftlichkeit ergibt sich, wenn die Objekte<br />

mit den zu lesenden Codes zum Beispiel auf Transportbändern<br />

automatisiert durch die Prozesse geführt werden. Insbesondere<br />

bei Waren mit gleichbleibender Größe und Leseposition der<br />

Codes spielen stationäre Barcodeleser in diesen Fällen ihre Stärken<br />

perfekt aus, da Abstand und Position nicht verändert werden.<br />

Unter diesen Voraussetzungen lassen sich mit stationären Barcodelesern<br />

Inline-Anlagen realisieren, die einen erheblich geringeren<br />

Personalaufwand erfordern und pausenfreie und damit<br />

deutlich effektivere Prozesse ermöglichen. Die Kombination aus<br />

stationären Barcodelesern und Transportbändern, auf denen<br />

Waren zum Lesen von 1D- und 2D-Codes vorbeigeführt werden,<br />

bildet somit ein hervorragendes Setup in vielen Applikationen in<br />

der Produktion, bei der Qualitätsprüfung, bei Verpackungsprozessen<br />

sowie bei der Ein- und Auslagerung von Objekten.<br />

Ein weiteres Feld, für das sich stationäre Barcodeleser besonders<br />

eignen, sind Anwendungen, bei denen Labels mit Informationen<br />

zum Produkt oder zum Produktionsablauf während des<br />

Prozesses gedruckt und angebracht werden. In derartigen Fällen<br />

lässt sich sehr schnell, sicher und automatisiert überprüfen, ob<br />

die Labels vorhanden, korrekt angebracht, von ausreichender<br />

Qualität und die Codes lesbar sind. Durch eine frühzeitige Prüfung<br />

der Labels, beispielsweise direkt nach ihrem Druck, reduzieren<br />

solche Systeme den manuellen Aufwand und die Fehlerquote<br />

erheblich und sorgen dadurch für störungsfreie Abläufe im<br />

weiteren Prozess.<br />

VIER UNTERSCHIEDLICHE<br />

MODELLE VERFÜGBAR<br />

Um die Vielfalt der möglichen Einsatzfälle abzudecken, umfasst<br />

das Portfolio an stationären Barcodelesern von Zebra Technologies<br />

derzeit vier Modelle:<br />

n Für einfache Track & Trace-Anwendungen ohne Vernetzung ist<br />

das kompakte Plug & Play-Gerät FS10 ausgelegt. Mit einer Auf-<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 75


SPECIAL AUTOMATION<br />

01 Beim manuellen Scannen von Codes erleichtern und<br />

beschleunigen stationäre Barcodeleser die Arbeitsabläufe,<br />

da Mitarbeiter den Scanner nicht in die Hand nehmen<br />

müssen, um Codes auf Verpackungen zu erfassen<br />

02 Die intelligenten Vision-Sensoren ermöglichen die Prüfung<br />

von unterschiedlichsten Objekten auf diverse Fehlermerkmale<br />

01<br />

SPECIAL<br />

02<br />

lösung von 1.280 × 800 Pixeln und einer Bildrate von 60 Bildern/s<br />

eignet es sich für zahlreiche Standardaufgaben, die das Scannen<br />

von Codes erfordern.<br />

Das Modell FS20 verfügt über die gleichen Leistungsmerkmale<br />

wie das FS10, allerdings ist dieses Barcodelesegerät mit einer<br />

Netzwerkanbindung ausgestattet, die eine Verteilung der aufgenommenen<br />

Code-Daten an die übergeordnete Anlage ermöglicht.<br />

In drei Varianten mit unterschiedlichen Arbeitsbereichen, Auflösungen<br />

und Bildraten ist das Modell FS40 verfügbar. Durch<br />

seinen größeren Funktionsumfang deckt es auch komplexere<br />

Track & Trace-Anwendungen ab.<br />

Die größte Flexibilität bietet das Barcodelesegerät FS70 mit seinen<br />

beiden Varianten mit 2,3 beziehungsweise 5,1 MP Auflösung<br />

und Bildraten von 30 beziehungsweise 60 Hz: Mit seinen<br />

integrierten Funktionen kann es vollständig an die Vorgaben<br />

der jeweiligen Anwendung angepasst werden und ist dadurch<br />

auch für schwierige Track & Trace-Anwendungen geeignet.<br />

Kimmelmann weist auf eine Besonderheit aller stationären Barcodelesegeräte<br />

von Zebra Technologies hin: „Alle Modelle der<br />

FS-Serie sind so flexibel ausgelegt, dass sie auf einfache Weise an<br />

wechselnde Geschäfts- und Kundenanforderungen angepasst<br />

werden können. Anwender müssen daher bei der Planung ihrer<br />

Anlagen nicht bereits alle möglichen zukünftigen Szenarien berücksichtigen,<br />

sondern können sich zunächst auf die aktuell vorliegenden<br />

Aufgabenstellungen konzentrieren.“<br />

Die Vorteile dieser flexiblen Auslegung verdeutlicht er anhand<br />

eines Beispiels: „Angenommen, eine Aufgabe besteht zunächst<br />

nur in der reinen Erfassung von 1D- und 2D-Barcodes auf einem<br />

Objekt. Für diesen Zweck kann der Einsatz eines stationären<br />

FS10-Barcodelesegeräts völlig ausreichend sein. Falls sich die<br />

Applikation zu einem späteren Zeitpunkt verändert und dann beispielsweise<br />

die Notwendigkeit besteht, auch direkte Teilemarkierungen<br />

oder Klartext zu erfassen, so muss der Anwender lediglich<br />

eine entsprechende Softwarelizenz hinzunehmen und kann die<br />

vorhandene Hardware weiter nutzen. Dadurch kann er die neue<br />

Aufgabe innerhalb kürzester Zeit und auf wirtschaftliche optimale<br />

Weise lösen.“<br />

VISION-SENSOREN FÜR MEHR EFFIZIENZ<br />

Auch für Aufgaben, die über das reine Scannen von Codes hinausgehen,<br />

hat Zebra Technologies leistungsfähige Lösungen in<br />

Form seiner VS-Serie (VS steht für Vision-Sensoren) im Programm.<br />

Diese intelligenten Kameras stehen in drei verschiedenen<br />

Grundmodellen zur Verfügung, die durch umfangreiches<br />

Zubehör und diverse Software-Lizenzen bei Bedarf exakt auf die<br />

Aufgabenstellung angepasst erweitert werden können.<br />

Bereits das Basismodell VS20 verfügt über eine Netzwerk-<br />

Schnittstelle, über die die aufgenommenen Bilddaten und Ergebnisse<br />

problemlos in die vorhandene Automatisierungslandschaft<br />

übertragen werden können. Die Auflösung des VS20 beträgt<br />

1.280 × 800 Pixel und seine Bildrate 60 Bilder/s, was bereits viele<br />

Anwendungen abdeckt.<br />

Umfassendere Funktionen stellen die drei VS40-Varianten zur<br />

Verfügung, die mit Auflösungen von 1.920 × 1.200 beziehungsweise<br />

2.592 × 1.952 Pixeln und Bildraten von 30 respektive 60 Hz<br />

zur Wahl stehen.<br />

Leistungsfähigstes Familienmitglied der Vision-Sensoren von<br />

Zebra Technologies ist das VS70. Dieses Modell kann in Bezug<br />

auf seine Funktionen vollständig an die vorliegenden Anforderungen<br />

angepasst werden, um den individuellen Anforderungen<br />

der jeweiligen Qualitätsprüfung gerecht zu werden. Anwender<br />

können dabei aus zwei Varianten mit Auflösungen von<br />

1.920 × 1.200 beziehungsweise 2.592 × 1.952 Pixeln und Bildraten<br />

von 30 beziehungsweise 60 Hz den perfekten Vision-Sensor für<br />

ihre vorliegende Aufgabenstellung selektieren.<br />

„Die hochmodernen Machine-Vision-Smart-Sensoren der VS-<br />

Serie von Zebra Technologies bringen alle Voraussetzungen mit,<br />

um Fehler in allen Stadien von Produktionsprozessen schnell<br />

und sicher zu erkennen“, so Kimmelmann. „Durch den gezielten<br />

Einsatz dieser leistungsfähigen Produkte werden Anwender in<br />

die Lage versetzt, ihre Fehlerquote zu reduzieren, den Durchsatz<br />

zu erhöhen und so ihre Effizienz zu verbessern.“<br />

EINHEITLICHE SOFTWAREPLATTFORM<br />

Alle FS- und VS-Produkte von Zebra Technologies verfügen über<br />

integrierte Beleuchtungen und Optiken, die je nach Anwendungsfall<br />

zum Teil angepasst werden können, sowie ein umfangreiches<br />

IO-Interface. Diese Flexibilität der Hardware setzt sich in der Soft-<br />

76 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


SPECIAL AUTOMATION<br />

ware fort: Sowohl die stationären FS-Barcodeleser als auch die<br />

Smart-Sensoren der VS-Serie nutzen die Software Aurora Focus<br />

von Zebra Technologies zur Konfiguration, Bereitstellung und<br />

Bedienung der Geräte. Die moderne, intuitive Aurora Focus-<br />

Bedienoberfläche stellt Arbeitsprozesse logisch dar und erlaubt<br />

es Anwendern, ohne langes Suchen nach benötigten Funktionen<br />

bereits mit wenigen Klicks sogar komplexe Einstellungen über<br />

Schieberegler und Optionsfelder vorzunehmen. Auch Einsteiger<br />

finden sich auf der übersichtlichen Verwaltungsplattform schnell<br />

zurecht, da sie in der richtigen Reihenfolge durch alle erforderlichen<br />

Schritte geführt werden. Sollten während der Einrichtung<br />

dennoch Fragen auftauchen, so sorgen die integrierte Hilfe mit<br />

verständlichen Tutorials, genauen Anleitungen und Videos zu<br />

allen Aspekten der Software und des umfassenden Verwaltungs-<br />

Toolsets oder das erfahrene Applikations-Team von Rauscher für<br />

schnelle Antworten.<br />

Ein Highlight der Software Aurora Focus ist das Deep-Learning<br />

basiertes OCR-Modul DL-OCR, das für alle FS- und VS-Produkte<br />

von Zebra Technologies eingesetzt werden kann. Dieses Add-on<br />

ermöglicht das Lesen von Schriften, ohne die Schriftart vorher<br />

aufwendig trainieren zu müssen. Auf diese Weise lassen sich viele<br />

anspruchsvolle OCR-Aufgaben lösen, bei denen herkömmlichen<br />

OCR-Verfahren aufgrund von stilisierten Schriften, unscharfen,<br />

verzerrten oder verdeckten Zeichen, reflektierenden Oberflächen<br />

oder komplexen, ungleichmäßigen Hintergründen an ihre Grenzen<br />

stoßen.<br />

DL-OCR wird mit einem gebrauchsfertigen neuronalen Netzwerk<br />

geliefert, das mit tausenden verschiedenen Bildmustern<br />

trainiert wurde. Auch Anwender ohne Fachkenntnisse in der<br />

industriellen Bildverarbeitung können mit diesem Modul und<br />

der intuitiven Zebra Aurora-Benutzeroberfläche in nur wenigen<br />

einfachen Schritten robuste OCR-Anwendungen erstellen.<br />

Dass die Software Aurora Focus für beide Produktfamilien<br />

von Zebra Technologies eingesetzt werden kann, bringt nach<br />

Kimmelmanns Überzeugung weitere Vorteile mit sich: „Die Kosten<br />

für die Programmierung und Einrichtung von Automatisierungsgeräten<br />

liegen häufig deutlich über den Hardwarekosten.<br />

Wer diese Aufgaben in kürzerer Zeit lösen kann, spart daher Personalkosten<br />

und senkt somit die Gesamtinvestitionen. Anwender,<br />

die in ihren Anlagen beide Produktgruppen einsetzen, profitieren<br />

50 JAHRE ERFAHRUNG IN<br />

DER BILDVERARBEITUNG<br />

Im Jahr 1973 gründete Ernst Rauscher die Rauscher<br />

Systemberatung. Seit somit mittlerweile fünf Jahrzehnten<br />

ist das Unternehmen einer der erfolgreichsten Distributoren<br />

für alle Hard- und Software-Komponenten, die<br />

für die wirtschaftliche Umsetzung industrieller und<br />

wissenschaftlicher Bildverarbeitungsanwendungen<br />

erforderlich sind. „Eine wesentliche Basis unseres<br />

Geschäftsmodells sind die langjährigen, engen Partnerschaften<br />

mit international renommierten Herstellern von<br />

Kameras, Objektiven, Beleuchtungen, Framegrabbern,<br />

optischen Filtern, Kabeln, PC-Systemen, Embedded-<br />

Lösungen und Software“, betonen die Rauscher-<br />

Geschäftsführer Raoul Kimmelmann und Thomas Miller.<br />

„Unsere Kunden profitieren sowohl vom hohen Leistungsniveau<br />

der innovativen Produkte dieser Partner als auch<br />

von unserer langen Erfahrung, die unsere Experten bei<br />

der erfolgreichen Realisierung zahlloser Bildverarbeitungssysteme<br />

in unterschiedlichsten Branchen sammeln<br />

konnten. Aus diesen Gründen sehen wir uns bestens für<br />

die kommenden Jahrzehnte gerüstet, in denen wir unsere<br />

Kunden weiterhin bestmöglich bei allen Fragen zur<br />

Bildverarbeitung unterstützen wollen.“<br />

somit von einer schnelleren Einarbeitung, weniger Schulungsaufwand<br />

und einer einfachen, einheitlichen Architektur der erforderlichen<br />

Software-Tools zum Betrieb ihrer unternehmensweiten<br />

Fertigungs- und Logistiklösungen auf Basis der Barcodeleser und<br />

der intelligenten Kameras von Zebra Technologies.“<br />

Bilder: Aufmacher Zebra Technologies/iStock imaginima; sonst. Zebra Technologies<br />

www.rauscher.de<br />

Your Global Automation Partner<br />

Hannover Messe<br />

Wir sind für Sie da!<br />

Halle 9, Stand H55<br />

Nachhaltig automatisieren<br />

Effiziente Produktion, effektives Energiemanagement und transparente<br />

Lieferketten – digitale Automatisierungslösungen garantieren Rentabilität<br />

und gleichzeitig Nachhaltigkeit!<br />

MEHR ERFAHREN<br />

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SPECIAL AUTOMATION<br />

MEHRERE SCHICHTEN<br />

GLEICHZEITIG MESSEN<br />

Für die Vermessung von sehr dünnen, optisch transparenten Schichten, ist<br />

die Interferometrie eine gut geeignete Methode, die berührungslos mit<br />

Genauigkeiten bis in den Nanometerbereich arbeiten kann. Ein neues System<br />

erfasst mehrere Schichten und misst dabei gleichzeitig noch den Abstand.<br />

SPECIAL<br />

Die Messmethode der Interferometrie basiert auf der<br />

Wellennatur des Lichts. Werden zwei Wellen überlagert<br />

so kann konstruktive Interferenz entstehen, wenn Wellenberg<br />

auf Wellenberg beziehungsweise Wellental auf<br />

Wellental trifft, oder destruktive Interferenz, wenn Wellenberg<br />

auf Wellental trifft. Dieses Phänomen ist auch die Ursache dafür,<br />

dass beispielsweise ein Ölfilm auf einer Pfütze in Regenbogenfarben<br />

schillert. Hier überlagert sich das Licht, das an der Öloberfläche<br />

reflektiert wird, mit dem Licht, das an der Grenzschicht<br />

Dr.-Ing. Alexander Streicher, Produktmanager Sensorik,<br />

Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG, Ortenburg<br />

zwischen Öl und Wasser reflektiert wird. In Abhängigkeit von der<br />

Dicke der Ölschicht tritt bei verschiedenen Wellenlängen – also<br />

Farben – des Lichts konstruktive oder destruktive Interferenz auf.<br />

INDUSTRIELLE PRÄZISIONSMESSTECHNIK<br />

Um die Interferometrie als messtechnische Verfahren einzusetzen,<br />

wird ein Lichtstrahl aufgeteilt, sodass die beiden Teilstrahlen<br />

unterschiedliche Wege zurücklegen. Anschließend werden<br />

die Teilstrahlen überlagert und die entstehende Interferenz wird<br />

beobachtet. Wenn sich nun die Länge einer der beiden Teilstrahlen<br />

ändert, ist dies im Interferenzmuster sichtbar. Ändert sich<br />

diese Länge um eine halbe Wellenlänge des verwendeten Lichts,<br />

so führt das zu einem kompletten Wechsel von konstruktiver Interferenz<br />

zu destruktiver Interferenz. Damit ist die Messmethode<br />

78 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


SPECIAL AUTOMATION<br />

01 02<br />

01 Wird die Dicke mehrere Schichten simultan<br />

gemessen, muss eine große Anzahl Peaks im<br />

Spektrum ausgewertet werden<br />

02 Bei beschichtetem Glas wie etwa Displaygläsern<br />

kommen die Messgeräte zum Einsatz: Dabei lassen<br />

sich sowohl die Glasdicke als auch die Dicke<br />

der Beschichtung überprüfen<br />

sehr empfindlich, die Genauigkeit liegt im Nanometer- oder sogar<br />

im Sub-Nanometer-Bereich. Für eine Abstandsmessung wird<br />

der erste Teilstrahl am Messobjekt reflektiert und mit einem Referenzstrahl<br />

interferiert. Soll das Verfahren zur Dickenmessung<br />

eingesetzt werden, kann der Referenzstrahl entfallen. Die beiden<br />

Strahlen, die miteinander interferieren, sind die beiden Teilstrahlen,<br />

die von der Vorder- und der Rückseite der Schicht reflektiert<br />

wird – ähnlich dem Beispiel mit dem Ölfilm auf der Pfütze.<br />

Da die beiden interferierenden Teilstrahlen von der Oberund<br />

Unterfläche stammen, ist das Messergebnis unabhängig<br />

vom Abstand zum Messobjekt.<br />

INTERFEROMETRIE MIT WEISSEM LICHT<br />

Die Interferenz, so wie sie oben beschrieben wurde, funktioniert<br />

mit monochromatischem Licht – beispielsweise aus einem Laser.<br />

Bei Änderung der gemessenen Länge wechselt das Interferenzmuster<br />

abwechselnd von Hell zu Dunkel. Das Beispiel der in Regenbogenfarben<br />

schillernden Pfütze verdeutlicht, dass Interferometrie<br />

auch mit weißem Licht funktioniert. Wichtig ist aber in allen<br />

Fällen, dass eine kohärente Lichtquelle verwendet wird. Für<br />

die Weißlicht-Interferometrie eignen sich etwa Superlumineszenz-Dioden<br />

(SLD). Diese kombiniert die Vorteile von Laserdioden<br />

und herkömmlichen LED. SLD haben eine hohe Ausgangsleistung<br />

und gleichzeitig ein breites Spektrum – sie emittieren also<br />

quasi ein weißes Licht.<br />

<strong>Der</strong> Lichtstrahl der SLD wird mit einem halbdurchlässigen<br />

Spiegel geteilt, die Teilstrahlen durchlaufen die beiden Wege und<br />

interferieren danach. Für die Messung wird das interferierende<br />

Licht zunächst in seine spektralen Bestandteile aufgespalten und<br />

anschließend auf eine Sensorzeile abgebildet, die das gesamte<br />

Spektrum aufnimmt. Zur Auswertung dieses Signals wird dann<br />

eine Fouriertransformation durchgeführt. Die einzelnen Peaks<br />

im Frequenzspektrum stehen dann für eine konstruktive Interferenz,<br />

woraus sich die Differenz der beiden Wege ergibt. Die Methode<br />

ermöglicht es, eine Wegmessung mit sehr hoher Genauigkeit<br />

durchzuführen.<br />

ABSTAND UND DICKE VON<br />

SCHICHTEN PARALLEL MESSEN<br />

Die Weißlicht-Interferometer von Micro-Epsilon Messtechnik arbeiten<br />

nach dem oben beschriebenen Verfahren. Die eingesetzten<br />

SLD haben ein Spektrum mit Schwerpunkt im nahen Infrarotbereich<br />

bei etwa 840 nm. Weißlichtinterferometer sind die<br />

präzisesten optischen Messsysteme, die Micro-Epsilon aktuell<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 79


SPECIAL AUTOMATION<br />

03 <strong>04</strong><br />

SPECIAL<br />

03 Über die Abstände der einzelnen Schichten lassen sich die<br />

jeweiligen Schichtdicken bestimmen, wodurch eine gleichzeitige<br />

Messung von Abstand und Schichtdicke möglich wird<br />

<strong>04</strong> Ein großer Vorteil der Dickenmessung mit dem Interferometer<br />

liegt darin, dass die Messung unabhängig vom Abstand zwischen<br />

Sensor und Messobjekt ist<br />

anbietet. Sie bieten eine sehr hohe Genauigkeit und eine Auflösung<br />

bis in den Sub-Nanometer-Bereich. Das System besteht aus<br />

einem kompakten Sensor und einem Controller, der in einem<br />

robusten industrietauglichen Gehäuse untergebracht ist. Eine im<br />

Controller enthaltene aktive Temperaturregelung sorgt für eine<br />

hohe Stabilität der Messung. Die Geräte sind in zwei verschiedenen<br />

Versionen erhältlich, mit denen entweder Abstände zu einer<br />

reflektierenden Oberfläche gemessen werden können oder eine<br />

Schichtdicke. Bei der ersten Version wird der Strahl im Sensor aufgeteilt<br />

und durchläuft intern einen Referenzweg. Dieser Teilstrahl<br />

wird dann mit dem am Messobjekt reflektierten Strahl überlagert.<br />

Bei der zweiten Version der Geräte, die Schichtdicken messen<br />

können, entfällt die interne Referenz, da die an Vorder- und Rückseite<br />

der Schicht reflektierten Strahlen überlagert werden. Ein<br />

großer Vorteil der Dickenmessung liegt darin, dass die Messung<br />

unabhängig vom Abstand zwischen Sensor und Messobjekt ist.<br />

INSGESAMT LASSEN SICH DIE<br />

DICKEN VON BIS ZU FÜNF<br />

SCHICHTEN STABIL MESSEN<br />

Diese schon seit einigen Jahren in zahlreichen Anwendungen<br />

bewährten Messgeräte hat Micro-Epsilon in neuen Versionen<br />

vorgestellt, die entscheidende Verbesserungen aufweisen. Diese<br />

können jetzt auch die Dicke und Abstände mehrerer Schichten<br />

gleichzeitig vermessen. Lieferbar sind die Modelle IMS5x00MP-<br />

THxx für die Dickenmessung und IMS5x00MP-DSxx für die<br />

Abstandsmessung. Besteht das Messobjekt im Fall der Dickenmessung<br />

etwa aus zwei Schichten, wird das Licht an der Vorderseite,<br />

der Grenze zwischen beiden Schichten und an der Rückseite<br />

reflektiert. Da nun alle reflektierten Strahlen miteinander<br />

interferieren, ergibt dies nach der Fouriertransformation drei<br />

Peaks im Spektrum; Bei drei Schichten werden daraus schon<br />

sechs Peaks. Insgesamt lassen sich die Dicken von bis zu fünf<br />

Schichten stabil messen – theoretisch sind sogar bis zu 13 Schichten<br />

möglich. Die minimale Dicke, die das Gerät noch messen<br />

kann, beträgt 30 µm. Auch ein Luftspalt zwischen zwei Materialien<br />

lässt sich mit dem Gerät sehr präzise vermessen. Um aus den<br />

Peaks, die das Gerät aufnimmt, einen Absolutwert für die Dicke<br />

zu bestimmen, muss der jeweilige Brechungsindex des Materials<br />

in den verschiedenen Schichten bekannt sein. Für alle üblichen<br />

Materialien ist dieser bereits im Gerät hinterlegt und kann vor<br />

Beginn der Messung einfach ausgewählt werden. Da die Dickenmessung<br />

unabhängig vom Abstand ist, stören Unregelmäßigkeiten<br />

bei der Positionierung das Messergebnis nicht. Das<br />

Gerät für die Abstandsmessung, das einen internen Referenzstrahl<br />

verwendet, funktioniert analog und kann die Abstände von<br />

ebenfalls bis zu 13 Schichten messen. Über die Abstände der einzelnen<br />

Schichten lassen sich auch jeweiligen Schichtdicken bestimmen,<br />

wodurch eine gleichzeitige Messung von Abstand und<br />

Schichtdicke möglich wird. Die minimale Schichtdicke, die diese<br />

Geräte messen können, beträgt 10 µm.<br />

EINFACHE INTEGRATION IN<br />

VERSCHIEDENEN ANWENDUNGEN<br />

In allen Anwendungen, in denen Abstände und Dicken in hoher<br />

Präzision und gegebenenfalls auch gleichzeitig gemessen werden<br />

müssen, sind die Weißlichtinterferometer von Micro-Epsilon<br />

die ideale Wahl. Die Geräte bestehen jeweils aus einem kompakten<br />

Sensor – bei der Abstandsmessung mit einer internen Referenz<br />

– und einem Controller. Anwender können komfortabel<br />

über einen Standardbrowser auf den integrierten Webserver des<br />

Controllers zugreifen, um etwa Einstellungen vorzunehmen.<br />

Über die integrierten Schnittstellen, zum Beispiel Ethernet,<br />

EtherCAT oder digitale Ein- und Ausgänge, lassen sich die Messgeräte<br />

sehr einfach in Produktionsumgebungen integrieren.<br />

Mögliche Einsatzgebiete finden sich in Anwendungen mit Gläsern<br />

oder Folien. Typisches Beispiel ist die Halbleiterindustrie,<br />

wo der genaue Abstand zum Wafer gemessen werden muss. Bei<br />

der Belichtung lässt sich hier außerdem der Abstand zwischen<br />

Wafer und Maske bestimmen und gleichzeitig noch die Dicke der<br />

Beschichtung auf dem Wafer.<br />

Beschichtetes Glas in der Glasindustrie ist ein weiteres Beispiel,<br />

bei dem die Messgeräte zum Einsatz kommen. Dabei lassen sich<br />

sowohl die Glasdicke als auch die Dicke der Beschichtung überprüfen.<br />

Solche Gläser werden etwa als Displaygläser verwendet.<br />

Bei der Folienherstellung mit Blasformanlagen kann die Weißlichtinterferometrie<br />

eingesetzt werden, um die korrekte Folienstärke<br />

zu überprüfen, wenn die Blasfolien zusammengelegt<br />

werden. In allen Anwendungen lassen sich die Geräte in Inline-<br />

Inspektionsanlagen zur Qualitätssicherung integrieren. Sie sind<br />

sowohl für das industrielle Umfeld als auch in Reinräumen oder<br />

im Vakuum einsetzbar und führen präzise Messungen bis in den<br />

Nanometer- oder Sub-Nanometer-Bereich durch.<br />

Bilder: Micro-Epsilon<br />

www.micro-epsilon.de<br />

80 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


SPECIAL AUTOMATION<br />

ERWEITERTE EINSATZMÖGLICHKEITEN DANK SYSTEMTUNING<br />

Siemens innoviert die Servoantriebslösung Sinamics S210 mit einer neuen Hardware-<br />

Architektur sowie der Software-Generation V6 und erweitert so die Einsatzmöglichkeiten<br />

des Systems. Es eignet sich besonders für Anwendungen mit hoher Dynamik im Leistungsbereich<br />

zwischen 50 W bis 7 kW. Damit Einzelachsen einfacher zu Regeln sind, bietet<br />

die neue Generation des Sinamics S210 eine zweite Geberschnittstelle, um ein direktes<br />

Messsystem anzuschließen. Weiterhin ist mit den Basic- und Extended-Safety-Integrated-<br />

Funktionen eine umfängliche Umsetzung des Sicherheitskonzeptes in der Maschine<br />

gewährleitet, das die Anforderungen von SIL3 (EN 61508) und PL e (EN ISO 13849-1)<br />

erfüllt. Eine weitere Neuheit stellen die Security-Integrated-Funktionen dar sowie die<br />

Möglichkeit, via EtherNet/IP Steuerungen von Drittanbietern anzubinden. Mit der neuen<br />

3C3 (H2S und SO2) -Beschichtung ist der Sinamics S210 zudem besonders robust und es<br />

steht der Einfachpositionierer EPOS als Technologiefunktion zur Verfügung, mit der sich Motion-Control-Positionieraufgaben<br />

direkt im Umrichter umsetzen lassen. Anhand der Simulationssoftware DriveSim Advanced kann im TIA-Portal nun auch ein<br />

digitaler Zwilling des Sinamics S210 für die virtuelle Inbetriebnahme und die Optimierung realer Maschinen erzeugt werden.<br />

www.siemens.com<br />

INFRAROT-BOOSTER IN KOMBINATION MIT<br />

ELEKTRISCHEM HEISSLUFTOFEN<br />

Infrarot-Strahlung kommt<br />

bei vielen industriellen<br />

Prozessen zum Einsatz.<br />

Sie kann konventionelle<br />

Lösungen nicht nur ersetzen,<br />

sondern ergänzt in vielen<br />

Fällen vorhandene Öfen<br />

auch sinnvoll. So sorgt die<br />

Installation eines Infrarot-<br />

Boosters vor einem Heißluftofen<br />

häufig für mehr Effizienz bei der Trocknung. Gerade<br />

komplexe Bauteile profitieren von dem Zusammenwirken der<br />

beiden Technologien. Eine Testlinie mit Infrarot-Booster vor<br />

einem elektrischen Heißluftofen – dem Vötschoven von<br />

Weiss Technik – im Anwendungszentrum von Excelitas<br />

Noblelight in Kleinostheim ermöglicht besonders praxisnahe<br />

Tests. Infrarot-Strahlung bringt Produkte sehr schnell auf<br />

die Zieltemperatur und elektrische Heißluftöfen sorgen<br />

für die homogene Erwärmung der Teile, auch wenn diese<br />

spezielle Konturen aufweisen. Praxisnahes Testen hilft,<br />

die spätere Anlage optimal zu konfigurieren und gibt<br />

Anwendern die nötige Sicherheit bei einer geplanten<br />

Investition. Infrarot-Booster von Excelitas Noblelight und<br />

elektrische Heißluftöfen von Weiss Technik können später<br />

modular kombiniert werden. Dieses Baukastensystem<br />

macht die Anlagenkonfiguration flexibel.<br />

www.noblelight.com<br />

LICHTTASTER MIT GROSSER REICHWEITE<br />

<strong>Der</strong> neue kompakte Lichttaster ODT3CL1-2M von Leuze schafft<br />

dank Time-of-Flight-Technologie (TOF) eine Betriebsreichweite<br />

von zwei Metern. <strong>Der</strong> 2-in-1-Sensor erkennt die Anwesenheit<br />

von Objekten und übermittelt zugleich Messwerte. <strong>Der</strong><br />

schaltende und messende Sensor mit Hintergrundausblendung<br />

arbeitet dank TOF mit einer Betriebsreichweite von zwei<br />

Metern. Damit eignet sich der ODT3CL1-2M für alle Applikationen<br />

in der Intralogistik, bei denen weite Strecken überbrückt<br />

werden müssen: etwa in fahrerlosen<br />

Transportfahrzeugen zur<br />

Positionsüberwachung der<br />

Ware, für die Steuerung von<br />

Robotergreifern oder bei der<br />

Qualitätskontrolle. <strong>Der</strong> Einsatz<br />

ist laut Hersteller auch unter<br />

rauen Bedingungen stets<br />

gewährleistet. Denn der Sensor<br />

erfüllt die hohen Anforderungen<br />

der Schutzart IP69K. Per IO-Link<br />

sind Messwerte und Prozessdaten<br />

des Sensors an die Maschinensteuerung übermittelbar.<br />

So können Anwender die umfangreichen Diagnosedaten des<br />

Lichttasters – beispielsweise Temperaturangaben, Informationen<br />

zur Signalqualität und Warnungen – einfach verwerten.<br />

Komfortabel funktioniert auch der Gerätetausch: Die<br />

Voreinstellung ist verlustfrei per IO-Link an das neue Gerät<br />

übertragbar, ohne den Sensor erneut einlernen zu müssen.<br />

www.leuze.com<br />

EFFIZIENTE LINEARTECHNIKLÖSUNGEN FÜR DIE INTRALOGISTIK<br />

Rollon bietet ein breites Portfolio für die Automatisierung des innerbetrieblichen Warenflusses.<br />

Das Unternehmen unterstützt Anwender mit integrierten Teleskopschienenlösungen<br />

für Shuttle-Systeme, Ovalsystemen für zirkuläre Anwendungen sowie Kugelgewindetrieben,<br />

Gelenkköpfen und -lagern. Auf Basis seiner Telescopic Rail hat Rollon eine effiziente und<br />

integrierte Lineartechniklösung entwickelt, mit der Hersteller von Shuttle-Systemen viel Zeit<br />

sparen können. Das modulare System mit Teleskopschienen, Zahnstange und Umlenkrollen<br />

ist vorkonfiguriert, werkseitig vormontiert und leicht zu integrieren. Das Linearführungssystem<br />

gewährleistet einen ruhigen und gleichmäßigen Lauf und ist eine effiziente Lösung<br />

für Shuttles, Miniloads und mobile Roboter in automatisierten Lagern. Mit dem Ovalsystem<br />

AXNR der Marke Nadella hat das Unternehmen außerdem ein flexibles und anpassungsfähiges System für präzise zirkulare<br />

Anwendungen im Portfolio. Das Rundschienensystem zeichnet sich durch eine hohe Tragfähigkeit, Steifigkeit sowie Präzision<br />

aus und realisiert gleichmäßige, ruhige Bewegungen und eine punktgenaue Positionierung.<br />

www.rollon.de<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 81


SPECIAL AUTOMATION<br />

NACHHALTIGE NEUE SICHERHEITS-<br />

UND AUTOMATISIERUNGSLÖSUNGEN<br />

Schmersal<br />

präsentiert<br />

neue Produkte<br />

und Systeme<br />

für die sichere,<br />

effiziente und<br />

nachhaltige<br />

Gestaltung von<br />

Maschinen und<br />

Anlagen. Damit<br />

unterstützt das<br />

Unternehmen<br />

die Anwender bei der digitalen Transformation und der<br />

Einhaltung hoher Umwelt- und Energiestandards. Mit der<br />

IIoT-Lösung Schmersal Cloud Solution beispielsweise<br />

können Nutzer Daten und Informationen aus der Produktion<br />

sammeln, zentral im Backoffice bereitstellen und in<br />

Echtzeit analysieren. Basis ist die Feldebene, zu der neben<br />

vernetzten Sensoren und Aktoren auch Sicherheitsschaltgeräte<br />

zählen. Die App dient als Bindeglied zwischen<br />

Feld- und Backoffice-Ebene. Ziel ist es, die Effizienz von<br />

Maschinen und Anlagen durch Condition Monitoring,<br />

Predictive Maintenance und die Berechnung von Key<br />

Performance Indicators (KPIs) zu steigern. Darüber hinaus<br />

bietet die Cloud-Lösung künftig auch Apps für das Energiemanagement,<br />

mit denen sich Stromspitzen überwachen<br />

und Energieeinsparpotenziale identifizieren lassen.<br />

Schmersal stellt auch zwei neue Varianten seiner kompakten<br />

Sicherheitszuhaltung AZM40 mit Fluchtentriegelung<br />

und Notentsperrung vor. Sie wurden um die Schutzart IP69<br />

erweitert und benötigen zudem weniger Energie.<br />

www.schmersal.com<br />

EFFIZIENTE C-TEILE-VERSORGUNG<br />

DANK KANBAN<br />

Dresselhaus präsentiert neue Module und Software für sein<br />

Direkt-RFID-Kanban-System. Dieses verbindet das Kanban-<br />

Prinzip mit RFID-Technologie und ermöglicht es, viele Abläufe<br />

der Intralogistik und Materialversorgung zu automatisieren –<br />

und damit die Effizienz der C-Teile-Versorgung signifikant zu<br />

steigern. Sie haben eine geringe Wertschöpfung und sind<br />

doch von der Konstruktion bis hin zur Produktion unverzichtbar.<br />

Um diese Befestigungsund<br />

Verbindungselemente<br />

stets im ausreichenden,<br />

schnellen und übersichtlichen<br />

Zugriff zu halten,<br />

bietet Dresselhaus eine<br />

Fülle individuell anpassbarer<br />

Lösungen an. Ein<br />

neues Feature für das<br />

System ist eine optimierte<br />

Software-Lösung. Sie<br />

erlaubt eine noch<br />

benutzerfreundlichere<br />

Planung und Steuerung<br />

des Kanban-Systems.<br />

Neu ist auch das Modul<br />

Direktlboxx-Rack. Es<br />

ermöglicht die Integration<br />

groß dimensionierter und abschließbarer Einschübe mit<br />

vorkonfigurierten Sortimenten in das System und ist auf die<br />

hochstabilen Boxen abgestimmt. Ebenfalls neu: eine 3Dgestützte<br />

Software für das Direktblack-Regal. Sie erlaubt die<br />

schnelle Planung und Konfiguration auch umfangreicher<br />

Regalsysteme aus dem gleichnamigen Programm.<br />

www.dresselhaus.de<br />

IMPRESSUM<br />

erscheint <strong>2024</strong> im 55. Jahrgang,<br />

ISSN 0344-4570 / ISSN E-Paper: 2747-7215<br />

REDAKTION<br />

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

Tel.: 06131/992-350, E-Mail: n.steinicke@vfmz.de<br />

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

Redakteurinnen: Dipl.-Geogr. Martina Laun (ml),<br />

Tel.: 06131/992-233, E-Mail: m.laun@vfmz.de<br />

Dipl.-Ing. (FH) Inga Ronsdorf (iro),<br />

Tel.: 06131/992-259, E-Mail: i.ronsdorf@vfmz.de<br />

Vanessa Sendrowski (vs), Tel.: 06131/992-352,<br />

E-Mail: v.sendrowski@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 />

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

Tel.: 06123/9238-266<br />

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

Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit<br />

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

Preise und Lieferbedingungen:<br />

Einzelheftpreis: € 14,50 (zzgl. Versandkosten)<br />

Jahresabonnement Inland: € 99,- (inkl. Versandkosten)<br />

Jahresabonnement Ausland: € 115,- (inkl. Versandkosten)<br />

Abonnements verlängern sich automatisch um ein<br />

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

Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.<br />

VERLAG<br />

Vereinigte Fachverlage GmbH<br />

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

Postfach 10<strong>04</strong>65, 55135 Mainz<br />

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

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

www.vereinigte-fachverlage.de<br />

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

Umsatzsteuer-ID: DE149063659<br />

Ein Unternehmen der Cahensly Medien<br />

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

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

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

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

Head of Sales: Carmen Nawrath<br />

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

(verantwortlich für den Anzeigenteil)<br />

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

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

DRUCK UND VERARBEITUNG<br />

Westdeutsche Verlags- und Druckerei GmbH<br />

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

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

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Dieser Speicherung und Nutzung kann jederzeit schriftlich<br />

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

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

Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Mit der<br />

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

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

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

zeitlich und inhaltlich unbeschränkte Nutzungsrecht<br />

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

zur Veröffentlichung in Printmedien aller Art sowie<br />

entsprechender Vervielfältigung und Verbreitung, das<br />

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und Bearbeitung in elektronischen Systemen,<br />

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

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

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des redaktionellen Contents kann trotz sorgfältiger<br />

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

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

Redaktion dar. Für unverlangt eingesandte Manuskripte<br />

kann keine Gewähr übernommen werden. Grundsätzlich<br />

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

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an anderer Stelle zur Veröffentlichung eingereicht oder<br />

bereits veröffentlicht wurden.<br />

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82 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de


VORSCHAU<br />

IM NÄCHSTEN HEFT: 05/<strong>2024</strong><br />

ERSCHEINUNGSTERMIN: 02. 05. <strong>2024</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 16. <strong>04</strong>. <strong>2024</strong><br />

01<br />

02<br />

03<br />

<strong>04</strong><br />

01 Mit einem flexiblen Gehäusesystem auf Basis<br />

eines Raspberry Pi Single-Board-Computers werden<br />

Visualisierungslösungen an Maschinen variantenreich<br />

und kostengünstig umgesetzt<br />

Bild: Phoenix Contact<br />

02 An der Universität Kassel haben Forschende ein<br />

Verfahren entwickelt, das hochfeste, stabile und zugleich<br />

extrem leichte Konstruktionen aus Furnierholz erlaubt<br />

Bild: EDEK/Universität Kassel<br />

DER DIREKTE WEG<br />

INTERNET:<br />

www.<strong>Der</strong><strong>Konstrukteur</strong>.de<br />

E-PAPER:<br />

digital.derkonstrukteur.de<br />

REDAKTION:<br />

n.steinicke@vfmz.de<br />

WERBUNG:<br />

sales@vfmz.de<br />

SOZIALE NETZWERKE:<br />

www.Facebook.com/<strong>Der</strong><strong>Konstrukteur</strong><br />

www.twitter.com/derkonstrukteu<br />

03 Flexible Planetenbolzen erlauben eine maximale<br />

Drehmomentdichte und werden in Getrieben mit<br />

einwandigen Planetenträgern für Windkraftanlagen<br />

eingesetzt<br />

Bild: Kisssoft<br />

<strong>04</strong> Mithilfe einer akkubetriebenen Synchronsteuerung<br />

lassen sich sowohl stationäre als auch mobile<br />

Arbeitsplätze und Transportwagen sicher und effektiv<br />

in der Höhe und Neigung einstellen<br />

Bild: RK Rose+Krieger<br />

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />

www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 83


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messen, um eine Sofortvorlage zu erstellen, mit der präzise Schnitte markiert<br />

werden können. Messbreite 25 cm, Messtiefe 6 cm.<br />

84 DER KONSTRUKTEUR (Die <strong>2024</strong>/xx Farbe der www.derkonstrukteur.de<br />

Konturenlehre ist variabel)<br />

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