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KEM Konstruktion 06.2019

Trendthemen: Energieketten, Digitalisierung, Entwurfs- und Verwaltungstools, Systems Engineering; KEM Porträt: Bernhard Müller, Senior VP Industry 4.0, Sick; KEM Perspektiven: Integrierte Sensorik; Sonderteil Kollaborative Robotik: Maschinenelemente, Montage- & Handhabungstechnik, Antriebstechnik, Automatisierung, KEM Porträt: Christoph Anding, Sales Manager Comau

Trendthemen: Energieketten, Digitalisierung, Entwurfs- und Verwaltungstools, Systems Engineering; KEM Porträt: Bernhard Müller, Senior VP Industry 4.0, Sick; KEM Perspektiven: Integrierte Sensorik; Sonderteil Kollaborative Robotik: Maschinenelemente, Montage- & Handhabungstechnik, Antriebstechnik, Automatisierung, KEM Porträt: Christoph Anding, Sales Manager Comau

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Das<br />

Engineering<br />

Magazin<br />

06 2019<br />

www.kem.de<br />

Digitale und reale Dimensionen innovativer Produkte<br />

Titelstory Seite 50<br />

Digitalisierung der<br />

letzten Meile per IO-Link<br />

Sensorik ist<br />

Rohstoff für IoT<br />

<strong>KEM</strong> Perspektiven<br />

Seite 32<br />

Kollaborative<br />

Robotik<br />

Sonderteil<br />

ab Seite 74<br />

Zahnriemen für<br />

Höchstleistung<br />

Ketten & Riemen<br />

Seite 98<br />

<strong>KEM</strong> Porträt | „Sensoren mit intelligenten Antworten“<br />

Bernhard Müller, Senior Vice President Industry 4.0, Sick AG – Seite 22<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 1


FROM MICRON TO MILE. IN ALL DIMENSIONS.<br />

Mobilität, Infrastruktur, Logistik oder Produktion – die Automatisierung schreitet in allen Bereichen unaufhaltsam<br />

voran. Ganz vorne dabei: Distanzsensoren sowie Mess- und Detektionslösungen von SICK. Als intelligente<br />

Datenquellen liefern sie präzise Informationen für nahezu jede Anwendung. Über alle Distanzen, in allen<br />

Umgebungen. Ausgestattet mit hoch entwickelten Technologien und vielfältigen Schnittstellen. Entdecken Sie<br />

ein weltweit einzigartiges Portfolio, das übergreifendes Branchenwissen und herausragende Innovationskraft<br />

in allen Dimensionen vereint. Geballte Leistungsstärke und grenzenlose Flexibilität, gebündelt für Ihren Erfolg.<br />

www.sick.com/micron-to-mile<br />

2 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


EDITORIAL<br />

In Ketten und Riemen<br />

Neben Motoren und Getrieben werden in der Antriebstechnik weitere kraftübertragende<br />

Elemente benötigt. Dazu zählen Ketten und Riemen, denen wir in dieser<br />

Ausgabe einen Themenschwerpunkt widmen. So übertragen Hochleistungszahnriemen<br />

mit Carbonzugstrang – auch bei extremen Anwendungen – die Kräfte<br />

zuverlässig und effizient (Seite 98f).<br />

Bei der Herstellung spiralgewickelter Papierhülsen, die für die Verpackung von<br />

Lebensmitteln wie Kartoffelchips oder Müsli genutzt werden, steigern nahtlose,<br />

hochflexible Flachriemen die Produktionsleistung der Wickelmaschinen<br />

(Seite 100f). Langlebige Zahnriemen kommen in Abfülllinien, Verarbeitungsmaschinen<br />

oder Verpackungsanlagen zum Einsatz, um Produkte exakt sowie<br />

schlupffrei zu positionieren. Mit speziellen Beschichtungen und standardisierten<br />

oder individuell konstruierten Mitnehmerprofilen erfüllen sie viele verschiedene<br />

Transport- und Antriebsaufgaben (Seite 102f).<br />

In einer Müllverbrennungsanlage in den Niederlanden konnte die Lebensdauer der<br />

dort an einem Ascheförderer verbauten Antriebsketten verdoppelt werden, weil<br />

die Anlagenbetreiber jetzt eine maßgeschneiderte Kettenlösung einsetzen. Diese<br />

umfasst das zusätzliche Härten der Rollen sowie der Buchsen. Das reduziert den<br />

Verschleiß erheblich (Seite 104f).<br />

Den Verschleiß an Energieketten können beispielsweise intelligente Sensoren<br />

bestimmen. Daraus lassen sich Lebensdaueraussagen erzeugen. <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />

befragte Richard Habering, Leiter des Geschäftsbereichs Smart Plastics bei Igus,<br />

zu den aktuellen Entwicklungsschwerpunkten des Unternehmens rund um<br />

Sensorintelligenz (Seite 28f).<br />

Dr.-Ing. Ralf Beck<br />

Redakteur<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />

ralf.beck@konradin.de<br />

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@<strong>KEM</strong><strong>Konstruktion</strong><br />

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hier.pro/RsOki<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 3


Inhalt 06 2019<br />

56. Jahrgang<br />

TITELSTORY<br />

IO-Link – mehr als<br />

nur digitale Übertragung<br />

88<br />

Viele Unternehmen fragen sich, ob der für Roboteranwendungen<br />

nötige Schutzzaun nicht verzichtbar ist. Dies und vieles mehr zum<br />

Thema im Sonderteil Kollaborative Robotik ab Seite 74.<br />

Bild: Phoenix Contact<br />

Die Themen Industrie 4.0 und Digitalisierung nehmen<br />

enorm an Fahrt auf. Die Informationen aus den Sensoren<br />

helfen dabei, Prozesse und Anlagen effizienter zu<br />

betreiben. Füllstandsmessgeräte von Endress+Hauser<br />

bieten Zusatznutzen durch IO-Link.<br />

Magazin<br />

Branchennews<br />

HP und Siemens intensivieren<br />

Additive-Manufacturing-Allianz ................................................ 6<br />

Digitalisierung durchdringt alle Bereiche bei<br />

Endress+Hauser ..................................................................... 8<br />

Kaspersky-Report zu Cyberattacken ...................................... 12<br />

Neue ZVEI-Fachabteilung gegründet ..................................... 13<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> Service<br />

Das englische Fachwort<br />

Pumpen – pumps .................................................................. 14<br />

Online-Tipps<br />

Themenservice Systems Engineering .................................. 16<br />

Tipps & Termine<br />

Konradin Mediengruppe führt Konferenzserie<br />

‚Smarte Maschinen im Einsatz‘ fort ..................................... 18<br />

Webinare<br />

Mit modellbasierter Produktdefinition<br />

die Komplexität besser beherrschen ..................................... 19<br />

<strong>KEM</strong> Porträt<br />

Bernhard Müller, Senior VP Industry 4.0, Sick<br />

„Die Idee von KI ist, dass Sensoren<br />

intelligente Antworten geben können“ ................................. 22<br />

Trends<br />

Energieketten<br />

„Vollcrash“ ade – E-Ketten nutzen integrierte Sensorik ........ 28<br />

TAE-Serie Teil 3: Monitoring von Schleppketten .................... 30<br />

Digitalisierung<br />

Skalierbare Lösungen für den Schaltschrankbau .................. 36<br />

Entwurfs- und Verwaltungstools<br />

CAD-Plattform-Portfolio für KMU .......................................... 40<br />

Systems Engineering<br />

Ansys Additive Suite unterstützt Rosswag Engineering<br />

im Metall-3D-Druck ............................................................... 42<br />

Produkt-News aus dem Bereich Digitalisierung .................... 46<br />

<strong>KEM</strong> Perspektiven<br />

Integrierte Sensorik<br />

Sensorik liefert Rohstoff für IoT und die Fabrik der Zukunft . 32<br />

Automatisierung<br />

Titelstory<br />

IO-Link – mehr als nur digitale Übertragung ......................... 50<br />

Sensoren & Messtechnik<br />

Safety-Lösung überwacht Transportsystem .......................... 54<br />

Hochgenaue Messverfahren für die Weltraumforschung ..... 56<br />

Elektrotechnische Bauelemente<br />

Gewebebandkabel als Alternative zu klassischen Lösungen 58<br />

Produkt-News aus dem Bereich Automatisierung ................ 60<br />

Antriebstechnik<br />

Elektromotoren<br />

Permanentmagnetmotoren machen Kühlanlage effizient ..... 64<br />

Lineare DC-Servomotoren bewegen kinetische Skulptur ..... 66<br />

Produkt-News aus dem Bereich Antriebstechnik .................. 68<br />

Maschinenelemente<br />

Ketten und Riemen<br />

Hochleistungszahnriemen mit Carbonzugstrang .................. 98<br />

Flachriemen für spiralgewickelte Papierhülsen ................... 100<br />

Zahnriemen gewährleisten exaktes Positionieren ............... 102<br />

Antriebskette löst Ascheproblem bei Müllverbrennung ..... 104<br />

Einzelbauteile<br />

Baukasten für das Arbeiten unter Reinraumbedingungen .. 106<br />

Produkt-News aus dem Bereich Maschinenelemente ........ 108<br />

Werkstoffe/Verfahren<br />

Werkstoffe<br />

Wie lässt sich Aluminium für die <strong>Konstruktion</strong> nutzen? ...... 114<br />

PTFE-Verbundkompensatoren in Entstaubungsanlagen ...... 116<br />

Produkt-News aus dem Bereich Werkstoffe/Verfahren. ...... 118<br />

4 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


NEU!<br />

FLEX - Flexible Rohrheizkörper<br />

HLP - Heizpatronen<br />

50<br />

Bild: Endress+Hauser<br />

RHK - Rohrheizkörper<br />

Sonderteil Kollaborative Robotik<br />

RP - Rohrwendelpatronen<br />

<strong>KEM</strong> Porträt<br />

Christoph Anding, Country Sales Manager, Comau<br />

„Was seine Empfindlichkeit betrifft,<br />

ist unser Aura-Roboter beinahe menschlich“ ........................ 74<br />

Maschinenelemente<br />

Elektrische Aktuatoren versus pneumatische Aktuatoren ..... 78<br />

Peter Pühringer von Stäubli zur Roboterfernwartung ............ 80<br />

Projekt COVR unterstützt bei der CE-Zertifizierung .............. 82<br />

Montage- & Handhabungstechnik<br />

Sicherheitsaspekte bei Greifsystemen für<br />

MRK-Applikationen ................................................................84<br />

Antriebstechnik<br />

Schwerlast-Linearführung für russisches Kraftwerk .............. 86<br />

Automatisierung<br />

Schutzzaun – ja oder nein? .................................................... 88<br />

Sichere Kollaborative Robotik ................................................ 90<br />

„Friedliche Koexistenz“ von Mensch und Roboter ............... 92<br />

Produkt-News aus dem Bereich Kollaborative Robotik ......... 94<br />

Rubriken<br />

Editorial ................................................................................... 3<br />

Wir berichten über ................................................................ 12<br />

Inserentenverzeichnis ......................................................... 122<br />

Vorschau .............................................................................. 122<br />

Impressum .......................................................................... 122<br />

HP/HPQ - Hohlpatronen<br />

TE - Temperatursensoren<br />

ALW - Leistungswiderstände<br />

QUALITÄT AUS<br />

DEUTSCHLAND<br />

Technischer Support<br />

und weitere Produkte<br />

auf Anfrage<br />

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hier.pro/RsOki<br />

Türk+Hillinger GmbH<br />

78532 Tuttlingen, Germany<br />

Tel. +49 74 61 70 14 0<br />

Fax +49 74 61 70 14 110<br />

info@tuerk-hillinger.de<br />

www.tuerk-hillinger.de<br />

seit 1963<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 5


MAGAZIN<br />

BRANCHENNEWS<br />

HP und Siemens intensivieren Additive-Manufacturing-Allianz<br />

Strategische Partner<br />

für 3D-Druckteile<br />

HP und Siemens haben den Ausbau ihrer strategischen Partnerschaft<br />

angekündigt. Ziel ist es, Kunden bei der Transformation ihres Geschäfts mit<br />

industrieller additiver Fertigung (Additive Manufacturing/AM) zu unterstützen,<br />

damit diese schneller hochwertige 3D-Druckteile fertigen können.<br />

Siemens und HP erweitern ihre gemeinsame<br />

Lösung für die additive Fertigung und integrieren<br />

neue Systeme und Softwareinnovationen.<br />

Dazu gehören Product Lifecycle Management<br />

(PLM), Fabrikoptimierung für AM,<br />

industrieller 3D-Druck und Datenmanage-<br />

Der Ausbau der Kooperation wurde anlässlich der Erweiterung des Siemens Additive Manufacturing<br />

Experience Center (Amec) in Erlangen um ein neues Polymer Competency Center bekannt gegeben<br />

Bild: Siemens<br />

ment sowie die Produktion und die Leistungsanalytik.<br />

Die Integration der neuen Jet<br />

Fusion 5200 3D-Drucklösung von HP in die<br />

Digital-Enterprise-Lösungen von Siemens ermöglicht<br />

es, 3D-Druckteile schneller, kostengünstiger,<br />

nachhaltiger und in höheren Stückzahlen<br />

als zuvor auf den Markt zu bringen.<br />

Der Ausbau der Kooperation wurde anlässlich<br />

der Erweiterung des Siemens Additive<br />

Manufacturing Experience Center (Amec) in<br />

Erlangen um ein neues Polymer Competency<br />

Center bekannt gegeben, bei der HP zudem<br />

erstmals den neuen leistungsfähigen HP Jet<br />

Fusion 5200 3D-Drucker für den industriellen<br />

Einsatz vorstellt. Die erweiterte Additive-Manufacturing-Lösung<br />

von Siemens und HP integriert<br />

Hardware, Software, Datenintelligenz<br />

und Services, um den gesamten Fertigungsprozesses<br />

effizienter zu gestalten –<br />

von Design und Simulation über Produktionsplanung,<br />

Ausführung, Qualität und Kontrolle.<br />

Diese integrierte, geschlossene Umgebung<br />

wird von führenden Unternehmen der Branche<br />

unterstützt und optimiert jede Phase des<br />

Entwurfs und des 3D-Drucks in der Serienproduktion<br />

von Bauteilen – mit größerem<br />

Maßstab, höherer Qualität und weniger Ausschuss.<br />

HP und Siemens werden auch künftig<br />

ihre Entwicklungsplanung aufeinander abstimmen,<br />

um sicherzustellen, dass Kunden<br />

von den laufenden Innovationen der digitalen<br />

Fertigung beider Unternehmen profitieren.<br />

Das neue Siemens Polymer Competency<br />

Center ist dabei ein wesentlicher Bestandteil<br />

der Zusammenarbeit beider Unternehmen.<br />

Gemeinsam mit ihren Kunden wollen Siemens<br />

und HP einzigartige Produktdesigns<br />

entwickeln und 3D-Druckteile schneller auf<br />

den Markt bringen. Darüber hinaus richten<br />

beide Partner digitale Fabrikumgebungen<br />

ein, die das Potenzial der additiven Fertigung<br />

voll ausschöpfen.<br />

bt<br />

www.siemens.com<br />

Businessplattform von Schneider Electric<br />

Weltweite Skaleneffekte für IoT-Lösungen<br />

Das Unternehmen hat die Gründung<br />

von Schneider Electric Exchange<br />

bekannt gegeben Dabei<br />

handelt es sich um ein branchenübergreifendes<br />

offenes Ökosystem,<br />

das sich der Lösung realer<br />

Nachhaltigkeits- und Effizienzprobleme<br />

widmet. Durch Austausch<br />

und Kollaboration können hier somit<br />

vernetzte Communities Co-<br />

Innovation betreiben. Die Akteure<br />

sind Anbieter, Systemintegratoren,<br />

Start-ups, Entwickler,<br />

OEMs, Kunden und Distributoren.<br />

Sie erhalten Zugang zu einem<br />

riesigen Pool von technischen<br />

Tools und Ressourcen, um<br />

digitale und IoT-Innovationen zu<br />

entwickeln, zu teilen und zu verkaufen.<br />

Schneider Electric Exchange<br />

nutzt dafür das Ökosystem<br />

der digitalen Partner, um Innovationen<br />

zu beschleunigen<br />

und zu skalieren – und stellt Unternehmen<br />

die notwendigen<br />

Werkzeuge zur Verfügung, um KI<br />

für reale Probleme zu operationalisieren.<br />

So bietet beispielsweise<br />

Accenture, ein globales Management-Beratungs-<br />

und Dienstleistungsunternehmen,<br />

die Möglichkeit,<br />

maßgeschneiderte Lösungen<br />

und digitale Geschäftsmodelle<br />

zu entwickeln. Ein weiterer<br />

Partner, Claroty, ein Sicherheitsspezialist<br />

für betriebliche Technologie-Infrastrukturen,<br />

bietet industrielles<br />

Cybersicherheits-<br />

Know-how und arbeitet mit Unternehmen<br />

zusammen, um die<br />

größere digitale Risikooberfläche<br />

bei der Integration von IIoT-Lösungen<br />

zu adressieren. Schneider<br />

Electric selbst verwendet<br />

beispielsweise veröffentlichte<br />

Datensätze und Software-asa-Service<br />

(SaaS) des Exchange-<br />

Partners Senseye, einem Technologieunternehmen<br />

für vorausschauende<br />

Instandhaltung (UK),<br />

in einer seiner Smart-Factory-<br />

Produktionsstätten. Darüber hinaus<br />

betreibt der Automatisierungsspezialist<br />

Co-Innovation mit<br />

dem auf Energieprognosen spezialisierten<br />

Unternehmen Predictive<br />

Layer ein digitales Serviceangebot<br />

für den Handelskettenmarkt<br />

in Italien.<br />

ik<br />

www.schneider-electric.com<br />

6 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


.<br />

?<br />

Präzision und Sicherheit<br />

mit Bremsenlösungen von Kendrion<br />

Mit Sicherheit die richtige Bremse<br />

Industrieroboter sind so unterschiedlich wie die Aufgaben,<br />

die sie bewältigen. Kendrion hat Sicherheitsbremsen<br />

unterschiedlicher Funktionsprinzipien im Produktprogramm<br />

und unterstützt bei der Auswahl, bei technischen en Fragen<br />

mit Beratung oder bei speziellen Aufgabenstellungen ungen mit<br />

applikationsspezifischen Entwicklungen.<br />

Die neu entwickelte Servo Slim Line wurde für Roboter<br />

bis etwa 20 kg Traglast ausgelegt. Die „schlanken“<br />

Einscheibenbremsen sind bezogen auf ihre Leistungsdichte<br />

flacher und leichter als der Marktstandard und durch ihre<br />

großen Innendurchmesser gut für Hohlwellenantriebe<br />

geeignet. Dadurch eignen sie sich für Anwendungen in<br />

Leichtbaurobotern, bei denen die Antriebe im Inneren<br />

verbaut werden.<br />

Kendrion (Villingen) GmbH<br />

Wilhelm-Binder-Straße 4-6<br />

78048 Villingen-Schwenningen<br />

T +49 7721 877-1417<br />

www.kendrion-ids.com<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 7


MAGAZIN<br />

BRANCHENNEWS<br />

Endress+Hauser-CEO Matthias Altendorf zur Entwicklung der Firmengruppe<br />

Digitalisierung durchdringt alle Bereiche<br />

Endress+Hauser ist 2018 über alle Regionen,<br />

Branchen und Produktbereiche hinweg kräftig<br />

gewachsen. Für Impulse sorgten die fortschreitende<br />

Digitalisierung in der Industrie<br />

sowie die positive Entwicklung auf den internationalen<br />

Märkten. Die Firmengruppe steigerte<br />

Umsatz und Gewinn, stemmte hohe<br />

Investitionen und schuf weltweit Hunderte<br />

Stellen. „Es ist 2018 praktisch weltweit gut<br />

für Endress+Hauser gelaufen“, erklärte CEO<br />

Matthias Altendorf auf der Bilanzmedienkonferenz<br />

in Basel. Die Firmengruppe steigerte<br />

den Nettoumsatz um 9,5 % auf 2,455 Mrd.<br />

Euro, trotz kräftigem Gegenwind von Seiten<br />

der Wechselkurse. In lokalen Währungen erreichte<br />

das Umsatzwachstum 12,7 %.<br />

Endress+Hauser entwickelte sich in Europa<br />

sehr gut, in Afrika/Nahost sowie dem asiatisch-pazifischen<br />

Raum sogar dynamisch. Am<br />

stärksten aber war das Wachstum in Amerika.<br />

„Die USA haben nach 65 Jahren Deutschland<br />

als unseren größten Absatzmarkt abgelöst“,<br />

berichtete Altendorf. Das Geschäft in<br />

China legte ebenfalls zweistellig zu. „Wenn<br />

Matthias Altendorf,<br />

CEO der Endress+Hauser-Gruppe<br />

„Als Familienunternehmen<br />

ist uns eine<br />

nachhaltige Entwicklung<br />

wichtig.“<br />

Bild: Endress+Hauser<br />

die Entwicklung so weitergeht, könnte bald<br />

schon China unsere Nummer eins sein“,<br />

sagte der CEO. 54 neue Produkte brachte<br />

das Unternehmen im vergangenen Jahr auf<br />

den Markt. Die Ausgaben für Forschung und<br />

Entwicklung kletterten auf 184,2 Mio. Euro,<br />

das entspricht 7,5 % des Umsatzes. 287 Entwicklungen<br />

meldete das Unternehmen 2018<br />

erstmals zum Patent an. Gut ein Drittel der<br />

neuen Patente betrifft Themen wie Industrie<br />

4.0, digitale Kommunikation und Elektronik.<br />

„Die Digitalisierung durchdringt alle Bereiche“,<br />

betonte Altendorf. Neben den 1000 Entwicklern<br />

in den Kompetenzzentren arbeiten<br />

auch verschiedene von der Firmengruppe<br />

initiierte Start-ups an Lösungen und Dienstleistungen<br />

für das digitale Zeitalter. Endress+Hauser<br />

ist gut ins laufende Jahr gestartet.<br />

Die Gruppe liegt in Auftragseingang<br />

und Umsatz derzeit deutlich über dem Vorjahr.<br />

Für die zweite Jahreshälfte erwartet das<br />

Unternehmen, dass sich diese Entwicklung<br />

abschwächt.<br />

bt<br />

www.endress.com<br />

Sick setzt Wachstum in 2018 fort<br />

Investitionen in Start-up-Initiativen zahlen sich aus<br />

Sensorintelligenz liefert neue Funktionalitäten für<br />

Sensoren<br />

Bild: Sick<br />

Im Geschäftsjahr 2018 konnte Sick beim Konzernumsatz<br />

um 8,3 % auf 1,637 Mrd. Euro<br />

zulegen. „Mit einer gezielten Erhöhung des<br />

F&E-Anteils steigern wir im Zuge des Technologiewandels<br />

hin zu künstlicher Intelligenz<br />

unsere Innovationskraft und sichern somit<br />

die Zukunftsfähigkeit“, erklärte Dr. Robert<br />

Bauer, Vorstandsvorsitzender der Sick AG, anlässlich<br />

der Veröffentlichung der Bilanzkennzahlen.<br />

„Die bereits sichtbaren Erfolge unserer<br />

Start-up-Initiativen geben uns Recht: So<br />

profitiert Sensorintelligenz von Deep Learning<br />

und liefert neue Funktionalitäten für<br />

Sensoren.“ Auf der Hannover Messe 2019<br />

präsentierte das Unternehmen eine Software-Lösung<br />

basierend auf Deep-Learning-<br />

Algorithmen. Wie auch in den vergangenen<br />

Jahren tätigte Sick im Geschäftsjahr 2018 hohe<br />

Aufwendungen für F&E-Aktivitäten. Mit<br />

192,5 Mio. Euro übertrafen die Ausgaben<br />

den Wert von 2017 um 11,8 %. Der Schwerpunkt<br />

der F&E-Aktivitäten liegt unverändert<br />

an den Standorten in Deutschland. Am Jahresende<br />

2018 beschäftigte der Konzern insgesamt<br />

9737 Mitarbeiter (+10,5 %). Obwohl<br />

die Sensorik eine Wachstumsbranche bleibt,<br />

fällt der Ausblick auf das Geschäftsjahr 2019<br />

eher verhalten aus. Aufgrund seiner breiten<br />

Branchenpräsenz und seines innovativen Produkt-<br />

und Leistungsportfolios sieht sich der<br />

Sick-Konzern jedoch aussichtsreich positioniert,<br />

um von den zunehmenden Entwicklungen<br />

im Kontext von Digitalisierung und Industrie<br />

4.0 zu profitieren.<br />

ge<br />

www.sick.de<br />

AMA Verband für Sensorik und Messtechnik<br />

Positive Gesamtentwicklung<br />

Der Bereich der Sensorik und Messtechnik<br />

hat im Jahr 2018 laut eigenen Angaben ein<br />

deutliches Umsatzplus von 10 % erwirtschaftet<br />

und erwartet für das laufende Geschäftsjahr<br />

ein weiteres Wachstum von 5 %. Dies<br />

hat eine Befragung des AMA Verband für<br />

Sensorik und Messtechnik e. V. (AMA) unter<br />

seinen Mitgliedern ergeben. Damit liegen<br />

Sensorik und Messtechnik oberhalb des bundesweiten<br />

Trends, den das Statistische Bundesamt<br />

für die deutsche Wirtschaft 2018 mit<br />

einem leichten Plus bezifferte, der aber nach<br />

dem neunten Jahr in Folge etwas an<br />

Schwung verloren habe. Positive Wachstumsimpulse<br />

der Branche kamen nach Verbandsangaben<br />

sowohl aus dem Inland als<br />

auch aus dem Ausland. Das belegt eine<br />

erhöhte Exportquote um 4 % auf gesamt<br />

55 %. Dabei zog der Export ins außereuropä -<br />

ische Ausland an, während der nach Mitteleuropa<br />

gelieferte Anteil um 2 % nachgab.<br />

Knapp 70 % der Mitglieder sehen einem Brexit<br />

gelassen entgegen und vermuten einen<br />

eher geringen Einfluss auf die eigenen Geschäftstätigkeiten.<br />

ik<br />

www.ama-sensorik.de<br />

8 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


Lütze baut Connectivity-Geschäft aus<br />

Verdoppelung der Kapazitäten<br />

Der Automationsspezialist eröffnet<br />

im Zuge der Weiterentwicklung<br />

seines internationalen Kabelgeschäfts<br />

das Kompetenzzentrum<br />

Connectivity am Standort<br />

Chrudim in der Tschechien. Künftig<br />

werden dort alle Aktivitäten<br />

der Lütze-Gruppe im Bereich Kabelkonfektion<br />

vereint. Für Anwender<br />

aus dem Maschinenbau<br />

und der automatisierten Fertigung<br />

bedeutet der Ausbau der<br />

Produktionskapazitäten eine<br />

Steigerung der Flexibilität sowie<br />

eine weitere Erhöhung der Lieferfähigkeit.<br />

„Die Vergrößerung<br />

unseres Standorts in Tschechien<br />

ist Bestandteil unserer internationalen<br />

Wachstumsstrategie, welche<br />

neben Europa und USA auch<br />

China umfasst. Wir sind damit<br />

künftig noch schneller in der Lage<br />

auf die Bedürfnisse des Marktes,<br />

insbesondere auch im Bereich<br />

Industrie 4.0 zu reagieren“,<br />

erklärt Udo Lütze, Inhaber der<br />

Luetze International Group. ik<br />

www.luetze.com<br />

ROCIA.focus<br />

DIE SPOTLEUCHTE FÜR<br />

PUNKTGENAUES LICHT.<br />

Bild: Lütze<br />

Lütze verdoppelt seine Kapazitäten im Bereich der Kabelkonfektion<br />

Generationenübergreifende Geschäftsführung bei Mayr Antriebstechnik<br />

In fünfter Generation erfolgreich<br />

Mit Ferdinand Mayr, dem Enkel<br />

von Fritz Mayr, tritt ab sofort<br />

die fünfte Generation in die<br />

Geschäftsführung bei Mayr Antriebstechnik<br />

ein. Damit stehen<br />

zukünftig drei Geschäftsführer<br />

generationsübergreifend für Sicherheit,<br />

Zuverlässigkeit und Innovation<br />

und die fünfte Generati-<br />

Generationenübergreifende<br />

Geschäftsführung: Günther Klingler,<br />

Fritz Mayr und Ferdinand Mayr (v. l.)<br />

Bild: Mayr Antriebstechnik<br />

on der Familie Mayr über nimmt<br />

Verantwortung für das 1897 gegründete<br />

Unternehmen. Ferdinand<br />

Mayr, Enkel von Fritz Mayr,<br />

teilt sich die Führungsrolle mit<br />

Fritz Mayr, seinerseits Enkel des<br />

Firmengründers, und Günther<br />

Klingler, der als Geschäftsführer<br />

und CEO die nationalen und internationalen<br />

Aktivitäten von<br />

Mayr Antriebstechnik leitet. Ferdinand<br />

Mayr ist künftig schwerpunktmäßig<br />

für die Digitalisierung<br />

des Unternehmens verantwortlich:<br />

„Ich sehe es als eine<br />

meiner wichtigsten Aufgaben,<br />

die Herausforderungen von zunehmender<br />

Vernetzung, Digitalisierung<br />

und Industrie 4.0 zu<br />

meistern und die Chancen zu<br />

nutzen, die sie uns bieten.“ bt<br />

www.mayr.com<br />

Effizient: Wartungsfreie LED-Technologie mit starken<br />

High-Power-LEDs für punktgenaues Licht<br />

Präzise: Eng und breit abstrahlende Varianten, stufenlose<br />

und flickerfreie Dimmung<br />

Flexibel: Exakt einstellbare Gestänge-, Flexschlauchund<br />

Gelenkkopf-Varianten<br />

Robust: Extrem widerstandsfähige Vollmetallausführung<br />

mit schlagfester Blende und hoher Schutzart<br />

Herbert Waldmann GmbH & Co. KG ∙ Telefon 07720 601-100<br />

sales.germany@waldmann.com ∙ www.waldmann.com<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 9


MAGAZIN<br />

BRANCHENNEWS<br />

PERSONEN<br />

Normteile Award 2019 von Cadenas und Ganter<br />

Vordenker im Bereich Standardisierung gesucht<br />

Dr. Till Scharf, Röhm<br />

Der Spann- und Greiftechnikspezialist<br />

Röhm hat die<br />

Konzerngeschäftsführung<br />

erweitert: Dr. Till Scharf<br />

wird zusammen mit Gerhard<br />

Glanz die neue Doppelspitze<br />

des Unternehmens bilden.<br />

Sein Ressort umfasst die Bereiche Logistik,<br />

Entwicklung, <strong>Konstruktion</strong> sowie Produktion.<br />

Dieter Schäfer,<br />

Freudenberg Sealing<br />

D e r C h i e f O p e r a t i n g O f f i c e r<br />

von Freudenberg Sealing<br />

Technologies Dieter Schäfer<br />

tritt am 30. Juni 2019 in den<br />

Ruhestand. Danach wird<br />

er dem Unternehmen noch<br />

für zwei Jahre beratend zur Verfügung stehen.<br />

Mit Schäfers Wechsel in den Ruhestand wird die<br />

Geschäftsleitung künftig aus Claus Möhlenkamp,<br />

Ludger Neuwinger-Heimes und Dr. Theodore<br />

Duclos bestehen.<br />

Bild: Cadenas<br />

Alle zwei Jahre haben Ingenieure, Konstrukteure,<br />

Techniker und Hobbytüftler<br />

die Chance, zu zeigen was gute Produktentwicklung<br />

ausmacht: Bis zum 30. Juni<br />

2019 können sie beim <strong>Konstruktion</strong>swettbewerb<br />

Deutscher Normteile<br />

Award, der von der Cadenas GmbH und<br />

der Otto Ganter GmbH & Co. KG veranstaltet<br />

wird, ihre <strong>Konstruktion</strong>en mit einem<br />

möglichst hohen Anteil an Normund<br />

Kaufteilen einreichen und attraktive<br />

Geldpreise gewinnen. Ein entscheiden-<br />

Beim Normteile Award wird der gezielte Einsatz<br />

von Norm- und Kaufteilen im Engineering<br />

mit Preisen von insgesamt 4000 Euro belohnt<br />

der Faktor bei der kostensensitiven Produktentwicklung<br />

ist die Nutzung von<br />

standardisierten Komponenten im Engineering.<br />

Ziel des Awards ist die Sensibilisierung<br />

für den verstärkten Einsatz von<br />

Norm- und Kaufteilen und dem daraus<br />

resultierenden Nutzen für Unternehmen.<br />

Beim Deutschen Normteile Award locken<br />

Preise im Wert von insgesamt 4000 Euro<br />

für die Teilnehmer. Mitmachen können<br />

alle Ingenieure, Techniker, technische<br />

Zeichner und CAD Anwender sowie Unternehmen,<br />

Abteilungen oder Teams aus<br />

den Branchen wie Maschinenbau, Ingenieurwesen<br />

oder Elektrotechnik. Die Teilnehmer<br />

dürfen sowohl neue als auch bereits<br />

realisierte <strong>Konstruktion</strong>en kostenlos<br />

einreichen. Die Teilnehmer mit der besten<br />

bzw. innovativsten <strong>Konstruktion</strong> werden<br />

im Rahmen einer Preisverleihung<br />

auf der Motek 2019 in Stuttgart offiziell<br />

mit dem Deutschen Normteile Award<br />

ausgezeichnet.<br />

bt<br />

www.deutscher-normteile-award.de<br />

Ulrich Jochem,<br />

Parker Hannifin<br />

Parker Hannifin hat Ulrich<br />

Jochem zum neuen General<br />

Manager der Prädifa Technology<br />

Division bestellt.<br />

Er tritt die Nachfolge von<br />

Thomas Ottawa an, der von<br />

Parker zum Vice President Operations der Motion<br />

Systems Group Europe berufen worden war.<br />

Jochems bisherige Aufgabe als General Manager<br />

der Industrial Systems Division Europe übernimmt<br />

Paul Kröning.<br />

Reinhard Schäfer,<br />

Bosch Rexroth<br />

Zum 1. April 2019 trat<br />

Reinhard Schäfer neu in die<br />

Geschäftsleitung der Bosch<br />

Rexroth AG ein. Er folgt auf<br />

Dr. Bertram Hoffmann, der<br />

auf eigenen Wunsch aus der<br />

Bosch-Gruppe ausgeschieden ist. Schäfer übernahm<br />

von Hoffmann die Verantwortung für die<br />

Fertigung und das Qualitätsmanagement von<br />

Bosch Rexroth.<br />

Umsatzsteigerung bei Hummel<br />

Starkes Exportwachstum trotzt aktueller Krisen<br />

Die Hummel AG hat im Jahr 2018 einen<br />

Gesamtumsatz von 73,4 Mio. Euro erzielt<br />

und damit den Rekordumsatz des<br />

vergangenen Jahres mit 71,5 Mio. Euro<br />

noch einmal übertroffen. „Das ist ein gutes<br />

Ergebnis, denn das gesamtwirtschaftliche<br />

Umfeld hat sich im Verlauf<br />

des Jahres 2018 doch etwas eingetrübt“,<br />

erläutert Vorstandsvorsitzender Holger<br />

Hummel. Das größte Produktsegment<br />

des Unternehmen sind elektromechanische<br />

Komponenten wie Kabelverschraubungen<br />

und Rundsteckverbinder. In diesem<br />

Segment erwirtschaftet Hummel<br />

mehr als drei Viertel des Gesamtumsatzes<br />

und erzielte im vergangenen Jahr ein<br />

Wachstum von 5,5 %. Der stärkste Auslandsmarkt<br />

ist China mit einem Anteil<br />

von fast 10 % des Gesamtumsatzes, gefolgt<br />

von USA/Kanada, Italien und Frankreich.<br />

In diesen Märkten wurden auch<br />

die größten Zuwächse verzeichnet, was<br />

auf die Strategie der konsequenten Internationalisierung<br />

in den vergangenen Jahren<br />

zurückzuführen ist. In China sind die<br />

Umsätze um 8 % gewachsen, Italien<br />

und Frankreich konnten im vergangenen<br />

Jahr sogar um rund 10 % zulegen. „Ob<br />

sich diese Entwicklung der Auslandsmärkte<br />

vor dem Hintergrund zahlreicher<br />

politischer Risiken fortschreiben lässt,<br />

kann niemand verlässlich sagen“, erklärt<br />

Hummel. Dennoch blicke man optimistisch<br />

in die Zukunft, da Verbindungs -<br />

lösungen zu den Schlüsseltechnologien<br />

in der Digitalisierung von Produktions -<br />

anlagen gehören.<br />

ik<br />

www.hummel.com<br />

Mit 73,4 Mio. Euro hat Hummel im letzten<br />

Jahr erneut einen Rekordumsatz erzielt<br />

Bild: Hummel<br />

10 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


QUINT POWER<br />

Maximale Anlagenverfügbarkeit<br />

Stromversorgungen mit einer Ausgangsleistung von bis zu 960 W<br />

Einzigartig durch:<br />

• Stärkste Ausgangsseite<br />

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© PHOENIX CONTACT 2019<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 11


MAGAZIN<br />

BRANCHENNEWS<br />

Kontron präsentiert Serverpower auf Modulgröße<br />

Embedded-Computing-Standard COM HPC<br />

Kaspersky-Report zu Cyberattacken<br />

Industrie-Computer im Visier<br />

Computer-On-Modules für Embedded<br />

Industrial Server Class<br />

Computing sollen in Zukunft die<br />

Basis für Anwendungen mit KI,<br />

5G und autonomen Fahrzeugen<br />

bilden. Erste Module und Boards<br />

werden für Anfang 2020 erwartet.<br />

Peter Müller, Vice President<br />

Product Center Boards & Modules<br />

bei Kontron, einem Anbieter<br />

von IoT/Embedded-Computer-<br />

Technologie (ECT), kommentiert<br />

die Hintergründe zur Entwicklung<br />

des neuen Computer-On-<br />

Module-Standards COM HPC<br />

wie folgt: „Das Datenwachstum<br />

ist unaufhaltsam und der kommende<br />

Mobilfunkstandard 5G<br />

wird es noch beschleunigen. Das<br />

erfordert auch neue Konzepte für<br />

Embedded Computer. Führende<br />

Hersteller der Branche wie Kontron<br />

haben im Standardisierungsgremium<br />

PICMG deshalb eine<br />

neue Working Group gegründet,<br />

um den COM-Standard zukunftsfähig<br />

zu machen. Computer-On-<br />

Module High Performance Computing,<br />

abgekürzt COM HPC<br />

(bisheriger Arbeitstitel COM HD),<br />

wird den vorhandenen COM-Express-Standard<br />

nach oben ergänzen:<br />

Es wird High-End-Server-<br />

Prozessoren und bis zu acht SO-<br />

DIMMS für Speicher unterstützen<br />

sowie eine Verlustleistung<br />

von vermutlich bis zu 125 W erlauben.<br />

Der neue PCI-Express-4.0-Standard<br />

wird ebenfalls<br />

unterstützt, aber auch der<br />

kommende 5.0-Standard, der<br />

von COM Express nicht mehr bedient<br />

werden kann. Dementsprechen<br />

erhält COM HPC ein neues<br />

Stecker-Layout, das auch 64 PCIe<br />

Lanes unterstützen wird.“ ik<br />

www.kontron.de<br />

Konventionelle Industrie-Computer<br />

werden immer öfter von Cyberkriminellen<br />

angegriffen – das<br />

zeigt der Kaspersky-Bericht zur<br />

zweiten Jahreshälfte 2018. Mit<br />

47,2 % waren 2018 fast die Hälfte<br />

der ICS-Computer (Industrial<br />

Control System), die von Kaspersky<br />

Lab geschützt werden, von<br />

einer Cyberattacke betroffen. Im<br />

Vorjahr waren es 44 %.„Die<br />

meisten industriellen Computer<br />

werden nicht über einen zielgerichteten<br />

Angriff, sondern über<br />

Malware infiziert“, erklärt Kirill<br />

Kruglov, Sicherheitsforscher bei<br />

Kaspersky Lab ICS CERT. „Die<br />

Tatsache, dass die Angriffe aufgrund<br />

von fehlender Cybersicherheitshygiene<br />

der eigenen Mitarbeiter<br />

erfolgreich sind, zeigt,<br />

dass ein Großteil der Angriffe<br />

durch Schulung und Sensibilisierung<br />

der Belegschaft verhindert<br />

Bild: Kaspersky Lab<br />

Laut Kaspersky-Report ist das<br />

Internet die größte Gefahrenquelle<br />

für industrielle Computer<br />

werden kann.“ Gemäß dem Report<br />

ist das Internet mit 26 % die<br />

größte Gefahrenquelle für industrielle<br />

Computer, gefolgt von<br />

Wechseldatenträgern mit 8 %<br />

und E-Mails mit 5 %.<br />

ik<br />

www.kaspersky.de<br />

Wir berichten über<br />

Accenture ............................................ 6<br />

Afag .................................................. 110<br />

Alimex .............................................. 114<br />

AMA Verband für Sensorik und<br />

Messtechnik ........................................ 8<br />

AMF ................................................. 109<br />

Ammega .......................................... 109<br />

Ammeraal Beltech ............................ 109<br />

Amo ................................................... 60<br />

AmpereSoft ....................................... 47<br />

Ansys ................................................. 42<br />

Atlanta ............................................... 94<br />

Autodesk .......................................... 110<br />

B&R ................................................... 96<br />

Beckhoff Automation ......................... 54<br />

Blue Power ........................................ 42<br />

Bogaert Transmission ....................... 100<br />

Bosch Rexroth .................................... 10<br />

Bott ................................................... 112<br />

Cadenas GmbH und der<br />

Otto Ganter GmbH & Co. KG ............. 10<br />

Camtex .............................................. 46<br />

CEA-LIST ............................................ 82<br />

Claroty ................................................. 6<br />

CNR-STIIMA ...................................... 82<br />

Comau Robotics ................................. 74<br />

Contrinex ........................................... 62<br />

Core Technologie ................................ 47<br />

cts ...................................................... 86<br />

Dahl Automation ................................ 96<br />

Daimler .............................................. 46<br />

Dassault Systemes ........................... 110<br />

DataCAD ............................................ 49<br />

Dell EMC ........................................... 49<br />

Dematic ............................................ 113<br />

Deutsche Edelstahlwerke ................ 118<br />

Doosan .............................................. 97<br />

Dorner .............................................. 108<br />

DSM ................................................. 119<br />

DTI ..................................................... 82<br />

ebm-papst .................................... 13, 70<br />

EK Automation ................................... 96<br />

Emka Beschlagteile .......................... 108<br />

Endress+Hauser ............................ 8, 50<br />

Fanuc ........................................... 86, 97<br />

Faulhaber ........................................... 66<br />

First Sensor ....................................... 32<br />

Fournier .............................................. 54<br />

Fraunhofer IEM .................................. 97<br />

Fraunhofer IFF .................................... 82<br />

Fraunhofer IIS/EAS ............................. 32<br />

Fraunhofer IPA ............................ 18, 106<br />

Frenzelit ............................................ 116<br />

Freudenberg Sealing .......................... 10<br />

Ganter .............................................. 108<br />

GOM .................................................. 62<br />

Habasit ............................................. 102<br />

HepcoMotion ..................................... 68<br />

Hochschule Trier ................................. 30<br />

HP ........................................................ 6<br />

Hummel ............................................. 10<br />

IAI Industrieroboter .................... 78, 111<br />

IDS Imaging ....................................... 32<br />

IEF-Werner ......................................... 71<br />

Igus .............................................. 20, 28<br />

IMA Klessmann ................................. 54<br />

Initium EFJ Asesores ......................... 64<br />

Inneo .................................................. 42<br />

Inpotron ............................................. 13<br />

Intel .................................................... 49<br />

Item .................................................. 110<br />

Jakob Antriebstechnik ....................... 111<br />

Kammerer .......................................... 68<br />

Kaspersky Lab .................................... 12<br />

Kassow Robots .................................. 95<br />

Kawasaki ............................................ 97<br />

KBK Antriebstechnik .................... 73, 94<br />

KEB .................................................... 72<br />

Kisssoft .............................................. 73<br />

Kistler ................................................. 61<br />

Knapp Wälzlagertechnik ..................... 69<br />

Kollmorgen ......................................... 63<br />

Konradin Mediengruppe ..................... 18<br />

Kontron .............................................. 12<br />

KRP Mechatec ................................... 56<br />

Kuka ................................................... 97<br />

Liebherr ............................................ 110<br />

LTG ................................................... 112<br />

Lütze .............................................. 9, 60<br />

Mafresa ............................................. 64<br />

MAN .................................................. 42<br />

Mapal ............................................... 113<br />

Maschinenbau Kitz ........................... 106<br />

Materialise ......................................... 42<br />

Mayr Antriebstechnik ........................... 9<br />

mbo Oßwald .................................... 118<br />

Megadyne ........................................ 109<br />

Micro-Epsilon ............................... 32, 56<br />

MTK AG ............................................. 66<br />

Nachi .................................................. 68<br />

National Instruments ......................... 32<br />

Nitta ................................................. 100<br />

Norelem ............................................. 69<br />

NSK .................................................... 21<br />

OnRobot ............................................ 97<br />

Otto Ganter ........................................ 10<br />

Parker Hannifin ................................... 10<br />

Perzeptron ......................................... 49<br />

Phoenix Contact .......................... 36, 89<br />

Pilz ..................................................... 90<br />

Power Machines Russland ................. 86<br />

Predictive Layer ................................... 6<br />

PTC ............................................. 19, 110<br />

Rampf Machine Systems ................... 97<br />

RCT Reichelt Chemietechnik ............ 119<br />

Reich .................................................. 70<br />

Rodriguez ........................................... 72<br />

Roemheld ......................................... 112<br />

Roessingh Research .......................... 82<br />

Röhm ................................................. 10<br />

Rollon ................................................. 96<br />

Rosswag ............................................ 42<br />

Schmalz ............................................. 20<br />

Schmersal .................................... 61, 92<br />

Schneider Electric ................................ 6<br />

Schunk ............................................... 84<br />

Senseye ............................................... 6<br />

Sherpa Robotics ................................. 97<br />

Sick .................................... 8, 22, 32, 62<br />

Sieb & Meyer ..................................... 63<br />

Siemens ................................. 6, 70, 110<br />

SKF .............................................. 20, 73<br />

SLM Solutions ................................... 42<br />

Sonoco ............................................. 100<br />

Stratasys .......................................... 119<br />

Suspa ............................................... 109<br />

TAE .................................................... 30<br />

Techman ............................................ 97<br />

Tec-Joint ........................................... 118<br />

Telemeter Electronic .......................... 61<br />

TKD Kabel .......................................... 58<br />

Trapo .................................................. 96<br />

TriboForm Engineering ....................... 46<br />

Tsubaki ............................................. 104<br />

TUMünchen ....................................... 94<br />

Universal Robots .......................... 96, 97<br />

ÜV Überlastschutz u.<br />

Verbindungssysteme ......................... 72<br />

VDE .................................................... 30<br />

VDMA ................................................ 30<br />

Visevi Robotics .................................. 94<br />

WEG ............................................ 64, 73<br />

Winkel ................................................ 86<br />

Wittenstein ........................................ 71<br />

WSCAD ............................................. 39<br />

Yaskawa ............................................. 97<br />

ZVEI ............................................. 13, 30<br />

12 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


ebm-papst stärkt US-Geschäft<br />

Zweiter Standort in den USA<br />

Mit einem zweiten US-Produktionsstandort<br />

stärkt ebm-papst<br />

seine Geschäftsaktivität auf dem<br />

nordamerikanischen Markt. In<br />

Johnson City, im US-Bundesstaat<br />

Tennessee, fertigt der Anbieter<br />

von Ventilatoren und Motoren<br />

zukünftig Ventilatoren für<br />

kälte-, klima- und lüftungstechnische<br />

Anwendungen. Dazu bezieht<br />

ebm-papst aktuell ein vorhandenes<br />

Produktionsgebäude<br />

und beginnt<br />

ab September<br />

2019 mit der Serienfertigung.<br />

Das Unternehmen<br />

hat auf dem<br />

amerikanischen<br />

Markt schon eine<br />

lange Tradition. Bereits<br />

seit 1980 entwickelt,<br />

produziert und<br />

vertreibt das Familienunternehmen<br />

von<br />

Farmington (Conebm-papst<br />

plant eine Investition von rund<br />

33 Mio. Euro in den Ausbau eines neuen Werkes<br />

Schaltnetzteile & Switching Mode Power Supply<br />

necticut) aus, Ventilatoren und<br />

Motoren für den nordamerikanischen<br />

Markt und beschäftigt dort<br />

über 300 Mitarbeiter. Neben einem<br />

technologisch führenden<br />

Produktprogramm für kälte-, klima-<br />

und lüftungstechnische Anwendungen,<br />

bietet ebm-papst<br />

ein Kompetenzzentrum für<br />

Blechbearbeitung.<br />

bt<br />

www.ebmpapst.com<br />

Gründung einer neuen ZVEI-Fachabteilung<br />

Bild: ebm-papst<br />

Ihre zündende Idee<br />

Unsere Lösung nach Mass<br />

Kugelgewindetriebe<br />

nach Mass<br />

beliebige Mutternform<br />

gerollte Präzision<br />

leistungsstark<br />

hoher Wirkungsgrad<br />

auch mit Steilgewinde<br />

zuverlässig<br />

preiswert<br />

100% Swiss made<br />

Bild: ZVEI<br />

Die Mitglieder des ZVEI-Fachverbands<br />

Transformatoren & Stromversorgungen<br />

haben die Fachabteilung<br />

Schaltnetzteile & Switching<br />

Mode Power Supply<br />

(SMPS) gegründet, um sich verstärkt<br />

den Netzteilen im Leis-<br />

Hermann Püthe, geschäftsführender<br />

Gesellschafter der Inpotron GmbH,<br />

und Vorsitzender der neuen Fach -<br />

abteilung Schaltnetzteile & Switching<br />

Mode Power Supply (SMPS) des<br />

ZVEI-Fachverbands Transformatoren<br />

& Stromversorgungen<br />

tungsbereich bis 3 kW widmen<br />

zu können. Zum Vorsitzenden haben<br />

die Mitglieder des Fachverbands<br />

Hermann Püthe, geschäftsführender<br />

Gesellschafter<br />

der Inpotron GmbH, gewählt. Zur<br />

Neugründung der Fachabteilung<br />

erklärt Dr. Rolf Winter, der den<br />

ZVEI-Fachverband Transformatoren<br />

& Stromversorgungen leitet:<br />

„Bislang waren die Stromversorgungen<br />

aller Leistungsklassen<br />

und USV-Anlagen in einer Fachabteilung<br />

zusammengefasst.<br />

Heute differenzieren sich spezielle<br />

technologische Herausforderungen<br />

im Bereich der Normung<br />

und Regularien immer mehr,<br />

weshalb wir die Gründung dieser<br />

Fachabteilung beschlossen haben.“<br />

Laut dem neuen Vorsitzenden<br />

Püthe soll auch die Zusammenarbeit<br />

auf europäischer Ebene<br />

vorangetrieben werden. ik<br />

www.zvei.org<br />

Eichenberger Gewinde AG<br />

5736 Burg · Schweiz<br />

T: +41 62 765 10 10<br />

www.gewinde.ch<br />

wir bewegen. weltweit<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 13<br />

Ein Unternehmen der Festo Gruppe


SERVICE<br />

DAS ENGLISCHE FACHWORT<br />

Technisches Englisch Stück für Stück – Inch by Inch –<br />

Pumpen – pumps<br />

Bild: Grundfos<br />

Sie möchten Ihr technisches Englisch verbessern?<br />

Wir möchten es Ihnen so leicht wie möglich machen.<br />

Die <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> veröffentlicht mit freundlicher Genehmigung<br />

des Autors Matthias Meier Monat für Monat Fachwörter zu<br />

technischen Themen, die Konstrukteure und Entwickler interessieren.<br />

Außerdem gibt es in jeder Ausgabe ein sogenanntes Pictorial,<br />

das auf unterhaltsame Weise technisches Englisch quasi in kleinen<br />

Häppchen bietet.<br />

A<br />

Abrasion<br />

Abwasserpumpe<br />

Abzweigstück<br />

Anlagenkennlinie<br />

Ansaugstufe<br />

Antrieb<br />

Armaturen<br />

Auslaufkrümmer<br />

Auslegungspunkt<br />

Axialpumpe<br />

B<br />

Belüftungsventil<br />

Betriebspunkt<br />

Bewässerungspumpe<br />

Blende<br />

Blockpumpe<br />

D<br />

Dampfdruck<br />

Diagonalrad<br />

Dichte<br />

Dichtheit<br />

Dichtung<br />

Dickstoffpumpe<br />

abrasion<br />

sewage pump<br />

Y-branch<br />

system characteristic curve<br />

priming stage<br />

drive<br />

valves and fittings<br />

discharge elbow<br />

design duty point<br />

axial pump<br />

vent valve<br />

operating point<br />

sewage pump<br />

orifice plate<br />

close-coupled pumping set<br />

vapour pressure<br />

diagonal impeller<br />

density<br />

leak-tightness<br />

seal<br />

pulp pump<br />

Differenzdruck<br />

Diffusor<br />

Doppelströmiges Laufrad<br />

Drallregelung<br />

Drallströmung<br />

Drehflügelpumpe<br />

Drehmoment<br />

Drehzahl<br />

Drosselbeiwert<br />

Drosselkurve<br />

Drosselregelung<br />

Druck<br />

Druckabfall<br />

Druckgehäuse<br />

Druckhöhe<br />

Druckschwankung<br />

Druckstoß<br />

Druckstufe<br />

Druckstutzen<br />

Druckverlust<br />

Druckwelle<br />

Druckzahl<br />

Durchfluss<br />

Durchflussgeschwindigkeit<br />

Durchflusswiderstand<br />

Durchflusszahl<br />

Durchgangsventil<br />

Durchmesserzahl<br />

Düse<br />

differential pressure<br />

diffuser<br />

double suction impeller<br />

regulation by vortex<br />

vortex flow<br />

roller vane pump<br />

torque<br />

rotational speed<br />

throttling coefficient<br />

throttling curve<br />

throttling control<br />

pressure<br />

pressure drop<br />

discharge casing<br />

pressure head<br />

pressure fluctuation<br />

surge pressure<br />

pressure rating<br />

outlet branch<br />

pressure loss<br />

pressure wave<br />

pressure coefficient<br />

flow-through<br />

flow velocity<br />

flow resistance<br />

flow coefficient<br />

throughway valve<br />

diameter coefficient<br />

nozzle<br />

Bild: Inchbyinch<br />

Für das englische Fachwort<br />

zeichnet Matthias Meier<br />

aus Karlsruhe verantwortlich,<br />

der die Zeitschrift<br />

‚Inch | Technical English –<br />

Inch by Inch‘ herausgibt<br />

E<br />

Eckventil<br />

Einlaufdüse<br />

Einlaufkammer<br />

Einlaufkrümmer<br />

Einlaufwirbel<br />

Einschaufelrad<br />

Einstellbare Schaufel<br />

Eintrittsquerschnitt<br />

Energiehöhe<br />

Entlastungsbohrung<br />

Entlastungsstrom<br />

angle valve<br />

entry nozzle<br />

intake chamber<br />

intake elbow<br />

entry vortex<br />

single vane impeller<br />

adjustable vane<br />

inlet cross-section<br />

total head<br />

balance hole<br />

balance water flow<br />

14 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


Entlüftung<br />

Entwässerungspumpe<br />

Erosion<br />

Exzenterschneckenpumpe<br />

F<br />

Matthias Meier, Karlsruhe, Herausgeber der Zeitschrift<br />

‚Inch | Technical English – Inch by Inch‘<br />

www.inchbyinch.de<br />

Feuerlöschpumpe<br />

Filter<br />

Flachdichtung<br />

Flüssiggaspumpe<br />

Flüssigkeitsringpumpe<br />

Förderhöhe<br />

Förderleistung<br />

Förderstrom<br />

Formstück<br />

Freier Durchgang<br />

Freilauf-Rückschlagventil<br />

Freistrompumpe<br />

venting<br />

drainage pump<br />

erosion<br />

helical rotor pump<br />

fire-fighting pump<br />

filter<br />

flat gasket<br />

liquefied gas pump<br />

liquid ring pump<br />

head<br />

pump outlet<br />

capacity<br />

fitting<br />

free passage<br />

automatic recirculation valve<br />

torque-flow pump<br />

tbwom.de<br />

The Bright<br />

World<br />

of Metals<br />

25– 29 JUNE<br />

2019<br />

DÜSSELDORF/GERMANY<br />

Der zweite Teil des englischen Fachwortes zum Thema Pumpen<br />

wird in der <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> 7-8/2019 fortgesetzt und erscheint am<br />

20.08.2019<br />

PICTORIAL – PNEUMATIC ROTARY ACTUATOR<br />

pneumatic rotary actuator pneumatischer Schwenkan trieb<br />

rack<br />

Kolbenzahnstange<br />

pinion<br />

Ritzel<br />

piston<br />

Kolben<br />

cylinder<br />

Zylinder/Gehäuse<br />

output shaft<br />

Abtriebswelle<br />

port<br />

Druckluftanschluss<br />

piston seal<br />

Kolbendichtung<br />

Weitere Pictorials finden Sie unter:<br />

inchbyinch.de<br />

worldwide<br />

Weltmarkt Metallurgie<br />

The Bright World of Metals:<br />

Das internationale Messe quartett<br />

bildet den weltweit führenden<br />

Branchentreff für Gießereitechnologie,<br />

Metallerzeugung und -verarbeitung<br />

sowie Thermoprozesstechnik.<br />

Synergien im Verbund<br />

Vier Schaufenster, ein Ziel: Technologie-<br />

Foren rund um alle Themen der „Bright<br />

World of Metals“ bieten Schnittstellen<br />

für übergreifenden Know-how-Transfer.<br />

Willkommen in<br />

Düsseldorf!<br />

Metals<br />

EFFICIENT PROCESS SOLUTIONS<br />

Messe Düsseldorf GmbH<br />

Postfach 10 10 06 _ 40001 Düsseldorf _ Germany<br />

Tel. +49 211 4560-01 _ Fax +49 211 4560-668<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 15<br />

www.messe-duesseldorf.de


SERVICE<br />

ONLINE-TIPPS<br />

Time-Sensitive Networking (TSN)<br />

Möglicherweise der Standard für Industrie 4.0<br />

Bild: Gorodenkoff/Fotolia.com<br />

OPC UA TSN ist innerhalb kurzer Zeit zu einem<br />

der meist diskutierten Themen der industriellen<br />

Automatisierung avanciert. Mit<br />

der mittlerweile breiten Unterstützung von<br />

wichtigen Unternehmen aus den Bereichen<br />

industrielle Automation und IT sind die Vorzei-<br />

chen für diesen gemeinsamen Standard<br />

mehr als positiv. Ob OPC UA TSN mehr Offenheit<br />

in die Branche bringt oder gar die vierte<br />

industrielle Revolution einläutet, hängt von<br />

einigen Faktoren ab – aus technischer Perspektive<br />

hat diese Kombination auf jeden Fall<br />

enormes Potenzial. Welche Rolle das Time-<br />

Sensitive Networking (TSN) für die Echtzeitfunktionalität<br />

spielt und warum TSN als Bindeglied<br />

zu OPC UA fungieren kann, erläutern<br />

wir auf unserer Themenseite zu TSN. Ein Fazit<br />

lässt sich schon jetzt ziehen: Leitprinzip<br />

von OPC UA ist die Vereinfachung offener<br />

Kommunikation. Offenheit in eine Welt der<br />

geschlossenen Systeme zu bringen, haben<br />

sich auch die Unternehmen auf die Fahnen<br />

geheftet, die OPC UA TSN unterstützten und<br />

vorantreiben. Die Möglichkeit, Informationen<br />

von allen Arten von Maschinen, Geräten und<br />

Sensoren in Echtzeit zu teilen ist tatsächlich<br />

revolutionär – eine breite Akzeptanz des<br />

Standards könnte der Grundstein für Industrie<br />

4.0 werden. Abseits jeglicher Prognosen<br />

über die Marktmechanismen ist die Kombination<br />

aus OPC UA PubSub und TSN jedenfalls<br />

eine geeignete Gesamtlösung, um herstellerübergreifend<br />

Industrie-4.0-Konzepte zu<br />

realisieren. Stellungnahmen<br />

aus der Industrie und weitere<br />

Infos finden Sie hier:<br />

hier.pro/lYpEi<br />

Themenservice Systems Engineering<br />

So klappt‘s mit der Mechatronik und Industrie 4.0<br />

Vor dem Hintergrund mechatronischer Systeme,<br />

bei denen ein zunehmender Anteil der<br />

Funktionen in Software abgebildet wird, ist<br />

Systems Engineering (SE) die Voraussetzung<br />

für die disziplinübergreifende Produktentwicklung<br />

und wird damit zum entscheidenden<br />

Wettbewerbsvorteil – auch und insbesondere<br />

in KMU. Voraussetzung ist, dass sich<br />

praxistaugliche Lösungen ohne hohen Einführungsaufwand<br />

nutzen lassen. Wichtig ist,<br />

die Belegschaft von Beginn an mit einzubeziehen<br />

und dafür zu sorgen, dass der gewählte<br />

SE-Ansatz akzeptiert und nachhaltig gelebt<br />

wird. „Ich bin überzeugt, dass Systems Engineering<br />

jedem entwickelnden Unternehmen<br />

Vorteile verschaffen kann“, betont etwa Matthias<br />

Knoke, Leiter der Virtuellen Produktentwicklung<br />

bei Miele. Das Unternehmen hat<br />

sich über einen längeren Zeitraum in Pilotprojekten<br />

mit dem SE befasst. „Interessant war,<br />

dass wir festgestellt haben, dass wir einige<br />

SE-Ansätze zwar bereits genutzt haben, diese<br />

jedoch oft als Insellösungen verwendet<br />

wurden. Ziel ist es, einen durchgängigen SE-<br />

Prozess zu realisieren.“ Welcher Ansatz zu<br />

welchem Unternehmen passt, wurde am<br />

Fraunhofer IEM auf Basis von 20 SE-Projekten<br />

untersucht. „Herausgekommen sind verschiedene<br />

Idealtypen, vom Erarbeiten eines<br />

gemeinsamen Bildes<br />

der Aufgabe bis<br />

hin zur Integration<br />

von Verhaltensmodellierung<br />

und der Simulation<br />

der Modelle“,<br />

betont Lukas<br />

Bretz, Wissenschaftler<br />

am Fraunhofer<br />

IEM. „Es gibt kein One-Size-Fits-All-SE.“ Hintergrundinformationen,<br />

Praxiserfahrungen<br />

sowie aktuelle Meldungen – zusammen mit<br />

einem detaillierten SE-Glossar – liefert unser<br />

Themenservice zum Systems Engineering:<br />

hier.pro/om30L<br />

Bild: Gorodenkoff/Fotolia.com<br />

16 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


premo ® – die starke<br />

Servoaktuator-Plattform<br />

3D-Druck und Additive Manufacturing (AM) im Fokus<br />

Chancen bei der Funktionsintegration<br />

Der 3D-Druck (besser die generative<br />

oder additive Fertigung, im<br />

Englischen Additive Manufacturing/AM)<br />

ist ‚nur‘ eine neue Fertigungstechnologie<br />

– aber eine,<br />

die völlig neue Möglichkeiten bietet.<br />

Wenn es um komplexe, extrem<br />

leichte, besonders belastbare<br />

sowie kundenindividuelle<br />

Teile geht, spielen die additiven<br />

Technologien ihre Vorteile aus.<br />

Die vielen verschiedenen Technologien<br />

unter dem Additive-Dach<br />

sind zunächst verwirrend –<br />

Grund genug für die <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>,<br />

die einzelnen Verfahren<br />

einschließlich deren Nutzen und<br />

Anwendungsfällen zu erläutern.<br />

Wir geben Auskunft zu:<br />

Bild: science photo/Fotolia.com<br />

• Wie entstand der 3D-Druck<br />

und wer steckt dahinter?<br />

• Wie gliedert sich der Markt für<br />

3D-Drucker?<br />

• Welche 3D-Druck-Verfahren<br />

gibt es?<br />

(mit Details zu Stereolithografie,<br />

Filamentdruck, Selective<br />

Laser Sintering (SLS), Direct<br />

Metal Laser Sintering (DMLS),<br />

Binder Jetting, Jetted Photopolymer<br />

sowie weiteren<br />

3D-Druck-Verfahren)<br />

• Wofür nutzt man den<br />

3D-Druck?<br />

(kleine Serien und individualisierte<br />

Teile, komplexe Formen<br />

und innenliegende<br />

Geometrien, funktional integrierte<br />

Teile sowie Bauteile mit<br />

ansonsten großem Span anteil)<br />

Gerade auch bei der Realisierung<br />

konturnaher Kühlkanäle sowie<br />

der Funktionsintegra tion mit<br />

dem Verzicht auf eine Reihe von<br />

Montagevorgängen lohnt sich<br />

der AM-Einsatz sofort. Mehr zum<br />

Thema 3D-Druck und additive<br />

Fertigung finden Sie auf unserer<br />

Themenseite 3D-Druck/Additive<br />

Verfahren:<br />

hier.pro/pBjou<br />

premo ® verbindet precision mit motion<br />

Spannvorrichtungen im Fokus<br />

Automationsbaukästen sparen Zeit<br />

Spannen, Fertigen und Transportieren<br />

– hört sich einfach an und<br />

ist es auch, wenn die Spanntechnik<br />

mitspielt. Insbesondere automatisierte<br />

Spannvorrichtungen<br />

legen das Fundament für die Industrie<br />

4.0. Sonderkonstruktionen<br />

für die Spann- und Greiftechnik<br />

sind in den meisten Fällen<br />

überflüssig – aus dem passenden<br />

Baukastensystem lassen<br />

sich in der Mehrzahl der Fälle Fertigungsanlagen<br />

aus fertigen Bauelementen<br />

zusammensetzen.<br />

Der Konstrukteur ‚komponiert‘<br />

dann gewissermaßen die Fertigungsanlage;<br />

typischerweise<br />

lassen sich zumindest 80 % ge-<br />

forderten Funktionen über einen<br />

Automationsbaukasten abdecken.<br />

Weitere Details dazu liefert<br />

unsere Themenseite zu Spannvorrichtungen:<br />

hier.pro/Ug9wo<br />

Auch die Industrie 4.0 kann nur<br />

reibungslos arbeiten, wenn die<br />

Spanntechnik mitspielt<br />

Bild: ipopba/Fotolia.com<br />

Der Servoaktuator premo ®<br />

überzeugt auf ganzer Linie:<br />

•<br />

Bis zu 100 % mehr Leistung<br />

•<br />

Betriebsspannung bis 750 V<br />

•<br />

Flexible mechanische Schnittstelle<br />

•<br />

Flexible Drehgeberschnittstelle: vom Resolver<br />

bis zum digitalen Geber mit Einkabelanschluss<br />

•<br />

Glatte Oberfläche ohne Schraubenköpfe<br />

Weitere Informationen finden Sie unter:<br />

www.wittenstein-premo.de<br />

WITTENSTEIN alpha – intelligente Antriebssysteme<br />

www.wittenstein-alpha.de<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 17


SERVICE<br />

TIPPS & TERMINE<br />

Bild: jakarin2521/Fotolia.com<br />

Künstliche Intelligenz<br />

und Maschinelles<br />

Lernen sichern die<br />

Wettbewerbsfähigkeit<br />

und damit Zukunft<br />

Konradin Mediengruppe führt Konferenzserie ‚Smarte Maschinen im Einsatz‘ fort<br />

Künstliche Intelligenz –<br />

so sichern wir unsere Zukunft!<br />

Im Mai 2018 startete die Konradin Mediengruppe die Konferenzserie ‚Smarte Maschinen im Einsatz‘<br />

mit dem Fokus auf der ‚Künstlichen Intelligenz in der Produktion‘. Die zweite Konferenz am 15. Oktober<br />

2019 richtet den Blick nun auf die ‚Künstliche Intelligenz in Unternehmen‘ und beleuchtet, was KI in<br />

Firmen heute tatsächlich leisten kann und wo noch Herausforderungen zu bewältigen sind. Die Zahl<br />

der Teilnehmerinnen und Teilnehmer ist auf 150 begrenzt, Infos und Anmeldung sind jetzt möglich.<br />

In den vergangenen Monaten hat das Thema Künstliche Intelligenz<br />

(KI) viele Schlagzeilen beherrscht und auch die politischen<br />

Entscheidungsträger sind mobilisiert. Nicht ohne Grund, denn KI<br />

wird das produzierende Gewerbe – das in Deutschland den Wohlstand<br />

geschaffen hat – von Grund auf verändern. Durch das sich abzeichnende<br />

langsamere Wirtschaftswachstum dürften die Automatisierung<br />

intelligenten Verhaltens und das maschinelle Lernen in den<br />

Unternehmen noch schneller umgesetzt werden.<br />

Vor diesem Hintergrund präsentiert die Konradin Mediengruppe<br />

beim 2. Kongress ‚Smarte Maschinen im Einsatz – Künstliche<br />

Intelligenz in Unternehmen‘ KI-basierte Anwendungen agiler Mittelständler,<br />

Start-ups und großer Konzerne. Ergänzt werden die Vorträge<br />

durch Strategiereferate führender Wissenschaftler in dieser<br />

Disziplin.<br />

Die ganztägige Veranstaltung, die erneut in Kooperation mit dem<br />

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA<br />

in Stuttgart stattfindet, erlaubt eine herausragende Standortbestimmung,<br />

was KI in Firmen heute tatsächlich leisten kann und wo noch<br />

Herausforderungen zu bewältigen sind. Auf dem Kongress präsentieren<br />

sich ABB, Bosch, micropsi industries, MVTec, Parlamind, Robomotion,<br />

Siemens, Stihl, Trumpf und Voith mit aktuellen Entwicklungen<br />

beim Einsatz von KI in Unternehmen. Prof. Thomas Bauernhansl<br />

und Prof. Marco Huber, beide Fraunhofer IPA, sowie Prof.<br />

SMARTE MASCHINEN IM EINSATZ<br />

KÜNSTLICHE INTELLIGENZ IN UNTERNEHMEN<br />

Zeit: 15. Oktober 2019<br />

Ort: Fraunhofer IPA, Nobelstraße 12, Stuttgart<br />

Die Zahl der Teilnehmer ist auf 150 begrenzt. Reservieren Sie sich<br />

deswegen bis zum 31. Juli 2019 Ihren Platz mit Frühbucherrabatt<br />

zum Preis von € 580 zzgl. MwSt. Anschließend kostet die Kongressteilnahme<br />

€ 640 zzgl. MwSt.<br />

Programm und Anmeldung:<br />

www.industrie.de/kuenstliche-intelligenz-2019<br />

INFO<br />

Marc Toussaint von der Universität Stuttgart halten Grundsatzreferate.<br />

Moderator der Veranstaltung ist der KI-Publizist und langjährige<br />

bild der wissenschaft-Autor Ulrich Eberl.<br />

Die Zahl der Teilnehmerinnen und Teilnehmer ist auf 150 begrenzt.<br />

Der 1. Kongress war rasch ausgebucht. Details zu Anmeldung und<br />

Programm finden sich hier:<br />

www.industrie.de/kuenstliche-intelligenz-2019<br />

18 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


Bilder: PTC<br />

Über diese 3D-Informationen ergeben sich unerreichte Möglichkeiten im Bereich der<br />

Fertigungsautomation<br />

Webinar von PTC am 18.07.2019<br />

Mit modellbasierter Produktdefinition<br />

die Komplexität besser beherrschen<br />

Die Möglichkeit, in PTC Creo Modelle mit 3D-<br />

Bemaßungen sowie Form und Lage-Toleranzen<br />

zu definieren, sichert eine vollständige<br />

und sinnvolle Dokumentation der Anforderungen<br />

an die Bauteilqualität und reduziert<br />

den Bedarf nach 2D-Zeichnungen im Unternehmen.<br />

Erfahren Sie im Live-Webinar am<br />

Donnerstag, 18. Juli 2019 um 14 Uhr, wie Sie<br />

mit Creo nahezu alle Fertigungsinformationen<br />

in Ihre 3D-Modelle einbetten können,<br />

um diese in einer durchgängigen Prozesskette<br />

zu nutzen. Dabei berücksichtigt die Implementierung<br />

in Creo die Anforderungen der<br />

GPS ISO Normen. Über diese 3D-Informatio-<br />

nen ergeben sich unerreichte Möglichkeiten<br />

im Bereich der Fertigungsautomation, die<br />

sich nur in einem verwalteten integrierten<br />

CAD/CAM-Prozess realisieren lassen. Erleben<br />

Sie die Möglichkeiten der 3D-Bemaßung,<br />

in der Form und Lage-Toleranz-Definition am<br />

Modell, deren Nutzung in einem organisierten<br />

assoziativen Prozess, um automatisch fertigungsrelevante<br />

Modelle abzuleiten und die<br />

Bearbeitung zu automatisieren. Die Teilnahme<br />

am Webinar ist kostenlos. Eine Anmeldung<br />

ist erforderlich. Die Referenten sind Patrick<br />

Burgun und Beat Fretz, beide von PTC. bt<br />

hier.pro/zFbGb<br />

Kabel & Leitungen<br />

• Über 33.000 Produkte ab Lager<br />

• Kundenindividuelle Lösungen<br />

• Alle Branchen und Anwendungen<br />

• Eigene Produktion in Spitzenqualität<br />

QUALITÄT<br />

Made in Germany<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 19<br />

helukabel.com


SERVICE<br />

TIPPS & TERMINE<br />

Online-Tool von Igus sagt Laufzeit voraus<br />

Wie lange hält mein gedrucktes Zahnrad?<br />

Bild: Igus<br />

Der kostenlose Online-Experte macht konkrete<br />

Aussagen zur Lebensdauer von verschleißfesten<br />

3D-gefertigten Zahnrädern<br />

Wie lange hält mein Zahnrad? Um diese Frage<br />

dem Anwender zu beantworten, hat Igus<br />

jetzt für seine 3D-gedruckten Zahnräder aus<br />

dem SLS-Hochleistungskunststoff Iglidur I3<br />

den Zahnrad-Lebensdauerrechner entwickelt.<br />

Mit dem neuen Online-Tool erhält der<br />

Nutzer in wenigen Sekunden eine konkrete<br />

Aussage über die Lebensdauer seines additiv<br />

gefertigten Verschleißteils. Im ersten Schritt<br />

muss der Nutzer zunächst wieder die Zähnezahl,<br />

die Breite und den Zahnmodul der Zahnradpaarung<br />

eingeben. Hier kann der Kunde<br />

zwischen Zahnrädern aus Iglidur I3, einem<br />

Metall oder auch einem anderen Kunststoff<br />

wählen. Im zweiten Schritt fragt das Tool<br />

nach der Geschwindigkeit und dem Drehmoment<br />

des großen oder kleinen Zahnrades,<br />

abhängig davon von welchem Zahnrad die<br />

Werte vorliegen. Im letzten Schritt gilt es die<br />

Einschaltdauer des gedruckten Zahnrades,<br />

die Arbeitsweise, die Umgebungstemperatur<br />

und den Sicherheitsfaktor zu bestimmen. Auf<br />

Basis der angegebenen Parameter kann das<br />

neue Online-Tool die Lebensdauer des<br />

3D-gedruckten Zahnrades in Sekunden ermitteln.<br />

So wird die Wartung bereits vorab planbar.<br />

bt<br />

www.igus.de<br />

Spanntechnik-Katalog von Schmalz<br />

Die richtige Spannlösung wählen<br />

Ob Ersatzteil, Erst- oder Nachrüstung – die J.<br />

Schmalz GmbH bietet eine große Auswahl an<br />

Spannmitteln. Welche genau, zeigt die sechste<br />

Auflage des Spanntechnik-Katalogs. Hier<br />

bekommen Anwender einen umfassenden<br />

Überblick über die sichere Fixierung von Metall,<br />

Glas, Kunststoff oder Holz mithilfe von<br />

Vakuum. Damit der Leser schnell das für ihn<br />

passende System findet, hat Schmalz die einzelnen<br />

Kapitel anwendungsspezifisch sowie<br />

nach Maschinenherstellern strukturiert. Neben<br />

Lösungen für beispielsweise Konsolentisch-,<br />

Glatttisch- oder Nestingtisch-Systeme<br />

sind auch die Spannmittel für Maschinen der<br />

Hersteller SCM, Biesse, Bystronic und BandoKiko<br />

übersichtlich aufgelistet. Der Flexibilisierung<br />

von CNC-Bearbeitungszentren widmet<br />

sich ebenso ein Kapitel wie den Spannmitteln<br />

für manuelle Bearbeitung und für<br />

3D-Freiformflächen. In einem weiteren Kapitel<br />

fasst Schmalz die Vakuum-Erzeuger zusammen<br />

– sie tragen zu einem sicheren Bearbeitungsprozess<br />

bei. Zudem stellen sie Vakuum<br />

zuverlässig bereit, überwachen es und<br />

scheiden auch angesaugte Flüssigkeiten<br />

oder Späne ab.<br />

bt<br />

www.schmalz.com<br />

Bild: Schmalz<br />

Mit dem neuen Spanntechnik-Katalog präsentiert<br />

Schmalz auf 170 Seiten sein umfangreiches<br />

Portfolio an Vakuum-Aufspannlösungen<br />

Bild: SKF<br />

Spindelservice-Team von SKF auf neuer Website<br />

Portal für professionellen Spindelservice<br />

Wie sich mit Hilfe einer professionellen Wiederaufarbeitung<br />

von gebrauchten Spindeln<br />

richtig Geld sparen lässt, erklärt das Spindel-<br />

service-Team von SKF auf einer neuen Website.<br />

Nach wie vor tendieren viele Unternehmen<br />

dazu, verschlissene oder defekte Spin-<br />

Experten von SKF<br />

sorgen dafür, dass<br />

jede wiederaufgearbeitete<br />

Spindel<br />

mindestens so gut<br />

funktioniert wie<br />

eine fabrikneue<br />

deln gegen fabrikneue Modelle auszutauschen<br />

– und zahlen dafür hohe Beträge. Dabei<br />

kostet eine professionell wiederaufgearbeitete<br />

Spindel im Schnitt nur halb so viel.<br />

Kompromisse müssen die Spindelservice-<br />

Kunden nicht eingehen. Denn das „S-Team“<br />

des Unternehmens sorgt dafür, dass jede rekonditionierte<br />

Spindel mindestens so gut<br />

funktioniert wie eine komplett neue. Mindestens<br />

deshalb, weil die spezialisierten Servicetechniker<br />

oft sogar Optimierungspotenziale<br />

entdecken und erschließen – der gebündelten<br />

Lager-, Dichtungs- und Schmierungsexpertise<br />

von SKF sei Dank. So ist es dem<br />

S-Team jüngst gelungen, die angepeilte Gebrauchsdauer<br />

einer Spindel durch konstruktive<br />

Verbesserungen zu vervierfachen. bt<br />

www.skf-spindelservice.com<br />

20 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


escha.net<br />

Kostensparrechner und Kosten-Nutzen-Analyse von NSK<br />

Berechnungstools für Wälzlageraustausch<br />

Die Berechnungstools ermitteln<br />

die Kosteneinsparungen und die<br />

Amortisationszeit bei einem<br />

Wälzlageraustausch<br />

NSK hat zwei neue Software-<br />

Tools entwickelt, die potenzielle<br />

Kosteneinsparungen für die Anwender<br />

von Maschinen und Anlagen<br />

vorausberechnen. Ermöglicht<br />

werden diese Einsparungen<br />

durch die hohe Qualität und Lebensdauer<br />

von NSK-Wälzlagern.<br />

Die webgestützten Kostenspar-<br />

Bild: NSK<br />

rechner basieren auf den Erfahrungen<br />

aus dem AIP Added Value<br />

Programme von NSK. Sie bieten<br />

dem Anwender den Vorteil, dass<br />

ihm die zu erzielenden Einsparungen<br />

sowie die Amortisationszeit<br />

für einen Austausch der<br />

Wälzlager schnell und einfach vor<br />

Augen geführt werden. Die beiden<br />

Berechnungstools Cost<br />

Saver (Kostensparrechner) und<br />

Cost-Benefit Analysis (Kosten-<br />

Nutzen-Analyse) sind online verfügbar.<br />

Sie bieten die Möglichkeit,<br />

aus verschiedenen Sprachen<br />

und Währungen zu wählen.<br />

Der Nutzer kann den Berechnungsbericht<br />

als PDF-Datei herunterladen<br />

oder versenden. Die<br />

Bedienung der beiden Berechnungstools<br />

ist ganz einfach. bt<br />

www.nskeurope.de<br />

Das komplette Portfolio<br />

S | 12A | 630VAC<br />

Buchtipp zum Thema Digitalisierung im Unternehmen<br />

Survival-Handbuch digitale Transformation<br />

Wie Sie dem Wahnsinn die Stirn<br />

bieten, den Alltag gestalten und<br />

Ihr Unternehmen fit für die Zukunft<br />

machen, plus EBook inside<br />

Das Survival-Handbuch digitale<br />

Transformation, Ömer Atiker,<br />

Campus Verlag, Hardcover<br />

ISBN 9783593509211<br />

296 Seiten, 34,95 Euro<br />

Ömer Atiker zeigt in seinem<br />

Buch, welches die wirklichen<br />

Probleme bei der Digitalisierung<br />

sind und wie sie gelöst werden.<br />

Er liefert zu Situationen des geschäftlichen<br />

Alltags ganz konkrete<br />

Maßnahmen, mit denen Führungskräfte<br />

ihre Belegschaft in<br />

Bewegung bringen. Damit sich<br />

der Wahnsinn in Grenzen hält<br />

und die digitale Transformation<br />

auch wirklich klappt!<br />

Digitalisierung ist wichtig und alle<br />

machen mit. Doch in der Praxis<br />

bleiben die Ergebnisse weit hinter<br />

den Erwartungen zurück. Widerstände,<br />

Unwissenheit, Angst,<br />

Politik: Die digitale Transformation<br />

scheitert nicht an der Technik,<br />

sondern an der Organisation. All<br />

das Neue nützt nichts, wenn<br />

Hunderte von Mitarbeitenden<br />

damit nichts anfangen können.<br />

Der Autor Ömer Atiker ist Redner<br />

und Berater und seit der Steinzeit<br />

online. Geboren 1969 schlägt<br />

er die Brücke zwischen etablierten<br />

Führungskräften und digitalem<br />

Nachwuchs.<br />

bt<br />

www.campus.de<br />

Bild: Campus<br />

T | 12A | 63VDC<br />

K | 12A | 630VAC<br />

L | 16A | 63VDC<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 21


MAGAZIN<br />

PORTRÄT<br />

Im Gespräch: Bernhard Müller, Senior Vice President Industry 4.0, Sick AG<br />

„Die Idee von KI ist, dass Sensoren<br />

intelligente Antworten geben können“<br />

Intelligente Sensoren und deren Vernetzung tragen in Zeiten von Industrie 4.0 dazu bei, die Wertschöpfungskette<br />

zu optimieren. Im Interview mit <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> spricht Bernhard Müller, Senior Vice<br />

President Industry 4.0 bei der Sick AG in Waldkirch, darüber, was den Sensor der Zukunft auszeichnet.<br />

Zudem erklärt er, wieso der Sensorspezialist Künstliche Intelligenz als Teil der Sensoraktivität sieht.<br />

Interview: Andreas Gees und Johannes Gillar, stellvertretende Chefredakteure <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />

„Die Echtzeitsteuerung<br />

wird weiterhin ihre<br />

Aufgaben übernehmen,<br />

aber der Sensor der<br />

Zukunft erfüllt seine<br />

Aufgaben über die Echtzeitsteuerung<br />

hinaus.“<br />

Bernhard Müller,<br />

Senior Vice President Industry 4.0,<br />

Sick AG, Waldkirch<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Sick zählt zu den führenden Herstellern<br />

von Sensoren. Als Technologieführer schafft<br />

Sick mit seinen Sensoren die Basis für sicheres und<br />

effizientes Steuern von Prozessen. Begriffe wie Industrie<br />

4.0 und Digitalisierung beschreiben den Wandel,<br />

den die Industrie in den kommenden Jahren vollziehen<br />

wird. Wie ändert sich damit die Rolle des Sensorherstellers<br />

Sick?<br />

Bild: Sick<br />

Müller: Prinzipiell gelten beim Thema Industrie 4.0 für<br />

Sensorhersteller zwei Dinge: Der Sensor ist der Generator<br />

aller Daten, und weil er immer mehr komplexe Daten<br />

generiert, wird er zukünftig auch dafür zuständig sein,<br />

diese Daten zu strukturieren. Ziel ist es, daraus Informationen<br />

zu gewinnen, die einen Mehrwert schaffen. Damit<br />

wird der Sensor zukünftig mehr als seine eigentliche Aufgabe<br />

erfüllen und ein vollständiges Bild seiner Umgebung<br />

schaffen. Zweiter Punkt ist, dass ausgehend von<br />

der wachsenden Datenmenge zukünftig mehr Informatik<br />

in den Sensoren erforderlich ist. Damit benötige ich als<br />

Sensorhersteller mehr Software- sowie Analytik-Kenntnisse.<br />

Das wird die Eigenschaften der Sensoren grundlegend<br />

verändern und damit auch die Aufgabenstellung von<br />

Sensorherstellern wie Sick. Sick bleibt ein Sensorspezialist,<br />

dass ist unser Basisgeschäft. Da Sensoren jedoch zunehmend<br />

umfangreiche Informationen bereitstellen,<br />

müssen auch Sensorhersteller dem Edge-Computing be-<br />

sondere Aufmerksamkeit widmen. Der Sensor ist weiterhin<br />

der essenzielle Teil eines Prozesses, deshalb werden<br />

wir uns verstärkt mit den Applikationen beschäftigen. Damit<br />

sind dann auch neue Geschäftsmodelle denkbar, die<br />

oberhalb der eigentlichen Sensorik-Ebene liegen.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Wenn sich Sensorhersteller in<br />

die Bereiche IT und Cloud bewegen, wie unterscheiden<br />

sie sich von den Automatisierungsanbietern, die<br />

aus Steuerungen Daten in die Cloud liefern und das<br />

Thema lloT ebenfalls intensiv bedienen?<br />

Müller: Die Steuerung, so wie wir sie heute kennen,<br />

wird sich grundlegend verändern. Daneben wird es intelligente<br />

Sensoren und intelligente Aktoren geben, die gemeinsam<br />

auf derselben Hierarchieebene Informationen<br />

an das ERP oder die Cloud weitergeben. Die Struktur innerhalb<br />

der konventionellen Funktionen wird sich ändern.<br />

Sowohl intelligente Sensoren als auch Aktoren können in<br />

Zukunft eine Alternative zur SPS eine Quelle von Daten<br />

und Informationen für die höheren Applikations-Ebenen<br />

sein. Unser Alleinstellungmerkmal bleibt die Spezifität<br />

der Sensoren sowie ihre hohe Qualität. Wir bei Sick kennen<br />

uns mit der Applikation aus, wir wissen, wo die Sensorik<br />

eingesetzt wird und kennen die Projekte der Kunden<br />

sowie deren Prozesse. Möchten wir tiefer in die Kundenapplikation<br />

einsteigen, müssen wir das entsprechende<br />

Know-how aufbauen. Dadurch differenzieren wir uns<br />

bei Sick schon immer.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Zu den Grundgedanken von Industrie<br />

4.0 gehören sich selbstoptimierende Prozesse<br />

und Fertigungseinrichtungen. Zwar sind für viele<br />

Standardprozesse Sensortechnologien vorhanden,<br />

die bevorzugt zur Echtzeitsteuerung zum Einsatz kommen.<br />

Was aber zeichnet den Sensor der Zukunft aus?<br />

Müller: In der Frage steckt ein weiterer Aspekt. Ziel laut<br />

Acatech-Modell (Industrie 4.0 Maturity Index, www.aca<br />

tech.de) sind letztendlich auch selbststrukturierende Prozesse.<br />

Doch bis dahin ist es noch ein weiter Weg. Die<br />

Echtzeitsteuerung wird weiterhin ihre Aufgaben übernehmen,<br />

aber der Sensor der Zukunft erfüllt seine Aufgaben<br />

Bild: Konradin Mediengruppe<br />

22 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


Bernhard Müller,<br />

Senior Vice<br />

President Industry<br />

4.0, Sick AG,<br />

Waldkirch<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 23


MAGAZIN<br />

PORTRÄT<br />

über die Echtzeitsteuerung hinaus. Heutige Sensoren<br />

bieten ihre Basis-Funktionalität, liefern jedoch darüber hinaus<br />

schon zusätzliche Informationen über ihr Umfeld, ob<br />

das jetzt Temperatur, Feuchte, Lichtstärke, Helligkeit, Verschleiß,<br />

Lebensdauer, Verschmutzungsgrad oder Vibration.<br />

Diese zusätzlichen Informationen können wir verwenden,<br />

um neue Erkenntnisse über Prozesse oder Maschinen<br />

zu gewinnen, ohne sie in die Echtzeit-Steuerung einfließen<br />

zu lassen. Deshalb wird die Steuerung der Zukunft<br />

nur für schnelle Echtzeitaktionen zuständig sein, für<br />

den übrigen Datenaustausch ist sie eher ein Hindernis.<br />

plikationen hineinzubringen. Es geht darum, den Sensor<br />

nicht nur als Entscheidungsträger zu nutzen, sondern<br />

auch als Informationsträger. Schon heute können komplexe<br />

Aufgaben mit Hilfe von Kameras, Laserscannern oder<br />

Sensoren gelöst werden, die für eine Aufgabe kombiniert<br />

werden, sodass darauf basierend Edge-Devices eine völlig<br />

andere Sicht auf den Prozess bzw. die Applikation bekommen<br />

und damit auch andere funktionale Lösungen<br />

möglich sind. Damit kann der Sensorhersteller funktionale<br />

Applikationen entwickeln und bereitstellen, die auf seinen<br />

Sensoren beruhen.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Mit dem zunehmenden Einsatz<br />

intelligenter Sensoren steigt die Datenmenge. Um<br />

übergeordnete Steuerungen nicht zu überlasten,<br />

spielt die Vorverarbeitung von Sensordaten eine<br />

wichtige Rolle – Stichwort: Nicht nur Daten, sondern<br />

sinnvolle Informationen weitergeben. Welche Rolle<br />

spielt diese Datenverarbeitung in Ihrer Strategie?<br />

Bild: Sick<br />

Mensch und Roboter<br />

rücken in der ver -<br />

netzen Fabrik enger<br />

zusammen. Sensoren<br />

von Sick unterstützen<br />

Roboter bei ihrer<br />

Arbeit – und verleihen<br />

ihnen Augen zur<br />

Bewältigung von Aufgaben<br />

im industriellen<br />

Umfeld<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Wenn intelligente Sensoren im<br />

Feld via IP direkt mit der ERP-Ebene kommunizieren<br />

können, fällt dann nicht die klassische Steuerungsebene<br />

in der Automatisierungspyramide weg?<br />

Müller: Das wird mittlerweile so akzeptiert. Es wird Edge-Intelligenz<br />

in intelligenten Sensoren und Aktoren geben,<br />

auf derselben Ebene wie die Steuerungsintelligenz.<br />

Damit lassen sich die fünf Ebenen der klassischen Pyramide<br />

auf zwei Ebenen zusammenführen: In eine datengenerierende<br />

Ebene, das ist die Edge-Ebene, sowie eine<br />

weitere Ebene, die aus den gewonnen Daten Applikationen<br />

erzeugt. Das können neben ERP und MES beliebige<br />

andere Lösungen sein.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Der Sensor 4.0 erzeugt ja eine<br />

Menge von Daten, die für Transparenz entlang der<br />

Wertschöpfungsketten sorgen. Welche Leistungen<br />

muss ein Sensorhersteller heute über die eigentliche<br />

Sensortechnologie hinaus anbieten, um die flexible<br />

Produktion beim Kunden zu ermöglichen?<br />

Müller: Sensoren, Aktoren und Steuerungen liefern<br />

gleichwertige Daten. Daraus ergibt sich für den Sensorhersteller<br />

die Notwendigkeit, sich mit den Anforderungen<br />

dieser Ebene zu beschäftigen. Es geht also auch darum,<br />

in dieser Ebene in die Sensoren Funktionalitäten bzw. Ap-<br />

Müller: Eine Aufgabe des Edge-Devices ist es, aus der<br />

Menge an Daten sinnvolle Informationen zu generieren.<br />

Beobachten zwei Kameras oder Laserscanner ganze Umgebungen<br />

und es ist nur ein kleiner Bereich von Interesse,<br />

müssen aus einer großen Datenmenge die wesentlichen<br />

Informationen gewonnen werden. Das ist eine<br />

Funktionalität, die im Edge-Device realisiert werden kann.<br />

Edge-Device und Sensor bieten gemeinsam die Funktionalität,<br />

die entscheidenden Informationen zur Verfügung<br />

zu stellen. Im Prinzip ist es immer dieselbe Diskussion.<br />

Entweder möchte ich meine Daten reduzieren, oder bereits<br />

dezentral Entscheidungen treffen. Solche Entscheidungen<br />

lassen sich schon in der Edge bzw. im Sensor<br />

treffen, beispielsweise in der Qualitätssicherung.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Womit wir beim Thema künstliche<br />

Intelligenz sind. Gehört sie in die Cloud oder in<br />

das Edge-Device?<br />

Müller: Idee ist, dass schon Sensoren intelligente Antworten<br />

geben können, Dinge erkennen und auf der Basis<br />

der gewonnenen Erkenntnisse entscheiden. Doch wie<br />

bekomme ich diese Fähigkeit in den Sensor hinein? Wie<br />

wird der Sensor intelligent und wie bekommt er das Wissen?<br />

Wurden früher individuelle Lösungen aufwendig<br />

programmiert, trainiert man heute die Sensoren mittels<br />

künstlicher Intelligenz. Man zeigt ihnen eine große Zahl<br />

von Bildern, richtige und falsche, und trainiert sie auf diese<br />

Art. Dann kann ein Sensor auch Bilder auswerten, die<br />

er bisher nicht gesehen hat. Mit künstlicher Intelligenz<br />

geht es also schneller. Künstliche Intelligenz sehen wir<br />

deshalb als Teil der Sensoraktivität.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Die Erstellung von Algorithmen<br />

erfolgt also in der Edge beziehungsweise im Sensor.<br />

Andere Fachleute meinen dagegen, der richtige Weg<br />

ist es, erst alle Informationen in die Cloud zu liefern,<br />

um dort die Algorithmen zu erstellen, die dann im Edge-Device<br />

ablaufen. Wer hat Recht?<br />

24 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


Konferenz<br />

SMARTE MASCHINEN<br />

IM EINSATZ<br />

KÜNSTLICHE INTELLIGENZ<br />

IN UNTERNEHMEN<br />

15. Oktober 2019<br />

Fraunhofer IPA, Stuttgart<br />

Smarte Maschinen verändern die Welt – schon jetzt!<br />

Durch das gebremste Wirtschaftswachstum wird sich diese<br />

Entwicklung beschleunigen.<br />

Vor diesem Hintergrund präsentieren die Konradin Mediengruppe<br />

und das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung<br />

IPA den Kongress „Smarte Maschinen im Einsatz - Künstliche<br />

Intelligenz in Unternehmen“, in dem ein Dutzend innovativer<br />

Mittelständler und Konzerne ihre Lösungsansätze vorstellen.<br />

Anmeldeschluss:<br />

25. 09. 2019<br />

Teilnahmegebühr:<br />

640,– €<br />

zzgl. MwSt.<br />

Frühbucher bis zum 31.07.2019<br />

bezahlen nur 580,– € zzgl. MwSt.<br />

Jetzt anmelden unter<br />

www.industrie.de/kuenstliche-intelligenz-2019<br />

Veranstalter Kooperationspartner Schirmherrschaft<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 25


MAGAZIN<br />

PORTRÄT<br />

tionalitäten zu erstellen und anzubieten, die bisher nicht<br />

vorhanden sind. Daraus lassen sich zukünftig auch neue<br />

Geschäftsmodelle ableiten.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Wenn Sie jetzt als Sensorhersteller<br />

die Daten liefern und mittels Algorithmen eine<br />

Verarbeitung der Daten anbieten, welche Geschäftsmodelle<br />

könnten sich daraus real ableiten lassen?<br />

Den Beweis, dass<br />

Sensortechnologie<br />

Industrie 4.0 schon im<br />

Heute möglich macht,<br />

tritt Sick mit seiner<br />

4.0 Now Factory in<br />

Freiburg an<br />

Müller: Mittlerweile hat man selbst bei den großen Softwareanbietern<br />

erkannt, dass es unsinnig ist, alle Daten in<br />

die Cloud zu transferieren und dort zu verarbeiten. Auch<br />

andere Cloud-Protagonisten sehen, dass das nicht das<br />

Ziel ist. Neben der Connectivity ist darüber hinaus auch<br />

die Security ein Problem. Intelligenz in Edge oder Fog erfüllt<br />

die Anforderungen weit besser. Die Rechenkapazitäten<br />

sind dann nicht zentral, sondern dezentral vorhanden.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Sick bietet mit dem Eco-System<br />

AppSpace verschiedene Möglichkeiten für die Realisierung<br />

eigener Lösungen. Können Sie uns erklären,<br />

welche Absichten Sie mit dieser Plattform verfolgen?<br />

Müller: Die Idee dahinter ist, einen Sensor mit einem<br />

Raum auszustatten, in den Programme eingespielt werden<br />

können, um ihm eine spezifische Funktionalität zu geben.<br />

Ähnlich dem App-Store-Prinzip stehen in einem Pool<br />

verschiedene Apps zur Verfügung, die dem Sensor eine<br />

ganz bestimmte Funktionalität verleihen. Solche Apps lassen<br />

sich ändern, erweitern oder auch ergänzen. Darüber<br />

hinaus steht ein Engineering-Tool zur Verfügung, mit dem<br />

sich solche Apps programmieren lassen. Bei der Entwicklung<br />

ging es uns bei Sick darum, uns selbst aber auch unsere<br />

Kunden in die Lage zu versetzen, ihren Sensoren eine<br />

individuelle Funktionalität zu geben. Hat man früher eine<br />

Kamera benötigt, die ein Loch findet oder einen Barcode<br />

liest, musste man diese eigens entwickeln. Heute<br />

lässt sich die Funktionalität als App auf den Sensor laden.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Ist das System für kundenseitige<br />

Entwicklungen offen?<br />

Müller: Selbstverständlich erstellen wir bei Sick auch<br />

Apps im Kundenauftrag. Aber der AppSpace ist auch für<br />

Integratoren offen, die ihre entwickelten Lösungen dort<br />

anbieten und vermarkten können. Auch private Bereiche<br />

sind möglich, zu denen nur bestimmte Anwender Zugang<br />

erhalten. Wieder andere Anbieter stellen ihre Entwicklungen<br />

allen Interessenten zur Verfügung. Idee ist es, Funk-<br />

Bild: Sick<br />

Müller: Die Diskussion über mögliche Geschäftsmodelle<br />

ist ein anderes Thema. Gerade die Maschinenhersteller<br />

sowie die Software-Giganten fragen sich, welcher Nutzen<br />

aus den Daten gewonnen werden kann. Predictive Maintenance<br />

fällt dabei jedem sofort ein, weil das ja bereits<br />

ein altes Thema ist, das wir heute nur unter dem Gesichtspunkt<br />

einer technologischen Weiterentwicklung mit<br />

der gleichen Fragestellung betrachten. Heute haben wir<br />

dazu neue Sensoren, neue Funktionalitäten und neue<br />

Software zur Verfügung. Neue Geschäftsmodelle hängen<br />

zukünftig jedoch direkt von einer konkreten Fragestellung<br />

ab. Hinter einem Geschäftsmodell muss ein Problem, damit<br />

Fragestellung und ein Lösungsweg stehen. Entwickle<br />

ich ein Geschäftsmodell, das keiner braucht, dann ist es<br />

keines. Es gibt sicher Fragestellungen, die Logistiker oder<br />

produzierende Unternehmen bewegen. Diese zu lösen,<br />

könnte zu neuen Geschäftsmodellen führen.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Es gibt Pay-per-Use-Geschäftsmodelle<br />

bei denen Hersteller nicht mehr ihre Produkte<br />

verkaufen – etwa Kompressoren, sondern Druckluft.<br />

Ist so etwas im Sensorbereich auch denkbar?<br />

Müller: Es gibt Sensoren, die irgendwo in einer Applikation<br />

verschwinden. Aber es gibt auch Sensoren, die die eigentliche<br />

Funktionalität der Lösung darstellen und der bestimmende<br />

Teil einer Anlage sind. Das ist nicht die Lichtschranke,<br />

sondern eine komplexe Komponente. Dann ist<br />

die Funktionalität entscheidend für Qualität und Effizienz<br />

eines Prozesses. Für einen solchen Sensor ist es durchaus<br />

denkbar, ein übergeordnetes Thema aufzusetzen und<br />

dazu die Daten genauer zu betrachten. Aus diesen lässt<br />

sich dann ablesen, wie sich der Prozess verbessern lässt.<br />

Das ist die Aufgabe eines Sensorherstellers, darin haben<br />

wir bei Sick viel Erfahrung. Gerade für Logistikprozesse<br />

haben wir solche Tools im Angebot und verkaufen diese<br />

recht erfolgreich. Dieses Know-how werden wir konsequent<br />

weiterentwickeln.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Wir befinden uns hier in dem<br />

Gebäude von Sick, in dem auch das Thema Security<br />

angesiedelt ist. Können Sie uns etwas dazu sagen?<br />

Müller: Geht es um Datensicherheit, muss ich mir genau<br />

anschauen, wo meine Daten für Dritte zugänglich sind.<br />

Benötige ich in einem übergeordneten System offene Daten,<br />

um sie auszuwerten, dann kann ich sie nicht verschlüsseln.<br />

Dann sollten die Sicherheitsmechanismen soweit<br />

entwickelt sein, dass diese Daten nicht gefährdet<br />

sind. Eine Antwort darauf könnte sein: Halte die Daten<br />

26 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


äumlich in einem Bereich, in dem sie für Fremde nicht<br />

zugänglich sind. Um auch solche Fragestellungen zu klären,<br />

haben wir unsere Security-Abteilung aufgebaut. Diese<br />

sorgt dafür, dass unsere Sensoren systematisch sicher<br />

sind und nicht kompromittiert werden können. Aber<br />

diese Abteilung kümmert sich auch um unsere Cloud-<br />

Applikationen, die ja ebenfalls sicher sein müssen. Sicherheit<br />

beginnt schon bei den Entwicklungsprozessen, die<br />

so gestaltet sind, dass intrinsisch sichere Produkte entstehen.<br />

Wir haben uns im Projekt Industrial Data Spaces<br />

engagiert. Denn wir benötigen Methoden, um innerhalb<br />

der Vernetzung die Weitergabe von Informationen sicher<br />

zu gestalten. Auch die genannten<br />

Edge-Devices stellen mögliche<br />

Einfallstore dar. Mit jeder<br />

Datenverbindung besteht ein<br />

Risiko, dass jemand einen Zugang<br />

findet. Neben dem Einsatz<br />

leistungsfähiger Firewalls<br />

muss sichergestellt sein, dass<br />

alle technisch möglichen<br />

Schutzmaßnahmen ergriffen<br />

sind, um auf dem Stand der<br />

Technik zu sein.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Mensch<br />

und Roboter rücken in der<br />

vernetzen Fabrik immer enger<br />

zusammen. Hierbei spielt<br />

die Funktionale Sicherheit<br />

(Safety) eine erhebliche Rolle.<br />

Wie können Sick-Sensoren<br />

dazu beitragen, die MRK sicherer<br />

zu gestalten?<br />

geht es nicht darum dem Roboter zu sagen: „Halt an!“,<br />

sondern: „Mach langsam, bewege dich in eine bestimmte<br />

Richtung, etc.“ Hier geht es um eine sichere Interaktion<br />

mit der Maschine. Dafür sind noch keine Normen vorhanden.<br />

Hier entwickeln wir gerade Sensoren und arbeiten<br />

an der Umsetzung einer sicheren Interaktion.<br />

www.sick.com<br />

Details zu intelligenten Sensoren von Sick:<br />

hier.pro/ciMgV<br />

WELLE-NABE-VERBINDUNGEN<br />

Schrumpfscheiben • Konus-Spannelemente • Spannsysteme<br />

6,5 - 4 225 000 Nm<br />

Müller: Für Sensoren war es<br />

bezüglich der Safety ja schon<br />

immer eine Entscheidung 0<br />

oder 1, also eine Entscheidung<br />

zwischen an oder aus. Es gibt<br />

die kooperativen, die kollaborativen<br />

und die Basissysteme.<br />

Momentan sprechen wir hauptsächlich<br />

über kooperative Systeme.<br />

Das heißt, Mensch und<br />

Roboter arbeiten abwechselnd<br />

und nicht gleichzeitig. Und da<br />

ist es so, wenn man dem Roboter<br />

zu nahe kommt, schaltet der<br />

ab. Hier haben unsere Sensoren<br />

schon entsprechende Felder,<br />

sodass der Roboter möglichst<br />

lange läuft, aber wenn der<br />

Mensch wirklich in die Nähe<br />

kommt, dann bleibt er stehen.<br />

Die Normen befassen sich heute<br />

alle mit diesen kooperativen<br />

Themen. Das kollaborative System<br />

ist etwas Anderes. Hier<br />

www.ringspann.de<br />

Ihr Nutzen ist unser Antrieb<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 27


TRENDS<br />

ENERGIEKETTEN<br />

E-Ketten nutzen integrierte Sensorik<br />

„Vollcrash“ ade<br />

Auswertbare Maschinendaten und vorausschauende Wartung verfolgt Igus mit seinen Smart-plastics-<br />

Lösungen. Dafür messen intelligente Sensoren beispielsweise den Verschleiß von Energieketten-Leitungen.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> hat sich bei Richard Habering, Leiter des Geschäftsbereichs smart plastics<br />

bei Igus, erkundigt, wo die aktuellen Entwicklungsschwerpunkte rund um Sensorintelligenz liegen.<br />

Interview: Nico Schröder, Korrespondent <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Herr Habering, welche Sensorik-Systeme<br />

– vor allem bei Energieführungssystemen – setzen Sie aktuell<br />

und mit welchen Features ein?<br />

Richard Habering: Der Verschleiß an den Energieketten wird durch<br />

den Sensor EC. W gemessen. Hierzu wird eine Leiterschleife in Abhängigkeit<br />

vom Verschleiß unterbrochen, sodass daraus der prozentuale<br />

Verschleiß zum Zeitpunkt der Unterbrechung definiert werden<br />

kann. Diese Information wird in der Cloud mit Data Analytics zum<br />

Update des Algorithmus für eine Berechnung der Resttage bis zur<br />

nächsten empfohlenen Wartung benutzt. Ein weiterer Sensor, mit<br />

dem der Verschleiß an Kettengliedern gemessen wird, ist der so<br />

genannte EC. I. Das „I“ im Namen steht für integrierte Verschleißmessung.<br />

Durch ein elektronisches Verfahren wird das Spiel zwischen<br />

Bolzen und Bohrung durch ein Kettenglied hindurch gemessen.<br />

Zusätzlich kann der Anwender auf abschaltende Sensoren wie<br />

die Bruchüberwachung – EC. B – zurückgreifen. Bei diesem System<br />

wird in der Energiekette ein Seil geführt, welches im Normalzustand<br />

keine Relativbewegung zu dem am Anfang angebrachten Sensor<br />

ausführt. Im Falle eines Kettenbruchs verändert sich die relative<br />

Länge des Seiles zum Sensor. Diese Information lässt sich in einem<br />

Modul auf einem Mikroprozessor auswerten und sorgt für eine Alarmierung<br />

über einen Öffnerkontakt. Über diesen kann der Kunde die<br />

Anlage schnell und zuverlässig abschalten. In aller Regel geschieht<br />

dies, bevor das zweite Kettenglied auf der gegenüberliegenden<br />

Seite bricht und die Anlage einen Vollcrash fährt.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Welche Stufe an Sensor-Intelligenz haben<br />

Sie bei den Energieketten erreicht?<br />

Habering: Zurzeit messen wir mit unseren Sensoren vor allem den<br />

Verschleiß und erzeugen daraus Lebensdauer-Aussagen für gleitend<br />

angeordnete Energieketten. Hierzu setzen wir auf einen Mix aus<br />

externer Hardware und Data Analytics in der Cloud.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Und in welche Richtung entwickeln Sie<br />

weiter?<br />

Habering: Im Bereich der Sensorik entwickeln wir derzeit neue<br />

Lösungen für freitragende Energieketten sowie für unsere drei -<br />

dimensionalen Triflex-Energieketten, die an Robotern zum Einsatz<br />

kommen. Außerdem haben wir auf der Hannover Messe 2019 zwei<br />

neue intelligente Systeme der Verschleißüberwachung unserer<br />

Drylin-Linearsysteme und Iglidur-Gleitlager vorgestellt. Zusätzlich<br />

liegt der Fokus unserer Entwicklung auf dem Verkleinern und Vereinfachen<br />

der Sensoren, um unsere Produkte noch kostengünstiger<br />

anbieten zu können.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Was sind – gerade bezüglich Lebensdauer<br />

und Nachhaltigkeit – Anforderungen an die Sensorik?<br />

Habering: Die Sensoren sind so ausgelegt, dass sie mindestens<br />

genauso lange halten wie die Komponente selbst, um so den<br />

Produktlebenszyklus der Energiekette sicherzustellen. Schlägt im<br />

Bereich der Lagertechnik ein Sensor an, so müssen lediglich die<br />

Verschleißteile sowie manchmal der Sensor selbst getauscht werden,<br />

um eine volle Funktionsfähigkeit der gewarteten Anlage sicherzustellen.<br />

Ein neues Kommunikationsmodul ermöglicht vorausschauende Wartung<br />

bei flexibler Datenintegration<br />

Bild: Igus<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Wie können Sie das Kosten-Nutzen-Verhältnis<br />

intelligenter Komponenten darstellen?<br />

Habering: Die Berechnung ist hier ganz einfach: Ein Ausfall einer<br />

Produktionsanlage – zum Beispiel in der Automobilindustrie oder an<br />

Häfen – kann 2000 bis 5000 Euro pro Minute kosten. Setzt der Anwender<br />

unsere Systeme ein, so liegen die Kosten unter denen we-<br />

28 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


niger Minuten eines Anlagen-Stillstandes. Fällt die Anlage nur einmal<br />

aus, ist also der Einsatz von smart plastics bereits wirtschaftlich,<br />

da ein Stillstand in den meisten Fällen meist länger als nur ein<br />

paar Minuten dauert.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Wie hat sich Ihr Geschäftsbereich smart<br />

plastics entwickelt? Und welche Schwerpunkte und Trends<br />

haben Ihre Kunden in jüngster Vergangenheit gesetzt?<br />

Habering: In den vergangenen anderthalb Jahren haben wir viel<br />

gelernt – zum Beispiel, dass viele Kunden der permanenten Online-<br />

Anbindung wie Cloud Lösungen, Data Analytics und ähnlichem sehr<br />

skeptisch gegenüber stehen. Aus diesem Grund haben wir zur<br />

„Zurzeit messen wir<br />

mit unseren Sen -<br />

soren vor allem den<br />

Verschleiß und erzeugen<br />

daraus Lebensdauer-Aussagen<br />

für<br />

gleitend angeordnete<br />

Energieketten.“<br />

Neu: Schnellverschluss TWILOCK-S<br />

Bild: Igus<br />

Richard Habering,<br />

Leiter des Geschäftsbereichs<br />

smart plastics bei Igus<br />

diesjährigen Hannover Messe unser icom.plus-Modul entwickelt.<br />

Mit dem neuen Datenkonzentrator sind sowohl Online- wie Offline-<br />

Lösungen möglich. Das System integriert sich in das bestehende<br />

SPS-Konzept des Kunden. Die Fehlermeldungen werden auf dem<br />

Anlagenmonitor ausgegeben und die Bewegungsdaten direkt aus<br />

der Steuerung gelesen. Durch einige bereits installierte Smartplastics-Sensoren<br />

bei Anwendern konnten wir das System weiter<br />

verschlanken und so die Integration in Kundenanlagen optimieren.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Mit Blick aufs Thema Sensorik-Integration<br />

und Plattform-Ökonomie: Wie hat sich der Markt entwickelt und<br />

auch „sortiert“?<br />

Habering: Das Thema Integration und Plattform-Ökonomie ist im<br />

Markt immer noch präsent. Es gibt viele Anbieter, viele Konzepte,<br />

viele Ideen, aber es kristallisiert sich noch kein einheitlicher Standard<br />

heraus. Die Rolle von Igus im Markt der vorausschauenden<br />

Wartung bleibt weiterhin unverändert. Nach wie vor fokussieren wir<br />

uns auf das Bereitstellen der Daten. Das können Formate wie WIA,<br />

JSON/MQTT oder auch OPC UA sein. Bei Bedarf entwickeln wir<br />

natürlich auch gerne Apps, die der Kunde von übergeordneten<br />

Systemen herunterladen kann.<br />

www.igus.de<br />

Details zu Sensoren für smarte E-Ketten unter:<br />

hier.pro/r76tS<br />

Neues Design<br />

M 40 Rundsteckverbinder<br />

ROBUSTE<br />

KRAFTPAKETE<br />

// Für leistungsstarke Antriebe<br />

// Einfache Montage<br />

// Sicherer EMV-Schutz<br />

// Kompakte, robuste Bauform<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 29<br />

www.hummel.com


TRENDS<br />

SERIE<br />

TAE-Serie Grundlagen der Technik, Teil 3: Monitoring von Schleppketten<br />

Überwachung ist wichtig<br />

Sinn und Zweck von Schleppkettensystemen ist, dass die mechanisch robustere Schleppkette die auftretenden<br />

Zugspannungen aufnimmt und die Leitungen dadurch entsprechend wenig belastet werden. Damit dies funktioniert,<br />

ist dem Einbau der Leitung in die Schleppkette besondere Aufmerksamkeit zu widmen. Ist die Leitung eingebaut, gilt<br />

es, beginnende Leitungsschäden früh zu finden, um ungeplante Anlagenstillstände zu vermeiden.<br />

Der industrielle Einsatz stellt vielfältige<br />

Anforderungen an Schleppkettenleitungen<br />

Bild: VDE<br />

Kabel und Leitungen sind anspruchsvolle technische Produkte,<br />

die oft unterschätzt werden. Es ist zwar keine Kunst, Kabel und<br />

Leitungen zu finden, die eine bestimmte Funktion erfüllen, aber äußere<br />

Einflüsse, wie zum Beispiel extreme Temperaturen oder mechanische<br />

Beanspruchungen, wirken sich oft gravierend auf die Lebensdauer<br />

von Kabeln und Leitungen aus. Deshalb müssen die Einsatzbedingungen<br />

bei der Auswahl von Leitungen beachtet werden.<br />

Gerade in Zeiten von Industrie 4.0, Smart Factory und M2M liegen<br />

in Energieführungsketten nicht nur Leitungen zur Energieversorgung,<br />

sondern auch Datenleitungen, die zum Teil sicherheitsrelevante<br />

Informationen und Signale übertragen. Damit fällt bei der Risikobetrachtung<br />

die Auswirkung möglicher Leitungsausfälle erheblich<br />

stärker ins Gewicht.<br />

Neben der geeigneten Leitung ist deren sachgerechte Installation<br />

für die zuverlässige Funktion von Schleppkettenleitungen relevant.<br />

Das Anwenderhandbuch „Kabel und Leitungen für bewegte Industrieanwendungen<br />

im Zeitalter von Industrie 4.0“ gibt Hinweise und<br />

Empfehlungen zum Einsatz von hochflexiblen Leitungen im Industrieumfeld.<br />

Praxisbeispiele zeigen Risiken und typische Fehler beim<br />

Schleppketteneinsatz auf.<br />

Doch auch bei aller Sorgfalt ist die Lebensdauer von hochflexiblen<br />

Leitungen im Schleppketteneinsatz begrenzt. Um ungeplante Anlagenstillstände<br />

zu vermeiden, muss der drohende Ausfall einer Leitung<br />

rechtzeitig erkannt werden. Es gibt verschiedene Wege, beginnende<br />

Leitungsschäden früh zu finden.<br />

Konventionelle Prüfung<br />

der installierten Leitungen<br />

Zur Sicherstellung der Funktion von Leitungen<br />

im bewegten Einsatz reicht es nicht aus, die<br />

Leitungen mit einer Typprüfung, z. B. nach der<br />

VDE-Prüfbestimmung VDE-PB-0022:2018-07<br />

„Klassifizierung von flexiblen Industrieleitungen“,<br />

sowie der regelmäßigen Chargenkontrolle<br />

zu testen und daraus die zu erwartende Lebensdauer<br />

hochzurechnen. Das komplexe System<br />

aus Leitungen, Schleppkette und Antrieb ist vor<br />

Inbetriebnahme einer Abnahmeprüfung zu unterziehen,<br />

bei der zunächst die horizontalen und<br />

vertikalen Freiräume zu überprüfen sind.<br />

Im Verlauf des Schleppketteneinsatzes ist eine<br />

regelmäßige Überwachung der Leitungen wichtig.<br />

Die Wartungsintervalle hängen stark von<br />

den jeweiligen Einsatzbedingungen ab und sollten<br />

grundsätzlich nicht länger als ein Zehntel der zu erwartenden<br />

Gesamtanzahl von Biegezyklen sein. Eine regelmäßige Überprüfung<br />

des Schleppkettensystems hilft, beginnende Schäden frühzeitig<br />

zu erkennen und gegebenenfalls beschädigte Leitungen rechtzeitig<br />

auszutauschen. Dadurch können ungeplante Anlagenstillstände<br />

durch Ausfall von Leitungen vermieden und somit die Betriebskosten<br />

der Anlage erheblich reduziert werden.<br />

Laufüberwachung mit Kameras<br />

Etliche Anwender begrenzen die Überwachung der Schleppkettensysteme<br />

nicht mehr auf die periodische Wartung, sondern beobachten<br />

das Verhalten der Leitungen während der Laufzeit permanent<br />

mit Fotosequenzen oder Videoüberwachung. Auswölbungen, Einschnürungen<br />

und Abrieb sind Hinweise auf eine Beschädigung der<br />

Leitung und legen deren Austausch nahe. Auch Wärmebilder liefern<br />

hilfreiche Indikatoren bezüglich drohender Leitungsausfälle, da beginnende<br />

Litzenbrüche zu punktuellen Erhöhungen des Widerstandes<br />

und damit zur Erwärmung führen.<br />

Jede Veränderung des Bewegungsablaufes kann ein Indiz für beginnende<br />

Leitungsschäden sein. Allerdings erfordert die Beurteilung<br />

solcher Bilder viel Erfahrung, da nicht jede Auffälligkeit tatsächlich einen<br />

Leitungsausfall ankündigt. Bis jetzt liegen noch nicht viele empirische<br />

Ergebnisse als Grundlage für entsprechende Entscheidungsrichtlinien<br />

vor. Es wäre wünschenswert, wenn Anwender, die solche<br />

Systeme nutzen, ihre Erfahrungen an neutraler Stelle zusammentra-<br />

30 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


The World’s No. 1 Trade Fair<br />

for Plastics and Rubber<br />

Zu dieser Serie<br />

INFO<br />

Zusammen mit der Technischen Akademie<br />

Esslingen stellt die <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> in dieser<br />

Grundlagenserie Hintergründe und praktische<br />

Einsatzszenarien in aktuellen Technikfeldern zusammen.<br />

Tipps zu passenden Seminarangeboten erleichtern die<br />

Planung einer praxisorientierten Weiterbildung.<br />

Erschienen sind bereits:<br />

Teil 1: Digitale Zwillinge und aus virtuellen Baugruppen<br />

hier.pro/6QiPa<br />

Teil 2: Messverfahren für die Prozessstabilität in der<br />

additiven Fertigung hier.pro/7smry<br />

www.tae.de<br />

gen. Verbände wie VDE, VDMA oder ZVEI könnten eine entsprechende<br />

Plattform bieten, aber auch Hochschulinstitute, die zu diesem<br />

speziellen Thema forschen, könnten die Erfahrungen sammeln<br />

und anonymisiert auswerten. Das Labor für angewandte Produktionstechnik<br />

(LAP) der Hochschule Trier verfügt durch jahrelange Analyse<br />

des Verhaltens von Schleppkettenleitungen über fundiertes<br />

Fachwissen und arbeitet unter anderem an einem entsprechenden<br />

Monitoringsystem.<br />

Integrierte Sensorik als Frühwarnsystem<br />

Ein neuerer Technologietrend zur Überwachung von Schleppkettenleitungen<br />

implementiert Sensoren direkt in das Schleppkettensystem.<br />

So gibt es zum Beispiel die Möglichkeit, mechanische Spannungen<br />

in der Leitung durch integrierte Sensoren zu erkennen.<br />

Punktuelle Erwärmungen können von in die Leitung integrierten<br />

Thermofühlern angezeigt werden. Bewegungssensoren erlauben<br />

durch Aufzeichnung der erfassten Bewegungsdaten eine bessere<br />

Einschätzung der Restlebensdauer. Abriebsensoren zeigen, wann<br />

der Kabelmantel so stark beschädigt ist, dass ein sicherer Betrieb<br />

nicht mehr gewährleistet ist.<br />

Mit solchen fortschrittlichen Technologien erspart sich der Anwender<br />

die Mühe, die Schleppkettenanlage regelmäßig anzuhalten und die<br />

entsprechenden Kriterien visuell oder mechanisch zu ermitteln.<br />

Aber ob nun konventionelle Kontrolle, Kameraüberwachung oder integrierte<br />

Sensorik: entscheidend ist, dass das Energieführungssystem<br />

angemessen überwacht wird. Welche Methode dazu sinnvoll<br />

ist, hängt nicht nur von den Belastungen des Schleppketten -<br />

systems, sondern auch davon ab, welchen Schaden ein Ausfall der<br />

betroffenen Anlage hervorrufen würde.<br />

eve<br />

www.vde.com<br />

Details werden in Seminaren der Technischen Akademie<br />

Esslingen (TAE) vorgestellt.<br />

Informationen und Anmeldung unter:<br />

Schaltungstechnik für Sensoren 01.07.2019 bis 02. 07. 2019:<br />

hier.pro/3JUvg<br />

Sensordatenfusion 03.07.2019 bis 05.07.2019:<br />

hier.pro/MZ4k2<br />

Sensortechnik 14.10.2019 bis 15.10.2019:<br />

hier.pro/cnxoZ<br />

Home<br />

of Innovation.<br />

K 2019<br />

Ob Circular Economy, Digitalisierung, Industrie<br />

4.0, Leichtbau, Mobilität, additive<br />

Fertigung, neue Materialien oder andere<br />

zukunftsweisende Themen der weltweiten<br />

Kunststoff- und Kautschukindustrie: Erleben<br />

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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 31


TRENDS<br />

PERSPEKTIVEN<br />

Bild: Micro-Epsilon<br />

Beispiel für die Kombination zweier Sensortechnologien zur Optimierung der Prozessergebnisse<br />

Sensorik liefert den Rohstoff für IoT und die Fabrik der Zukunft<br />

Sensor-Fusion und -Integration<br />

Schaut man in die einschlägige Online-Enzyklopädie, bekommt man eine erste Definition: Bei integrierter Sensorik<br />

handelt es sich um eine Technik, mithilfe von Sensoren Veränderungen an Systemen zu messen bzw. zu kontrollieren.<br />

Sensorik ist überall im Einsatz: im Automobil, in der Medizintechnik aber auch in der Prozess- oder Industrieauto -<br />

mation. Das Spektrum reicht dabei von einfachen, binär schaltenden Komponenten bis hin zu komplexen Mess- und<br />

Analyse systemen. Dabei hat die moderne Mikroelektronik die Leistungsfähigkeit der Sensorik massiv gesteigert.<br />

Andreas Gees, stellvertretender Chefredakteur <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />

Als Sensordatenfusion wird darüber hinaus die Verknüpfung der<br />

Ausgabedaten mehrerer Sensoren bezeichnet. Ziel ist fast immer<br />

die Gewinnung von Informationen besserer Qualität. Der Nutzen<br />

hängt jedoch immer von der eigentlichen Applikation ab: So können<br />

beispielsweise bei der Flugsicherung die Daten zweier Radaranlagen<br />

zur Erfassung eines größeren Detektionsbereiches fusioniert<br />

werden. Eine andere Anwendung der Sensordatenfusion besteht<br />

beispielsweise in der Kombination von Kamera- und Radardaten,<br />

um Objekte zu klassifizieren und die Detektionsleistung des Sensorsystems<br />

zu erhöhen.<br />

Die Auswahl geeigneter Sensoren erfolgt immer auf der Basis der<br />

Anforderungen der Applikation. Dabei stehen neben der Genauigkeit<br />

des Sensorsystems und der eingesetzten Technologie auch die<br />

Kosten im Vordergrund. Mithilfe mehrerer Sensoren lässt sich die<br />

Zuverlässigkeit eines Gesamtsystems steigern. Darüber hinaus ist<br />

es einfacher, den Ausfall eines Sensors zu erkennen. Arbeiten mehrere<br />

Sensoren nach unterschiedlichen Messprinzipien, lässt sich<br />

auch die Detektionswahrscheinlichkeit steigern. Dann werden auch<br />

solche Fehler vom Gesamtsystem erkannt, die einzelne Sensoren<br />

aufgrund ihrer Technlogie oder von Umweltbedingungen nicht er-<br />

32 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


„Um eine hohe<br />

Zuverlässigkeit auto -<br />

nomer Fahrzeuge zu<br />

erreichen, müssen die<br />

Sensortechnologien<br />

kombiniert werden.“<br />

„Die smarte Fabrik ist<br />

ohne Sensor-Fusion<br />

nicht denkbar.“<br />

Bild: First Sensor<br />

Dr. Dirk Rothweiler,<br />

CEO First Sensor<br />

Bild: National Instruments<br />

Rahman Jamal,<br />

Business and Technology Fellow,<br />

Marketing at National Instruments<br />

kennen würden. Systeme werden intrinsisch sicher. Die Verwendung<br />

mehrerer Sensoren vergrößert außerdem den Erkennungsbereich<br />

des Gesamtsystems und erlaubt den Ausschluss mehrdeutiger<br />

Ergebnisse.<br />

Integrierte Sensorik in Fahrzeugen<br />

Ein besonders anschauliches Beispiel für integrierte Sensorik stellt<br />

die Entwicklung von Fahrerassistenz-Systemen für autonome Fahrzeuge<br />

dar. Automobil- und Nutzfahrzeughersteller, aber auch die<br />

Spezialisten für mobile Arbeitsmaschinen und Transportsysteme arbeiten<br />

weltweit an autonomen Lösungen. Selbstfahrende Autos,<br />

die lenken, beschleunigen oder bremsen können, werden durch<br />

moderne Fahrerassistenzsysteme erst möglich. Sie sollen den Komfort,<br />

Sicherheit aber auch die Wirtschaftlichkeit von Fahrzeugen aller<br />

Art verbessern. Die Vernetzung solcher Fahrzeuge mit ihrer Umwelt<br />

sorgt für die Mobilität der Zukunft. Das alles ist jedoch nicht ohne<br />

leistungsfähige bzw. integrierte Sensorik möglich.<br />

Kameras, optische Sensoren und Radar-/Lidar-Systeme sind die Basis<br />

für moderne Fahrzeugtechnik. So sind die Rückfahrhilfe, Abstandstempomat<br />

oder Verkehrsschilderkennung nur mit Hilfe moderner<br />

Sensoren möglich. Gerade der Einsatz in Fahrzeugen stellt<br />

jedoch hohe Anforderungen an Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit.<br />

Im Fahrzeugen ist die Sensorik Vibrationen, Schmutz, Feuchtigkeit<br />

sowie Hitze oder Kälte ausgesetzt. Um eine hohe Zuverlässigkeit<br />

autonomer Fahrzeuge zu erreichen, müssen die Sensortechnologien<br />

kombiniert werden. Diese Sensorfusion erlaubt es, Reichweite,<br />

Präzision und Zuverlässigkeit solcher Assistenzsysteme zu steigern.<br />

First Sensor als Sensorspzialist beliefert OEMs, Integratoren<br />

und Nachrüster auf verschiedenen Stufen der Wertschöpfungskette<br />

von Komponenten bis zu Modulen und kompletten Systemen.<br />

Das Unternehmen entwickelt und produziert Kameras für PKW und<br />

LKW sowie für Land-, Bau- und Bergbaumaschinen. Mit integrierter<br />

digitaler Elektronik ist es möglich, die erzeugten Bilder über geeignete<br />

Softwarealgorithmen direkt in der Kamera zu analysieren und<br />

mit den Daten aus den Radar- oder Lidar-Systemen zu fusionieren.<br />

Zur Abstandsmessung und Erzeugung dreidimensionaler Bilder der<br />

Umgebung werden immer häufiger Lidar-Systeme in Fahrzeuge und<br />

mobile Maschinen integriert. Ein gepulster Laserstrahl misst die<br />

Laufzeit des Signals vom Objekt zurück zum Detektor. Damit entsteht<br />

letztendlich ein direktes Bild der Umgebung des Fahrzeugs.<br />

„Schon in teilautonomen Fahrzeugen erkennen intelligente Kameras<br />

Geschwindigkeitsbegrenzungen oder Hindernisse auf der Straße.<br />

Sie helfen dabei, die Spur zu halten und Unfälle, die durch den<br />

toten Winkel entstehen können, zu vermeiden. Schon heute tragen<br />

wir auf diese Weise zu mehr Verkehrssicherheit bei”, erklärt CEO Dr.<br />

Dirk Rothweiler auf der Internetseite des Unternehmens. Im Zusammenspiel<br />

von Radar und der Lidar-Technologie werden die vernetzten<br />

Systeme in Zukunft auch das vollautonome Fahren ermöglichen.<br />

Silizium-Avalanche-Photodioden für Lidar-Anwendungen<br />

Bild: First Sensor<br />

Sensorfusion in der Produktion<br />

Laut Rahman Jamal von National Instruments ist auch die smarte<br />

Fabrik ohne Sensor-Fusion nicht denkbar. Zur Steuerung von Prozessen<br />

erfassen Sensoren viele einzelne Parameter wie Temperatur,<br />

Position oder Bewegung. Oft ergibt sich jedoch erst aus der Kombination<br />

der Informationen unterschiedlicher Sensoren und Technologien<br />

ein umfassendes Bild. „Unter Sensor-Fusion bzw. Sensordaten-Fusion<br />

verstehen wir die Verknüpfung von Daten unterschiedlicher<br />

Sensoren, mit dem Ziel, fundiertere Entscheidungen zu treffen“,<br />

erläutert dazu Rahman Jamal, Global Technology & Marketing<br />

Director von National Instruments. „Bewertet man die Sensordaten<br />

unterschiedlicher Quellen einzeln und trifft daraufhin Entscheidungen,<br />

können diese unsicherer sein. Werden die einzelnen Quellen<br />

von vorneherein miteinander verknüpft und synchronisiert, lassen<br />

sich weit sicherere Informationen gewinnen.“ Oft sind die Messer-<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 33


TRENDS<br />

PERSPEKTIVEN<br />

„Unsere Software<br />

Defined Smart Camera<br />

ermöglicht es, neben<br />

den Bildverarbeitungs -<br />

algorithmen auch Parameter<br />

anzupassen.“<br />

„Ausgestattet mit<br />

Ethernet-Schnittstellen<br />

und den Kommuni -<br />

kationsprotokollen<br />

OPC-UA und MQTT<br />

stehen Lösungen für<br />

das Edge-Computing<br />

zur Verfügung.“<br />

Bild: Fraunhofer IIS<br />

Dr. Jens Döge, integrierte<br />

Bilderfassung & -verarbeitung,<br />

Fraunhofer IIS<br />

Bild: Sick<br />

Bernhard Müller,<br />

Senior Vice President Industry 4.0,<br />

Sick<br />

gebnisse eines Sensors nicht eindeutig. „Aus diesem Grund werden<br />

unter anderem Multisensorsysteme entwickelt, die mehrere<br />

Größen im System erfassen“, erklärt Jamal weiter. „Dabei handelt<br />

es sich um Netzwerke von Sensoren oder um integrierte Lösungen,<br />

die die Messung unterschiedlicher Messgrößen über ein einziges<br />

Sensorsystem erlauben. Das treibt die Sensor-Fusion voran, die eine<br />

kombinierte intelligente Signalverarbeitung mehrerer Messgrößen<br />

eines Multisensorsystems beschreibt.“<br />

Gerade bei komplexen Prozessen in der Produktion haben sich solche<br />

Ansätze bereits bewährt. Ein Beispiel für die Kombination zweier<br />

Sensortechnologie zur Optimierung der Prozessergebnisse stellt<br />

der Messkopt von Micro-Epsilon dar, der zur automatischen Dickenmessung<br />

bei der Reifenproduktion eingesetzt wird. Laut Achim<br />

Sonntag, Leiter Anlagen/Systeme bei Micro-Epsilon Messtechnik in<br />

Ortenburg, führt diese Kombination zu einer deutlich höheren Genauigkeit.<br />

Das Thickness-Control-System wurde speziell für die Dickenmessung<br />

in der Reifenprofuktion direkt am Kalander entwickelt.<br />

In einem Messkopf wurden dazu zwei verschiedenen Sensor-<br />

Technologien integriert. Ein induktiver Sensor auf Wirbelstrombasis<br />

bestimmt den Abstand zur Oberfläche der Kalanderwalze mit hoher<br />

Genauigkeit. Ein optischer Laser-Triangulations-Sensor misst den<br />

Abstand zur Oberfläche der Gummibahn. Aus der Differenz der beiden<br />

Messwerte lässt sich die Dicke der Gummibahn präzise berechnen.<br />

Der Wirbelstromsensor wird deswegen zur Ermittlung des Abstands<br />

vom Messkopf zur Walze verwendet, da er sozusagen durch<br />

den Gummi hindurch misst. Dies ist moglich, da nur metallische Objekte<br />

als Messobjekt herangezogen werden. Der Abstand zur Oberfläche<br />

der Gummibahn wird mit einem Laser-Triangulationssensor<br />

bestimmt. Optische Messmethoden liefern üblicherweise sehr genaue<br />

Ergebnisse, stoßen bei matten und dunklen Oberflachen aber<br />

an ihre Grenzen.<br />

Bildverarbeitung im Industrieumfeld<br />

Die industrielle Bildverarbeitung ist ein Beispiel dafür, wie die Mikroelektronik<br />

zu einer rasanten Entwicklung im Bereich der Industrie-<br />

Sensorik geführt hat. Sie gilt als eine der Schlüsseltechnologien zur<br />

Automatisierung von Produktionsprozessen und ist somit eine<br />

Grundvoraussetzung für Entwicklungen rund um Industrie 4.0. Sogenannte<br />

Embedded-Vision-Systeme liegen im Trend. Mit ihnen versuchen<br />

die Hersteller, Prozesssoren und Kameras besonders kostengünstig<br />

und für eine ganz bestimmte Anwendung herzustellen.<br />

Die Sensor-Integration kann hier maßgeblich zur Steigerung der Performance<br />

führen.<br />

Um den stetig wachsenden Anforderungen an Machine-Vision mit<br />

minimaler Latenz gerecht zu werden, sind Innovationen unumgänglich.<br />

Daher arbeitet das Fraunhofer IIS/EAS in Dresden an Softwareprogrammierbaren<br />

Bildsensoren, sogenannten Vision-Systems-on-<br />

Chip, basierend auf einer neuartigen Verarbeitungsarchitektur. Das<br />

Vision-System-on-Chip ist Kern einer modularen Systemlösung bestehend<br />

aus leistungsfähiger Kamerahardware und flexiblen Algorithmen;<br />

die Software spielt also auch hier zunehmend eine bedeutende<br />

Rolle.<br />

„Unser Ansatz vereint die Bildaufnahme unmittelbar mit der Bildverarbeitung.<br />

Rechenintensive Verarbeitungsschritte zur Merkmalsextraktion<br />

werden softwaregesteuert direkt im Vision-System-on-Chip<br />

ausgeführt. So können die ausgegebenen Daten auf das relevante<br />

Minimum reduziert werden. Die integrierten Komponenten unserer<br />

Software Defined Smart Camera ermöglichen es, neben der Wahl<br />

der eigentlichen Bildverarbeitungsalgorithmen auch Parameter wie<br />

Genauigkeit, Auflösung und Abtastrate individuell an die jeweiligen<br />

Anforderungen anzupassen“, meint Dr. Jens Döge, Gruppenleiter Integrierte<br />

Bilderfassung & -verarbeitung beim Fraunhofer IIS in Dresden.<br />

Um beim Beispiel Bildverarbeitung zu bleiben, Heiko Seitz von IDS<br />

Imaging sieht die wachsende Bedeutung integrierter Sensorik und<br />

„Durch unser appbasiertes<br />

Funktionsprinzip<br />

sind Kameras zukünftig<br />

so wandlungsfähig<br />

wie Smartphones“<br />

Bild: IDS Imaging<br />

Heiko Seitz,<br />

technischer Redakteur,<br />

IDS Imaging<br />

34 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


Maßgeschneiderte Lösungen werden einfach realisierbar<br />

Bild: IDS Imaging<br />

Bild Sick<br />

der App-basierenden Lösungen: „Durch unser App-basiertes Funktionsprinzip<br />

sind Kameras zukünftig so wandlungsfähig wie<br />

Smartphones. Digitale Industriekameras erreichen damit eine neue<br />

Evolutionsstufe.“ Laut IDS können Anwender bestimmen, wie durch<br />

Vision-Apps Bildverarbeitungsaufgabe schnell und flexibel ausgeführt<br />

werden sollen. Aber auch maßgeschneiderte Lösungen sollen<br />

damit einfach realisierbar sein. Per App-Entwicklungskit können Anwendern<br />

individuelle Vision-Apps in wenigen Schritten selbst erstellen,<br />

auf den Kameras installieren und ausführen. Je nach App liefert<br />

die Kamera Ergebnisse oder Signale direkt an Maschinensteuerungen<br />

oder unterstützt PC-basierte Anwendungen mit vorverarbeiteten<br />

Daten. Hardwareseitig wird die Kameraplattform beim Hersteller<br />

durch einen zur Laufzeit programmierbaren FPGA unterstützt, eine<br />

von IDS entwickelte KI-Vision-App verwandelt diesen parallel arbeitenden<br />

FPGA in einen KI-Prozessor, der bereits bekannte Architekturen<br />

künstlicher neuronaler Netze ausführen kann. Solche Neuronalen<br />

Netze interpretieren mittlerweile komplexe Bildinhalte mit<br />

kaum erreichter Genauigkeit und bieten Lösungen, die sich durch<br />

die manuelle Programmierung mit grundlegenden Algorithmen bisher<br />

selbst mit hohem Aufwand nicht realisieren ließen. Anomalien<br />

erkennen, Früchte klassifizieren, Oberflächen prüfen, Leiterplatten<br />

und deren Bestückung verifizieren und vieles mehr; Sensor-Integration<br />

und Software machen es möglich.<br />

Sensor-Integration als Zukunftsthema<br />

Bei jeder Applikation stellt sich die Frage nach der optimalen Technologie.<br />

Der Sensorhersteller Sick bietet ein breites Portfolio von kompakten,<br />

einfach zu integrierenden Sensoren über konfigurierbare<br />

Stand-alone-Lösungen bis hin zu flexibel programmierbaren Hochgeschwindigkeits-Bildverarbeitungskameras<br />

für die Qualitätskontrolle<br />

in schnellen Prozesse. „Unsere große Auswahl an 2D- und<br />

3D-Vision-Sensoren basiert auf jahrzehntelanger Erfahrung im Bereich<br />

der Vision-Technologie. Unsere Geräte sind die Basis für zukunftsweisende<br />

Lösungen zur Positionierung, Erfassung, Inspektion<br />

und Qualitätskontrolle“, erläutert Bernhard Müller, Senior Vice President<br />

Industry 4.0 bei Sick.<br />

„Bis vor einigen Jahren haben Hersteller versucht, Sensoren für jede<br />

Anforderung zu entwickeln. Heute löst man die immer individueller<br />

werdenden Aufgabenstellungen durch neue Sensor-Software-<br />

Die Sensor Integration Machines verbinden die<br />

intelligenten Sensoren von Sick zu leistungsfähigen<br />

Multi-Sensor-Systemen<br />

Konzepte. Sick hat in diesem Feld mit dem Eco-System Sick App-<br />

Space eine Plattform geschaffen, auf der anpassungsfähige Lösungen<br />

für Automatisierungsanwendungen ermöglicht werden können“,<br />

erklärte Bernhard Müller. Jetzt ist der Sensorhersteller einen<br />

Schritt weiter in Richtung Industrie 4.0 gegangen und bietet eine Lösung,<br />

die auf Basis von Deep-Learning-Algorithmen arbeitet.<br />

Mit Sick AppSpace und den programmierbaren Sensoren hat das<br />

Unternehmen den Anwendern ein Tool für Edge-Computing-Lösungen<br />

und Sensor-Fusion an die Hand gegeben. Die Sensor Integration<br />

Machines verbinden die intelligenten Sensoren des Herstellers<br />

zu leistungsfähigen Multi-Sensor-Systemen. Sie erweitern und skalieren<br />

das Portfolio hinsichtlich der Rechenleistung und der Anzahl<br />

der Sensoranschlüsse. Jeweils ausgestattet mit Ethernet-Schnittstellen<br />

mit Kommunikationsprotokollen OPC-UA und MQTT stehen<br />

mit den Geräten Lösungen für das Edge-Computing zur Verfügung,<br />

die die intelligente Datenvernetzung in digitalen Fabriken ermöglichen.<br />

Umfangreiche Sensordaten können damit zu einer Punktwolke<br />

fusioniert, ausgewertet und archiviert werden. „Damit ergeben<br />

sich völlig neue Applikationen und ein riesiges Kreativitätspotenzial,<br />

das dem Maschinenbau sowie Integratoren weitere Lösungsmöglichkeiten<br />

eröffnet“, führt Bernhard Müller aus.<br />

www.eas.iis.fraunhofer.de<br />

www.first-sensor.com<br />

de.ids-imaging.com<br />

www.micro-epsilon.de<br />

www.ni.com/de<br />

Weitere Informationen zum Thema:<br />

hier.pro/izcWT<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 35


TRENDS<br />

DIGITALISIERUNG<br />

Bild: Phoenix Contact<br />

Die Zukunft des Schaltschrankbaus: Digital beschriebene Produkte und optimale Informationsbereitstellung steigern die Effizienz und<br />

verkürzen die Produktionszeiten<br />

Skalierbare Lösungen für den Schaltschrankbau<br />

Exakte Maßnahmen für jeden Teilprozess<br />

Ein Lösungsansatz, der gemäß eCl@ss-Standard auf den Prinzipien des Lean Managements, der Digitali -<br />

sierung und der Automatisierung basiert, unterstützt den Schaltschrankbauer in mehrfacher Hinsicht. Hierfür<br />

bietet Phoenix Contact ein umfassendes Beratungs- und Lösungsportfolio entlang der Prozesskette – von der<br />

Planung bis zur Fertigung. Mit den skalierbaren Lösungen können alle individuellen Rahmenbedingungen von<br />

Schaltschrankbauern berücksichtigt werden.<br />

Dr. Andreas Schreiber, Vice President, Business Unit Industrial Cabinet Solutions, Phoenix Contact GmbH, Blomberg<br />

Unternehmen im Schaltschrankbau sehen sich mit stetig wachsenden<br />

Herausforderungen konfrontiert. So werden immer<br />

kürzere Lieferzeiten bei gleichzeitig hoher Flexibilität erwartet, und<br />

spätere Änderungen im Projektverlauf sollen ebenfalls berücksichtigt<br />

werden können. Auch eine hohe Qualität sowie eine umfassende<br />

und präzise Dokumentation stellen hohe Anforderungen an Prozesse<br />

und Systeme.<br />

Zudem steigt der Kostendruck durch die Tendenz, manuell geprägte<br />

Tätigkeiten in Regionen mit geringerem Lohnkostenniveau zu verlagern.<br />

Die meist extrem kleinen Losgrößen ermöglichen kaum Skaleneffekte<br />

zur Kostenreduktion. Insbesondere kleine und mittlere<br />

Unternehmen im Schaltschrankbau verfügen hier häufig nicht über<br />

ausreichende Erfahrungen und Möglichkeiten.<br />

Ein vielversprechender Ansatz ist hier die systematische Nutzung<br />

von Methoden des Lean Managements. Im Zusammenspiel mit Aspekten<br />

der Digitalisierung und Automatisierung wird die gesamte<br />

Prozesskette im Schaltschrankbau analysiert und weiterentwickelt.<br />

Eine Grundvoraussetzung für den Erfolg von Digitalisierung und Automatisierung<br />

ist die Verfügbarkeit sämtlicher digitaler Produktdaten.<br />

Die Phoenix Contact GmbH & Co. KG setzt dabei konsequent<br />

auf den eCl@ss-Standard. Das Ziel besteht darin, gemeinsam mit<br />

dem Kunden aus dem Schaltschrankbau die Prozesskette gesamt-<br />

36 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


DIGITALISIERUNG<br />

TRENDS<br />

heitlich zu betrachten: von den Planungs- und Engineering-Prozessen<br />

bis hin zur Fertigung einzelner Schaltschrankbaugruppen oder<br />

des gesamten Schaltschranks. Für jeden Teilprozess werden geeignete<br />

und nachhaltig wirksame Maßnahmen abgeleitet.<br />

Planung und Engineering<br />

Kernaufgabe in der Planungs- und <strong>Konstruktion</strong>sphase ist es, für eine<br />

gegebene elektrotechnische Aufgabe die passenden elektrischen<br />

Schaltpläne zu erstellen und eine geeignete Kombination von<br />

Produkten zu definieren. Die Planungs- und Markierungssoftware<br />

Project Complete von Phoenix Contact unterstützt entlang des gesamten<br />

Prozesses, um von der elektrischen Funktionalität, die im<br />

CAE(Computer-Aided-Engineering)-Programm definiert ist, zu den<br />

passenden Klemmenleisten zu gelangen. Über umfangreiche<br />

Schnittstellen können die Daten aus allen gängigen CAE-Programmen<br />

eingelesen und automatisch in eine Klemmenleisten-Konfiguration<br />

überführt werden. Notwendige Zubehörmaterialien werden<br />

anschließend auf Basis des in der Software hinterlegten Produktwissens<br />

automatisch ergänzt, so dass ein sicherer Betrieb gewährleistet<br />

ist.<br />

Nach erfolgter Konfiguration können Informationen zu Preis und Verfügbarkeit<br />

über eine Online-Schnittstelle in Echtzeit eingeholt werden,<br />

und die Bestellung des gesamten Klemmenleistenprojekts<br />

kann ausgelöst werden. Innovative Funktionen, wie die intelligenten<br />

Assistenten für die Klemmenmarkierung oder das Setzen von Brücken,<br />

vereinfachen viele Planungsschritte, und die Zeitersparnis ist<br />

erheblich.<br />

Das Ergebnis der Klemmenleistenprojektierung kann nicht nur für<br />

die direkte Bestellung, sondern über bidirektionale Schnittstellen<br />

auch für die Anreicherung der Projektdaten im CAE-Programm genutzt<br />

werden. Darüber hinaus stellt Project Complete alle notwendigen<br />

Informationen für die Fertigung der Klemmenleiste bereit: entweder<br />

als digitale Fertigungsunterlage zur manuellen Bestückung<br />

der Tragschiene oder – als Export im Automation-ML-Format – für die<br />

Ansteuerung vollautomatischer Anlagen in der Klemmenleisten -<br />

fertigung.<br />

Gesamte Wertschöpfungskette: Von der Planung und dem Engineering<br />

bis zur eigenen oder externen Fertigung ist das Potenzial für Effizienzsteigerungen<br />

hoch<br />

Skalierbare Eigenfertigung<br />

Je nach Geschäftsmodell können unterschiedliche Teilprozesse zur<br />

Kernkompetenz eines Schaltschrankbauers und somit zum Fokus<br />

seiner Eigenfertigung gehören. So können etwa Engineering, Endmontage<br />

und Inbetriebnahme zu den Kernkompetenzen gehören –<br />

nicht aber die Fertigung der Schaltschrankbaugruppen, so dass dieser<br />

Prozessschritt ausgelagert wird. Genauso kann es sein, dass lediglich<br />

die Fertigung, nicht aber das Engineering zum Leistungsangebot<br />

gehört.<br />

Bild: Phoenix Contact<br />

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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 37<br />

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TRENDS<br />

DIGITALISIERUNG<br />

Bild: Phoenix Contact<br />

Zeichen setzen: Die Lasermarkierung<br />

komplett<br />

bestückter Klemmenleisten<br />

sorgt für eine Reduzierung<br />

des Aufwands<br />

für die Beschriftung<br />

Lösungen für<br />

den Schaltschrank<br />

PLUS<br />

Complete Line ist ein System aus technologisch führenden,<br />

aufeinander abgestimmten Hard- und Software-Produkten,<br />

Beratungsleistungen und Systemlösungen für die Optimierung<br />

aller Prozesse im Schaltschrankbau. Engineering, Beschaffung,<br />

Installation und Betrieb werden damit einfacher:<br />

• intuitive Handhabung durch einheitliches Design,<br />

Haptik und Funktion<br />

• Zeit sparen im gesamten Engineering-Prozess dank durch gängiger<br />

Software-Unterstützung<br />

• reduzierte Logistikkosten mit standardisiertem Zubehör und<br />

geringer Teilevielfalt<br />

• optimierte Prozesse im Schaltschrankbau durch<br />

individuelle Serviceleistungen und innovative<br />

Fertigungslösungen<br />

t1p.de/gkfo<br />

Für Schaltschrankbauer, die im eigenen Hause Klemmenleisten fertigen,<br />

ergeben sich große Potenziale zur Effizienzsteigerung. Auftragskommissionierung<br />

und Qualitätssicherung haben einen wesentlichen<br />

Einfluss auf Durchlaufzeit und Fertigungskosten, insbesondere<br />

bei geringen Losgrößen und hoher Varianz. Durch Fertigungssysteme<br />

mit skalierbarem Digitalisierungs- und Automatisierungsgrad<br />

lässt sich die Effizienz der Prozesskette deutlich steigern<br />

− vom Ablängen der Tragschienen über das Aufrasten anreihbarer<br />

Komponenten bis hin zum individuellen Beschriften.<br />

Wichtige Grundlagen zur Weiterentwicklung und Optimierung klassischer<br />

manueller Montageprozesse sind digitale Fertigungsunterlagen<br />

– beispielsweise durch den Einsatz von Project Complete am<br />

Montagearbeitsplatz – sowie eine ergonomische Arbeitsplatzgestaltung<br />

und eine effiziente Materialbereitstellung. In einem nächsten<br />

Schritt kann in Form einer Montageassistenz eine datenbasierte Unterstützung<br />

der Montageprozesse in Echtzeit erfolgen, um Suchzeiten<br />

und Fehler zu reduzieren. Wesentliche Herausforderung ist dabei<br />

die Überführung der digitalen Beschreibung der zu montierenden<br />

Baugruppe in eine Abfolge von Fertigungsanweisungen, die<br />

über ein Assistenzsystem dargestellt werden können. Für die technische<br />

Umsetzung des Assistenzsystems bieten sich vielfältige<br />

Möglichkeiten: von einfachen Bildschirmanzeigen über Pick-by-<br />

Light-Lösungen bis hin zu Augmented-Reality-Applikationen.<br />

Die wesentlichen Prozessschritte in der Klemmenleistenfertigung<br />

besitzen aufgrund der gut standardisierbaren Fertigungsabläufe ein<br />

hohes Automatisierungspotenzial. Basierend auf der modularen Automatisierung<br />

von Einzelprozessen können Fertigungslinien nach<br />

kundenspezifischen Anforderungen an Automatisierungsgrad und<br />

Produktvarianz gestaltet werden. Insbesondere durch die Automatisierung<br />

des Beschriftungsprozesses lässt sich die Effizienz erheblich<br />

steigern. Durch die von Phoenix Contact entwickelte Technologie<br />

zur direkten Lasermarkierung einer komplett bestückten Klemmenleiste<br />

entfallen die Aufwände für das manuelle Erstellen und Auf-<br />

38 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


Schutz für<br />

Mensch und<br />

Maschine<br />

Individuelle Faltenbälge, Abdeckungen, Unfallschutz:<br />

• Faltenbälge<br />

• Gleitbahnschützer<br />

• Kastenbälge<br />

• Jalousien<br />

• Gummiformteile<br />

• Rollbandabdeckungen<br />

• Spiralfedern<br />

• Schürzen<br />

• Kompensatoren<br />

• Manschetten<br />

Bild: Phoenix Contact<br />

Klemmenleistenfertigung im Fluss: Die Gestaltung von Fertigungssystemen<br />

nach dem Fließprinzip minimiert die Durchlaufzeit<br />

bringen der Beschriftung. Der Beschriftungsprozess erfolgt auch bei<br />

hoher Varianz der Komponenten auf der Tragschiene durch das flexible<br />

Handhabungssystem und die berührungslose Markierung in kurzer<br />

Zeit. Um bis zu 50 % wird der Aufwand auf diese Weise verringert.<br />

Die Grundlage für diesen Automatisierungsschritt bilden das<br />

Beschriftungsmodul ClipX-Marker sowie Produkte mit markierbaren<br />

Flächen.<br />

Flexible Fertigungsdienstleistungen<br />

Gehört die Fertigung von Klemmenleisten nicht zur Kernkompetenz<br />

des Schaltschrankbauers, oder sollen Auftragsspitzen flexibel abgefangen<br />

werden, können externe Fertigungsdienstleistungen in Anspruch<br />

genommen werden. So hat das Unternehmen die Fertigung<br />

kundenindividuell konfigurierter Klemmenleisten im Programm. Mit<br />

der Software Project Complete erfolgt ein nahtloser Datenfluss von<br />

der Planung der Klemmenleiste über den Bestell- bis in den Fertigungsprozess.<br />

Die projektierten und vollständig digital beschriebenen<br />

Klemmenleisten werden auf diese Weise in kurzer Zeit gefertigt<br />

und geliefert. Im Rahmen der Weiterentwicklung der Fertigung auf<br />

Basis von Lean-Prinzipien wird hier die klassische Werkstattfertigung<br />

durch eine moderne Fließfertigung ersetzt. Weil ein Zwischenpuffern<br />

mit Liege- und Wartezeiten entfällt, reduzieren sich die<br />

Durchlaufzeiten um bis zu 40 %.<br />

eve<br />

www.phoenixcontact.de<br />

www.faltenbalg.net<br />

info@faltenbalg.net<br />

Tel. +49 (0) 202 / 8 45 82<br />

Fax +49 (0) 202 / 8 28 85<br />

Würde sollte kein<br />

Konjunktiv sein.<br />

Gemeinsam mit dem Partner WSCAD veranstaltet<br />

Phoenix Contact das Engineering Automation Forum,<br />

Informationstage mit Antworten rund um Electrical<br />

Engineering. Termine, Agenda und<br />

Anmeldung hier:<br />

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Jeder Mensch hat das Recht<br />

auf ein Leben in Würde.<br />

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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 39


TRENDS<br />

ENTWURFS- & VERWALTUNGSTOOLS<br />

Anwender und Partner von Solidworks treffen sich einmal jährlich zur großen Anwendertagung. Es wurden interessante neue Produkte<br />

vorgestellt, und auch die Integration in die 3DExperience-Plattform von Dassault Systèmes stand im Fokus<br />

Bild: Stefan Graf<br />

Dassault Systèmes führt mit 3DExperience Works ein neues Portfolio für KMU ein<br />

Im Team Fortschritt generieren<br />

Die Anforderungen an CAD, PDM und ERP sind bei kleineren und mittleren Unternehmen andere als bei<br />

den großen. Daher hat Dassault Systèmes 3DExperience Works entwickelt, ein Portfolio für die 3D -<br />

Experience-Plattform. Durch die enge Verzahnung der Plattform mit Solidworks eignet sich die neue<br />

Lösung auch für deren Nutzer. Vorgestellt wurde das Ganze auf der Solidworks World in Dallas/USA.<br />

Stefan Graf, freier Fachjournalist, Darmstadt<br />

Gian Paolo Bassi, CEO von Dassault Systèmes Solidworks, kündigte<br />

auf der Solidworks World in Dallas/USA einen großen<br />

Schritt an: Dassault Systèmes führt mit 3DExperience Works ein<br />

neues Portfolio an industrienahen Anwendungen auf der 3DExperience-Plattform<br />

ein. Diese seien auf die Bedürfnisse von Solidworks-<br />

Kunden bzw. kleinen und mittelständischen Unternehmen zugeschnitten.<br />

Das neue Portfolio kombiniert teamübergreifende Zusammenarbeit<br />

(PDM/PLM) mit ERP-Funktionen für <strong>Konstruktion</strong>, Simulation<br />

und Fertigung in einer gemeinsamen digitalen Umgebung.<br />

Dies soll es wachstumsorientierten Unternehmen ermöglichen, innovativer,<br />

effizienter und reaktionsschneller zu agieren.<br />

Die Basis hierfür legte das Unternehmen Dassault Systèmes mit<br />

der Übernahme der ERP-Software IQMS Ende letzten Jahres. Die<br />

Software ist weltweit bereits bei rund 1000 kleinen und mittelständischen<br />

Unternehmen im Einsatz und passt somit gut in das Solidworks-Portfolio.<br />

Mit der Übernahme wurde die Software in Delmia.<br />

Works umbenannt.<br />

IQMS ist eine Komplettlösung für mittelständische Hersteller. Sie<br />

umfasst die Verwaltung von der Produktentwicklung beziehungsweise<br />

Engineering über Fertigung bis hin in den betriebswirtschaftlichen<br />

Bereich, indem sie die Prozesse für Auftragsbearbeitung,<br />

Planung, Produktion und Versand in Echtzeit digital miteinander verbindet.<br />

Mit der Integration der IQMS-Lösung in die 3DExperience-<br />

Plattform möchte Dassault Systèmes produzierenden Unternehmen<br />

ein gesamtheitliches System für den Betriebsablauf, die Zusammenarbeit,<br />

die Fertigungseffizienz und die geschäftliche Agilität<br />

anbieten.<br />

Solidworks-CEO Gian Paolo Bassi stellte neue Produkte vor und gab<br />

einen Ausblick auf die weiteren Entwicklungen bei Solidworks<br />

Bild: Stefan Graf<br />

40 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


ENTWURFS- & VERWALTUNGSTOOLS<br />

TRENDS<br />

Das neue Plattform-Portfolio 3DExperience Works kombiniert team -<br />

übergreifende Zusammenarbeit mit ERP-Funktionen für <strong>Konstruktion</strong>,<br />

Simulation und Fertigung in einer gemeinsamen digitalen Umgebung<br />

Bild: Dassault Systèmes<br />

Bild: Stefan Graf<br />

Bernard Charlès, Vice Chairman & CEO bei Dassault Systèmes, unterstrich<br />

das Potenzial von Cloudlösungen und ging auf die Sicherheitsbedenken<br />

der Anwender ein<br />

Die Zielgruppe kleiner und mittelständischer Unternehmen soll von<br />

einer effizienten und – vor allem – gut integrierten Lösung<br />

profitieren, die Produktion und Management umfasst und einfach,<br />

erschwinglich und leicht zu implementieren ist. Eigenschaften, die<br />

vor über 20 Jahren auch Solidworks zum Erfolg verhalfen.<br />

Alles unter einem Dach<br />

Dassault Systèmes verfolgt mit dieser Akquisition und Integration<br />

konsequent seine Strategie, Lösungen für die Produktentwicklung<br />

auf einer Plattform zu vereinen und erweitert dies nun auch in Richtung<br />

Fertigungs- und Ressourcenplanung (ERP). Neben SAP ist<br />

der französische Konzern nun der zweitgrößte Software-Anbieter<br />

am Markt in Europa. Das macht durchaus Sinn, da ERP- und PLM-<br />

Lösungen immer verzahnter arbeiten.<br />

Im Gespräch mit Uwe Burk, Vice President Professional Solutions<br />

für Zentraleuropa, nannte dieser weitere interessante Aspekte: „Etwa<br />

60 % der IQMS-Kunden arbeiten bereits mit Solidworks. In<br />

Europa setzen bereits etwa 30 Unternehmen beide Software-Lösungen<br />

ein. Das Gros der Anwender sitzt allerdings noch in den<br />

USA.“ Das dürfte sich wahrscheinlich in Zukunft sehr schnell ändern,<br />

denn man schätzt das Kundenpotential auf 250.000 Unternehmen<br />

weltweit.<br />

Offenbar ist der Markt reif für Lösungen aus einer Hand: „Viele unserer<br />

Reseller fragen schon seit längerer Zeit nach einer integrierten<br />

ERP-Lösung für Solidworks. Fast alle Reseller verfügen auch über<br />

ERP-Know-how, welches in der Praxis immer wieder angefragt<br />

wird“, berichtet Burk. Delmia.Works bietet sowohl eine lokale installierbare<br />

On-Premise-Lösung an als auch eine Cloudlösung.<br />

Verzahnung zum Vorteil des Anwenders<br />

Dieses Jahr standen vor allem die Fortschritte in der Verknüpfung<br />

der vielen Dassault Systèmes-Produkte im Vordergrund. Es ist offensichtlich,<br />

dass Solidworks immer weiter und tiefgehender in die<br />

3DExperience-Plattform von Dassault Systèmes integriert wird.<br />

Dies hat durchaus Vorteile, denn es wäre wenig sinnvoll, zwei PLM-<br />

Produktlinien mit CAD, PDM, Simulation et cetera vollkommen getrennt<br />

voneinander weiterzuentwickeln. Produkte eines Herstellers<br />

müssen zueinander kompatibel sein, das erwartet der Markt zu<br />

Recht. CEO Bassi betonte, wie gut die Zusammenarbeit mit dem<br />

französischen Entwicklungszentrum laufe. Die Ergebnisse dieser<br />

Verzahnung werden nun auch immer sichtbarer: Die Basistechnologie<br />

sowie auch einzelne Produkte der 3DExperience-Plattform werden<br />

gemeinsam genutzt. Inzwischen wurden eine ganze Reihe von<br />

Funktionen rund um die eigentliche <strong>Konstruktion</strong> (Modellierung),<br />

von Simulation über Costing, Leiterplattenentwicklung, Rendering<br />

und CAM bis hin zur Datenverwaltung teilweise integriert oder werden<br />

als Zusatzfunktion angeboten.<br />

Davon profitiert eine Vielzahl der Kunden, sei es durch einen Mix<br />

von Catia- und Solidworks-Installationen oder Applikationen, die sowohl<br />

herkömmliche Fertigungsmethoden als auch die additive Fertigung<br />

wesentlich einfacher gestalten.<br />

Eine deutsche Cloud<br />

Nach wie vor ist die Sicherheit bei Cloudlösungen ein großes Thema.<br />

Darauf ging in Dallas auch Bernard Charlès, Vice Chairman &<br />

CEO bei Dassault Systèmes, ein. Er betonte in einer Pressekonferenz,<br />

dass sein Unternehmen in jedem Land eine Cloud bereitstellt,<br />

die sowohl den gesetzlichen wie auch den fiskalischen Anforderungen<br />

der jeweiligen Region entspricht. Das würde für Deutschland<br />

bedeuten, dass die Daten den Rechtsraum Deutschland beziehungsweise<br />

Europa physikalisch nicht verlassen. Dies ist sicherlich<br />

ein Schritt in die richtige Richtung, um Cloud-Skeptikern mit profunden<br />

Argumenten zu begegnen.<br />

eve<br />

www.3ds.com/de<br />

www.solidworks.com<br />

Details zu Solidworks auf der 3D Experience Plattform:<br />

hier.pro/rz3h4<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 41


TRENDS<br />

SYSTEMS ENGINEERING<br />

Ansys Additive Suite unterstützt Rosswag Engineering in der Entwicklung neuer 3D-Druck-Materialien<br />

Das Material machts<br />

Freiformschmieden und SLS-Metalldruck – eines der ältesten und eines der neuesten Fertigungs -<br />

verfahren treffen bei Rosswag in Pfinztal aufeinander. Sein Wissen um Metallwerkstoffe und deren<br />

Bearbeitung transferiert das Unternehmen nun in den Bereich der additiven Fertigung. Bei der<br />

Entwicklung neuer Pulverwerkstoffe und dem Metall-3D-Druck nutzt Rosswag Ansys-Software,<br />

um den Druckvorgang zu simulieren.<br />

Ralf Steck, freier Fachjournalist für die Bereiche CAD/CAM, IT und Maschinenbau, Friedrichshafen<br />

Freiformschmieden ist wohl eines der urtümlichsten Fertigungsverfahren<br />

– wie schon vor Jahrtausenden der Schmied mit dem<br />

Hammer Metall formte, so entstehen noch heute bei Edelstahl<br />

Rosswag Schmiedeteile – allerdings mit hydraulischen Pressen und<br />

Manipulatoren. So entstanden hier unter anderem Klöppel für Kirchenglocken<br />

im Kölner Dom, in der Dresdner Frauenkirche, im Kaiserdom<br />

zu Speyer, im Straßburger Münster oder im Wiener Stephansdom.<br />

Eine andere Spezialität sind gewalzte, nahtlos geschmiedete<br />

Ringe von bis zu 3,5 Meter Durchmesser. Schmiedeteile<br />

dieses Herstellers finden sich überall dort, wo höchste Ansprüche<br />

an die Festigkeit von Metallteilen gestellt werden, beispielsweise in<br />

Industrieanlagen, in Flugzeugen, in der Raumfahrt, aber auch in Bahnen,<br />

Turbinen und Schiffen.<br />

August Rosswag gründete im Jahr 1911 eine Faconschmiede und<br />

mechanische Werkstätte in Pfinztal; inzwischen wird die Rosswag<br />

GmbH von der vierten und fünften Generation der Gründerfamilie<br />

geführt. Das Unternehmen ist weltweit eine der Schmieden, in der<br />

die meisten Werkstoffe verarbeitet werden. Insgesamt zwischen<br />

6000 und 7000 t von mehr als 400 Metallmaterialien lagern ständig<br />

vor Ort. Dabei deckt das Unternehmen alle Schritte von der Sägerei<br />

über die Schmiede und Wärmebehandlung bis hin zur Nachbearbeitung<br />

und Zerspanung ab.<br />

Freiformschmieden ist keine Fertigungstechnologie<br />

für hohe Stückzahlen, sondern es geht bei<br />

Rosswag vor allem um einzelne Bauteile, bei denen<br />

beispielsweise ein optimaler Faserverlauf<br />

im Bauteil wichtig ist. Von den insgesamt 200<br />

Mitarbeitern sind dementsprechend allein 20 in<br />

der Qualitätssicherung tätig. Ein Mitarbeiter des<br />

TÜV Süd begleitet dort nahezu täglich die Prüfprozesse<br />

– das unterstreicht, wie ausschlaggebend<br />

die Qualität der hergestellten Teile ist.<br />

Rosswag verfügt über<br />

eigene Verdüsungs-, Aufbereitungs-<br />

und Prüftechnologien<br />

für Metallpulver.<br />

Das Wissen um über<br />

400 Werkstofflegierungen<br />

sorgt für individuelle<br />

Materialien und Sonderwerkstoffe<br />

für die<br />

Verwendung in der SLM-<br />

Anlage.<br />

Bild: Rosswag Engineering<br />

Pulver mit neuen Eigenschaften<br />

Vor einigen Jahren begann man, Beratungskapazitäten<br />

aufzubauen, um Kunden bei der <strong>Konstruktion</strong><br />

von Schmiedeteilen und im richtigen<br />

Einsatz von Werkstoffen zu beraten. 2014 kaufte<br />

Rosswag eine Metall-3D-Druckanlage von SLM<br />

Solutions und gründete den Geschäftsbereich<br />

Rosswag Engineering, der sich um die neue Fertigungstechnologie<br />

kümmern sollte. Gregor<br />

Graf, Leiter Engineering, war von Anfang an dabei:<br />

„Wir hatten schon gesehen, dass die Auswahl<br />

an verfügbaren Metallpulvern sehr begrenzt<br />

ist, deshalb kauften wir eine Anlage von<br />

SLM. SLM Solutions bietet ein offenes System,<br />

in dem sich ohne Garantieverlust mit Materialien<br />

und Parametern experimentieren lässt.“<br />

Es hatte sich gezeigt, dass Sonderpulver kaum<br />

wirtschaftlich zu bekommen war, Lieferzeiten oft<br />

bei 25 bis 30 Wochen lagen und die Pulver oft<br />

nicht wirklich sortenrein waren, weil sich die üblichen<br />

Pulvererzeugungsanlagen schlecht reinigen<br />

lassen. Und so kam Anfang des Jahres<br />

2018 noch eine Pulvererzeugungsanlage von<br />

42 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


Bild: Rosswag Engineering<br />

dem im nahegelegenen Walzbachtal angesiedelten Spezialisten<br />

Blue Power hinzu. In dieser können die Werkstoffspezialisten von<br />

Rosswag wirtschaftlich auf kleine Mengen beliebiger Metallwerkstoffe<br />

aufschmelzen und in einem Gasstrom zu 3D-Druck-fähigem<br />

Pulver verarbeiten. Graf sagt: „Bisher sind auf dem Markt kaum<br />

mehr als 20 verschiedene Standardlegierungen mit Parametersätzen<br />

erhältlich, dieselbe Anzahl an Sonderpulvern haben wir allein im<br />

letzten Jahr in der Blue Power-Anlage zu Pulver verarbeitet und auf<br />

unseren inzwischen zwei SLM-Anlagen qualifiziert.“ Der Mehrwert<br />

des 3D-Drucks liege nicht allein im neuen Fertigungsverfahren, sondern<br />

auch im Material. „Durch die extrem kurzen Aufheiz- und Abkühlzeiten“,<br />

so Graf weiter, „ergeben sich Gefügestrukturen im Metall,<br />

die sonst nicht vorkommen. So lassen sich ganz neue Werkstoffeigenschaften<br />

erzeugen.“ Rosswag hat seine Labor- und Prüftechnik<br />

für Metallwerkstoffe erweitert, um 3D-gedruckte Metallbauteile<br />

– beispielsweise auf diese Gefügeveränderung im Prozess –<br />

untersuchen zu können.<br />

Es entstehen ständig neue interessante Praxisanwendungen für<br />

3D-Druckteile, unter anderem entwickelte man gemeinsam mit<br />

MAN eine Turbinenleitschaufelsektion für Gasturbinen, ein Werkzeughersteller<br />

war Partner bei der Realisierung eines innengekühlten<br />

3D-gedruckten Abstechmeißels für Drehmaschinen. Dort kann<br />

die additive Technologie ihre Stärken ausspielen, da die Kanäle völlig<br />

frei im Innern des Werkzeughalters verlegt werden können.<br />

So war es wohl unvermeidbar, dass Rosswag seine beiden Spezialgebiete<br />

Schmieden und AM zusammenbrachte und ein hybrides<br />

Fertigungsverfahren namens ForgeBrid entwickelte. In dem im letzten<br />

Jahr mit dem Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg<br />

prämierte Verfahren wird zunächst ein Teil geschmiedet und dann<br />

„Der<br />

Mehrwert<br />

des 3D-Drucks<br />

liegt nicht<br />

allein im neuen<br />

Fertigungs -<br />

verfahren,<br />

sondern auch<br />

im Material.“<br />

Gregor Graf,<br />

Leiter Engineering,<br />

Rosswag Engineering<br />

Höchst<br />

Präzise.<br />

ZOLLERN-Stahlprofile<br />

sind langlebig und<br />

wirtschaftlich.<br />

Die Formen und Werkstoffe der<br />

Profile sind nahezu grenzenlos<br />

und individuell gestaltbar. In der<br />

hochmodernen Fertigung von<br />

ZOLLERN entstehen Stahlprofile<br />

und einbaufertige Komponenten,<br />

die mit absoluter Maßgenauigkeit<br />

und hoher Lebensdauer<br />

überzeugen, beispielsweise als<br />

• Rollen-/Kugelführungen<br />

• Teleskopschienen<br />

• Ritzel-, Zahnradprofile<br />

• Profile für Nutensteine<br />

• Spannbackenprofile<br />

Profitieren Sie von einer Auswahl<br />

aus mehr als 200 Stahlsorten<br />

und Stahllegierungen<br />

und individuell angepassten<br />

Werkstoffeigenschaften.<br />

www.zollern.com<br />

Bild: Rosswag Engineering<br />

Hauptmerkmale der<br />

Metallpulverqualität<br />

sind u. a. die chemische<br />

Zusammensetzung,<br />

die Partikelgrößenverteilung<br />

und deren<br />

Form. Diese haben<br />

Einfluss auf die Schüttdichte<br />

und Fließfähigkeit<br />

beim Erzeugen des<br />

Pulverbetts, was den<br />

Energieeintrag des<br />

Lasers beeinflusst<br />

ZOLLERN GmbH & Co. KG<br />

ZOLLERN<br />

T +49 7571 - 70-0<br />

GmbH<br />

E zst@zollern.com<br />

& Co. KG<br />

T + 49 7571 70-380<br />

E zst@zollern.com<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 43


Digitale Zwillinge<br />

vernetzen<br />

Methoden – Seite 12<br />

Beschreibungen der<br />

Dinge als Grundlage<br />

Internet of Things – Seite 36<br />

03 2019<br />

Digitale Pioniere – Seite 16<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> systems engineering 03 2019 1<br />

TRENDS<br />

SYSTEMS ENGINEERING<br />

Eines der ersten Projekte mit Ansys<br />

Additive Printing war der Druck von<br />

Knotenteilen eines Fahrradrahmens,<br />

die durch Kohlefaserrohre verbunden<br />

wurden. Wären die Knotenteile<br />

ver zogen gewesen, hätten sich die<br />

ultrasteifen Rohre nicht in die<br />

Muffen einstecken lassen<br />

Bild: Rosswag Engineering<br />

auf dieses Teil im 3D-Drucker Strukturen aufgebracht. Das Pulver<br />

kann sogar aus Reststücken des Schmiedevorgangs erzeugt werden,<br />

so dass sowohl der geschmiedete als auch der 3D-gedruckte<br />

Bereich aus Material einer Charge besteht.<br />

Den Ablauf des 3D-Drucks realistisch nachvollziehen<br />

Mit Simulation hatte man schon im Schmiedebereich Erfahrungen<br />

gesammelt, nun sollten die Entwicklung neuer Pulver und der<br />

3D-Druck mit Hilfe von Simulationssoftware unterstützt werden.<br />

„Es gibt da eine ganze Reihe kleinerer Spezialanbieter am Markt“, erläutert<br />

Graf, „wir suchten aber nach einem großen Hersteller, bei<br />

dem eine langjährige, stabile Zusammenarbeit möglich erschien. So<br />

sind wir auf Ansys und deren Additive-Suite gestoßen.“<br />

Von Digitalisierung profitieren<br />

Dieser Artikel stammt aus der monatlich<br />

Smarte Produkte I Digitalisierung I Industrie 4.0<br />

erscheinenden <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />

Auf dem Weg zur<br />

‚Intelligent Engine‘<br />

systems engineering, die von der<br />

Redaktion der <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> als<br />

Digitalmagazin erstellt wird. Das Systems<br />

Engineering (SE) liefert nicht nur Methoden und<br />

Tools zur disziplinübergreifenden Zusammenarbeit<br />

von Mechanik- und E-Technikspezialisten<br />

mit der Softwareprogrammierung, es liefert auch den Schlüssel zur<br />

Nutzung der Chancen der Digitalisierung. Wer konsequent vernetzte<br />

‚smarte‘ Produkte realisieren will, muss über den kompletten Lebens -<br />

zyklus hinweg denken und Abteilungsgrenzen überwinden.<br />

Interessiert? Das komplette Magazin findet sich hier:<br />

hier.pro/RsCN2<br />

Bild: Konradin Mediengruppe<br />

Hinweise zu besonders interessanten Artikeln und<br />

neuen Ausgaben geben wir auch über LinkedIn:<br />

hier.pro/Ax1zk<br />

TIPP<br />

Ansys Additive Printing berechnete<br />

neben der Festigkeit die Verformungen,<br />

die durch die Spannungen im Knotenteil<br />

entstehen. Daraus wiederum erzeugt<br />

die Software ein vorverformtes Bauteil,<br />

das die Spannungen vorwegnimmt<br />

Bild: Rosswag Engineering<br />

Ansys Additive Print ist eine Simulationsapplikation, mit der sich der<br />

additive Fertigungsprozess simulieren lässt. Die Software, die auf<br />

der Ansys Mechanical-Suite aufbaut und deren Solver nutzt, nimmt<br />

zum einen ein STL-Modell der 3D-Geometrie entgegen. Zum anderen<br />

liest Additive Print die Druckdatei ein, die die Rosswag-Spezialisten<br />

in der SLM-eigenen Software oder in Materialise Magics erstellt<br />

haben. Diese Datei enthält die Bahnen, die der Laser pro Schicht abfährt,<br />

sowie die zugehörigen Laserparameter. Die Ansys-Software<br />

kann damit den Ablauf des 3D-Drucks realistisch nachvollziehen und<br />

aus dem Wärmeeintrag die Spannungen in Bauteilen und Stützstrukturen<br />

berechnen.<br />

So kann Ansys Additive Printing neben der Festigkeit, die von der<br />

Lage und Orientierung des Teils im Drucker abhängig ist, die Verformungen<br />

berechnen, die durch die Spannungen im Bauteils entstehen.<br />

Daraus wiederum erzeugt die Software auf Wunsch ein vorverformtes<br />

Bauteil, das die Spannungen vorwegnimmt. Dieses verformte<br />

Modell lässt sich wiederum in Materialise Magics einlesen<br />

und dort in eine Druckdatei weiterverarbeiten. Im 3D-Druck entsteht<br />

dann ein völlig unverzerrtes Bauteil, das der ursprünglichen Geometrie<br />

entspricht. „Wie gut das funktioniert, haben wir in einem unser<br />

ersten Projekte erfahren“, erinnert sich Graf. Wir druckten die Knotenteile<br />

eines Fahrradrahmens, die dann durch Kohlefaserrohre verbunden<br />

wurden. Wären die Knotenteile verzogen aus dem Drucker<br />

gekommen, hätten sich die ultrasteifen Kohlefaserrohre nicht in die<br />

44 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


SYSTEMS ENGINEERING<br />

TRENDS<br />

Muffen einstecken und miteinander verbinden lassen. Mit Hilfe von<br />

Ansys Additive Print konnten wir Teile drucken, mit denen der Rahmen<br />

sich praktisch ohne Nacharbeit zusammensetzen ließ.“<br />

Das zweite Paket Additive Science ist in Teilen mit der aktuellen Version<br />

Ansys 2019.1 veröffentlicht worden. Es ermöglicht, die chemische<br />

Zusammensetzung und das Verhalten eines Materials im<br />

Druck zu simulieren, so dass schon vor der ersten Bauteilfertigung<br />

ein guter Eindruck der endgültigen Materialeigenschaften gewonnen<br />

werden kann. Noch wichtiger sind dabei jedoch die Findung und<br />

die Optimierung der Druckparameter. Mit Hilfe der Simulation in Additive<br />

Science lassen sich Laserstärke und -geschwindigkeit sowie<br />

die Scanstrategie – also die Reihenfolge der Schmelzvorgänge in ei-<br />

ner Schicht – entwickeln, um<br />

einen neuen Werkstoff optimal<br />

drucken zu können.<br />

den, um die zukunftsträchtige Additive Fertigungstechnik weiterzuentwickeln<br />

und mit neuen Materialien das Potential dieser Technologie<br />

zu erweitern.“<br />

eve<br />

www.ansys.com<br />

www.inneo.com<br />

www.rosswag-engineering.de<br />

Details zur Ansys Additive Suite:<br />

hier.pro/pRB35<br />

Weniger Testläufe<br />

„Das passierte bisher sehr<br />

stark nach dem Trial-and-Error-<br />

Prinzip“, sagt Graf. „Man testete<br />

ein Parameterset, untersuchte<br />

das Teil, passte die Parameter<br />

an, druckte wieder<br />

und so weiter. Unser Ziel ist<br />

es, mit viel weniger physikalischen<br />

Tests schneller zum Ziel<br />

zu gelangen. Statt zwei bis drei<br />

Monaten für die komplette<br />

Prozessentwicklung eines neuen<br />

Materials streben wir zwei<br />

bis drei Wochen an.“<br />

Ansys stellte schnell fest, dass<br />

Rosswag mit seinem Materialwissen<br />

wichtigen Input liefern<br />

kann und so haben die beiden<br />

Unternehmen inzwischen eine<br />

Partnerschaft geschlossen, in<br />

der gemeinsam Parametersets<br />

für neue Materialien erarbeitet<br />

und die Materialeigenschaften<br />

bestimmt werden. So können<br />

die Ansys-Entwickler die Simulation<br />

an den realen Materialien<br />

kalibrieren. Inneo kam als<br />

Ansys-Partner ins Spiel, als es<br />

an die Abwicklung des Lizenzkaufs<br />

ging. Die Inneo-Simulationsspezialisten<br />

sind zudem dabei,<br />

gemeinsam mit Ansys und<br />

Rosswag Know-how im Additive-Bereich<br />

aufzubauen. Graf<br />

blickt in die Zukunft: „Wir planen<br />

gemeinsame Schulungen<br />

mit Inneo und werden auf Inneo-Veranstaltungen<br />

unsere<br />

Lösung vorstellen.“ Gregor<br />

Graf schließt: „Mit Ansys und<br />

Inneo hat Rosswag Engineering<br />

wichtige Partner gefun-<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 45


TRENDS<br />

NEWS<br />

IoT-Lösungen<br />

App zur mobilen Inbetriebnahme von Nord-Antrieben<br />

Nord Drivesystems hat eine App zur Diagnose,<br />

Analyse, Monitoring sowie Parametrierung<br />

seiner Antriebssysteme entwickelt. Die<br />

neue Nordcon App und der dazugehörige<br />

Bluetooth-Stick Nordac Access BT ermöglichen<br />

eine temporäre kabellose Verbindung.<br />

Die Inbetriebnahme der Antriebe kann damit<br />

beschleunigt, die Wartung vereinfacht und<br />

Mängel schneller behoben werden. Dadurch<br />

lassen sich Stillstandzeiten verringern. Der<br />

Bluetooth-Stick dient als Brücke zwischen<br />

Antriebssystem und App. Der Stick ist mit<br />

der Software verbunden und wird direkt am<br />

Frequenzumrichter eingesetzt. Der Anwender<br />

erhält so einen Zugriff auf die Antriebsdaten<br />

und behält die Zugangskontrolle. Der<br />

Stick kann auch ohne die App genutzt wer-<br />

den, beispielsweise zur Sicherung von Parameter-Daten.<br />

Sollte der Frequenzumrichter<br />

beschädigt werden oder der Antrieb getauscht<br />

werden müssen, lässt sich so die ursprüngliche<br />

Parametrierung über den Stick<br />

wieder einspielen. Auch der Parameter-Transfer<br />

zwischen einem Antrieb und einem PC ist<br />

möglich. Die Dashboard-basierte Visualisierung<br />

kann zur Antriebsüberwachung und<br />

Fehlerdiagnose genutzt werden. Die Parametrierung<br />

von Antrieben ist durch eine Hilfefunktion<br />

und einen Parameter-Schnellzugriff<br />

einfach und unkompliziert realisierbar. Darüber<br />

hinaus verfügt die App über weitere praktische<br />

Features wie eine Backup- und Recovery-Funktion<br />

für die einfache Handhabung<br />

der Antriebsparameter sowie eine individuell<br />

reparatur durch. Alle Konvertierungsdaten<br />

werden für das jeweilige Zielsystem optimiert,<br />

aktuelle Schnittstellen-Updates garantieren<br />

die Kompatibilität. Auch Attribute und<br />

PMI werden zuverlässig übertragen. Die neuen<br />

Fähigkeiten ermöglichen eine Überprükonfigurierbare<br />

Oszilloskop-Funktion zur Antriebsanalyse.<br />

Video-Tutorials und eine Möglichkeit<br />

zur direkten Kontaktaufnahme mit<br />

dem NORD-Support unterstützen den Anwender<br />

zusätzlich bei seiner Arbeit. eve<br />

www.nord.com<br />

Bild: Nord Drivesystems<br />

CAD-Direktkonverter<br />

Camtex erweitert den DirectTranslator<br />

Bild: Triboform Engineering<br />

Die von Camtex entwickelte Version EX 8.1<br />

des DirectTranslators beinhaltet neue Funktionen<br />

zur Geometrievereinfachung und -prüfung.<br />

Auf Knopfdruck konvertiert die Lösung<br />

viele Formate und führt während der Umwandlung<br />

zudem eine automatische Daten-<br />

fung der Produktdatenqualität, die Vereinfachung<br />

von 3D-Geometrien sowie die Validierung<br />

von CAD-Modellen. Die Software ist als<br />

Standalone-Version verfügbar oder kann als<br />

Plug-in direkt in verschiedene CAD-Systeme<br />

integriert werden. Speziell für Daimler-Zulieferer<br />

wird der DirectTranslator als Werkzeug<br />

zur bidirektionalen JT-Konvertierung angeboten.<br />

Er erfüllt alle Anforderungen der Daimler-<br />

JT-Qualifikation und wurde von der Daimler<br />

AG zertifiziert. Die neue Version unterstützt<br />

das aktuellste Daimler JT Supplier Package<br />

18.2. Zudem stellt Camtex einen kostenlosen<br />

Leitfaden zur JT-Qualifikation zur Verfügung.<br />

Im Übrigen: Die Basis für den DirectTranslator<br />

Advanced ist die automatisierbare Unternehmensplattform<br />

Asfalis.<br />

eve<br />

www.camtex.de<br />

Blechumformung<br />

Triboform verbessert Simulation der Tribologie<br />

Im Rahmen der kontinuierlichen Weiterentwicklung<br />

der Softwareprodukte bietet Tribo-<br />

Form Engineering nun eine wichtige Funktionalität<br />

in Bezug auf eine realistischere Berücksichtigung<br />

tribologischer Effekte. Mit TriboForm<br />

R3.1 können Anwender eigene experimentelle<br />

Reibungsdaten sowie Daten zur<br />

Blech- und Werkzeugoberfläche importieren<br />

und verwenden. Darüber hinaus kann nun<br />

auch die richtungsabhängige Reibung berücksichtigt<br />

werden. Dies ist wichtig, da die gewählte<br />

Gleitrichtung über die Blechoberflä-<br />

che einen direkten Einfluss auf das Reibungsverhalten<br />

hat. Mit TriboForm 3.1 können<br />

Anwender die Simulation, Visualisierung<br />

und Auswertung von Reibungs- und Schmierungsbedingungen<br />

effizient und präzise<br />

durchführen. Das Fachwissen innerhalb der<br />

Tribologie hat gezeigt, dass die Genauigkeit<br />

in der Blechumformsimulation erhöht wird,<br />

wenn der in dieser Art von Simulation übliche<br />

konstante Reibungskoeffizient durch realistische<br />

und hochgenaue Reibungs- und<br />

Schmiermitteldaten ersetzt wird. Die neues-<br />

ten industriellen Trends und Anforderungen<br />

haben zudem verdeutlicht, dass die Integration<br />

der Reibungs- und Schmiermitteldaten in<br />

die Blechumformsimulation wesentlich zur<br />

höheren Simulationsgenauigkeit beiträgt. eve<br />

www.triboform.com<br />

Bild: Camtex<br />

46 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


NEWS<br />

TRENDS<br />

Computer Aided Engineering<br />

AmpereSoft bietet Lösungen rund um das CAE<br />

Das Bonner Unternehmen AmpereSoft hat<br />

seine Lösung ToolSystem aktualisiert. Die Verbesserungen<br />

erfolgten unter anderem am<br />

QuotationAssistant und dem Routing -<br />

Assistant. Der RoutingAssistant ermöglicht<br />

ein vollautomatisiertes und exaktes Verdrahtungsrouting<br />

unter Berücksichtigung der Tiefenmaße<br />

wie etwa Schranktüren. Ergebnis<br />

ist eine vollständige Kabelkonfektionierung,<br />

die beispielsweise Länge, Durchmesser und<br />

Farbe der zu verwendenden Drähte aufführt.<br />

Der QuotationAssistant unterstützt den Anwender,<br />

indem er Anfragen automatisiert<br />

analysiert und auf bestimmte Schlüsselbegriffe<br />

durchsucht, die Hinweise auf die Anforderungen<br />

geben. Im Anschluss findet ein Abgleich<br />

der vom Unternehmen angebotenen<br />

Leistungen und der angefragten Anforderungen<br />

statt. Im nächsten Schritt werden die<br />

passenden Leistungen für ein Angebot vorgeschlagen.<br />

Durch die Integration in das Tool-<br />

System können Projektdaten aus den ebenfalls<br />

integrierten Configuratoren direkt in die<br />

Angebotskalkulation übernommen werden.<br />

Fällt die Antwort auf das Angebot positiv aus,<br />

werden die Daten für das Detail-Engineering<br />

Bild: AmpereSoft<br />

ganz einfach aus der Angebotskalkulation in<br />

das CAE-System ProPlan übernommen. eve<br />

www.amperesoft.net<br />

Direktschnittstellen zu CAD-Systemen<br />

Core-Technologie verbessert 3D_Kernel_IO Software Developer Kit<br />

Softwarehersteller aus den Bereichen Virtual<br />

Reality, Finite Elemente, CAM und Messtechnik<br />

setzen die CT_Kernel_IO von Core<br />

Technologie seit vielen Jahren ein, um große<br />

3D-Daten von verschiedenen CAD-Systemen<br />

und Formaten in ihre Tools einzulesen. Zur Integration<br />

von Direktschnittstellen zu CAD-<br />

Systemen hat das Unternehmen das 3D_Kernel_IO<br />

Software Developer Kit (SDK) entwickelt.<br />

Damit bietet der Hersteller ein einfach<br />

zu integrierendes Application Programming<br />

Interface (API) an, mit dem Software-Hersteller<br />

ausgereifte Schnittstellen und andere<br />

Spezialfunktionen im Handumdrehen im eigenen<br />

Produkt verfügbar machen können.<br />

Die neueste Version ist nun auf dem Markt.<br />

Neben den konventionellen Systemen wie<br />

Bild: Core-Technologie<br />

Catia V5 und V6, NX, Solidworks, Creo, Inventor<br />

und JT verfügt das neue Tool ab sofort<br />

über eine Step AP 242 Extended Schnittstelle,<br />

die alle 3D-Master relevanten Informationen<br />

verfügbar macht. Es besitzt eine Healing-<br />

Funktion, das heißt eine automatische Datenkorrektur,<br />

die für eine bestmögliche Qualität<br />

der Daten im Zielsystem sorgt und durch das<br />

Feature Reading alle Informationen zur <strong>Konstruktion</strong>shistorie<br />

sowie die 3D-Bemaßungen<br />

und Attributinformationen verfügbar macht.<br />

Für viele Softwarehersteller, deren Prozesse<br />

auf CAD-<strong>Konstruktion</strong>sdaten aufsetzen, bietet<br />

das SDK einen Mehrwert für integrierte<br />

Prozesse im Kontext von Industrie 4.0. eve<br />

www.coretechnologie.de<br />

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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 47


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NEWS<br />

TRENDS<br />

Materialmanagement<br />

Perzeptron entwickelt Software für Elektronikhersteller<br />

Perzeptron hat die Software Materialwirtschaft<br />

im Gleichgewicht (MiG) entwickelt.<br />

MiG ist ein Modul, das das schnelle und effiziente<br />

Bearbeiten von Materialengpässen innerhalb<br />

der Liefer- und Fertigungsaufträge ermöglicht.<br />

Die Software umfasst die Funktionen<br />

Liefer- und Fertigungsübersicht sowie<br />

Engpassbetrachtung und Bestandsoptimierung.<br />

Durch dieses Werkzeug wird eine gemeinsame<br />

Datenbasis für den Vertrieb, die<br />

Produktionsplanung, den Einkauf und die Geschäftsführung<br />

geschaffen. MiG stellt Engpässe<br />

grafisch dar und ermöglich so ein leichtes<br />

Erkennen und Reagieren. Darüber hinaus<br />

hat das Unternehmen die Softwarelösung<br />

easyCalculation (eCalc) entwickelt. Durch sie<br />

wird die Anfrageerstellung und Angebotsverarbeitung<br />

automatisiert. Nach Sichtung der<br />

Daten können mit eCalc innerhalb kurzer Zeit<br />

LineCard-bezogene Anfragen vollautomatisch<br />

an die Bauteillieferanten versendet werden.<br />

Die Verarbeitung der eingehenden Angebote<br />

erfolgt ebenfalls automatisiert. Das<br />

Ergebnis ist eine Kalkulation, die sowohl für<br />

eine als auch für mehrere Stücklisten mit unterschiedlichen<br />

Staffelmengen erstellt werden<br />

kann. In dieser Kalkulation sind alle vorhandenen<br />

Informationen wie Preise, Lieferzeiten,<br />

Mindestbestellmengen usw. enthalten<br />

und ermöglichen einen leichten Vergleich.<br />

Beide Softwarelösungen verhelfen Elektronikherstellern<br />

zu einem effizienten Materialmanagement<br />

sowie zu einer Verbesserung<br />

der Angebotsquote.<br />

eve<br />

https://perzeptron.de/<br />

Bild: Perzeptron<br />

CAD-Software<br />

DataCAD launcht 3DViewStation 2019<br />

DataCAD bietet 3DViewStation 2019 an, die<br />

neue Version des 3D-CAD- und Universalviewers<br />

für 3D- und 2D-Viewing, 3D-CAD-Analyse,<br />

Technische Dokumentation und 3D-Publishing.<br />

Geeignet ist das CAD-Visualisierungswerkzeug<br />

für Anwender aus den Bereichen<br />

Vertrieb und Marketing, Design, Arbeitsvorbereitung,<br />

Fertigung, Dokumentation, Service<br />

und Ersatzteilwesen. Mit dem Viewer<br />

können Daten aus verschiedenen CAD-Systemen<br />

ohne Konvertierung zusammengela-<br />

den und untersucht werden. Er bietet Messen<br />

und Bemaßen, Ermittlung von Entfor-<br />

Bild: DataCAD<br />

mungsschrägen- und Wandstärkenanalyse,<br />

Markups und Anmerkungen sowie Vergleiche<br />

von 2D- & 3D-CAD-Dateien. Explosionsdarstellungen<br />

und automatische Stücklistengenerierung<br />

erhöhen die Übersichtlichkeit der<br />

Darstellung.<br />

3DviewStation unterstützt native Formate<br />

wie Catia V4 & V5 & V6, Creo, Pro-Engineer,<br />

SolidWorks, Inventor, Solid Edge, Revit und<br />

neutrale Formate, wie Step, Iges, Acis, Parasolid,<br />

JT, STL, 3DXML und 3D-PDF sowie<br />

2D-Daten wie DWG, DXF, HPGL, DOCX und<br />

PDF.<br />

eve<br />

www.datacad.de<br />

Hardware für Künstliche Intelligenz<br />

Dell verbessert die PowerEdgeServer<br />

Dell EMC hat seine PowerEdge-Server in den<br />

Bereichen Verwaltung, Sicherheit, Leistung<br />

und Skalierbarkeit noch einmal verbessert.<br />

Die Neuerungen bei Servern und der Systemmanagementlösung<br />

OpenManage bieten<br />

eine sichere, skalierbare Plattform als<br />

leistungsstarke Grundlage für Cloud-, Analytics-<br />

und softwaredefinierte Rechenzentrums-Initiativen.<br />

Kunden profitieren unter<br />

anderem von diesen Vorteilen:<br />

Bild: Dell EMC<br />

• Neue Augmented-Reality-Funktionen von<br />

OpenManage Mobile zeigen grafisch auf,<br />

an welcher Stelle der IT-Umgebung ein<br />

Störfall aufgetreten ist, identifizieren den<br />

Zielbereich in der Infrastruktur von Power-<br />

Edge MX – von jedem mobilen Gerät aus.<br />

Unternehmen können durch weniger manuelle<br />

Schritte die Zeit für die Verwaltung<br />

der Server und beim Abruf von Serverprotokollen<br />

um bis zu 28% reduzieren.<br />

• Durch die enge Zusammenarbeit von Dell<br />

EMC und Intel können PowerEdge-Server<br />

über die agentenfreie Verwaltungsfunktion<br />

von OpenManage Intel Optane DC Persistent<br />

Memory und Intel Optane DC SSDs<br />

erkennen, überwachen und aktualisieren.<br />

Damit können Administratoren die Konfiguration<br />

von BIOS, Laufwerken und Speicher<br />

automatisieren. Auf Basis der automatischen<br />

Erkennung können sie diese<br />

Konfigurationen ohne weitere manuelle<br />

Eingriffe auf mehrere Server replizieren.<br />

• Dell EMC Ready Solutions ermöglichen<br />

Unternehmen, schneller Ergebnisse von<br />

High-Performance-Computing- und KI-<br />

Anwendungen zu nutzen. Das neue Intel<br />

Deep Learning Boost erleichtert die Bearbeitung<br />

paralleler Use Cases, wie zum<br />

Beispiel Deep Learning, da die Technologie<br />

eine fast drei Mal höhere Leistung in<br />

Deep Neural Networks bietet. eve<br />

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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 49


AUTOMATISIERUNG<br />

TITELSTORY<br />

IO-Link – mehr als nur digitale Übertragung<br />

Breites Produktportfolio<br />

zur Digitalisierung der<br />

letzten Meile<br />

Die Themen Industrie 4.0 und Digitalisierung nehmen enorm an Fahrt auf. Die<br />

Informationen aus den Sensoren, sowohl die digitale Messwertübertragung als<br />

auch zusätzliche Daten, wie detaillierte Statusinformationen oder weitere Messwerte,<br />

helfen dabei, Prozesse und Anlagen effizienter zu betreiben. Gibt es für<br />

kontinuierliche Messsignale sehr gute Lösungen wie Hart oder Profinet, fehlte<br />

bisher eine preiswerte Übertragungsmöglichkeit für Schalter und einfache<br />

Sensoren. IO-Link realisiert nun auch für diese Feldgeräte eine digitale<br />

Anbindung und bringt eine Reihe von Vorteilen.<br />

Thomas Knapp, Produktmanager Temperaturmesstechnik und E-direct<br />

Oliva Homberger, Produktmanagerin Füllstandsmesstechnik,<br />

Markus Bühler, Produktmanager Füllstandsmesstechnik,<br />

alle Endress+Hauser Messtechnik GmbH+Co. KG<br />

50 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


TITELSTORY<br />

AUTOMATISIERUNG<br />

Mit IO-Link werden auch einfache Geräte digital zugänglich:<br />

Die Technologie hat sich in der Praxis bewährt und wird vermehrt<br />

im Maschinen- und Anlagenbau eingesetzt. Dabei bieten die<br />

IO-Link Sensoren von Endress+Hauser eine nahtlose Systemintegration<br />

in alle wichtigen industriellen Systeme wie zum Beispiel<br />

Siemens TIA Portal oder Rockwell Automation Studio 5000. Darüber<br />

hinaus ist dank der neuesten IO-Link-Spezifikation V 1.1 beste Kompatibilität<br />

gewährleistet. Hiervon profitieren alle IO-Link-Produkte<br />

des Herstellers, da sie nach dieser Spezifikation getestet und<br />

zertifiziert sind. Das Unternehmen bietet die IO-Link-Funktionalität<br />

neben den bisherigen elektrischen Ausgängen kostenneutral als<br />

Option an. In der digitalen Variante ist dann zum Beispiel die Offline-<br />

Parametrierung möglich, die Daten sind transparent verfügbar und<br />

Geräte können nach dem Plug-and-Produce-Verfahren ausgetauscht<br />

werden.<br />

Bild: Endress+Hauser/Konradin Mediengruppe<br />

Füllstandsmessgeräte und Grenzschalter:<br />

Zusatznutzen durch IO-Link<br />

Der Messtechnik-Spezialist bietet die größte Auswahl an kostengünstigen<br />

Grenzwertschaltern mit IO-Link-Schnittstelle am Markt,<br />

hier gilt: Das Unternehmen bietet für jede Messaufgabe das passende<br />

Messprinzip. Dank der IO-Link-Schnittstelle werden so selbst<br />

einfache Schalter intelligent. Ein großer Vorteil der digitalen Messwertübertragung<br />

mittels IO-Link ist, dass kontinuierlich mehrere<br />

Parameter übertragen werden können. Die Sensoren stellen über<br />

die digitale Schnittstelle außerdem jetzt auch Diagnoseinformationen<br />

zur Verfügung, die genaue Auskunft über den Sensorzustand<br />

geben. Bei Schaltern ist zusätzlich zum Schaltzustand noch ein kontinuierlicher<br />

Messwert übertragbar. Damit ergeben sich ganz neue<br />

Einsatzmöglichkeiten. Der konduktive Grenzschalter Liquipoint<br />

FTW23 kann zum Beispiel nicht nur in wässrigen Flüssigkeiten, sondern<br />

auch in Ölen eingesetzt werden. IO-Link erlaubt hier die einfache<br />

Änderung der Parameter, sodass ein Abgleich auf nicht-leitfähige<br />

Medien möglich ist. Sogar Applikationen zur Medienerkennung<br />

oder Medientrennung werden somit realisierbar. Auch der sehr<br />

kompakte, frontbündige Grenzschalter für Flüssigkeiten und pastöse<br />

Medien, der Liquipoint FTW33, wurde mit einer IO-Link-Schnittstelle<br />

ausgestattet. Das Gerät vereint konduktive und kapazitive<br />

Messtechnik und eignet sich für den Einsatz in der Lebensmittelund<br />

Getränkeindustrie, ist darüber hinaus aber auch in anderen Industrien<br />

einsetzbar. Er ist für Öl- und wasserbasierte Flüssigkeiten<br />

und klebrige Medien konzipiert und absolut frontbündig im Design.<br />

Dank IO-Link wird er im Funktionsumfang noch universeller: So<br />

lässt sich zum Beispiel erkennen, wenn sich Ansatz am Sensor bildet,<br />

dank Kompensation bleibt die Schaltfunktion selbst bei starken<br />

Ansätzen zuverlässig.<br />

Der konduktive Grenzschalter Liquipoint FTW23<br />

kann z. B. nicht nur in wässrigen Flüssigkeiten,<br />

sondern auch in Ölen eingesetzt werden<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 51


AUTOMATISIERUNG<br />

TITELSTORY<br />

Das Kompaktthermometer TM311<br />

eignet sich für Temperaturmessungen<br />

in hygienischen und nicht hygie -<br />

nischen Applikationen. Die Elektronik<br />

mit IO-Link bietet neben dem ana -<br />

logen Ausgang auch noch einen<br />

Schaltausgang<br />

Bild: Endress+Hauser<br />

Neuestes Mitglied der Familie<br />

ist der Nivector FTI26,<br />

ein kapazitiver Grenzschalter<br />

für pulverige und feinkörnige<br />

Schüttgüter aller Art und für<br />

alle Industrien. Dank IO-Link-<br />

Kommunikation ist er bereit<br />

für die Industrie 4.0<br />

Bild: Endress+Hauser<br />

Der kleinste am Markt<br />

erhältliche Vibrations-<br />

Grenzschalter Liquiphant<br />

FTL31 ist der Allrounder<br />

für den Maschinen- und<br />

Anlagenbau<br />

Bild: Endress+Hauser<br />

Der kleinste am Markt erhältliche Vibrations-Grenzschalter<br />

Liquiphant FTL31 ist der Allrounder für den Maschinen- und Anlagenbau.<br />

Er und auch sein Zwilling im hygienischen Design, der<br />

Liquiphant FTL33, sind mit IO-Link ausgestattet und bieten hierdurch<br />

einige Mehrwerte: Einerseits lassen sich die Dichte-Schaltschwellen<br />

beliebig verändern, womit sich der Sensor an verschieden<br />

Medien anpassen lässt. Auch kann dank des Sensorchecks die<br />

aktuelle Schwingfrequenz mit der Auslieferfrequenz verglichen werden.<br />

Hierdurch lässt sich Korrosion oder Ansatzbildung im eingebauten<br />

Zustand erkennen. Neuestes Mitglied der Familie ist der<br />

Nivector FTI26, ein kapazitiver Grenzschalter für pulverige und feinkörnige<br />

Schüttgüter aller Art und für alle Industrien – aufgrund der<br />

verwendeten Werkstoffe ist der Schalter auch für den Einsatz in<br />

Lebensmitteln geeignet. Das kapazitive Gerät bietet die beste<br />

Ansatz-Performance seiner Klasse und eine hohe Empfindlichkeit<br />

bei der Detektion des Grenzstands. Zudem ist der Grenzschalter mit<br />

Highlights der Endress+<br />

Hauser-IO-Link-Geräte<br />

INFO<br />

• zeitsparende Parametrierung über das Engineering-System,<br />

keine zusätzliche Software erforderlich<br />

• Bereitstellung von Profilkennungen, Beschreibung der<br />

Prozessdatenstruktur, Produkt-ID, Firmware-Revision und<br />

anwendungsspezifischem Tag<br />

• Bereitstellung zuverlässiger Diagnosedaten, basierend auf<br />

Namur NE 107<br />

• umfassender Zugriff auf Geräte-, Diagnose- und Prozessdaten<br />

IO-Link-Kommunikation bereit für die Industrie 4.0. Auch hier erlaubt<br />

IO-Link, das Gerät abzugleichen. So ist es möglich, unterschiedliche<br />

Schaltschwellen zu setzen, um so verschieden feine Medien wie<br />

Kaffeebohnen und -pulver zu unterscheiden.<br />

Durchflussmessung smart und kompakt<br />

Der Picomag ist das neue magnetisch-induktive Durchflussmess -<br />

gerät im Taschenformat, ausgestattet mit IO-Link-Schnittstelle.<br />

Durch seine kompakten Abmessungen ist er für den Einsatz im<br />

Maschinen- und Anlagenbau prädestiniert, er bietet eine digitale<br />

Integration via IO-Link in übergeordnete Systeme und zeigt sich<br />

robust in den Anwendungen. Er ist das Durchflussmessgerät für die<br />

Messung von Wasser und wasserähnlichen Medien in Hilfskreisläufen<br />

oder an Stellen in Maschinen, Anlagen und Skids, an denen<br />

kompaktes Design gefragt ist. Er erfasst nicht nur den Durchfluss<br />

von elektrisch leitfähigen Medien, sondern auch deren Prozesstemperatur<br />

und einen Leitfähigkeitstrend. Das Durchflussmessgerät besitzt<br />

ein hinterleuchtets zweifarbiges Display, in dem sowohl der<br />

Durchfluss als auch die Temperatur oder der Gesamtzähler dargestellt<br />

wird. Die Textanzeige auf dem Display richtet sich lageabhängig<br />

automatisch aus, kann aber auch fest eingestellt werden, zum<br />

Beispiel bei schrägem Einbau. Die Inbetriebnahme über Bluetooth<br />

und SmartBlue-App ist eines der Highlights des Gerätes. Es lassen<br />

sich alle wichtigen Parameter über die App einstellen, wie die Funktionalität<br />

der Ein/Ausgänge. Sie können beide oder einzeln als<br />

IO-Link-Kommunikationsschnittstelle konfiguriert werden und stellen<br />

darüber hinaus sowohl alle erfassten Messgrößen als auch die<br />

Statusmeldungen bereit.<br />

Druckmesstechnik mit IO-Link Technologie<br />

Selbst die einfachen Druckmessgeräte sind mit den gleichen hochwertigen<br />

Messzellen ausgestattet wie alle anderen Druckgeräte des<br />

Herstellers. Hier stehen die trockene keramische Messzelle (PxC)<br />

und die metallische Messzelle (PxP) zur Auswahl. Die trockene kera-<br />

52 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


TITELSTORY<br />

AUTOMATISIERUNG<br />

Der Drucksensor Cerabar PMP23<br />

für hygienische Prozesse bietet<br />

hohe Reproduzierbarkeit und<br />

Langzeit stabilität<br />

Bild: Endress+Hauser<br />

Die Inbetriebnahme über Bluetooth und SmartBlue-App<br />

ist eines der Highlights des Picomags. Es lassen sich alle<br />

wichtigen Parameter über die App einstellen<br />

Bild: Endress+Hauser<br />

mische Messzelle ist hoch überlastfest und korrosionsbeständig.<br />

Der abdeckbare Messbereich liegt zwischen 100 mbar und 40 bar,<br />

sowohl für Relativdruck als auch für Absolutdruck. Gerade für Prozesse,<br />

in denen ÖL ungern gesehen ist, ist sie eine geeignete<br />

Lösung. Die metalische Polysiliziumzelle ist ölgefüllt und besitzt eine<br />

Metallmembrane. Sie ist zwischen 400 mbar und 400 bar einsetzbar.<br />

Die Stärke dieser Messzelle liegt im hohen Druckbereich<br />

und in hygienischen Anwendungen. Nach diesem Messprinzip arbeitet<br />

beispielsweise der hygienische Drucktransmitter PMP23, der<br />

in hygienischen Applikationen eingesetzt wird. Die IO-Link-Schnittstelle<br />

bietet hier die Möglichkeit, den Messbereich des Sensors einzustellen.<br />

Zusätzlich besitzt die Sensorvariante mit IO-Link einen<br />

Schaltausgang. Damit ist er eine günstige Lösung für einen Volledelstahlschalter<br />

ohne Display. Die Druckschalter Ceraphant PTC/<br />

PTP31B und PTP33, letzterer für hygienische Anwendungen, sind<br />

ebenfalls mit IO-Link erhältlich. In dieser Version sind die Schaltausgänge<br />

beziehungsweise der Stromausgang über Software einstellbar.<br />

Zusätzlich ist der Messwert über IO-Link abrufbar. Die Druckschalter<br />

bieten noch ein Display und eine 3-Tasten-Bedienung.<br />

Temperatur – schnell und genau<br />

Das Kompaktthermometer TM311 eignet sich für Temperaturmessungen<br />

in hygienischen und nicht hygienischen Applikationen. Die<br />

neue Elektronik mit IO-Link bietet neben dem analogen Ausgang<br />

auch noch einen Schaltausgang. Sehr gut sind die Messgenauigkeit<br />

und die Messgeschwindigkeit: Mit einer Ansprechzeit von


AUTOMATISIERUNG<br />

MESSTECHNIK & SENSOREN<br />

Die Stapel mit Holzwerkstücken für Küchenmöbel von Fournier werden über zwei Anlagen mit jeweils sechs Rollenbahnen bereitgestellt<br />

Bild: Beckhoff Automation<br />

Twinsafe-SC-Klemmen und Analogsensoren überwachen den Transport gestapelter Holzwerkstücke<br />

Maschinensicherheit einfach umgesetzt<br />

IMA Klessmann stellt Fertigungsanlagen für die holzbearbeitende Industrie sowie das Handwerk her. Im Jahr<br />

2017 modernisierte das Unternehmen für einen der größten französischen Küchenhersteller, Fournier SA in<br />

Thônes, ein mehrbahniges Transportsystem für Holzwerkstücke. Dabei konnte man mit Analogsensoren und der<br />

Twinsafe-SC-Technologie auf einfache, flexible und kostengünstige Weise eine zuverlässige Überwachung<br />

gegen unbefugtes Betreten realisieren.<br />

Stefan Ziegler, Redaktionsleitung Presse, Beckhoff Automation, Verl<br />

In dem modernisierten Anlagenbereich werden aus einem Sortierlager<br />

plattenförmige Werkstücke für Küchenmöbel entnommen<br />

und in zwei Kommissionierstationen entsprechend der Auftragslisten<br />

auf Paletten gestapelt. Die fertigen Stapel werden anschließend<br />

aus den Kommissionierbereichen hinaus und über entsprechende<br />

Fördertechnik an nachgelagerte Maschinen transportiert. Diese erhalten<br />

somit nach der Abstapelung die notwendigen Teile genau in<br />

der richtigen Reihenfolge, um möglichst effizient einen Küchenschrank<br />

montieren zu können. Jede der beiden Kommissionierstationen,<br />

die prinzipbedingt zu den sicherheitstechnischen Risikobereichen<br />

gehören, verfügen über sechs Gates zur Ausschleusung der<br />

Werkstück stapel.<br />

Eine Voraussetzung für diese Art von Anwendungen ist laut Michael<br />

Gube, Softwareentwickler bei IMA Klessmann und als Inbetriebnahmeleiter<br />

verantwortlich für dieses Projekt, dass zu keiner Zeit der<br />

Zutritt in den Risikobereich möglich sein darf. Bedingt durch die hohe<br />

Dynamik der in diesem Bereich befindlichen Transportportale und<br />

der bewegten Massen besteht ein hohes Sicherheitsrisiko. Klassisch<br />

wird der Zutritt solcher Anlagenteile mittels Sicherheitslichtschranken<br />

und Muting-Funktionen realisiert. Diese Maßnahme<br />

reichte hier allerdings allein nicht aus. Baulich bedingt konnten die<br />

Sicherheitslichtschranken nur unmittelbar vor dem Risikobereich installiert<br />

werden. Ein unbefugter Zutritt würde zwar durch die Lichtschranke<br />

sicher erkannt; die Zeit würde aber – selbst bei Aktivierung<br />

der maximal möglichen Bremsrampe – nicht ausreichen, um die Be-<br />

wegungen rechtzeitig zu stoppen. Andere Maßnahmen, wie der<br />

Einsatz sicherer Betriebsbremsen, würden die Mechanik extrem<br />

stark belasten und damit auf Dauer wiederum ein Sicherheitsrisiko<br />

darstellen und zudem die Prozesssicherheit gefährden.<br />

Lösung durch ein zweistufiges Konzept<br />

Die Anforderung bestand daher darin, die Personen- und Prozesssicherheit<br />

durch eine zusätzliche Sicherheitseinrichtung zu garantieren:<br />

Wenn sich eine Person in unzulässiger Weise Zutritt zum Kommissionierbereich<br />

verschaffen möchte, müssen zwei Einrichtungen<br />

durchlaufen werden. Sofern die erste durchschritten wird, fällt das<br />

Portal in den Modus „sicher reduzierte Geschwindigkeit“. Nähert<br />

sich die Person dann der zweiten Einrichtung, wird die Maschine<br />

aus der sicheren Geschwindigkeit heraus gestoppt. Die erste Sicherheitseinrichtung<br />

besteht aus drei Standard-Laufzeitsensoren.<br />

Ein Sicherheitsrisiko besteht immer dann, wenn sich im Bereich dieser<br />

Sensoren entweder kein Materialstapel befindet oder der Materialstapel<br />

in diesem Bereich sich nicht bewegt.<br />

Das Zutrittsrisiko während dieser Phasen wird folgendermaßen zuverlässig<br />

ausgeschlossen: Sobald ein Plattenstapel unterhalb des<br />

Bereichs der Laufzeitsensoren bewegt und anschließend gestoppt<br />

wird, messen die Laufzeitsensoren einmalig die aktuelle Stapelhöhe<br />

(Latch). Fährt der Stapel komplett aus dem Bereich hinaus, erhält<br />

die Stapelhöhe den Wert 0. Die im Stillstand ermittelten Werte der<br />

drei Sensoren werden an die Sicherheitssteuerung übertragen und<br />

54 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


Bild: Beckhoff Automation<br />

Die Twinsafe-Logic EL6910 kann mithilfe der Twinsafe-SC-Klemmen<br />

auch Standardsignale sicherheitstechnisch auswerten<br />

Bild: Beckhoff Automation<br />

Über die Twinsafe-SC-Klemmen werden die Analogsignale von<br />

insgesamt 36 Lichtlaufzeitsensoren erfasst<br />

kontinuierlich mit den Istwerten der Laufzeitsensoren verglichen.<br />

Versucht nun eine Person sich bei einem nicht vorhandenen oder<br />

über einen stehenden Stapel Zutritt zu verschaffen, weicht mindestens<br />

einer der drei Istwerte von der gelatchten Position ab. Dies<br />

führt unmittelbar dazu, dass die Portale in den Modus „sichere Geschwindigkeit<br />

(SLS)“ übergehen. Nachdem die Person die erste Sicherheitseinrichtung<br />

überwunden hat, müsste sie zusätzlich die<br />

zweite Einrichtung, also unmittelbar vor dem Kommissionierbereich<br />

platzierte Sicherheitslichtschranken, überwinden. Erkennt diese einen<br />

Zutritt, werden die sich bereits nur noch mit einer sicher<br />

reduzierter Geschwindigkeit bewegenden Achsen endgültig zum<br />

Stillstand gebracht.<br />

Analogwertverarbeitung spart deutlich Kosten<br />

Voraussetzung für die effiziente Safety-Lösung war für Gube die<br />

Fähigkeit der Twinsafe-Logic EL6910 von Beckhoff zur Verarbeitung<br />

analoger Signale: „Zuvor bestand an dieser Anlage ein Sicherheitsdefizit,<br />

auch wenn die Rollenbahn nicht begehbar ausgeführt wurde.<br />

Ein Betreten war allerdings in Einzelfällen dennoch möglich, beispielsweise<br />

wenn nur eine sogenannte Schonerplatte transportiert<br />

wurde. Die zum Schutz eingesetzte Sicherheitslichtschranke befand<br />

sich in zu geringem Abstand zum sich bewegenden Portal, sodass<br />

dieses im Gefahrenfall nicht schnell genug anzuhalten war. Erste<br />

Lösungsansätze, wie zum Beispiel Schutztore oder der Einsatz von<br />

Radarscannern, wären nur mit einem hohen mechanischen Aufwand<br />

möglich gewesen. Die Alternative mit Twinsafe SC und<br />

Lichtlaufzeitsensoren ist hier einfacher und flexibler sowie auch<br />

kostengünstiger.“<br />

Safety-Funktionsbausteine<br />

für analoge Sensorsignale<br />

Die Sicherheitsfunktionen basierend auf den Analogsignalen der<br />

Lichtlaufzeitsensoren konnten laut Gube in Twincat 3 mit den entsprechenden<br />

Safety-Funktionsbausteinen komfortabel und vor allem<br />

einfach skalierbar umgesetzt werden. Auch die Komplexität der<br />

Anlage stellte kein Problem dar. Sie besteht aus zwei hard- wie softwareseitig<br />

gleichen Maschinen, in denen je ein Embedded-PC<br />

CX9020, eine Twinsafe-Logic EL6910 sowie sechs – für jede Rollenbahn<br />

eine – analoge Twinsafe-SC-Eingangsklemmen EL3124-0090<br />

zum Einsatz kommen. Bettina Keller, Applikation/Support von<br />

Beckhoff, ergänzt dazu: „Weiterhin werden pro Maschine vier<br />

Twinsafe-Digital-Eingangsklemmen EL1904 für die Sicherheitsquittierung<br />

und die zweikanaligen Mutingeingänge sowie eine Digital-<br />

Ausgangsklemme EL2904 zur Ansteuerung der Sicherheitsschütze<br />

verwendet. Alle notwendigen Funktionen, wie die maximal zulässige<br />

Dauer eines Mutingvorgangs, ließen sich komfortabel mit den<br />

Funktionsbausteinen konfigurieren.“ Das bestätigt auch Softwareentwickler<br />

Gube: „Mit den Safety-Bausteinen lassen sich auf<br />

einfache Weise viele Sicherheitsfunktionen realisieren. Ein<br />

besonderer Vorteil liegt darin, dass dies durchgängig, also auch für<br />

die analogen Eingangssignale gilt.“ Die Voraussetzungen für eine<br />

solch einfache Safety-Umsetzung erläutert Bettina Keller: „Kern ist<br />

die Twinsafe-Logic EL6910 mit ihrer erweiterten Sicherheitsfunktionalität.<br />

Sie bietet – zusätzlich zu den Sicherheitsbausteinen aus der<br />

EL6900 – zertifizierte Sicherheitsfunktionsbausteine unter anderem<br />

für die Verarbeitung von analogen Signalen. Hierzu zählen beispielsweise<br />

auch komplexere Funktionen wie Zähler, Grenzwert und Vergleich.<br />

Zudem unterstützt die EL6910 die Twinsafe-SC-Technologie,<br />

die eine gesicherte Datenübertragung von Standard-Ethercat-I/Os<br />

über deren SC-Erweiterung zur EL6910 erst ermöglicht. Damit können<br />

nun analoge Signale innerhalb der Logik analysiert, plausibilisiert<br />

und einer Bewertung unterzogen werden, wobei aus<br />

Sicherheitsgründen mindestens eine der Datenquellen eine<br />

SC-Komponente sein muss.“<br />

Bedarfsgerecht skalierbare Lösung<br />

Ein großer Vorteil bei der Installation der neuen Sicherheitstechnik<br />

ergab sich durch die feine Skalierbarkeit der PC-basierten Steuerungstechnik<br />

des Automatisierungsspezialisten Beckhoff, wie Gube<br />

erläutert: „Die gesamte Produktionsanlage wird über Twincat 2 gesteuert.<br />

Um allerdings die Analogsensorik über die Twinsafe-Logic<br />

EL6910 direkt einbinden zu können, ist die Softwaregeneration<br />

Twincat 3 erforderlich. Mit der modularen und bedarfsgerecht skalierbaren<br />

Steuerungstechnik aus Verl war dies einfach und kostengünstig<br />

möglich, indem die neuen Sicherheitsfunktionen über ein eigenständiges<br />

Subsystem realisiert wurden.“ Diese Lösung erweist<br />

sich für Gube noch in einer weiteren Hinsicht als flexibel: „Gemäß<br />

den geltenden Sicherheitsvorschriften muss der gefährdende Bereich<br />

in seiner Breite im 250-mm-Abstand überwacht werden. Daher<br />

setzen wir bei den 700 mm breiten Rollenbahnen jeweils drei<br />

Lichtlaufzeitsensoren ein. Sollte sich nun zukünftig aufgrund größerer<br />

Werkstücke ein Bedarf an breiteren Rollenbahnen ergeben,<br />

muss ganz einfach nur die Anzahl der Sensoren entsprechend erhöht<br />

werden. Die Anpassung der Safety-Funktionalität lässt sich<br />

dann ohne großen Aufwand über die Software konfigurieren.“ jg<br />

www.beckhoff.de<br />

www.ima.de<br />

Details zur Twinsafe-SC-Technologie von Beckhoff:<br />

hier.pro/wXqOL<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 55


AUTOMATISIERUNG<br />

MESSTECHNIK & SENSOREN<br />

Hochgenaue Messverfahren für die Weltraumforschung<br />

Bewährungsprobe unter<br />

extremen Umweltbedingungen<br />

Das Weltall fasziniert die Menschheit seit jeher. Um es bis in die Tiefen erforschen zu können, werden<br />

innovative Sensorlösungen benötigt. Deshalb haben KRP Mechatec und Micro-Epsilon Messtechnik<br />

ein hochgenaues, kapazitives Messverfahren zur Verformungsmessung unter den extremen Umwelt -<br />

bedingungen des Weltraums entwickelt.<br />

Norbert Reindl, Gruppenleiter Entwicklung kapazitive Sensorik, Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG,<br />

Ortenburg, und Dr.-Ing. Christoph Zauner, technischer Leiter, KRP Mechatec GmbH, Garching bei München<br />

KRP Mechatec hat in Zusammenarbeit mit dem<br />

Sensorikspezialisten Micro-Epsilon eine Messplattform<br />

zur hochgenauen Thermalverformungsmessung<br />

von Raumfahrtkomponenten entwickelt<br />

Die KRP Mechatec GmbH ist ein Ingenieurdienstleister, der sich<br />

auf Struktur-Design, -Analyse und -Tests auf dem Gebiet der<br />

Luft- und Raumfahrt sowie auf Fusionsforschungseinrichtungen<br />

spezialisiert hat. In Zusammenarbeit mit dem Sensorikspezialisten<br />

Micro-Epsilon hat er nun eine Messplattform zur hochgenauen Thermalverformungsmessung<br />

von Raumfahrtkomponenten entwickelt:<br />

Die experimentelle Verifikation thermoelastisch stabiler Strukturen<br />

erfordert eine Messplattform mit einer um ein Vielfaches höheren<br />

Thermostabilität, als sie von den zu untersuchenden Komponenten<br />

nachzuweisen ist. Um das Messergebnis nicht durch eine Verformung<br />

der Messplattform zu verfälschen, ist deshalb der Einsatz von<br />

thermisch äußerst stabilen Sensoren und von ULE-Materialien (ultra<br />

low expansion) wie Clearceram und Zerodur notwendig. Es handelt<br />

sich dabei um Glaskeramiken, die eine besonders niedrige thermische<br />

Ausdehnung und Längenstabilität aufweisen. Dadurch eigenen<br />

sie sich für anspruchsvolle Anwendungen in der Präzisionsmesstechnik<br />

sowie der Astronomie.<br />

Exakte Positionsbestimmungen<br />

Eine der Messaufgaben der Plattform gilt der Bestimmung<br />

der thermischen Ausdehnung bei Sternen -<br />

sensorträgern. Dabei handelt es sich um optische<br />

Messinstrumente auf Basis von CCD-Elementen oder<br />

anderen optischen Sensoren. Ihre Aufgabe ist die<br />

Suche und Richtungsbestimmung von hellen Himmelskörpern.<br />

Für die Raumfahrt sind Sternensensoren<br />

von hoher Bedeutung, da sie zur Bestimmung der<br />

Fluglage und Lageregelung notwendig sind. Auch<br />

Satelliten nutzen beispielsweise den Sternenhimmel,<br />

um sich im Raum zu orientieren. Sternensensoren<br />

müssen demnach mikrometergenaue Messergebnisse<br />

liefern, um daraus exakte Positionsbestimmungen<br />

im Weltraum generieren zu können. Und auch die Träger,<br />

auf denen Sternensensoren montiert werden, dürfen<br />

keinerlei thermischen Verformungen ausgesetzt<br />

sein. Das Verhalten des eingesetzten Materials wird<br />

daher über hochpräzise kapazitive Sensoren zur Weg-,<br />

Abstands- und Positionsmessung von Micro-Epsilon geprüft.<br />

Die Träger haben in etwa die Form eines großen „M“. Links, rechts<br />

und mittig ist je ein Sternensensor montiert. Diese äußeren Sensoren<br />

sind jeweils auch nach außen geneigt, während der in der Mitte<br />

platzierte Sensor senkrecht nach oben zeigt. Während des Nachweistests<br />

befinden sich an jeder Halterung fünf kapazitive Sensoren,<br />

die in x-, y- und z-Richtung eine mögliche Verdrehung der Plattformen<br />

im μrad-Bereich erkennen – zur Veranschaulichung: 1 μrad<br />

entspricht einer Verschiebung von 1 μm bei 1 m Hebelarm. Tests der<br />

Messplattform haben eine Stabilität der Rotationsmessung an den<br />

Referenzflächen von


Das Verhalten des eingesetzten<br />

Materials wird über hochpräzise<br />

kapazitive Sensoren zur Weg-,<br />

Abstands- und Positionsmessung geprüft<br />

Bild: Micro-Epsilon<br />

Würde sollte kein<br />

Konjunktiv sein.<br />

Kapazitive Sensoren<br />

PLUS<br />

Jeder Mensch hat das Recht<br />

auf ein Leben in Würde.<br />

brot-fuer-die-welt.de/wuerde<br />

Das kapazitive Messverfahren basiert auf<br />

dem Prinzip eines idealen Plattenkondensators.<br />

Die Gesamtkapazität ändert sich, wenn<br />

sich der Abstand zwischen den Platten, also<br />

Sensor und Messobjekt, verschiebt. Wird<br />

ein Wechselstrom mit konstanter Frequenz<br />

und konstanter Amplitude durch den Sensorkondensator geschickt, so<br />

ist die Amplitude der Wechselspannung am Sensor proportional zum<br />

Abstand des Messobjekts. Die Abstandsänderung wird im Controller<br />

erfasst, aufbereitet und das Ergebnis lässt sich über verschiedene<br />

Ausgänge ausgeben. Weg, Abstand und Position können so präzise im<br />

Nanometerbereich vermessen werden. Da das Messsystem nicht nur<br />

vom Abstand abhängt, sondern auch auf eine Änderung des Dielektrikums<br />

im Messspalt reagiert, sollte die Umgebung für herkömmliche<br />

kapazitive Sensoren sauber und trocken sein.<br />

Differenzdrucktransmitter<br />

im Lego-Format<br />

www.amsys.de<br />

SENSOR + TEST • Halle 1 • Stand 340<br />

ansteigen. Darüber hinaus herrscht statt der Erdatmosphäre ein<br />

Vakuum. Technologie, die bei Raumfahrtmissionen eingesetzt wird,<br />

muss diesen extremen Bedingungen standhalten. Das Material<br />

sollte sich beispielsweise nicht thermisch ausdehnen sowie möglichst<br />

ausgasungsfrei und strahlungsbeständig sein. In Bezug auf<br />

die Messtechnik sind drei Faktoren entscheidend: Robustheit,<br />

Zuverlässigkeit und eine lange Lebensdauer. Diese Anforderungen<br />

stellen insbesondere präzise Sensoren vor hohe Herausforderungen.<br />

Kapazitive Sensoren von Micro-Epsilon eignen sich besonders<br />

gut für Messaufgaben dieser Art unter extremen Bedingungen. Aufgrund<br />

ihrer innovativen Technologie liefern sie auch bei extremen<br />

Temperaturen Messwerte bis in den Nanometerbereich und eignen<br />

sich für Einsätze bei Tiefsttemperaturen oder im Ultrahochvakuum<br />

bis hin zu staubigen Industrieumgebungen oder Reinraumanwendungen.<br />

Die kapazitiven Sensoren des Sensorikspezialisten sind<br />

zudem langzeitstabil, weil keine Komponenten verbaut sind, die die<br />

Lebensdauer einschränken. Eine weitere Stärke ist die Kombina -<br />

tionsvielfalt: Jeder kapazitive Sensor kann ohne aufwändige Kalibrierung<br />

mit einem beliebigen Controller von Micro-Epsilon verwendet<br />

werden.<br />

ik<br />

www.micro-epsilon.de<br />

www.krp-mechatec.de<br />

FISCHER FREEDOM SERIES<br />

EASY MATING | EASY CLEANING | EASY INTEGRATION<br />

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Sensor + Test 2019<br />

Halle 5, Stand 5-339<br />

Weitere Details zu den kapazitiven<br />

Sensoren von Micro-Epsilon:<br />

hier.pro/lW4u1<br />

Messe Sensor+Test: Halle 1, Stand 320<br />

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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 57


AUTOMATISIERUNG<br />

ELEKTROTECHNISCHE BAUELEMENTE<br />

Gewebebandkabel als Alternative zu klassischen Lösungen<br />

Textiler Geheimtipp<br />

Kundenspezifisch ausgelegte Gewebebandkabel können eine technisch wie wirtschaftlich attraktive<br />

Alternative zu konventionellen Flachleitungen und aufwendigen Schleppketten bilden. Die bei TKD<br />

Kabel in einem Webprozess hergestellten textilen Bandkabel garantieren die Packungsdichte sowie<br />

eine klare Zuordnung der im Gesamtverbund integrierten Komponenten.<br />

Christian Hohnen, Leiter Marketing, TKD Kabel GmbH, Nettetal<br />

Beim Webprozess von Gewebebandkabeln verlaufen elektrische<br />

Leitungen, dünne Rundkabel oder Schläuche wie Kettfäden in Längs -<br />

richtung und textile Garne quer dazu lassen ein Gewebe entstehen<br />

Im Geräte- und Anlagenbau geht der Trend zu immer mehr Funktionalität,<br />

die auf immer weniger Raum untergebracht werden<br />

muss. Packungsdichte lautet der Schlüsselbegriff. Gefragt sind kompakte<br />

und oft kundenspezifisch ausgelegte Kabel- oder Anschlusssysteme,<br />

die neben einer Vielzahl von elektrischen Verbindungen für<br />

Strom und Daten weitere Komponenten wie Lichtwellenleiter oder<br />

Medienschläuche umfassen. Unter dem Strich sollen sich die hochintegrativen<br />

Systeme schnell und sicher installieren lassen und für<br />

eine verlässliche Grundordnung der Einzelkomponenten sorgen.<br />

Während hier klassischerweise Rund-, Flach- oder Bandkabel – häufig<br />

mit hybriden Aufbauten und/oder in Kombination mit Energieführungsketten<br />

– zum Einsatz kommen, gibt es für viele Anwendungen<br />

eine smarte und oft übersehene Alternative. Gewebebandkabel,<br />

seit langem bekannt, jedoch (noch) relativ wenig verbreitet, bieten<br />

als anwendungsspezifische Systemlösungen spannende Alterna -<br />

tiven mit hoher Wirtschaftlichkeit. Sie können somit eine echte<br />

Bereicherung sein, wenn es um die kosteneffektive Integration und<br />

Installation unterschiedlicher Verbindungselemente geht.<br />

Kompakt und ohne Wärmeeinwirkung verarbeitet<br />

Die Herstellung eines gewebten Bandkabels entspricht im Prinzip<br />

einer schmalen Stoffbahn, bei der verschiedene elektrische Leitungen,<br />

dünne Rundkabel, Lichtwellenleiter oder auch Schläuche wie<br />

Kettfäden in Längsrichtung verlaufen, während quer dazu textile<br />

Bild: TKD Kabel<br />

Garne ein kompaktes Gewebe entstehen lassen. Die Nutzung der<br />

traditionellen Fertigungstechnik Weben erlaubt dabei die Herstellung<br />

von individuellen Bandkabel-<strong>Konstruktion</strong>en. Anders als etwa<br />

bei der Realisierung eines speziellen Flachkabels, bei dem relativ<br />

hohe Kosten für Spritzgussformen und Rüstzeiten anfallen, erfordert<br />

das Weben keinerlei spezielle Werkzeuge oder Vorrichtungen.<br />

Problemlos können so bei TKD Kabel auch kleinere Fertigungslose<br />

oder Prototypen realisiert werden.<br />

Im Gegensatz zu laminierten Flachleitungen oder Rundkabeln mit<br />

extrudierter Außenhülle werden die Elemente des gewebten Kabel-<br />

Bandes zudem ganz ohne Wärmeeinwirkung verarbeitet. Entsprechend<br />

können empfindliche und wenig warmfeste Elemente – etwa<br />

Lichtwellenleiter, Schläuche, dünne Kabel, etc. – beliebig angeordnet<br />

werden. Dies bedeutet jede Menge Flexibilität bei der konkreten<br />

Auslegung der Leitung. Darüber hinaus bleiben die Mindestbiegeradien<br />

der verwebten Elemente im gewebten Verbund unverändert<br />

erhalten.<br />

Gesamtbreiten von bis zu 800 mm<br />

Fertigungstechnisch lassen sich Gewebebandkabel bis zu einem<br />

Elementdurchmesser von 16 mm und einer Breite von 180 mm<br />

herstellen. Durch zusätzliches Vernähen oder Vernieten einzelner<br />

Gewebebänder können Gesamtbreiten bis zu 800 mm realisiert werden.<br />

Beim Webvorgang werden den Leitungen und/oder Elementen<br />

lediglich Fäden oder Garne hinzugefügt – weder Folien, wie beim<br />

Laminieren, noch extrudierte Isolierhüllen sind erforderlich. Dadurch<br />

verändert sich das Gewicht und das Volumen des fertigen Gewebebandkabels<br />

nur minimal.<br />

Einen weiteren Vorteil kann die ideale Wärmeableitung bilden: Da im<br />

textilen Verbund kein unmittelbarer Materialschluss zwischen den benachbarten<br />

Elementen besteht erfolgt keine thermische Belastung.<br />

Damit ist auch die Übertragung hoher Ströme oder eine Reduzierung<br />

der Querschnitte bei gleicher Stromstärke möglich. Und auch seine<br />

hohe Biegewechselverträglichkeit spricht für den textilen Kabelverbund,<br />

da sich die benachbarten Elemente frei innerhalb des Gewebes<br />

gegeneinander bewegen können. Somit erlaubt der Gewebeverbund<br />

die Herstellung von besonders elastischen Elementbandstrukturen.<br />

Unkritisch ist auch die Verformbarkeit über mehrere Achsen:<br />

Durch den Einsatz von gezwirnten Webgarnen ist der Abrieb selbst<br />

bei sehr dynamischen Bewegungen praktisch ausgeschlossen.<br />

Genaue Abstimmung auf das Anforderungsprofil<br />

Bei der Feinabstimmung der textilen Anschlussleitungen greifen<br />

Parameter wie die passgenaue Wahl des Webgarns oder die individuelle<br />

Einstellung des Fertigungsverfahrens. Dabei erfolgt die Auswahl<br />

58 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


ELEKTROTECHNISCHE BAUELEMENTE<br />

AUTOMATISIERUNG<br />

Beispielsweise in großen Konzertsälen<br />

können Spiralleitungen auf textiler Basis<br />

Vorteile bieten, da sie sich sanft und<br />

geräuschlos ausziehen und ablegen lassen<br />

bei denen das Leitungssystem über gezielte Aussparungen im Gewebegeflecht<br />

schnell und sicher im Aufzugsschacht fixiert wird – Stockwerk<br />

für Stockwerk.<br />

Bild: TKD Kabel<br />

des Webgarnes abhängig vom jeweiligen Anforderungsprofil. Werden<br />

etwa besonders zugfeste Kettfäden eingesetzt, sorgt dies für eine<br />

optimale Zugentlastung der Einzeladern im verwebten Kabelverbund.<br />

Elektrisch halbleitend ausgeführte Webgarne ermöglichen ihrerseits<br />

eine verlässliche Ableitung statischer Elektrizität aus den Verbindungselementen<br />

– interessant etwa bei schnell bewegten Kabeln,<br />

wie sie beispielsweise in Chip-Handlern eingesetzt werden.<br />

Gezielt in das Band eingefügte Kettfäden sorgen für klar definierte<br />

Abstände zwischen benachbarten Adern und unterstützen so die<br />

Störsicherheit der individuell konzipierten Systemleitung. Auch<br />

die genaue Auslegung der Fertigungsparameter entscheidet über die<br />

praktische Performance. Zu den Stellschrauben zählt etwa die Straffung<br />

des in Querrichtung laufenden Schussfadens. Je straffer diese<br />

Auslegung erfolgt, umso mehr kann das Gewebebandkabel selbsttragend<br />

ausgeführt werden. Dadurch kann man auf kurzen Distanzen<br />

von bis 2 m problemlos auf den sonst notwendigen Einsatz von aufwendigen<br />

und teuren Schlepp- oder Energieführungsketten verzichten.<br />

Darüber hinaus ist es möglich, durch ‚backing weaves‘, ein textiles<br />

Zwischengewebe, eine zusätzliche Zugentlastung zu realisieren.<br />

Das Trägergewebe selbst kann dabei für die Montage genutzt werden.<br />

So wurden Gewebebandkabel für den Aufzugsbau entwickelt,<br />

Kreisrund gewebt<br />

Eine besondere Einsatzform bilden spiralisierte Gewebebandkabel,<br />

die in moderner Bühnentechnik zum Einsatz kommen. Genutzt werden<br />

die textilen Leitungssysteme dort für vertikale Auszugslängen<br />

von maximal 9 m. Während klassische Spiral-Rundkabel aufgrund<br />

der Kombination aus hohem Gewicht und Gravitationskraft hier im<br />

Nachteil sind, bieten sich die Gewebebandkabel bei Anwendungen<br />

dieser Art oft geradezu an. Dabei bietet die Webtechnik den Vorteil,<br />

dass neben geraden Bahnen auch kreisrund gewebt werden kann.<br />

Das Ergebnis sind besonders agile Auszugsleitungen auf textiler<br />

Basis, die sich sanft und praktisch geräuschlos ausziehen und<br />

ablegen lassen.<br />

Abschließend lässt sich festhalten, dass Gewebebandkabel so individuell<br />

sind, wie das Spektrum ihrer Anwendungen. Egal ob Handling,<br />

Anlagen- und Gerätebau, Bühnentechnik oder Aufzugsbau – jeder<br />

Einsatz erfordert eine passgenaue und spezifische Lösung. Dabei<br />

werden die Einzelkomponenten, die für das Gesamtsystem benötigt<br />

werden und in dem textilen Verbund unterzubringen sind, exakt festgelegt.<br />

Entsprechend sind <strong>Konstruktion</strong> und Fertigung der Gewebebandkabel<br />

dem Geschäftsfeld Connectivity von TKD Kabel zuge -<br />

ordnet, das sich gezielt mit maßgeschneiderten Sonderlösungen,<br />

anschlussfertigen Kabelsystemen oder auch Baugruppen befasst. ik<br />

www.tkd-kabel.de<br />

Details zum Leistungsspektrum<br />

von TKD Connectivity:<br />

hier.pro/pDRCx<br />

Gibt es e-ketten ® , die ich ohne<br />

Werkzeug öffnen kann?<br />

Eine neue E4 Serie<br />

Im Handumdrehen geöffnet – Weltneuheit: E4Q<br />

Alle technischen Vorteile für lange Lebensdauer, hohe Stabilität und Modularität der<br />

Serie E4.1. Der Clou: die Kette lässt sich werkzeuglos öffnen/schließen. Optional auch<br />

mit intelligenter Verschleißüberwachung für vorausschauende Wartung. igus.de/E4Q<br />

motion plastics ® ... for longer life<br />

Tel. 02203-9649-800 info@igus.de<br />

Besuchen Sie uns: Stage|Set|Scenery, Berlin – Halle 21 Stand 112 | FabCon 3.D/Rapid.Tech, Erfurt – Halle 2 Stand 807<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 59


Längen- und Winkelmessgeräte<br />

Neues Sicherheitskonzept der Messgeräte von Amo<br />

Richtig gute<br />

Verbindungen<br />

Distribution und Fertigung von Spezial- & Standardkabel-Lösungen.<br />

Kundenspezifi sche Sonderkonstruktionen<br />

auch in kleinen Chargen.<br />

Gerne erreichen Sie uns unter:<br />

info @ kabeltronik.de | www.kabeltronik.de<br />

Hochspannungstest<br />

Tester<br />

Um den steigenden Anforderungen an die<br />

funktionale Sicherheit von Komponenten im<br />

Maschinen- und Anlagenbau gerecht zu werden,<br />

hat Amo seine absoluten Längen- und<br />

Winkelmessgeräte jetzt nach den Normen<br />

EN ISO 13849-1 sowie EN/IEC 61508 zertifizieren<br />

lassen. Damit sind die Geräte in den<br />

entsprechenden Ausführungen sowohl in Anwendungen<br />

bis PL d (Kategorie 3) als auch in<br />

Anwendungen bis SIL 2 (Safety Integrity<br />

Level) einsetzbar. Maschinenbauer können<br />

somit alle Vorteile der seriellen Datenübertragung<br />

auch in diesen Sicherheitsapplikationen<br />

nutzen. Das Sicherheitskonzept der Messgeräte<br />

basiert auf zwei voneinander unabhängigen,<br />

im Geber erzeugten Positionswerten<br />

und zusätzlichen Fehlerbits, die über eine sichere<br />

bidirektionale EnDat-2.2- oder eine<br />

Drive-CLiQ-Schnittstelle an einen sicheren<br />

Master übertragen werden. Der Master übernimmt<br />

verschiedene Überwachungsfunktionen,<br />

mit deren Hilfe Fehler im Messgerät<br />

oder in der Datenübertragung festgestellt<br />

werden können. Zu diesen Funktionen zählt<br />

unter anderem ein Vergleich der beiden übermittelten<br />

Positionswerte auf Plausibilität. Im<br />

Anschluss an die Überprüfung der Werte<br />

stellt der Master die Daten für die sichere<br />

Steuerung bereit. Diese überwacht die Funktionalität<br />

des Messgeräts durch periodisch<br />

ausgelöste Tests. Da die sicherheitsrelevanten<br />

Informationen in sogenannten Zusatzinformationen<br />

hinterlegt werden, können sie<br />

im Regelbetrieb der Messgeräte verarbeitet<br />

werden. Neben einer sicheren Datenübertragung<br />

muss auch die sichere mechanische<br />

Anbindung des Messgerätes an die Maschine<br />

gewährleistet sein. Daher hat der Hersteller<br />

für seine absoluten Längen- und Winkelmessgeräte<br />

einen mechanischen Fehlerausschluss<br />

entwickelt und über eine Baumusterprüfung<br />

bestätigen lassen.<br />

jg<br />

www.amo-gmbh.de<br />

Bild: AMO<br />

Gehäuse/Komponenten<br />

UL-zugelassene Lütze-M12-Industriesteckverbinder<br />

■ Prüfstrom 40 A<br />

■ DC 20 V – 15 kV<br />

■ AC 20 V – 10 kV<br />

Schaltmatrix<br />

■ Bis 64 Kanäle<br />

■ Automatisch steuerbar<br />

■ Modulare Bauweise<br />

info@telemeter.de · www.telemeter.info<br />

Wir liefern Lösungen…<br />

Bild: Lütze<br />

Die M12-Steckverbinder wurden um Versionen<br />

mit UL-Zulassung (cURus) ergänzt, die<br />

die Sicherheitsanforderungen des nordamerikanischen<br />

Markts erfüllen. Die M12-Steckver-<br />

binder mit Push-In-Technologie bieten für viele<br />

Schaltschrank-, Maschinen- und Anlagenbauer<br />

Vorteile bei der schnellen und fehlerfreien<br />

Verdrahtung konfektionierter Leitungen.<br />

Durch werkzeugfreies und direktes Stecken,<br />

ohne vorheriges Öffnen der Kontaktstelle<br />

ist eine schnelle Verdrahtung garantiert.<br />

Dank der Push-In-Technologie sind die<br />

Einsteckkräfte sehr gering, was den Anschluss<br />

deutlich vereinfacht. Im Gegensatz<br />

dazu sind die Auszugskräfte um so höher, sodass<br />

alle Verbindungen ein hohes Maß an<br />

Verdrahtungssicherheit garantieren. Je nach<br />

Anwendung, eignen sich die M12-Steckverbinder<br />

zur Übertragung von Signalen, Daten<br />

und Leistung in verschiedenen Ausführungen,<br />

entweder mit geradem Stecker oder gewinkelt,<br />

alternativ geschirmt und ungeschirmt.<br />

Die gewinkelte Version erlaubt eine<br />

Positionierung des Kabelabganges gegenüber<br />

dem Polbild in 45°-Schritten.<br />

ge<br />

www.luetze.de<br />

60 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


Messtechnik & Sensoren<br />

Piezoelektrischer Kraftsensor von Kistler<br />

Mit einem Messbereich von bis zu 450 kN in<br />

der z-Achse und 100 kN in der x- und y-Achse<br />

verfügt der wohl größte 3-Komponenten-<br />

Kraftsensor der Welt, Typ 9397C von Kistler,<br />

über eine große Messkapazität. Piezoelektrische<br />

3-Komponenten-Kraftsensoren werden<br />

in der Industrie für das Messen dynamischer<br />

und quasi-statischer Zug- und Druckkräfte<br />

eingesetzt. Dank einer hohen Eigenfrequenz,<br />

die sich aus ihrer hohen Steifigkeit ergibt, ermöglichen<br />

diese Sensoren das präzise und<br />

zuverlässige Messen kleinster dynamischer<br />

Änderungen sehr großer Kräfte in allen drei<br />

Richtungen. Die Sensoren werden kalibriert<br />

und vorgespannt geliefert und sind nach korrekter<br />

Montage sofort einsetzbar. Ein typi-<br />

scher Anwendungsbereich<br />

ist das Messen<br />

des Aufpralls von Flugzeugfahrwerken<br />

auf<br />

der Landebahn. Im<br />

Rahmen des sogenannten<br />

„Landing Gear Drop Tests“ werden<br />

die Kräfte simuliert, die während der Landung<br />

auf das Flugzeugfahrwerk wirken. Hierfür<br />

wird das gesamte Fahrwerk in einem Fallturm<br />

angehoben, das Rad beschleunigt und<br />

schließlich auf die Sensorik fallen gelassen.<br />

Um die Kräfte von 900 kN Fz und 400 kN Fx/y<br />

gleichzeitig messen zu können, werden vier<br />

Sensoren in einem Dynamometer verbaut. jg<br />

www.kistler.com<br />

Bild: Kistler<br />

Energieführungskette<br />

EASYTRAX<br />

In weniger als<br />

1 Sekunde<br />

bis zu<br />

1 Meter<br />

befüllen<br />

SCHNELLE LEITUNGSBELEGUNG:<br />

Kabel, Schläuche & Co.<br />

einfach eindrücken<br />

HOHER BEFÜLLUNGSGRAD:<br />

Mehr Platz im Innenraum durch<br />

seitlich schwenkende Lamellenbügel<br />

Gehäuse/Komponenten<br />

Hochwertige Telemeter-Leitungen<br />

2K-TECHNOLOGIE:<br />

Harter Kettenkörper,<br />

fl exibles Filmscharnier<br />

Telemeter Electronic bietet silikonfreie, temperaturstabile<br />

und besonders dünne Hochspannungslitzen<br />

für kritische Bedingungen<br />

an. Beispielsweise hat die silikonfreie Litze<br />

Art.-Nr. 45307 einen Durchmesser von nur<br />

1,5 mm und dennoch kann sie bei Spannun-<br />

Bild: Telemeter Electronic<br />

gen bis 20.000 V DC eingesetzt werden.<br />

Dar über hinaus hält sie Umgebungstemperaturen<br />

bis +200 °C stand. Je nach Umgebungsbedingungen<br />

werden in Hochspannungs-Anlagen<br />

oder -Systemen unterschiedliche<br />

Anforderungen an die Verkabelung gestellt.<br />

Wenn zudem Platzmangel besteht, ist<br />

das wichtigste Kriterium der Kabel-Außendurchmesser.<br />

Bei niedrigen aber auch hohen<br />

Umgebungstemperaturen ist die Wahl des<br />

Isolationsmaterials ausschlaggebend. Zudem<br />

sind bei Anwendungen im Vakuum Isolationsarten<br />

erwünscht, welche silikonfrei und ausgangsarm<br />

sind.<br />

ik<br />

www.telemeter.info<br />

Gehäuse/Komponenten<br />

Schmersal-Schalterplattform<br />

Bild: K.A. Schmersal<br />

Die modulare Schaltgeräte-Baureihe HDS in<br />

IP66/67 für die Schwerindustrie vereint verschiedene<br />

Funktionen auf einer Plattform.<br />

Basis bildet das Gehäusekonzept, das aus<br />

zwei Varianten besteht. Die Kunststoffvariante<br />

ist beständig gegenüber aggressiven Medien,<br />

die robuste Graugussvariante bietet<br />

sich beispielsweise für den Einsatz im Bergbau<br />

an. Der Not-Halt ist als Seilzugnotschalter<br />

und für die Positionsüberwachung ausgeführt.<br />

Der Basisschalter der Positionsüberwa-<br />

chung kann mit unterschiedlichen<br />

Betätigungselementen<br />

erden. Alle Grundvarianten<br />

können optional<br />

an den Dupline-Installationsbus<br />

oder an AS-I-Safety angeschlossen<br />

werden, Die Schaltgeräte erfüllen<br />

CE, UL, CCC (China), EAC (Russland), Ex, IE-<br />

CEx sowie INMETRO.<br />

ik<br />

www.schmersal.com<br />

Mehr Infos<br />

über unsere<br />

EasyTrax<br />

kabelschlepp.de<br />

Fon: +49 (0) 2762/4003-0<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 61


AUTOMATISIERUNG<br />

NEWS<br />

Highspeed-3D-Scanner<br />

Sensor von GOM beschleunigt Produktionsprozess<br />

Atos 5 ist ein Highspeed-3D-Scanner, der mit<br />

Kamerasensoren und Mess- und Projektionstechnologie<br />

ausgestattet ist. Indem das System<br />

schnell und präzise dreidimensionale<br />

Messdaten liefert, können <strong>Konstruktion</strong>sund<br />

Fertigungsabläufe optimiert und verkürzt<br />

werden. Der Scanner ist in zwei Varianten erhältlich<br />

und erfasst 8 oder 12 Mio. Punkte pro<br />

Messung. Vollflächige 3D-Messdaten ermöglichen<br />

eine umfassende Prozess- und Qualitätskontrolle,<br />

indem der 3D-Scanner versteckte<br />

Fehler visualisiert und damit den Produktionsprozess<br />

beschleunigt. Die helle<br />

Bild: GOM<br />

Lichtquelle des Scanners basiert auf schmalbandigem,<br />

blauen LED-Licht. Selbst bei störendem<br />

Umgebungslicht liefert der 3D-Scanner<br />

auf diese Weise präzise, rückverfolgbare<br />

3D-Oberflächendaten. Mithilfe des Triple-<br />

Scan-Prinzips werden schwer zugängliche<br />

Objektbereiche in kurzen Messzeiten erfasst.<br />

Das System zeigt seine Stärke insbesondere<br />

bei der Messung von unkonventionellen und<br />

glänzenden Oberflächen, feinen Strukturen<br />

und Kanten. Der Scanner verfügt über eine<br />

schnelle Datenübertragung durch Lichtwellenleiterkabel.<br />

In Kombination mit einer intelligenten<br />

Sensorkommunikation und der Umgebungsunabhängigkeit<br />

führt dies zu einem<br />

sich selbstüberwachenden und in der Produktionsumgebung<br />

einsetzbaren System. jg<br />

www.gom.com<br />

Optoelektronik<br />

Miniatursensor von Contrinex<br />

Bild: Contrinex<br />

In manchen Anwendungen sind die Bauräume<br />

so eng, dass photoelektrische Sensoren<br />

keinen Platz darin haben. Oft werden deshalb<br />

Lichtwellenleiter genutzt. Contrinex hat ei-<br />

nen photoelektrischen Sensor mit nur 4 mm<br />

Durchmesser oder M5-Gewinde entwickelt,<br />

der sich für die Erkennung von Kleinteilen in<br />

Anwendungen an Robotern, Greifern und<br />

Kleinförderern in den Bereichen Verpackung,<br />

Logistik, Montage und Automatisierung eignet.<br />

Alle Komponenten des Miniatursensors,<br />

von der aktiven Lichtquelle mit Optik über die<br />

Auswertelektronik bis hin zur IO-Link-Anbindung,<br />

sind in einem robusten Edelstahlgehäuse<br />

zusammengefasst. Große, vorkalibrierte<br />

Erfassungsbereiche von 12, 24, 60 oder<br />

120 mm bei Lichttasterausführung (LTR-Version)<br />

und bis zu 600 mm in der Version als<br />

Einweglichtschranke (LLR-Version) erlauben<br />

eine einfache Installation. Die optoelektronischen<br />

Miniatursensoren arbeiten mit sichtbarem<br />

Rotlicht (630 nm), was die Justage vereinfacht.<br />

Die per IO-Link einstellbare Schaltfrequenz<br />

von 500 Hz bis 2,5 kHz ermöglicht<br />

es der integrierten Auswertelektronik, auch<br />

bei hohem Durchsatz zum Beispiel Drähte sicher<br />

zu detektieren. Das zylinderförmige,<br />

mechanisch sehr robuste Edelstahlgehäuse<br />

aus V2A in Schutzart IP67 lässt sich bei der<br />

4-mm-Durchmesser-Variante bündig einbauen<br />

oder auch als M5-Variante bündig einschrauben.<br />

Die Versorgungsspannung liegt<br />

im Bereich von 10 bis 30 VDC. Die zulässigen<br />

Einsatztemperaturen liegen zwischen -25<br />

und +65 °C.<br />

jg<br />

www.contrinex.de<br />

Sensorik<br />

Reflex-Array-Sensoren von Sick<br />

RAY10 und RAY26 sind die Produktfamilien<br />

der Reflex-Array-Sensoren von Sick. Die Sensoren<br />

arbeiten mit einem 2D-Lichtband, das<br />

es ermöglicht, flache und lagetolerante Objekte<br />

auf Fördersystemen sicher zu erfassen.<br />

Dadurch sparen sie bis zu 50 % des Installations-<br />

und Kostenaufwands, wie er bei Lichtgitter-Lösungen<br />

oder Mehrfach-Lichtschranken<br />

entsteht. Die kompakte RAY10 und die<br />

performanceorientierte RAY26 sind auf unterschiedliche<br />

Einbau- und Detektionsbedingungen<br />

spezifiziert und können Objekte mit Kantenhöhen<br />

zwischen 3 mm und 10 mm erkennen.<br />

Dadurch bieten sie eine hohe Montageflexibilität<br />

für unterschiedlichste Detektions-<br />

und Einbausituationen. In KEP-Hubs und Distributionszentren<br />

bewähren sich die RAY10<br />

und RAY26 als zuverlässige, integrationsfreundliche<br />

und wirtschaftliche Sensorlösungen<br />

zur Erfassung von Polybags und Versandtaschen<br />

– wie sie von Versendern zur Frachtkostenminimierung<br />

immer öfter verwendet<br />

werden – sowie von Zeitschriften und anderen,<br />

flachen Poststücken und lagetoleranten<br />

Objekten. Das 2D-Lichtband der RAY10 und<br />

RAY26 eignet sich in der Intralogistik zudem<br />

ideal zur Detektion von unterschiedlich hohen<br />

Paletten, zur Detektion von Objekten mit<br />

perforierten Oberflächenstrukturen sowie<br />

zum Erkennen von flachen und lagetoleranten<br />

Objekten vor Wäge- oder Etikettiersystemen<br />

– denn der alleinige Einsatz von Lichtschranken<br />

mit einem punktförmigen Lichtstrahl<br />

führt oft zu Mehrfachschaltungen bei<br />

diesen kritischen Objekten.<br />

ge<br />

www.sick.de<br />

Bild: Sick<br />

62 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


NEWS<br />

AUTOMATISIERUNG<br />

Servoregler und -motoren<br />

Antriebslösungen von Kollmorgen für die Digitalisierung<br />

Kollmorgen präsentierte kürzlich mit den<br />

Servoreglern AKD2G und den Servomotoren<br />

AKM2G Antriebslösungen, deren Richtung<br />

klar in Richtung Digitalisierung zeigt. Die Spezialisten<br />

legen damit einen Schwerpunkt auf<br />

die vernetzte Automation innerhalb immer<br />

intelligenterer Fertigungen. Mehr Drehmoment,<br />

Leistung, Energieeffizienz, Flexibilität<br />

und Sicherheit: Das sind die fünf Faktoren<br />

auf dem Weg zur Digitalisierung der Antriebstechnik.<br />

Die zweite Generation der Servo -<br />

antriebe des Herstellers punktet hier etwa<br />

mit ihrer gesteigerten Leistungsdichte, ver-<br />

bindet Motorendaten mit der Cloud und lässt<br />

sich dank Offenheit direkt in bestehende<br />

Automatisierungsstrukturen einbinden. Auch<br />

aus dem Blickwinkel der Sicherheitstechnik<br />

stehen die Zeichen auf Digitalisierung – Stichwort<br />

Mensch-Maschine-Kollaboration. Diese<br />

reduziert sich nicht mehr nur auf die Robotik<br />

in Gestalt präziser Antriebstechnik für Cobots.<br />

Kollaborationen erobern sich ebenfalls<br />

ihren Weg im innerbetrieblichen Materialfluss<br />

– belegt durch die zunehmende Anzahl<br />

fahrerloser Transportsysteme.<br />

jg<br />

www.kollmorgen.com<br />

Bild: Kollmorgen<br />

Frequenzumrichter<br />

Umrichter von Sieb & Meyer mit Schutzart IP54<br />

Bild: Sieb & Meyer<br />

Sieb & Meyer hat seine Frequenzumrichter-<br />

Serie SD2S um eine Stand-Alone-Ausführung<br />

mit Schutzart IP54 erweitert. Das luftgekühlte<br />

Modell des Frequenzumrichters hat eine<br />

Netzspannung von 5 kVA@3 × 400 VAC und<br />

ist als Seriengerät seit dem ersten Quartal<br />

2019 verfügbar. Die Abmessungen des Gerätes<br />

sind mit 107, 413 und 315,5 mm<br />

(B × H × T) kompakt. Flexible Kabeldurchlässe<br />

ermöglichen eine einfache Montage mit<br />

vorkonfektionierten Kabeln. Somit ist im Servicefall<br />

auch ein einfacher Gerätetausch ge-<br />

währleistet. Das speziell für Hochgeschwindigkeitsanwendungen<br />

entwickelte Antriebssystem<br />

bewährt sich u. a. in der Werkzeugtechnik<br />

– z. B. im Präzisions-Innenschleifen.<br />

Aber auch Anwendungen wie Turbo-Kompressoren<br />

und Turbo-Vakuumpumpen sind<br />

geeignet für den Frequenzumrichter. Das<br />

System lässt sich per Plug-and-Play integrieren<br />

und ermöglicht hohe Motorleistungen bei<br />

gleichzeitig niedrigen Motortemperaturen. jg<br />

www.sieb-meyer.de<br />

JETZT NOCH MEHR<br />

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Megapixel Sensoren<br />

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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 63


ANTRIEBSTECHNIK<br />

ELEKTROMOTOREN<br />

Für die neuen 300 m 2 großen Kühlsysteme bei Mafresa werden vier WEG-W22-Permanentmagnetmotoren der Energieeffizienzklasse IE4 für<br />

die 160-kW-Kompressoren eingesetzt<br />

Bild: WEG<br />

Schweinefleischproduzent erzielt mit Antriebslösung von WEG Energieeinsparungen bei der Kälteerzeugung<br />

Effiziente Kühlanlage<br />

WEG hat eine neue Lösung für den Betrieb einer Kühlanlage im Werk des spanischen Unternehmens Mafresa geliefert.<br />

Der Schweinefleischproduzent nutzt seine neuen Kühllager für die Lagerung spanischer Wurstspezialitäten,<br />

Schweineschultern und Schinken. Bei der Erweiterung seiner Kühlanlagen setzt das Unternehmen auf eine Lösung<br />

mit W22-Permanentmagnetmotoren der Energieeffizienzklasse IE4 und Frequenzumrichtern CFW11.<br />

Johannes Schwenger, Leiter Produktmanagement Antriebssysteme Niederspannung und Mittelspannung Europa,<br />

WEG Germany GmbH, Kerpen-Türnich<br />

Initium EFJ Asesores, ein WEG-Distributor in der Extremadura,<br />

empfahl Jacinto Redondo S.L., dem Installateur des Kühlsystems<br />

bei Mafresa, den Einsatz von fünf Permanentmagnetmotoren der<br />

W22-Baureihe für die in der Kälteerzeugungsanlage zum Einsatz<br />

kommenden Kompressoren. „Für Unternehmen, die eine industrielle<br />

Kühlung einsetzen, ist es wichtig, dass die Kälteerzeugungs -<br />

anlage mit optimaler Effizienz, oder genauer gesagt, mit einer optimierten<br />

Leistungszahl (Coefficient of Performance, COP) arbeitet. In<br />

der Nahrungsmittelindustrie kann die Kühlung mehr als 80% des<br />

Gesamtbedarfs an elektrischer Energie eines Unternehmens ausmachen.<br />

Darum ist es wichtig, eine Lösung bereitzustellen, die die<br />

Kühlanforderungen aller Abteilungen erfüllt, dabei aber einen möglichst<br />

niedrigen Energieverbrauch ermöglicht“, erläutert Francisco<br />

Javier Álvarez, Ingenieur und Mitgründer des Distributors.<br />

IE4-Permanentmagnetmotoren<br />

Die W22-Permanentmagnetmotoren der Energieeffizienzklasse IE4<br />

erfüllen diese Anforderungen und bestechen vor allem durch ihren<br />

hohen Wirkungsgrad und ein konstantes Drehmoment über den gesamten<br />

Drehzahlbereich hinweg. Außerdem tragen diese Motoren<br />

zu einer Senkung der Wartungskosten, Verbesserung der Nachhaltigkeit,<br />

Erhöhung der Produktivität und Verlängerung der Lebensdauer<br />

der gesamten Anlage bei. In Verbindung mit dem CFW11PM<br />

für die 160-kW- und 75-kW-Kompressoren, sowie den 11-kW- und<br />

22-kW-Frequenzumrichtern CFW700 von WEG, die bei dem Schweinefleischproduzenten<br />

für die Pumpen im Primär- und Sekundarkreislauf<br />

eingesetzt werden, ermöglicht die Lösung dem System die Bereitstellung<br />

einer Kühlleistung von 2000 kW innerhalb kürzester<br />

Zeit. Die Lösung bietet hohe Systemeffizienz mit einer Leistungszahl<br />

von vier (für die Wasserkühlung) und bis zu acht für die Wasserheizung<br />

und garantiert neben einem seh guten Systemwirkungsgrad<br />

auch die erforderliche Leistungs- und Drehmomentbereitstellung.<br />

So kann der Anwender den Energieverbrauch durch ein Fahren<br />

64 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


ELEKTROMOTOREN<br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

Die bei eingesetzte Lösung mit den W22-Permanentmagnetmotoren<br />

umfasst CFW11PM-Umrichter und Synchronmotoren<br />

Bild: WEG<br />

Außerdem lieferte WEG 11-kW- und 22-kW-CFW700-Frequenzumrichter für<br />

das zentrale Kältebedienfeld<br />

Bild: WEG<br />

am optimalen Betriebspunkt des Kompressors auf ein Minimum reduzieren.<br />

Zur Festlegung der Spezifikationen für die Antriebslösung<br />

erstellte der Distributor eine technische Analyse, die Installateur Redondo<br />

Mafresa vorlegte, bevor der Zuschlag für das Projekt erteilt<br />

wurde. In diesem Dokument schlugen der Antriebstechnik-Hersteller<br />

und sein Distributor nicht nur eine völlig neue Lösung vor, sondern<br />

boten darüber hinaus noch einen zusätzlichen Service an, der<br />

das Interesse des Unternehmens an diesem Projekt unterstrich. In<br />

der Studie wurden die jährlichen Energiekosteneinsparungen durch<br />

den Einsatz der vier W22-Permanentmagnetmotoren mit<br />

CFW11PM-Umrichtern für die 160 kW Kompressoren auf 27.400 €<br />

geschätzt. Auf der Grundlage von 5840 Betriebsstunden pro Jahr<br />

würde jede Einheit aus Permanentmagnetmotoren der Energieeffizienzklasse<br />

IE4 mit einer Nennausgangsleistung von 160 kW und<br />

Umrichter bei Betriebsdrehzahlen zwischen 1000 und 3600 min -1<br />

Einsparungen in Höhe von 6850 € erzielen. Auf der Grundlage<br />

dieser Daten würden sich die Investitionskosten innerhalb von circa<br />

18 Monaten amortisieren.<br />

Energieeffizienz war Schlüsselfaktor<br />

„Energieeffizienz war bei dieser Anwendung der Schlüsselfaktor<br />

und die Studiendaten ermöglichten wichtige Einblicke. Die Analyse<br />

zeigte, dass ein konventioneller durchzugsbelüfteter Drehstrom -<br />

asynchronmotor mit Frequenzumrichter nicht die beste Lösung für<br />

diese Anwendung war, da bei der Lösung mit Permanentmagnetmotoren<br />

in IE4 geschätzte Energieeinsparungen zwischen 14 %<br />

und 20 % zu erwarten waren. Außerdem wird das von uns installierte<br />

Überwachungssystem Mafresa in die Lage versetzen, nicht nur<br />

alle Projektierungsdaten und daraus abgeleitetes Einsparpotenzial<br />

zu überprüfen, sondern darüber hinaus auch umfassende Funktionsüberwachungen<br />

des Systems durchzuführen“, sagt Redondo. Nachdem<br />

der Auftrag für das Projekt v erteilt worden war, arbeiteten die<br />

Ingenieure weiter mit Redondo zusammen, um zu gewährleisten,<br />

dass alle Systemkomponenten reibungslos, schnell und effizient installiert<br />

werden konnten. Die Anlage umfasst außerdem einen fünften<br />

W22-Permanentmagnetmotor mit CFW11-Frequenzumrichter<br />

für einen weiteren 75-kW-Kompressor, mit dem Restwärme aus der<br />

Kondensation genutzt und an die Solarthermie-Anlage weitergeleitet<br />

wird, wobei in diesem Falle eine Leistungszahl von fast acht<br />

Punkten erreicht wird. Im Rahmen dieses Projekts lieferte der Distributot<br />

außerdem Schaltereinschübe in offener Bauform von WEG für<br />

das Haupteinspeisefeld und weitere von Autrial (einem Unternehmen<br />

der WEG-Gruppe) hergestellte Schaltschränke, wie eine 12 m<br />

lange Schaltanlage für die Kühleinheit, einen Schaltschrank mit elf<br />

Frequenzumrichtern CFW700 (11 kW), einen weiterer Schaltschrank<br />

als MCC (Motor Control Panel) mit zwei 22-kW-Frequenz umrichtern<br />

CFW700 sowie 22 CFW700 als Einzeleinschübe. Die gesamte Lösung<br />

für die Kälteanlage wurde entsprechend der europäischen<br />

Ökodesign-Richtlinie konzipiert (Richtlinie 2005/32/EU zur Schaffung<br />

eines Rahmens für die Festlegung von Anforderungen an die umweltgerechte<br />

Gestaltung energieverbrauchsrelevanter Produkte).<br />

„Wir sind sehr zufrieden mit der von Initium EFJ Asesores spezi -<br />

fizierten Lösung. Es ist zwar noch zu früh, um eine endgültige Bilanzierung<br />

des projektierten Energieeinsparpotenzials mit realen Betriebsdaten<br />

vorzunehmen, aber wir konnten bereits eine Verbesserung<br />

in unserer Energieeffizienz feststellen. Darüber hinaus zeigte<br />

dieses Projekt die gute Zusammenarbeit zwischen unseren Partnern<br />

Redondo, Initium und WEG. Die Synergieeffekte aus der engen<br />

Zusammenarbeit bei der Montage der Ausrüstung und der elektrischen<br />

Installation waren bemerkenswert“, sagt Alfonso Rodriguez<br />

Valdelomar, Geschäftsführer von Mafresa.<br />

jg<br />

www.weg.net<br />

Details zu den W22-Permanentmagnetmotoren von WEG<br />

(englisch):<br />

hier.pro/2hueS<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 65


ANTRIEBSTECHNIK<br />

ELEKTROMOTOREN<br />

Lineare DC-Servomotoren für flüssige, dynamische und „lebendige“ Bewegungen<br />

Eine Frage der Präzision<br />

Kleinstantriebe leisten heute in den unterschiedlichsten Anwendungen beachtliches. Klein, drehmomentstark,<br />

dynamisch bei präziser Ansteuerung und möglichst geräuschlosem Lauf sind aber nicht nur Anforderungen,<br />

die viele industrielle Anwendungen an die Antriebe stellen. Bei der kinetischen Skulptur „Projekt Anthozoa“<br />

beispielsweise, die das Bewegungsmuster der wirbellosen Blumentiere nachempfindet, sorgen viele kleine<br />

lineare DC-Servomotoren für flüssige, dynamische und damit lebensechte Bewegungen.<br />

Andreas Seegen, Leiter Marketing, Faulhaber, Schönaich, und Ellen-Christine Reiff, Redaktionsbüro Stutensee<br />

Linearer DC-Servomotor der Serie LM 270:<br />

Bei 74 mm Länge liefert er 9,2 N Schubkraft<br />

Bild: Faulhaber<br />

Linearmotoren können recht unterschiedlich konstruiert sein,<br />

denn grundsätzlich lassen sich „drehende“ Elektromotoren aller<br />

Prinzipien in Linearmotoren umsetzen, indem man den runden Luftspalt<br />

auf eine Gerade abbildet. Die ursprünglich kreisförmig angeordneten<br />

elektrischen Erregerwicklungen werden dazu quasi auf<br />

ebener Strecke abgewickelt. Das Magnetfeld zieht dann den Läufer<br />

über die Fahrstrecke. Es gibt jedoch auch noch andere Möglichkeiten.<br />

Die DC-Linearantriebe der Serie „Quickshaft“ aus dem Hause<br />

Faulhaber beispielsweise sind nicht als solche „Oberflächenläufer“<br />

mit Schlitten und Führung aufgebaut. Stattdessen wird der Läuferstab<br />

innerhalb einer selbsttragenden Dreiphasenspule geführt.<br />

Durch diese innovative <strong>Konstruktion</strong> ergeben sich ein ausgesprochen<br />

gutes lineares Kraft-/Stromverhältnis und eine hohe Dynamik.<br />

Zudem gibt es keine Rastmomente, wodurch sich die Linearmotoren<br />

für den Einsatz in Mikropositioniersystemen besonders gut eignen.<br />

Typische Anwendungen reichen von Handling- und Positioniersystemen<br />

bis hin zu Scanning-Applikationen beispielsweise in der<br />

Mikroskopie. Inzwischen haben die kompakten DC-Linearantriebe<br />

sich aber auch in eher ungewöhnlichen Anwendungen bewiesen.<br />

Die kinetische Skulptur „Project Anthozoa“ – eine Kooperation der<br />

MTK AG (Olching), flying saucer (Berlin) und Faulhaber – liefert dafür<br />

ein beeindruckendes Beispiel und veranschaulicht gleichzeitig, was<br />

die kleinen Antriebe leisten können.<br />

Natur künstlich und künstlerisch nachbilden<br />

Mit der Leidenschaft zu begeistern und Wissen lebendig zu vermitteln<br />

sowie der Überzeugung, jedes noch so abstrakte und technische<br />

Thema zu einer aufregenden Erfahrung machen zu können,<br />

führen die Designer von flying saucer und die Ingenieure von MKT<br />

mit „Projekt Anthozoa“ ein uraltes menschliches Streben fort: Natur<br />

künstlich nachzubilden. Von den ersten Höhlenmalereien bis zu moderner<br />

Robotik setzte die Technik hier stets Grenzen, eröffnete aber<br />

auch immer wieder neue Möglichkeiten. Jetzt galt es weg von der<br />

gemeinhin mit „Robotern“ verbundenen eher tollpatschigen Nachahmung<br />

zu kommen, und stattdessen eine fließende, natürlich wirkende<br />

Bewegung ohne erkennbare technische Einschränkung zu erreichen,<br />

und das mit Hilfe der Faulhaber-DC-Servomotoren.<br />

Gute Vor aussetzungen dafür haben die kleinen Antriebe:<br />

Sie kombinieren Geschwindigkeit und Robustheit<br />

pneumatischer Systeme mit Flexibilität<br />

und Zuverlässigkeit elektromechanischer Linearmotoren.<br />

Ihre <strong>Konstruktion</strong> mit der selbsttragenden<br />

Dreiphasenspule im massiven, antimagnetischen<br />

Statorgehäuse sorgt für hohe Leistung und Dynamik mit<br />

streng linearem Kraft-Strom-Verhältnis – bei geringem Einbauvolumen.<br />

Auf dieser Basis sind dann dynamische Bewegung ohne Rastmomente,<br />

also auch flüssige, lebensechte Bewegungen realisierbar,<br />

zumal eine exakte Positionskontrolle über die in den Motoren<br />

integrierten Hallsensoren einfach möglich ist.<br />

Balance und Schwerelosigkeit<br />

Mit diesen Eigenschaften im Hinterkopf stießen die Industrie-Designer<br />

und Ingenieure auf das Buch „Kunstformen der Natur“ des Naturforschers<br />

und Universalgelehrten Ernst Haeckel (1834 bis 1919),<br />

das 100 Drucke mit Bildtafeln verschiedener Organismen enthält,<br />

die größtenteils von Haeckel zum ersten Mal beschrieben wurden.<br />

Besonders angetan hatten es ihnen dabei die Anthozoa (Blumentiere).<br />

Diese größte Klasse der Nesseltiere wurde Inspirationsquelle<br />

und Namensgeber des Kunst-Technik-Projektes. Die wirbellosen<br />

Tiere bewegen sich geschmeidig und quasi schwebend im Wasser.<br />

„Genau das empfindet die Skulptur „Projekt Anthozoa“ nach. Sie<br />

verzaubert in einer perfekten Choreografie, die zu sphärischen Klängen<br />

die Verschmelzung zweier Bewegungskonzepte visualisiert: Unterwasser-Schwerelosigkeit<br />

und Balancieren“, so Axel Haschkamp<br />

von MKT. Insgesamt sind 120 lineare DC-Servomotoren mit ebenso<br />

vielen Ethercat-Controllern des Antriebsspezialisten in diesem<br />

Kunstwerk im Einsatz, um die Choreografie zu demonstrieren. An<br />

die Regelung und das zur Ansteuerung eingesetzte Bussystem<br />

stellt das besondere Anforderungen. Daher wurde für das Projekt<br />

eine dezentralisierte Regelungsstruktur gewählt. Die Motion Controller<br />

der Serie MC 5004 übernehmen die Regelung der Antriebe<br />

unabhängig von der Buslaufzeit, das heißt, die Antriebe werden mit<br />

66 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


ELEKTROMOTOREN<br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

Bild: Faulhaber<br />

Bild: Faulhaber<br />

„Project Anthozoa“ begeistert<br />

durch „lebensechte“ Bewegungen<br />

Bild: Faulhaber<br />

Motion Controller<br />

mit Ethercat-Schnittstelle<br />

Für die fließenden<br />

Bewegungsabläufe der<br />

Choreografie sorgen 120<br />

lineare DC-Servomotoren<br />

und ebenso viele Motion<br />

Controller<br />

der internen Taktrate von 100 μs angesteuert, um der im Millisekunden-Takt<br />

vorgegebenen Sollposition zu folgen. Diese Kombination<br />

ermöglicht eine perfekte Synchronisation der 120 Antriebe.<br />

Beachtliche Leistung<br />

Die in den kinetischen Skulpturen eingesetzten Linearmotoren vom<br />

Typ LM 2070 liefern trotz der kompakten Statorabmessungen von<br />

20 x 20 x 70 mm (B x H x L) beachtliche mechanische Kennzahlen.<br />

Die Dauerkraft des Läuferstabes beträgt 9,2 N, als Spitzen- bzw.<br />

Stoßkraft stehen sogar bis zu 27,6 N zur Verfügung. Die Hublängen<br />

liegen standardmäßig bei 40, 80, 120, 160 oder 220 mm. Je nach<br />

Belastungsfall lässt sich bei der 40-mm-Hub-Variante eine Beschleunigung<br />

von maximal 93,9 m/s² erreichen, was fast 10g entspricht.<br />

Bei 220 mm Hub beträgt die maximal mögliche Beschleunigung immer<br />

noch 36,8 m/s² oder knapp 4 g. Die robuste Gleitlagerung des<br />

Läuferstabes verkraftet problemlos Geschwindigkeiten bis 2,8 m/s.<br />

Der zulässige Betriebstemperaturbereich des Antriebs von -20 bis<br />

+125 °C deckt alle gängigen Anwendungsbereiche ab. Trotz dieser<br />

Leistungswerte ist der Linearmotor feinfühlig regelbar. Die Wiederholgenauigkeit<br />

liegt zwischen 100 μm bei 40 mm Hub und 120 μm<br />

bei 120 mm Hub. Die leistungsstarken linearen DC-Servomotoren<br />

werden außerdem noch in zwei kleineren Varianten angeboten. Der<br />

LM 1247 mit Statorabmessungen von 12 x 12 x 49,4 mm (B x H x L)<br />

arbeitet ebenfalls mit 40 bis 120 mm Hub; die mit Statorabmessungen<br />

von 8 x 8 x 33 mm (B x H x L) noch kleinere Ausführung wird<br />

mit 15 oder 40 mm Hub angeboten. Damit lässt sich für unterschiedliche<br />

Anwendungen, die kompakte, dynamische und laufruhige<br />

Antriebe brauchen, eine passende Lösung finden.<br />

jg<br />

www.faulhaber.com<br />

Details zu den bürstenlosen DC-Flachmotoren von<br />

Faulhaber:<br />

hier.pro/TnHCs<br />

Hochdynamisch, robust und präzise:<br />

Der neue Wegaufnehmer TF1<br />

Der innovative Linearsensor<br />

für die anspruchsvolle<br />

Positionsmessung −<br />

auch unter rauen Umgebungsbedingungen.<br />

• verschleißfreie, berührungslose<br />

Messung<br />

• minimalster Zeitverzug durch<br />

10 kHz Update Rate<br />

• störsicher auch in Magnetfeldnähe<br />

• flache Bauform<br />

• mit Analog-, SSI- CANopenoder<br />

IO-Link-Schnittstelle<br />

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Tel. +49 711 4489-250<br />

www.novotechnik.de<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 67


ANTRIEBSTECHNIK<br />

NEWS<br />

Gleit- & Wälzlager<br />

Hochlast-Kugelgewindetriebe von Kammerer<br />

Bild: Kammerer<br />

Für große Werkzeugmaschinen bietet Kammerer<br />

Gewindetechnik Hochlast-Kugelgewindetriebe<br />

an. Die Schwerlastspindeln der<br />

Baureihe Hercules zeichnen sich durch hohe<br />

Dynamik und Spitzenlastkapazitäten bei<br />

gleichzeitig geringem Verschleiß aus. Sie<br />

können dynamische Axialkräfte bis 160 t pro<br />

Antrieb und Spitzengeschwindigkeiten von<br />

1600 mm/s erreichen. Neben großen Werkzeugmaschinen<br />

werden diese Kugelgewindetriebe<br />

z. B. in Prüfmaschinen, Spritzgussmaschinen<br />

und Pressen eingesetzt. Speziell<br />

für den Hochlastbereich hat der Hersteller<br />

eine Kugelrückführung in Verbindung mit großen<br />

Wälzkörpern bis 20 mm Durchmesser<br />

entwickelt, die eine höhere dynamische<br />

Kapazität erreicht. Die Kugelrückführung<br />

vermindert auch unter ungünstigen Umgebungsbedingungen<br />

den direkten Kugel-Kugel-Kontakt.<br />

So wird vorzeitiger Verschleiß<br />

vermieden, der durch die Drehmoment- bzw.<br />

Radialbelastungen auf die Mutter bewirkt<br />

wird. Darüber hinaus lässt sich durch die<br />

Möglichkeit der Einzelgang-Schmierungstechnologie<br />

Verschleiß reduzieren. Bei der<br />

Entwicklung der Baureihe wurden auch die<br />

Laufbahngeometrie der Gewindespindel und<br />

Mutter sowie die Materialspezifikation und<br />

deren Mutter-Kugel-Spindel-Paarung optimiert.<br />

Unter idealen Voraussetzungen bei optimaler<br />

Schmierung, Einbaugeometrie und<br />

Wälzkörperwahl können mit Kugelgewindetrieben<br />

in der Abmessung 100 x 50 (Durchmesser<br />

x Steigung) Spitzengeschwindigkeiten<br />

von 1600 mm/s realisiert werden. bec<br />

www.kammerer-gewinde.de<br />

Gleit- & Wälzlager<br />

Linear- und Ringführungen von HepcoMotion<br />

Bei aller Begeisterung über die Möglichkeiten,<br />

die die digitalisierte Produktion bietet,<br />

darf jedoch nicht vergessen werden, dass immer<br />

komplexere Produktionsabläufe auch<br />

große Herausforderungen an die Elementarbestandteile<br />

einer Produktionszelle stellen:<br />

Je komplexer und je effizienter die Produk -<br />

tion wird, desto wichtiger wird es, dass z. B.<br />

Linear- und Ringführungen einwandfrei funktionieren<br />

und optimal auf die Ansprüche der<br />

Produktionszelle angepasst werden können.<br />

Auch geringe Wartungszeiten und eine lange<br />

Lebensdauer werden immer wichtiger, um<br />

Verluste durch Produktionsausfall zu<br />

minimieren. Die Produkte von HepcoMotion<br />

überzeugen diesbezüglich<br />

Maschinenbauer in nahezu<br />

allen Industriezweigen. Sein<br />

GV3-Linearführungssystem<br />

beispielsweise ist extrem<br />

langlebig und bietet den Vorteil, dass die<br />

Laufrollen einfach neu eingestellt, statt komplett<br />

ausgetauscht werden können. In puncto<br />

Flexibilität bietet der Hersteller z. B. eine große<br />

Auswahl an standardmäßig geschliffenen<br />

und gehärteten Ring- und Bogenführungen<br />

Bild: HepcoMotion<br />

an und sein innovatives 1-Trak-System (Bild)<br />

kann in jeder erdenklichen 2D-Form konstruiert<br />

werden, was dem Designer zahlreiche<br />

Möglichkeiten zur optimalen Nutzung räum -<br />

licher Verhältnisse eröffnet.<br />

bec<br />

www.hepcomotion.com/de<br />

Gleit- & Wälzlager<br />

Gedichtete Schrägkugellager von Nachi<br />

Bild: Nachi<br />

Speziell zum Lagern schnell drehender Wellen<br />

in stark von Staub und anderen Verunreinigungen<br />

belasteten Umgebungen sind die<br />

einreihigen Schrägkugellager der Reihe 7200<br />

von Nachi geeignet. Dank der besonderen<br />

Laufbahngeometrien in Innen- und Außenring<br />

nehmen diese Wälzlager nicht nur radiale,<br />

sondern in einer Richtung auch größere<br />

axiale sowie zwischen radial und axial unter<br />

beliebigen Winkeln angreifende Kräfte auf.<br />

Verglichen mit üblichen Rillenkugellagern<br />

kann man Schrägkugellager aufgrund der<br />

erhöhten Anzahl an Kugeln deutlich höher belasten.<br />

Wesentlicher Vorteil der Reihe 7200<br />

ist die reibungsarme, ein oder beidseitige<br />

Abdichtung. Damit sind die Schrägkugellager<br />

gegen feinen, aggressiven Staub und andere<br />

Verschmutzungen zuverlässig geschützt.<br />

Deshalb eignen sie sich besonders zum Einsatz<br />

in Kompressoren, Axiallüftern, Elektromotoren<br />

und Generatoren. Abgestimmt auf<br />

unterschiedliche Belastungen und Drehzahlen<br />

gibt es drei Varianten. Für universellen<br />

Einsatz eignen sich die Ausführungen mit 30°<br />

Kontaktwinkel der Kugeln zu den Laufbahnen.<br />

Sollen die Schrägkugellager bei höheren<br />

Drehzahlen arbeiten, bevorzugt man die Va -<br />

riante C mit 15° Kontaktwinkel. Für höhere<br />

axiale Belastungen sind dagegen die Schrägkugellager<br />

mit 40° Kontaktwinkel (Variante B)<br />

ausgelegt.<br />

bec<br />

www.nachi.de<br />

68 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


Getriebe & Zahnräder<br />

Verzahnungsteile von Norelem aus Kunststoff<br />

Bild: Norelem<br />

Geringes Gewicht, Korrosionsbeständigkeit,<br />

hohe Laufruhe, minimaler<br />

Wartungsaufwand dank<br />

Selbstschmierung und nicht zuletzt<br />

ein gutes Preis-Leistungsverhältnis:<br />

Zahnräder aus Kunststoff<br />

bieten im Vergleich zu Stahlmodellen<br />

zahlreiche Vorteile.<br />

Norelem hat nun zahlreiche<br />

Ausführungen in sein Sortiment<br />

aufgenommen, die sich dank<br />

der verwendeten Hochleistungswerkstoffe<br />

in verschiedenen industriellen<br />

Bereichen einsetzen<br />

lassen. Die Zahnräder, Zahnstangen<br />

und Kegelräder können<br />

Kraftübertragungs- und Positionieraufgaben<br />

im Maschinenbau<br />

und in der Automatisierungs -<br />

technik zuverlässig übernehmen.<br />

So gewährleisten Stirnzahnräder<br />

eine formschlüssige und schlupffreie<br />

Übertragung von Kräften<br />

mit wechselnder Drehrichtung,<br />

beispielsweise zum Heben und<br />

Senken von Maschinenelementen<br />

oder Lasten. Geradverzahnte<br />

Kunststoff-Stirnzahnräder mit 12<br />

bis 150 Zähnen sind in Modul 0,5<br />

bis 3 erhältlich. Die Kombination<br />

aus Zahnstange und Stirnzahnrad<br />

setzt Dreh- in Linearbewegungen<br />

oder umgekehrt um. Das<br />

Sortiment umfasst Kunststoffmodelle<br />

in Modul 0,5 bis 3 mit<br />

einer Standardlänge von 250<br />

mm. Kunststoff-Kegelräder in<br />

Modul 1 bis 3,5 bietet Norelem<br />

mit Übersetzungen von 1:1 bis<br />

1:5 als Standardausführung an.<br />

Sie werden vor allem für den Bau<br />

von Winkelgetrieben benötigt,<br />

die wiederum in Anwendungen<br />

mit hohen Untersetzungen und<br />

Drehmomenten sowie schnellen<br />

Bewegungen gefragt sind. bec<br />

www.norelem.de<br />

Gleit- & Wälzlager<br />

KBT-Spindellager von Knapp Wälzlagertechnik<br />

KBT-Spindellager (Knapp Bearing<br />

Technology) nach ISO 492:2014<br />

sind im Aufbau und in der Funk -<br />

tion einreihige Schrägkugellager<br />

aus massiven und gehärteten<br />

Außen- und Innenringen. Der<br />

Wälzkörpersatz besteht aus Kugeln<br />

mit Massivfensterkäfigen.<br />

Die Lager nehmen, überlagert<br />

zu radialen Kräften, auch axiale<br />

Kräfte in einer Richtung auf. Werden<br />

Spindellagerpaarungen in O-<br />

oder X-Anordnung eingesetzt,<br />

nehmen sie Kippmomente und<br />

Axialkräfte in beiden Richtungen<br />

auf. Lager in Tandem-Anordnung<br />

sind nur in eine Richtung axial belastbar.<br />

Die Eignung als Spindellagerung<br />

erreicht das Maschinenelement<br />

Schrägkugellager in erster<br />

Linie durch eingeengte Toleranzen<br />

in Geometrie und Formgenauigkeit.<br />

Dabei spielt die<br />

Stahlqualität eine<br />

große Rolle:<br />

KBT-Spindel -<br />

lager werden in<br />

besten Stahlqualitäten<br />

gefertigt<br />

für eine<br />

op timale Oberflächenbeschaffenheit.<br />

Sie gewährleisten<br />

maxi male<br />

Führungsgenauigkeit<br />

bei physikalisch höchstmöglichen<br />

Drehzahlen. Die Spindellager<br />

sind Hochgenauigkeitslager,<br />

hergestellt in Maß-und Toleranzgenauigkeit<br />

nach DIN ISO<br />

1132. Sie finden Anwendung als<br />

Lagerung der Hauptspindeln in<br />

Werkzeugmaschinen mit deutlicher<br />

Leistungssteigerung bei erhöhter<br />

Betriebssicherheit. Sie er-<br />

Bild: Knapp Wälzlagertechnik<br />

füllen die hohen Anforderungen<br />

der Elektrospindel-Hersteller.<br />

Weiter kommen KBT-Spindellager<br />

z. B. in den Branchen Bearbeitungsmaschinenbau,<br />

Robotertechnik,<br />

Automation und Handling,<br />

Fahrzeugbau sowie Electronic<br />

Equipment zum Einsatz. bec<br />

www.knapp-waelzlagertechnik.de<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 69


ANTRIEBSTECHNIK<br />

NEWS<br />

Reluktanzgetriebemotor<br />

Siemens erweitert Simogear-Portfolio<br />

Bild: Siemens<br />

Siemens erweitert sein Simogear-Portfolio<br />

um ein neues Synchronreluktanz-Antriebssystem<br />

bestehend aus Simogear-Standardgetriebe,<br />

Simotics-Reluktanzmotor und Sina-<br />

mics-Frequenzumrichter zur Drehzahlregelung.<br />

Die Lösung mit einem Leistungsspektrum<br />

von 0,55 bis 4 kW ist verfügbar für die<br />

Umrichtertypen Sinamics G110M, G120D,<br />

G120 und S120, erreicht eine Energieeffizienzklasse<br />

vergleichbar mit IE4 und zeichnet<br />

sich im Vergleich zu Asynchronmotoren bei<br />

Teillast durch einen höheren Wirkungsgrad<br />

und geringere Verluste aus. Durch das nied -<br />

rige Trägheitsmoment und die optimierte<br />

Steuerung erreicht das Antriebssystem eine<br />

hohe Dynamik. Die Inbetriebnahme erfolgt<br />

schnell und einfach durch Eingabe des Motorcodes<br />

in den Umrichter. Ein externer Lüfter<br />

ist aufgrund der konstanten Drehmoment-<br />

Drehzahl-Kennlinien bis zur Nenndrehzahl<br />

nicht nötig. Das Antriebssystem verfügt über<br />

die Zertifizierungen CE, UL/CSA und demnächst<br />

auch CCC. Die modulare Systembauweise<br />

ermöglicht einfache Wartungs- und Reparaturmaßnahmen.<br />

Der Motor ist energie -<br />

effizient, erwärmt sich kaum und ermöglicht<br />

aufgrund dieses thermischen Verhaltens<br />

einen sicheren Betrieb. Der Reluktanzmotor,<br />

das Getriebe und der Umrichter sind bei diesem<br />

Antriebssystem präzise aufeinander abgestimmt<br />

und ermöglichen in ihrem Zusammenspiel<br />

eine optimale Funktionsweise. Daraus<br />

resultieren ein kostengünstiger Betrieb<br />

und eine effiziente Leistung des gesamten<br />

Antriebssystems.<br />

jg<br />

www.siemens.com<br />

Kupplungen & Bremsen<br />

Reich-Gummirollenkupplung für spezielle Hebefahrzeuge<br />

Nach dem D2C-Prinzip (Designed to Customer)<br />

wurde die Gummirollenkupplung GUR<br />

45-8 für spezielle Hebefahrzeuge als anwenderspezifische<br />

Lösung entwickelt. Durch eine<br />

geringe Steifigkeit im unteren Lastbereich<br />

können die Drehschwingungen bei Leerlaufdrehzahl<br />

unterhalb kritischer Ausschläge gehalten<br />

werden. Durch ihr progressives Ver -<br />

halten steigt die Steifigkeit der Kupplung mit<br />

zunehmender Drehmomentübertragung an.<br />

Daher bietet sich die GUR 45-8 besonders für<br />

Anwendungen an, bei denen die Belastung<br />

mit höherer Drehzahl steigt. Sie kann in unterschiedlichen<br />

Anwendungsbereichen universal<br />

eingesetzt werden. Durch die Wahl<br />

spezieller Gummiqualitäten ist die Kupplung<br />

auch für hohe Umgebungstemperaturen geeignet.<br />

Die GUR 45-8 ist eine widerstandsfähige<br />

Gummirollenkupplung mit Durchdrehsicherung.<br />

Der Austausch der einzelnen Gummielemente<br />

ist ohne den Einsatz von Spezialwerkzeug<br />

im Handumdrehen gemacht. Nach<br />

dem Auseinanderziehen der gesteckten<br />

Kupplung, werden die Rollen einfach radial<br />

von außen in speziell geformte Mulden gesteckt.<br />

Die Kupplungsbaureihe GUR wird in<br />

verschiedenen Leistungsbereichen angeboten,<br />

wobei eine Anpassung an individuelle<br />

Anforderungen selbstverständlich ist. bec<br />

www.reich-kupplungen.com<br />

Bild: Reich Kupplungen<br />

EC-Motoren<br />

Antriebe von Ebm-Papst für Servoregler von Siemens<br />

Bild: Ebm Papst<br />

Mit Simatic Micro-Drive erweitert Siemens<br />

sein Angebot an Antriebssystemen im Bereich<br />

Schutzkleinspannung für DC-/EC-Mo -<br />

toren von 24 bis 48 V. Um Anwenderanforde-<br />

rungen erfüllen zu können, setzt Siemens<br />

u. a. auf Antriebslösungen von Ebm-Papst.<br />

Der Hersteller bietet EC-Motoren von 50 bis<br />

750 W Ausgangsleistung an. Im Baukastensystem<br />

können die EC-Motoren mit integriertem<br />

Encoder flexibel mit Getrieben und<br />

Bremsen kombiniert und so für verschiedene<br />

Anwendungsbereiche eingesetzt werden.<br />

Zusammen mit dem Micro-Drive entsteht eine<br />

kompakte Antriebslösung im Schutzkleinspannungsbereich.<br />

Das Servoantriebssystem<br />

eignet sich für ganz unterschiedliche Anwendungen:<br />

etwa für exakte Positionieraufgaben,<br />

in Shuttles für Regalbediengeräte und<br />

Lagerregalsysteme, in fahrerlosen Transportsystemen<br />

(FTS) sowie in der Medizintechnik.<br />

Besonders die ECI-Motorbaureihe der Baugrößen<br />

42 und 63 ist für diesen Einsatz prädestiniert.<br />

Bei den Antrieben handelt es<br />

sich um dynamische 3-phasige Innenläufermotoren<br />

in EC-Technologie mit geringem<br />

Rastmoment. Sie bieten einen hohen Wirkungsgrad<br />

sowie hohe Leistungsdichte und<br />

das bei kompakter Bauform. Ein robustes<br />

und geräuschoptimiertes Kugellagersystem<br />

sorgt für eine hohe Lebensdauer. Der Grundmotor<br />

mit dem Elektronikmodul K1 ist für<br />

den Betrieb mit externer Regelelektronik<br />

ausgelegt, erfüllt die Anforderungen an die<br />

Schutzart IP 54 und verfügt über einen<br />

industrietauglichen Stecker.<br />

jg<br />

www.ebmpapst.com<br />

70 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


Getriebe & Zahnräder<br />

Smartes Getriebe von Wittenstein mit Sensormodul<br />

MODULARITÄT<br />

UND HÖCHSTE<br />

PACKUNGSDICHTE<br />

Bild: Wittenstein<br />

Wittenstein Alpha präsentiert smarte Getriebe<br />

mit „cynapse“. Sie verfügen über ein integriertes<br />

Sensormodul, das Industrie-4.0-<br />

Konnektivität ermöglicht. Ab der Markteinführung<br />

ist die Innovation für die Getriebe der<br />

Alpha-Premium-Line erhältlich, bevor dann<br />

die schrittweise Ausweitung auf alle Baureihen<br />

von Wittenstein Alpha erfolgt. Äußerlich<br />

unterscheiden sich Getriebe mit cynapse<br />

weder in Bauform, Größe oder Kontur zu den<br />

bestehenden Baureihen, sodass bereits konstruierte<br />

Antriebslösungen bestehen bleiben<br />

können. Den Unterschied macht ein in das<br />

smarte Getriebe integriertes Sensormodul.<br />

Das integrierte Sensormodul ermöglicht es,<br />

Einflussgrößen aus dem Prozess sowie dem<br />

Einsatzumfeld, die im Betrieb auf das Getriebe<br />

einwirken, zu identifizieren, zu messen<br />

und per IO-Link auszugeben. Damit bieten<br />

die smarten Getriebe die Möglichkeit, Parameter<br />

wie die Temperatur, das Vibrationsverhalten,<br />

die Betriebsstunden oder die Einbaulage<br />

zu erfassen und über die standardisierte<br />

Konnektivität der IO-Link-Schnittstelle und<br />

eines IO-Link-Masters bis in die Cloudebene<br />

zu kommunizieren. Dort – aber auch im direkten<br />

Umfeld der Maschine – können diese Informationen<br />

beispielsweise in Applikationen<br />

des Condition Monitoring oder der Predictive<br />

Maintenance genutzt werden, um die Verfügbarkeit<br />

und Produktivität von Prozessen und<br />

Anlagen zu verbessern.<br />

bec<br />

www.wittenstein.de<br />

Direktantriebe<br />

Dynamische Antriebe von IEF-Werner<br />

Bild: IEF-Werner<br />

Zum Einsatz kommen Direktantriebe in der<br />

Handhabungs- und Montagetechnik sowie<br />

in der Halbleiter- und Elektronikfertigung.<br />

Aufgrund ihrer Genauigkeit werden sie auch<br />

für Mess- und Prüfaufgaben verwendet.<br />

IEF Werner bietet mit der Baureihe Euroline<br />

verschiedene Ausführungen an, die sich für<br />

dynamische und präzise Applikationen eignen.<br />

Der Automatisierungsspezialist hat in<br />

die Einheiten einen Linearmotor, ein Wegmesssystem<br />

und eine Führung integriert.<br />

Neu im Programm ist die Euroline 200. Mit<br />

dieser Version lassen sich Anwendungen umsetzen,<br />

die mit den bisherigen Typen nicht<br />

realisierbar waren. Ihr kleinster<br />

Hub liegt bei 46 mm und reicht<br />

in 96-mm-Schritten bis maximal<br />

2736 mm. Die Version erreicht<br />

eine maximale Geschwindigkeit<br />

von 5 m/s. Ihre Spitzenkraft beträgt<br />

1000 N. Die größte Version<br />

der Baureihe kann Werkstücke<br />

mit einem Gewicht von bis zu<br />

80 kg sicher handhaben und am<br />

Schlitten Drehmomente bis zu<br />

1000 Nm aufnehmen. Durch die<br />

flexible Metallbandabdeckung ist<br />

der Direktantrieb neuerdings gekapselt.<br />

Das Eindringen von Verschmutzungen<br />

sowie das Freisetzen von Partikeln wird<br />

somit weitestgehend verhindert. Die kleinste<br />

Version ist weiterhin die Euroline 32 KLA.<br />

Ausgestattet mit einem eisenlosen Linearmotor<br />

und einem optischen, inkrementellen<br />

Wegmesssystem, eignet sie sich mit ihrem<br />

guten Ansprechverhalten für schnelle Bewegungen<br />

und läuft dabei sehr leise. Die Geschwindigkeit<br />

beträgt ebenfalls bis zu 5 m/s,<br />

die Wiederholgenauigkeit ±0,003 mm. Die<br />

Spitzenkraft, die diese Einheit erzielt, liegt bei<br />

132 N. Es sind Hübe bis 1662 mm möglich. jg<br />

www.ief-werner.de<br />

DIE NEUE LEISTUNGSKLASSE.<br />

ODU-MAC ® PUSH-LOCK<br />

Einfache und sichere<br />

Push-Pull Verriegelung<br />

Mit 7 Einheiten bestückbar<br />

Hybridstecker: Signal, Power, HF-<br />

Signale (Koax), Druckluft- und<br />

Fluiddurchführung, Datenraten<br />

> 5.000 Steckzyklen<br />

IP67<br />

Mehr auf:<br />

www.odu.de<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 71


ANTRIEBSTECHNIK<br />

NEWS<br />

Applikationsumrichter<br />

Drive Controller von KEB bis 315 kW<br />

Bild: KEB Automation<br />

Die Drive Controller KEB Combivert F6 sind<br />

für jede Motortechnologie universell verwendbar<br />

und funktional vorbereitet für die<br />

Antriebsaufgaben Drehzahl-, Drehmomentund<br />

Positionsregelung. Zu dem bisherigen<br />

Leistungsfeld für Motoren bis 90 kW wurden<br />

nun zwei weitere Baugrößen vorgestellt, die<br />

durchgängige Eigenschaften der Baureihe<br />

dann für Anwendungen bis 315 kW bereitstellen.<br />

All-in-One lautet das Konzept – damit<br />

ist gemeint, das neben universellen Motorbetriebsarten<br />

für geberbehaftete oder geberlose<br />

Motoren, die Antriebssteller eine fle -<br />

xible Anbindung an die überlagerte Steuerungsebene<br />

via Ethercat, Profinet, Powerlink,<br />

Ethernet/IP und CAN ermöglichen und auf<br />

den zwei Geberkanälen in einer Hardware<br />

alle bewährten Drehzahl- und Lagerückführungen<br />

bereitstellen. Dazu kommt ein umfangreiches<br />

Angebot integrierter Sicherheitsfunktionen,<br />

die in der Maschine oder Anlage<br />

bisher extern realisierte Schutzmaßnahmen<br />

mehr und mehr in das Paket Antriebs- und<br />

Steuerungselektronik einbinden und damit<br />

Aufwand und Systemkosten optimieren.<br />

Abgerundet wird die Anwendung und Handhabung<br />

durch die Inbetriebnahme- und Dia -<br />

gnose-Software Combivis 6.<br />

jg<br />

www.keb.de<br />

Kupplungen & Bremsen<br />

Torsionssteife Lateralbalgkupplung von ÜV<br />

Die Lateralbalgkupplung von ÜV Überlastschutz<br />

u. Verbindungssysteme ist durch ihre<br />

spezielle Balgform bestens zum Ausgleich<br />

von radialem/lateralem Versatz konzipiert.<br />

Vergleicht man diese Kupplungen mit den<br />

bekannten Metallbalgkupplungen, lässt sich<br />

feststellen, dass die Lateralwellenform dieser<br />

Kupplungen andere Anwendungsmöglichkeiten<br />

beim Wellenversatzausgleich bietet.<br />

Zurzeit ist diese aus einem Kunststoffmaterial<br />

bestehende Kupplung mit einer<br />

Ausgleichswelle pro Befestigungsnabe ausgelegt<br />

und somit gedacht als torsionssteife<br />

Lateralbalgkupplung zum Anbau von Drehgebern<br />

bzw. Antrieben mit geringer Leistung.<br />

Durch die Form der Kupplung ist die Feder -<br />

steife lateral geringer als axial. Bei Metallbalgkupplungen<br />

werden eine bestimmte Anzahl<br />

von axial angeordneten Wellen benötigt,<br />

um einen lateralen (seitlichen) Wellenversatz<br />

aufnehmen zu können. Mehr Wellen bedeuten<br />

zwar größere zulässige Wellenversätze,<br />

aber auch größere, vor allem längere Außenabmessungen.<br />

Die Lateralbalgkupplung bietet<br />

gegenüber Metallbalgkupplungen Vorteile<br />

durch einen generell potenzialfreien Anbau<br />

und ist auch eine preisliche Alternative. Anwenderspezifische<br />

Auslegungen können einfach<br />

realisiert werden.<br />

bec<br />

www.uev-gmbh.de<br />

Bild: ÜV Überlastschutz u. Verbindungssysteme<br />

Gleit- & Wälzlager<br />

Anwenderspezifische Systemlösungen von Rodriguez<br />

Als Systemlieferant hochwertiger Antriebskomponenten<br />

bietet Rodriguez ein großes<br />

Sortiment der bewährten Kaydon-Dünnring -<br />

lager. Sie überzeugen mit einem geringen<br />

Gewicht und einem kleinen Lagerquerschnitt,<br />

der auch bei steigenden Bohrungsdurchmessern<br />

konstant bleibt. Die Dünnringlager bewähren<br />

sich u. a. in der Halbleiterbranche –<br />

hier werden bevorzugt Modelle aus Edelstahl<br />

verbaut, die sich durch Korrosionsbeständigkeit<br />

und eine außergewöhnlich hohe Reinheit<br />

auszeichnen. Auf Basis von fortschrittlichen<br />

Präzisionslagern entwickelt der Eschweiler<br />

Antriebsspezialist auch anwenderspezifische<br />

Systemlösungen. Die Auslegung und Fertigung<br />

solch einbaufertiger Subsysteme über-<br />

nimmt der Bereich Value Added Products.<br />

Dabei profitieren die Nutzer vor allem von<br />

dem langjährigen Engineering-Know-how<br />

Bild: Rodriguez<br />

sowie den speziellen Kenntnissen und Erfahrungen<br />

in der Mechanik, die für die fachgerechte<br />

Umsetzung und eine präzise Montage<br />

maßgeblich sind. Dank der Eigenfertigung<br />

lassen sich die anwenderspezifischen Systemlösungen<br />

passgenau auf die individuellen<br />

Anforderungen zuschneiden. Neben Kaydon-<br />

Dünnringlagern umfasst das Sortiment auch<br />

eine Vielzahl an weiteren Präzisionslagern<br />

sowie ein lückenloses Spektrum an Lineartechnik<br />

mit Rund-, Profilschienen- und Kreuzrollenführungen<br />

sowie Kugel- und Rollengewindetrieben.<br />

bec<br />

www.rodriguez.de<br />

72 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


NEWS<br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

Elektrische Antriebstechnik<br />

Energieeffizienter, elektronisch geregelter Motor von WEG<br />

Bild: WEG<br />

WEG hat elektronisch kommutierte Motoren<br />

(WECM) für Anwendungen im Bereich Heizung,<br />

Lüftung und Klimatechnik (HLK) im<br />

IEC-Markt vorgestellt. Die energieeffizienten<br />

Permanentmagnetmotoren in Aluminiumgehäusen<br />

der Baugröße IEC 80 decken einen<br />

Leistungsbereich von 0,12 bis 1,1 kW sowie<br />

wahlweise Nenndrehzahlen von 1500, 1800<br />

und 3000 min -1 ab. Durch die integrierte elektronische<br />

Drehzahlregelung erreichen die<br />

Antriebspakete aus Motor und Umrichter<br />

hohe Wirkungsgrade. Zudem erfüllen die<br />

geräuscharmen, kompakten Motoren alle relevanten<br />

IEC- und HLK-Normen. Die europä -<br />

ischen IEC-Richtlinien 1253/2014, 327/2011<br />

und 640/2011 definieren Schritte zur Steigerung<br />

der Energieeffizienz des Gesamt -<br />

systems aus Motor und Lüfter. Die Baureihe,<br />

bestehend aus einem Elektromotor mit<br />

integrierter elektronischer Drehzahlregelung,<br />

erreicht Energieeffizienzklasse IE5 gemäß<br />

IEC 60034-30-1/2 und, als Gesamtlösung mit<br />

dem Laufrad, einen Wirkungsgrad, der den<br />

aktuellen und zukünftigen Anforderungen der<br />

EU-Richtlinien für HLK-Anwendungen, z. B.<br />

Richtlinie 2020, entspricht. Der Motor bietet<br />

ein konstantes Drehmoment über den gesamten<br />

Drehzahlbereich. Die Geschwindigkeit<br />

lässt sich sowohl direkt am Motor als<br />

auch per Fernbedienung verstellen. Der Motor<br />

verfügt über ein Aluminiumgehäuse in<br />

Schutzart IP55. Zudem ist er vibrations- und<br />

geräuscharm (ca. 40dB (A)). Der Motor ist<br />

elektronisch gegen Überlast, Überhitzung<br />

und Blockade des Läufers geschützt. jg<br />

www.weg.net<br />

Getriebe & Zahnräder<br />

Getriebeentwicklung: Schnittstelle von SKF und Kisssoft<br />

Im Rahmen ihrer Kooperation haben SKF und<br />

Kisssoft eine Schnittstelle geschaffen, die<br />

den Entwicklungsprozess von Getrieben vereinfacht:<br />

Die Schnittstelle versetzt die Ingenieure<br />

in die Lage, die für die Maschinen -<br />

konstruktion geeigneten Lager auf Grundlage<br />

aktueller Lagertechnologien auszuwählen.<br />

Dadurch können die Anwender von Kisssoft<br />

nun zwei Berechnungsansätze verfolgen:<br />

Einerseits die übliche ISO-Berechnung und<br />

nun zusätzlich die erweiterte SKF-Lebensdauerberechnung<br />

mithilfe der Lagerdaten<br />

des Herstellers. Die aktuellen Lagerdaten<br />

werden den Kisssoft-Usern über cloudba -<br />

sierte Dienste von SKF zur Verfügung gestellt.<br />

Die entsprechenden Ergebnisse erhält<br />

der Anwender in Form eines übersichtlichen<br />

Engineering-Reports, den die Kisssoft-Kalkulationssoftware<br />

liefert. So entsprechen die<br />

beiden Unternehmen dem Wunsch vieler<br />

Ingenieure nach einem einzigen Tool, das<br />

unzählige <strong>Konstruktion</strong>sdaten und Designvorschriften<br />

bzw. -einschränkungen beinhaltet,<br />

diese selbsttätig aktualisiert und außerdem<br />

durchgängig in einem benutzerfreundlichen<br />

Format dokumentiert; nähere Infos: hier.<br />

pro/3U25o.<br />

bec<br />

www.skf.de<br />

www.kisssoft.ag<br />

Kupplungen & Bremsen<br />

KBK fertigt passgenaue Welle-Nabe-Verbindungen<br />

Viele industrielle Anwendungen arbeiten mit<br />

hoher Präzision und sind deshalb auf eine<br />

spielfreie Übertragung der Drehmomente angewiesen.<br />

KBK Antriebstechnik bietet speziell<br />

für diese Einsatzgebiete eine große<br />

Bandbreite an passgenauen Spannsätzen<br />

und Schrumpfscheiben an. Die Welle-Nabe-<br />

Verbindungen decken sämtliche Standards<br />

bei Innen- und Außenspannsätzen ab und<br />

werden bei Bedarf auch nach individuellen<br />

Maßen gefertigt. Für die Verbindung von<br />

Naben mit mehrfach abgesetzten Wellen<br />

hat der Hersteller den selbstzentrierenden<br />

Spannsatz KBS15 entwickelt. Bei diesem<br />

Spannsatz lässt sich der Innendurchmesser<br />

durch Austausch des Innenrings mit wenigen<br />

Handgriffen variieren, sodass sich die Montagezeit<br />

erheblich verkürzt. Ein Bund verhindert<br />

eine Axialverschiebung während des Einbaus.<br />

Der KBS15 ist mit neun unterschied -<br />

lichen Innen- und drei verschiedenen Außendurchmessern<br />

erhältlich und eignet sich für<br />

Drehmomente zwischen 290 und 1780 Nm.<br />

Hohe Drehmomente von bis zu<br />

1.247.000 Nm können die selbstzentrierenden<br />

dreiteiligen Spannsätze vom Typ KBS18<br />

übertragen. Sie sind mit Außendurchmessern<br />

von 55 bis 355 mm und Innendurchmessern<br />

von 25 bis 280 mm lieferbar. Wenn dagegen<br />

Hohlwellen auf eine Welle gespannt<br />

werden sollen, ist die Schrumpfscheibe<br />

KBS19 die ideale Wahl (40 bis 327.000 Nm).<br />

Sie erzeugt eine spielfreie Verbindung, indem<br />

sie die Nabe auf die Welle presst. Auf diese<br />

Weise kann kein Schmutz eindringen und<br />

die Flächenpressung verhindert zusätzlich<br />

Spaltkorrosion.<br />

bec<br />

www.kbk-antriebstechnik.de<br />

Bild: KBK Antriebstechnik<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 73


MASCHINENELEMENTE<br />

PORTRÄT<br />

Im Gespräch: Christoph Anding, Country Sales Manager Germany, Comau Robotics<br />

„Was seine Empfindlichkeit betrifft, ist<br />

unser AURA-Roboter beinahe menschlich“<br />

Intelligente kollaborative Roboter erobern die fertigende Industrie. Mensch und Roboter arbeiten zunehmend<br />

ohne Schutzzäune zusammen. Welche Herausforderungen die Mensch-Roboter Kollaboration<br />

mit sich bringt, erklärt Christoph Anding, Country Sales Manager Germany bei der Comau Deutschland<br />

GmbH, im Interview mit <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>. Zudem verrät er, was es mit dem kollaborativen Fertigungskonzept<br />

Humanufacturing auf sich hat.<br />

Interview: Johannes Gillar, stellvertretender Chefredakteur <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />

Bild: Rüdiger J. Vogel/Konradin Mediengruppe<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Der Markt für kollaborative Roboter<br />

(Cobots) soll den Prognosen zufolge in den<br />

nächsten Jahren weiterhin wachsen und einer der<br />

maßgeblichen Wachstumstreiber des gesamten Automationsmarkts<br />

bleiben. Welche Gründe gibt es dafür?<br />

Christoph Anding: Kollaborative Roboter eröffnen neue<br />

Möglichkeiten, gerade in Bezug auf die Interaktion mit<br />

dem Menschen. Vor allem lassen sich mithilfe dieser Cobots<br />

Arbeitsschritte zusammenfassen, für die man derzeit<br />

mehrere Zellen benötigt. So können verschiedene<br />

Prozesse in der Zukunft einfach zusammenwachsen, was<br />

das Ganze bezüglich der Zusammenarbeit von mehreren<br />

Prozessschritten agiler macht.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Cobots bieten im Vergleich zu<br />

traditionellen Industrierobotern Vorteile in Sachen Anschaffungskosten,<br />

was sie insbesondere für mittelständische<br />

Unternehmen interessant macht. Mit welchen<br />

Folgekosten müssen Unternehmen rechnen, die<br />

in einen Cobot investieren?<br />

„Gerade für mittelständische<br />

Unter -<br />

nehmen gibt es viele<br />

Vorteile durch den<br />

Einsatz von Cobots.<br />

Der Grund sind<br />

neue Möglichkeiten<br />

hinsichtlich der Programmierung<br />

beziehungsweise<br />

bei den<br />

Teaching-Verfahren.“<br />

Christoph Anding,<br />

Country Sales Manager Germany,<br />

Comau Deutschland GmbH<br />

Anding: Cobots sind in den Anschaffungskosten sogar<br />

oftmals teurer als Standard-Industrieroboter. Gerade,<br />

wenn man über Technologien spricht, die Berührungen<br />

verhindern, und die über Kraftmomentsensoren hinausgehen,<br />

sind herkömmliche Industrieroboter über die Gesamt-Laufzeit<br />

oft günstiger. Das liegt daran, dass man für<br />

die Mensch-Roboter-Kollaboration zum einen das Gesamtkonzept<br />

berücksichtigen muss, also nicht nur den<br />

Roboter als einzelnes Produkt, sondern auch die Kosten<br />

der Zelle, der Sicherheitstechnik und so weiter. Am Ende<br />

des Tages sind das zusätzliche Investitionen, um aus dem<br />

Produkt Roboter ein System zu bauen und auch um in der<br />

Zukunft die Wartungskosten zu minimieren. Zum anderen<br />

müssen bei Cobots auch die Kosten für die Zertifizierung<br />

der eingesetzten Sicherheitskomponenten eingepreist<br />

werden. Hierbei stellt sich dann auch die Frage: Habe ich<br />

einen geschlossenen Sicherheitskreis aus einer Hand<br />

oder besteht meine Lösung aus mehreren Sicherheitskomponenten<br />

verschiedener Hersteller?<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Welche Einsatzmöglichkeiten<br />

bieten kollaborierende Roboter in der Praxis, speziell<br />

für kleine und mittelständische Unternehmen?<br />

Anding: Man kann mit kollaborativen Robotern sowohl<br />

hochkomplexe Anlagen automatisieren – hier hat Comau<br />

selbst einige Projekte im hohen Lastbereich umgesetzt –<br />

als auch kleinere Anlagen im Mittelstand. Gerade für mittelständische<br />

Unternehmen gibt es viele Vorteile durch<br />

den Einsatz von Cobots. Der Grund sind neue Möglichkeiten<br />

hinsichtlich der Programmierung beziehungsweise<br />

bei den Teaching-Verfahren. Dadurch eröffnet sich auch<br />

für ‚Cobot-Einsteiger‘ ein Potenzial, allerdings muss man<br />

beim Einsatz kollaborativer Roboter zwingend den Aspekt<br />

Sicherheit und Risikoeinschätzung berücksichtigen.<br />

Bei geschlossenen Systemen ist das ein wichtiges Thema,<br />

denn Roboterzellen müssen bewertet werden, egal<br />

ob sich ein Standardindustrieroboter oder ein kollaborativer<br />

Roboter darin befindet, und Betreiber müssen eine<br />

Risikoanalyse durchführen. Anschließend muss man das<br />

noch zertifizieren beziehungsweise zertifizieren lassen.<br />

74 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


Christoph Anding,<br />

Country Sales Manager Germany,<br />

Comau Deutschland GmbH<br />

Bild: Rüdiger J. Vogel/Konradin Mediengruppe++++<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 75


MASCHINENELEMENTE<br />

PORTRÄT<br />

Christoph Anding erklärt<br />

im Gespräch mit<br />

der Redaktion, wieso<br />

Cobots gerade für mittelständische<br />

Firmen<br />

Vorteile bringen<br />

Gerade bei kleineren kollaborativen Robotern ist es wichtig,<br />

die Themen Zertifizierung und Sicherheit nicht aus<br />

den Augen zu verlieren, im Irrglauben, dass der Roboter<br />

letztendlich sicher ist.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Mit dem AURA-Roboterarm bietet<br />

Comau auch einen kollaborativen Roboter an. Welche<br />

Vorteile bietet das System dem Anwender im Allgemeinen<br />

und in der Interaktion mit Menschen in der<br />

industriellen Fertigung im Besonderen?<br />

Anding: Bei der Entwicklung unseres AURA-Roboters –<br />

AURA steht für Advanced Use Robotic Arm – haben wir<br />

einen Standardindustrieroboter aus unserem Portfolio als<br />

Grundlage genutzt. Der Roboter hat eine speziell für industrielle<br />

Umgebungen entwickelte Beschichtung. Diese<br />

Haut ist der Sensitivität menschlicher Haut nachempfunden.<br />

Sie ermöglicht es ihm, die Anwesenheit des Bedieners<br />

oder eines anderen Automatisierungssystems wahrzunehmen<br />

und im Bedarfsfall langsamer zu werden oder<br />

zu stoppen. Im Einzelnen erfolgt der Betrieb des<br />

Roboters durch die kombinierte Nutzung von wahrnehmenden<br />

und vorausschauenden Steuerungssystemen,<br />

die es ihm gestatten, in jedem Industrieprozess auf sichere<br />

und intelligente Weise mit Menschen zu kooperieren.<br />

Mit sechs Sicherheitsabstufungen und einem modularen<br />

Ansatz unterstützt das System den Menschen bei<br />

der Durchführung manueller Tätigkeiten und dies ohne irgendeine<br />

Absperrung. Der Roboter kann sowohl in einem<br />

kollaborativen als auch in einem nicht-kollaborativen High-<br />

Speed-Modus benutzt werden. Zudem verfügt AURA<br />

über leistungsfähige Näherungssensoren, die Bedienerbewegungen<br />

erkennen und entsprechend reagieren, um<br />

Kollisionen zu vermeiden. Das ist ein großer Benefit,<br />

denn ein 170-kg-Roboter mit 2,8 m Reichweite ist natürlich<br />

schon ein schweres Gerät, dessen Berührung für<br />

einen Werker fatale Folgen habe würde. Eine weitere<br />

wichtige Option für ein sicheres kollaboratives System ist<br />

Bild: Rüdiger J. Vogel/Konradin Mediengruppe<br />

eine Umhausung für den Greifer den Comau kundenspezifisch<br />

anbietet. Über diese ist die sensitive Haut fortgeführt<br />

und somit kann auch der Endeffektor sensitiv ausgeführt<br />

werden und stellt keine Gefahr mehr da.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Ist dieses System aus Beschichtung<br />

und Berührungs- beziehungsweise Näherungssensor<br />

zertifiziert?<br />

Anding: Wir haben ein CE-Teil-1- und eine TÜV-Zertifizierung<br />

gemäß EN ISO 13849-12015 für das Produkt, mit Fokus<br />

auf den Berührungssensor. Der Grund dafür ist, dass<br />

der Näherungssensor projektspezifisch eingerichtet werden<br />

muss, um eine Produktzertifizierung zu erreichen.<br />

Das heißt, die Sicherheit des Systems ist nachgewiesen,<br />

weshalb die Kunden diesen Teil des Systems nicht in ihrer<br />

Sicherheitsbewertung berücksichtigen müssen.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Mit Humanufacturing haben Sie<br />

ein kollaboratives Fertigungskonzept entwickelt. Was<br />

muss man sich darunter genau vorstellen und wie<br />

passen die AURA-Roboter in dieses Konzept?<br />

Anding: Humanufacturing stellt den Menschen ins Zentrum<br />

einer kollaborativen, sicheren und synergetischen<br />

Fertigungsumgebung. Das heißt, bei diesem Konzept<br />

sind Menschen die Hauptakteure – zusammen mit modernen,<br />

digitalen Werkzeugen, Basistechnologien und<br />

„intelligenter“ Industrierobotik im Rahmen eines vernetzten<br />

Produktionssystems. Die Produkte von Comau,<br />

die wir unter dem Namen Humanufacturing zusammenfassen,<br />

wie zum Beispiel der AURA-Roboter, die Automated<br />

Guided Vehicles Agile 1500, unsere automatisierte<br />

Montagestation SmartRob oder das Mate-Exoskelett für<br />

den Oberkörper, sollen den Menschen unterstützen und<br />

entlasten in der Arbeit in der Produktion.<br />

<strong>KEM</strong> Produktion: Ein Stichwort bei der Entwicklung<br />

von Cobots ist deren Vernetzung mit anderen Systemen.<br />

Welche Technologien werden hierbei eingesetzt?<br />

Einerseits mit Blick auf zu integrierende Bauelemente<br />

wie Sensoren und Bildverarbeitungssysteme, andererseits<br />

in Bezug auf die Kommunikation. Wie ist<br />

Comau diesbezüglich aufgestellt?<br />

Anding: Wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass<br />

man Industriestandards verwendet, insbesondere im Bereich<br />

der Sicherheitstechnik. Benötigt werden zudem redundante,<br />

sicherheitszertifizierte Systeme. Speziell beim<br />

AURA-Roboter erfolgt die Safety-Kommunikation über<br />

das Profinet-Protokoll zu einer übergeordneten Steuerung,<br />

um sicher zu kommunizieren und nicht mehr Kabel<br />

auf Sicherheitseingänge verdrahten zu müssen. Das Ganze<br />

läuft über eine Bus-Kommunikation und über gesicherte<br />

Standardprotokolle. Bei der Sensorik, ist es wichtig,<br />

dass man Komponenten einsetzt, die die Industrie- und<br />

Sicherheitsstandards erfüllen. Hier haben wir mit mehreren<br />

Forschungsinstituten daran gearbeitet, um sichere<br />

und zugelassene Technik einsetzen zu können.<br />

76 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Welche Rolle spielt OPC UA<br />

over TSN für die Roboterkommunikation?<br />

Anding: Der Kommunikations-Standard OPC UA over<br />

TSN beschäftigt sich auch mit Robotern. Da Comau einen<br />

eigenen Robotercontroller hat und diesen auch stetig<br />

weiterentwickelt, ist OPC UA over TSN ein großes Thema<br />

für uns. Hier sind wir auch mit den entsprechenden Organisationen<br />

wie der OPC Foundation in Kontakt, um das<br />

Ohr am Puls des Marktes zu haben und auf dem Laufenden<br />

zu bleiben. Das M2M-Kommunikationsprotokoll OPC<br />

UA ist aktuell stark verbreitet und verbreitet sich weiter.<br />

Gerade in der Roboterindustrie ist das ein großes Thema.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Ein weiteres Thema im Zusammenhang<br />

mit kollaborativen Robotern ist die Safety.<br />

Typische Industrieroboter in der Fabrik arbeiten bisher<br />

hinter Schutzzäunen, um die Bediener zu schützen.<br />

Was müssen Roboter-Hersteller wie Comau tun,<br />

um eine gefahrlose MRK zu ermöglichen?<br />

Anding: Neben einer sicheren Technologie im Roboter,<br />

wie bereits beschrieben, muss man vor allem das Bewusstsein<br />

der Beteiligten – also Integratoren, Betreiber<br />

und Endanwender – für die möglichen Gefahren schärfen.<br />

An der Stelle arbeiten wir an Schulungskonzepten, wie<br />

wir Integratoren auf unseren AURA-Roboter schulen können.<br />

Ziel ist es, den Integratoren zu erklären, wie sie den<br />

Roboter in Betrieb nehmen müssen, wie sie die Sicherheitsschwerpunkte<br />

einzuschätzen haben, welche Parameter<br />

sie beim Sensor tunen können und worauf sie achten<br />

müssen, um am Ende die Zelle vom TÜV abgenommen<br />

zu bekommen. Das sind die beiden Punkte, auf die<br />

wir als Roboterhersteller fokussieren.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Wie manipulationssicher sind<br />

Ihre Roboter-Systeme?<br />

Anding: Kein System ist vollkommen manipulationssicher.<br />

Grundsätzlich versuchen wir jegliche Gefahrenquellen,<br />

soweit es in unserer Macht liegt, auszuschließen.<br />

Wenn der Roboter richtig eingerichtet ist, mit einem<br />

Passwortschutz versehen ist und über weitere Sicherheitsvorkehrungen<br />

verfügt, die verhindern, dass der Bediener<br />

Manipulationen vornimmt, kann man eine Elektronik<br />

nur schwer manipulieren. Bei einem Ausfall der Sensorik,<br />

einem Defekt oder einer Abschaltung, ist unsere Sicherheitstechnik<br />

so aufgebaut, dass es zum Fehler<br />

kommt. Der Roboter bleibt mit Not-Aus-Signal stehen,<br />

wenn die Verbindung zum Sensor verloren ist. Diesbezüglich<br />

müssen wir Roboterhersteller auch deutsche und europäische<br />

Normen erfüllen. – was wir mit AURA auch tun.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Welche Rolle spielt bei der sicheren<br />

Mensch-Roboter-Kollaboration die Risikobeurteilung<br />

der Gesamtanwendung?<br />

Bild: Rüdiger J. Vogel/Konradin Mediengruppe<br />

Anding: Das spielt eine sehr große Rolle. Es gibt Vorteile<br />

bei kollaborativen Systemen. Denn ein kollaborativer Roboter<br />

ist oftmals einfacher gebaut als eine herkömmliche<br />

Industrieroboter-Zelle. Das wirkt sich natürlich auch auf<br />

das Sicherheitskonzept aus. Das heißt, man hat im Idealfall<br />

ein kollaboratives System mit einer Schutzeinrichtung<br />

von einem Roboterhersteller. Ein Beispiel ist das AURA-<br />

System von Comau. Hier bietet schon die Hülle mehrere<br />

Sicherheitsfunktionen, die auch zertifiziert sind. Somit sehen<br />

wir hier eine große Erleichterung, denn bei kleineren<br />

Anwendungen oder Zellen muss man weniger bewerten,<br />

da es nur einen kollaborativen Roboter gibt. Letztendlich<br />

hängt das aber auch von der Applikation und deren Komplexität<br />

ab. Der Vorteil einer Lösung aus einer Hand ist zudem,<br />

dass man nur noch die Umgebungsbedingungen in<br />

die Bewertung mit einbeziehen muss und nicht das System<br />

aus mehreren zertifizierten Produkten vereinen und<br />

sich über deren Zusammenspiel Gedanken machen.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Normen, wie die ISO/TS 15066,<br />

legen die Leistungs- und Kraftbegrenzungen für „kollaborierende<br />

Roboter“ fest. Reichen diese Normen<br />

heute noch aus oder besteht hier vor dem Hintergrund<br />

der Entwicklung hin zu autonomen selbst -<br />

lernenden Robotern Anpassungsbedarf?<br />

Anding: Comau hat mit der AURA-Entwicklung schon einen<br />

anderen Weg beschritten, denn bei unserem Roboter<br />

muss es durch den Näherungssensor zu keiner Berührung<br />

kommen. Wir haben ein System geschaffen, das sicher<br />

ist und schon heute über die Norm hinausgeht. Der<br />

Grund ist, ohne Berührung gibt es keine Kraft, die auf den<br />

Menschen wirkt. Insgesamt wird sich beim Thema Normen<br />

die nächsten Jahre noch sehr viel tun. Denn die<br />

Technologie entwickelt sich stetig weiter, es gibt immer<br />

neue Features und Ideen bei Produkten, die auch immer<br />

weiter fortschreiten, was die Regelwerke und Normen<br />

immer wieder auf die Probe stellt. Für die Zertifizierung<br />

braucht es vielleicht neue Wege, um diese Technologien<br />

einheitlich zu bewerten.<br />

www.comau.com<br />

Details zum kollaborativen Fertigungskonzept<br />

Humanufacturing von Comau:<br />

hier.pro/9rJCP<br />

„Der AURA-Roboter hat<br />

eine speziell für industrielle<br />

Umgebungen entwickelte<br />

Beschichtung.<br />

Diese Haut ist der Sensitivität<br />

menschlicher<br />

Haut nachempfunden.“<br />

Christoph Anding,<br />

Country Sales Manager Germany,<br />

Comau Deutschland GmbH<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 77


MASCHINENELEMENTE<br />

SONDERTEIL KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />

Mit den EleCylindern, einer neuen Baureihe,<br />

bietet IAI Industrieroboter einen einfachen<br />

Ein- oder Umstieg auf elektrische Aktuatoren<br />

Bild: IAI Industrieroboter<br />

Elektrische Aktuatoren von IAI Industrieroboter<br />

Elektrisch zu mehr Wirtschaftlichkeit<br />

Eine effiziente Montage- und Handhabungstechnik ist in vielen produzierenden Unternehmen eine<br />

Schlüsselkomponente, um dem wachsenden Kostendruck effektiv zu begegnen. Hierbei kommen<br />

verschiedene Aktuatoren zum Einsatz. Diese führen dann, in komplexen Produktionsanlagen installiert,<br />

Linear-, Rotations- oder auch Greifbewegungen aus.<br />

Stefan Ziemba, Manager Sales & Marketing DACH, IAI Industrieroboter GmbH, Schwalbach am Taunus<br />

Traditionell verwenden Unternehmen häufig pneumatische Aktuatoren.<br />

Nicht zuletzt auf Grund der geringen Investitionskosten<br />

sind diese in vielen Einkaufsabteilungen nach wie vor die bevorzugte<br />

Technologie. Die Erzeugung und Verteilung der notwendigen<br />

Druckluft geht jedoch mit hohen Verlusten einher. Selbstverständlich<br />

lassen sich durch intensive Optimierungsmaßnahmen auch Druckluftsysteme<br />

in ihrer Energieeffizienz noch verbessern. Dennoch sind<br />

hier technologische Grenzen schnell erreicht. In diesen Fällen bietet<br />

sich ein sogenanntes Substitutionsszenario an: Bei diesem werden<br />

die pneumatischen Positioniersysteme durch elektromechanische<br />

ersetzt.<br />

Elektrische Aktuatoren lassen sich einfach mit programmierbaren<br />

Steuerungen integrieren. Sie erfordern zudem einen geringeren<br />

Wartungsaufwand. Die freie Programmierbarkeit ist gleichzeitig<br />

auch einer der entscheidenden technischen Vorteile. So kann man<br />

beliebig freie Positionen und Geschwindigkeiten programmieren.<br />

Weitere technische Vorteile sind die kaum vorhandene Geräuschemissionen<br />

sowie die frei programmierbaren dynamischen Geschwindigkeitsänderungen<br />

mit individuell festzulegenden Beschleunigungs-<br />

und Verzögerungszyklen. Selbst die spürbar höheren Anschaffungskosten<br />

amortisieren sich auf Grund der Energieeinsparung<br />

innerhalb kurzer Zeit.<br />

Einer der führenden industriellen Hersteller derartiger elektrischer<br />

Aktuatoren ist das 1976 im japanischen Shizuoka gegründete Unternehmen<br />

IAI Industrieroboter. Seine jüngst vorgestellte neue Produktlinie<br />

der EleCylinder eignet sich vor allem für den einfachen Um-<br />

stieg oder auch den Einstieg auf diese ressourcenschonende Antriebstechnik.<br />

Mit nur zwei Endpositionen bieten diese den gleichen<br />

Leistungsumfang wie auch die pneumatischen Aktuatoren. Mit den<br />

integrierten Steuerungen können sie aber wie alle elektrischen Aktuatoren<br />

vollkommen frei programmiert werden. Ähnlich wie bei<br />

Magnetventilen erfolgt ihre Steuerung nur durch Ein/Aus-Signale.<br />

Auch sanftes Anfahren oder Abbremsen sind mit den elektrischen<br />

Aktuatoren möglich.<br />

Alle elektrischen Aktuatoren der EleCylinder-Serie verfügen über<br />

einen integrierten Controller<br />

Bild: IAI Industrieroboter<br />

78 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


Pneumatisch versus elektrisch<br />

PLUS<br />

• Der EleCylinder ermöglicht die separate Einstellung von Beschleunigung,<br />

Geschwindigkeit und Verzögerung in Prozent. Bei Pneumatikzylindern<br />

werden Strömungsventile zur Bewegungssteuerung eingesetzt, bei denen<br />

aber die Parameter BGV nicht einzeln eingestellt werden können.<br />

• Zum Einstellen der Start- und Endpositionen des elektrischen Aktuators<br />

kann der Sollwert mit den Vorlauf- und Rücklauftasten in kleinen Schritten<br />

von 0,01 mm auf dem Jog/Tipp-Bildschirm eingegeben und visuell überprüft<br />

werden. Pneumatikzylinder erfordern eine Positionseinstellung für Endanschlag,<br />

Umschalter oder Stoßdämpfer, sowie eine Überprüfung und Abstimmung<br />

der Positionen aller Automationskomponenten.<br />

• Pneumatikzylinder können auf Grund der Stöße, die am Hubende bei zu<br />

hoher Geschwindigkeit auftreten, nicht mit hoher Geschwindigkeit betrieben<br />

werden. Der elektrische Aktuator kann bei hoher Geschwindigkeit<br />

weich anfahren und gedämpft anhalten. Auf diese Weise verringert sich<br />

die Zykluszeit.<br />

Selbstverständlich verfügen auch die Aktuatoren dieser Serie, so<br />

wie alle neuen Produkte aus dem Hause IAI, über hochauflösende<br />

batterielose Absolutwert-Encoder. Dadurch kommen alle Vorteile<br />

dieser Technologie voll zum Tragen:<br />

• das Entfallen von Referenzfahrten<br />

• der Einsatz eines Home-Sensors<br />

• der ersatzlose Wegfall von Batteriewartungen<br />

• das problemlose Wiederanfahren nach einem Not-Aus<br />

• die hohe Wiederholgenauigkeit von +/- 0,05 mm für präzise Positionierungen.<br />

Zusammen mit der EleCylinder-Serie hat IAI ebenfalls sein neues<br />

Teaching-Pendant mit der Bezeichnung „TB-03“ vorgestellt. In Kombination<br />

mit der Serie kann dieses neue Teaching-Pendant nun auch<br />

drahtlos mit diesen elektrischen Aktuatoren kommunizieren. Dies<br />

hat für den Anwender unter anderem den Vorteil, auch bereits fest<br />

hinter Abdeckungen und unsichtbar von außen verbaute Aktuatoren<br />

jederzeit sehr leicht umprogrammieren zu können. Darüber hinaus<br />

kann man mit diesem neuen Teaching-Pendant, über eine herkömmliche<br />

Kabelverbindung, auch alle anderen elektrischen Aktuatoren<br />

aus dem Hause IAI programmieren.<br />

Selbstverständlich muss eingeräumt werden, dass es auch in Zukunft<br />

nicht immer bei allen Anwendungen möglich sein wird, die<br />

pneumatisch angetriebenen Aktuatoren auszutauschen. Wo dies jedoch<br />

technisch umsetzbar ist, drängt sich in jedem Fall eine derartige<br />

Substitution durch elektromechanische Systeme auf. Die nachhaltige<br />

Energieeffizienz, die deutlichen Kosteneinsparungen über<br />

den gesamten Lebenszyklus der Produktionsanlage sowie die technischen<br />

Vorteile in der Bewegungssteuerung sind die klaren Argumente<br />

für eine solche Substitution. Diverse wissenschaftliche Studien<br />

lieferten hierfür bereits den folgenden Nachweis: Eine derartige<br />

Substitution ist im Hinblick auf die wirtschaftlichen und ökologischen<br />

Einsparungen beim Energieverbrauch einer Optimierung von<br />

Druckluftsystemen klar vorzuziehen. So konnte hier in einzelnen Fällen<br />

ein Einsparpotenzial von bis zu 90 % belegt werden. eve<br />

www.iai-gmbh.de<br />

Details zu den EleCylindern:<br />

hier.pro/73gM8<br />

federnshop.com<br />

Info<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 79<br />

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MASCHINENELEMENTE<br />

SONDERTEIL KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />

Stäublis Division Manager Peter Pühringer zur Industrie 4.0-Strategie<br />

„Es geht nicht um Big Data,<br />

sondern um Smart Data“<br />

Die TS2-Baureihe von Stäubli ist eine Roboter-Generation, die speziell für die Smart Factory und Industrie<br />

4.0 entwickelt worden ist. Durch diese vernetzten Roboter ist eine „Machine-to-Machine“-Kommunikation<br />

und der Datenaustausch zwischen Robotern möglich. Als neuer Division Manager Robotics<br />

will Peter Pühringer den Verkauf der Roboterbaureihe vorantreiben und die Expansionspolitik seines<br />

Vorgängers konsequent fortführen - inklusive der Pilotprojekte für das Predictive Maintenance.<br />

Interview: Armin Barnitzke, stellvertretender Chefredakteur Automationspraxis, Leinfelden-Echterdingen<br />

zum Einsatz. Diese sorgen für einen enormen Performancezugewinn,<br />

denn damit können wir viel höhere Dynamiken fahren. Bei der<br />

neuen TS2-Roboterbaureihe wurde außerdem das Modulbaukastensystem<br />

von Stäubli Robotics konsequent umgesetzt. Durch diese<br />

Modulbauweise profitieren unsere Kunden in Zukunft von sehr kurzen<br />

Lieferzeiten. Zudem wurde mit der Einführung der TS2-Baureihen<br />

das Produktportfolie bei den Scara Robotern erweitert, es gibt<br />

nun einen TS2–100 Scara Roboter mit 1 m Reichweite. Des Weiteren<br />

ist bei der neuen Baureihe optional ein voll integriertes Werkzeugwechselsystem<br />

von Stäubli Connectors erhältlich. Dieses<br />

Werkzeugwechselsystem zeichnet sich durch extrem kurze Wechselzeiten<br />

aus. Ein großer Vorteil ist nicht zuletzt auch die Hohlwellentechnologie.<br />

Dadurch können wir die Kabel innen führen und so<br />

die Störkonturen vermeiden. Vor allem aber sorgt der geschlossene<br />

Aufbau für ein Hygiene- und Reinraumdesign ohne Partikelemissionen.<br />

Mit diesen geschlossenen Scara-Strukturen haben wir insbesondere<br />

auf Anforderungen von Pharma-Kunden reagiert. Mit der<br />

zukünftigen Stericlean-Variante werden wir in der Pharma-Branche<br />

in ganze neue Anwendungsfelder vorstoßen.<br />

Peter Pühringer, Division Manager, Stäubli, Bayreuth<br />

Armin Barnitzke: Sie sind seit Juli 2018 Division Manager Robotics.<br />

Was haben Sie sich vorgenommen?<br />

Peter Pühringer: Mein Vorgänger Gerald Vogt hat seit 2014 eine<br />

starke Expansionspolitik vorangetrieben. Diese wollen wir natürlich<br />

fortführen. Zudem will ich unsere Innovationen – etwa die neuen<br />

Roboterbaureihen TX2 und TS2 oder die neue Robotersteuerung<br />

CS9 – schnell in den Markt tragen. Ein wichtiges Thema ist auch der<br />

Ausbau der Service-Angebote, dazu haben wir unser Robotics Service<br />

Center ausgebaut und das Serviceteam aufgestockt.<br />

Barnitzke: Ihre Scara-Reihe TS2 ist ganz neu. Was zeichnet diese<br />

aus?<br />

Pühringer: Bei den TS2-Scaras kommen jetzt – wie schon bei unseren<br />

Knickarm-Robotern – unsere eigenentwickelten JCS Getriebe<br />

Bild: Stäubli<br />

Barnitzke: Wie sieht Ihre Strategie in Sachen Industrie 4.0 aus?<br />

Auf der Automatica 2018 hat Stäubli mit Cockpit ein Beispiel<br />

fürs Sammeln und Aufbereiten von Daten gezeigt.<br />

Pühringer: Das Cockpit war erstmal nur ein Demonstrator, um zu<br />

zeigen, was wir via OPC UA aus dem Roboter heraus alles an Daten<br />

zur Verfügung stellen können: Getriebedaten, Motordaten, Sensordaten.<br />

Ob und wann Cockpit zum Produkt wird, ist noch nicht entschieden.<br />

Ganz konkrete Pilotprojekte haben wir aber zum Thema<br />

Predictive Maintenance. Zusammen mit einem großen Kunden<br />

sammeln und analysieren wir Roboter-Betriebsdaten, um ungeplante<br />

Ausfälle zu vermeiden. Dabei geht es aber bewusst nicht um Big<br />

Data, sondern um Smart Data – wir liefern also die richtigen und<br />

wichtigen Daten.<br />

Barnitzke: Und wie sorgen Sie für Smart Data?<br />

Pühringer: Durch eine Eigenentwicklung, eine so genannte<br />

„4.0.-Box“, welche Daten der Roboter und Sensoren sammelt, aufbereitet<br />

und dann an ein Visualisierungs- und Auswertesystem weiter<br />

gibt. Das Ganze ist letztlich ein vor Ort installierter Industrie-PC,<br />

an den man mehrere Roboter anschließen kann.<br />

80 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


Barnitzke: Wollen Sie das Ganze dann auch an die Cloud anschließen?<br />

Pühringer: Unsere Kunden, gerade aus der Automobilindustrie,<br />

sind nicht so ganz offen, ihre Produktionsdaten in die Cloud zu geben.<br />

Jeder fragt zwar nach Cloud-Lösungen, aber wenn es dann<br />

konkret darum geht, Produktionsdaten in die Cloud schieben, sind<br />

die Kunden doch sehr zurückhaltend. Das braucht noch Zeit.<br />

Barnitzke: Aber eine Cloud-basierte Predictive Maintenance<br />

könnte doch auch für neue Service Angebote interessant sein…<br />

„Zusammen mit einem großen<br />

Kunden sammeln und analysieren<br />

wir Roboter-Betriebsdaten, um<br />

ungeplante Ausfälle zu vermeiden.“<br />

Pühringer: Ja, das Ganze kann zu neuen Geschäftsmodellen rund<br />

um Predictive Maintenance führen. Im ersten Schritt bauen wir aber<br />

erstmal andere Service-Angebote aus, etwa die Roboterwartung in<br />

unserem Robotics Service Center. Da unsere Roboter sehr robust<br />

sind, bekommen wir immer mehr Roboter nach Bayreuth, die über<br />

100.000 Betriebsstunden oder sogar mehr auf der Uhr haben. Damit<br />

die Kunden das Robotersystem weiter nutzen können, bieten<br />

wir eine entsprechende Wartung und Überholung an. Dafür müssen<br />

wir sicherstellen, dass alle Ersatzteile verfügbar sind. Und wir stocken<br />

das Personal auf. Denn der Kunde will ja nicht zwei Wochen auf<br />

sein Robotersystem verzichten. Das muss schnell gewartet werden<br />

und dann zurück in die Produktion.<br />

www.staubli.com<br />

info@tuenkers.de<br />

https://shop.tuenkers.de<br />

Erste Hilfe.<br />

Selbsthilfe.<br />

brot-fuer-die-welt.de/selbsthilfe<br />

<br />

Die Daten der TS2-Baureihe von Stäubli werden auf einem einfach zugänglichem<br />

DSI-Board gespeichert. So eröffnen die kollaborativen Roboter<br />

neue Automatisierungslösungen zur Steigerung der Produktivität in nahezu<br />

allen Branchen<br />

Details zur PC Software-Umgebung zur Erstellung und<br />

Wartung der Roboteranwendungen von Stäubli:<br />

hier.pro/GZ5aq<br />

Bild: Stäubli<br />

<br />

<br />

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<br />

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<br />

über 60 Jahre Erfahrung<br />

für Ihre Sicherheit<br />

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Tel. +49 (0) 711-91 96 97 -0<br />

Fax +49 (0) 711-91 96 97 -50<br />

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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 81


MASCHINENELEMENTE<br />

SONDERTEIL KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />

Projekt COVR unterstützt die CE-Zertifizierung von kollaborativen Robotern<br />

Zusammenarbeit, aber sicher<br />

Betreiber von kollaborativen Robotern sind nach europäischem Recht verpflichtet, für diese eine<br />

CE-Zertifizierung durchzuführen. Mit dem CE erklären sie, dass ihre Systeme die grundsätzlichen und<br />

spezifischen Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen einhalten. Jüngste Erfahrungen zeigen aber,<br />

dass sowohl für Anwender als auch Hersteller oder Integratoren von Robotern die Sicherheit eine<br />

erhebliche Barriere darstellt. Hier unterstützt das Projekt COVR.<br />

José Saenz, Business Unit Robotic Systems, Fraunhofer IFF, Magdeburg<br />

Die Herausforderungen an die CE-Zertifizierung der kollaborativen<br />

Roboter sind einerseits technischer Natur – zum Beispiel,<br />

weil Roboter komplexe, konfigurierbare Systeme sind, die ihre Nutzer<br />

je nach Bedarf und teils in regelmäßigen Abständen umprogrammieren.<br />

Andererseits – auf einer weniger technischen Ebene – stellt<br />

zum Beispiel die Interpretation und korrekte Anwendung von Normen<br />

und Richtlinien insbesondere solche Betreiber vor große Herausforderungen,<br />

die bisher keine bis wenige Erfahrungen mit kollaborativen<br />

Robotern haben. An dem von der EU geförderten Projekt<br />

COVR (“Being safe around collaborative and versatile robots in sha-<br />

red spaces”) beteiligen sich Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen<br />

aus Dänemark (DTI), Frankreich (CEA-LIST), Italien (CNR-<br />

STIIMA), Niederlande (Roessingh Research) und Deutschland<br />

(Fraunhofer IFF). Das Projekt hat das Ziel, durch vier konkrete Maßnahmen<br />

alle Anwender von kollaborativen Robotern beim Thema Sicherheit<br />

zu unterstützen:<br />

• Erstens wird ein Toolkit entwickelt, das Anwendern hilft, die für<br />

sie relevanten Sicherheits-Normen und -Richtlinien zu ermitteln.<br />

• Zweitens definiert das Projekt mehrere Protokolle. Dabei handelt<br />

es sich um praxisnahe Anleitungen für die Durchführung von<br />

Validierungsprüfungen, die nachweisen, dass ein kollaborativer<br />

Roboter die geltenden Sicherheitsanforderungen erfüllt.<br />

• Drittens bieten die COVR-Partner in ihren jeweiligen Einrichtungen,<br />

den sogenannten Shared Safety Facilities, Dienstleistungen<br />

für die Sicherheits-Validierung von Robotersystemen an.<br />

• Die vierte unterstützende Maßnahme sind die COVR Awards. In<br />

drei zeitlich versetzten Ausschreibungen stehen mit den Awards<br />

insgesamt mehr als fünf Millionen Euro für Anwender von kollaborativen<br />

Robotern zur Verfügung, die das Toolkit und die zugehörigen<br />

Protokolle testen, ergänzen und zu besonderen Fragestellungen<br />

untersuchen.<br />

Mit Validierungsmessungen für kraft- und leistungsbegrenzte Roboter<br />

werden deren Sicherheitseigenschaften bestimmt<br />

Bild: Fraunhofer IFF<br />

Unterstützung auf dem Weg zur CE-Kennzeichnung<br />

Im Fokus stehen Anwendungen aus den Bereichen Produktion, Logistik,<br />

Agrarproduktion, Gesundheit und Rehabilitation. Als Ausgangslage<br />

betrachtet COVR den konventionellen Weg zum CE-Zeichen.<br />

Für Roboteranwender, die über kein Expertenwissen zu den<br />

aktuellen Robotersicherheitsstandards und -richtlinien verfügen, ist<br />

jeder Schritt zur CE-Kennzeichnung mit Unsicherheiten behaftet:<br />

• Habe ich die richtigen Richtlinien und Normen identifiziert, die für<br />

meine Anwendung relevant sind?<br />

• Welche Anforderungen bestehen nach derzeitigem Stand der<br />

Technik an meinem System?<br />

• Wie belege ich, dass die von mir ausgewählte Sicherheitslösung<br />

richtig ist und für meinen Anwendungsfall einen wirksamen<br />

Schutz bietet?<br />

• Welche Sensoren, Messsysteme und Infrastruktur benötige ich,<br />

um den Nachweis durchzuführen?<br />

Das Projekt unterstützt Anwender und Integratoren bei der CE-Zertifizierung<br />

mit dem bereits erwähnten Toolkit. Das COVR Toolkit ist<br />

ein Online-Assistent, der dabei hilft, die relevanten Richtlinien, Nor-<br />

82 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


SONDERTEIL KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />

MASCHINENELEMENTE<br />

Bild: Fraunhofer IFF<br />

Etappen einer CE-Zertifizierung<br />

men und Methoden zur Validierung für einen kollaborativen<br />

Roboter im Kontext einer spezifischen Anwendung<br />

zu finden. Der Nutzer des Toolkits beantwortet<br />

hierfür mehrere Fragen zu einem Robotersystem und<br />

gelangt so zu den relevanten Normen und Richtlinien.<br />

Damit unterstützt das Toolkit den Nutzer bei den ersten<br />

drei Schritten des Ablaufschemas.<br />

Anleitungen zur Validierung der Sicherheit<br />

Über das Toolkit erhält der Anwender auch die für ihn<br />

passenden Protokolle, die in Form einer schrittweisen<br />

Anleitung aufzeigen, wie die Validierung von Sicherheitseigenschaften<br />

seines Roboters durchzuführen ist.<br />

Die Protokolle sind so konzipiert, dass jeder Nutzer sie<br />

eigenständig und ohne Hilfe von Experten befolgen kann. Die Struktur<br />

der Protokolle und die Auswahl der notwendigen Messtechnik<br />

sind so einfach wie möglich gehalten. Hat der Nutzer des Protokolls<br />

dennoch Fragen oder verfügt nicht über die im Protokoll aufgeführte<br />

Messtechnik, bieten die fünf Forschungseinrichtungen und weitere<br />

europaweit verteilte COVR-Partner Dienstleistungen rund um die<br />

Durchführung der Validierungsmessungen in eigens dafür geschaffenen<br />

Bereichen an (engl. “Shared Safety Facilities – SSFs).<br />

Gesucht: Ideen zur Vereinfachung der Prozesse<br />

Die Protokolle werden im Rahmen des Projekts auch durch externe<br />

Anwender weiterentwickelt. Dafür stehen als sogenannte COVR-<br />

Awards mehr als 5 Millionen Euro zur Verfügung, die die fünf Partner<br />

an Bewerber im Rahmen von drei Ausschreibungen verteilt. Neben<br />

der Weiterentwicklung der Protokolle stehen auch die Erweiterung<br />

des Toolkits und die Bearbeitung von allgemeineren Themen<br />

zur Sicherheits-Validierung von kollaborativen Robotern, zum Beispiel<br />

durch Experimente, im Fokus. Gefragt sind vor allem Ideen,<br />

um Validierungsprozesse zu vereinfachen. Die nächsten beiden Ausschreibungen<br />

starten im Juli 2019 und März 2020. Bei der letzten<br />

Ausschreibung im Februar 2019 gingen 75 Anträge ein. Davon erhalten<br />

21 einen Award. Diese zur Förderung empfohlenen Projekte befassen<br />

sich mit Applikationen aus den Bereichen Flugzeugproduktion,<br />

Rehabilitation, mobile Manipulation und Agrartechnik.<br />

Akteure rund um die Sicherheit von kollaborativen<br />

Robotern und deren Interaktion mit dem COVR Projekt<br />

Mit allen Maßnahmen verfolgt das Projekt das übergeordnete Ziel,<br />

einen breiten Konsens innerhalb von Europa zu erreichen, der alle<br />

Akteure miteinbezieht. Hierzu zählen unter anderem nationale akkreditierte<br />

Stellen, Gesetzgeber oder Standardisierungsgruppen<br />

aber auch Endanwender und Hersteller von Robotern oder Roboterkomponenten.<br />

Dabei gilt es, brennende Fragen, wie: „Akzeptieren<br />

lokale benannte Stellen die Messergebnisse eines Systemintegrators,<br />

der seine Validierung nach einem COVR Protokoll durchgeführt<br />

hat?“ oder: „Sind Protokolle wirklich leicht zu verstehen und anzuwenden?“<br />

zu beantworten. Insbesondere im Hinblick auf die Sicherheit<br />

im Umgang mit Robotern im Kontext künstlicher Intelligenz ist<br />

es wichtig, alle Akteure frühzeitig zusammenzubringen und über<br />

mögliche Lösungen zu sprechen.<br />

eve<br />

www.iff.fraunhofer.de<br />

Interessierte können das Toolkit hier testen:<br />

hier.pro/HprLw<br />

Bild: Fraunhofer IFF<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 83


MASCHINENELEMENTE<br />

SONDERTEIL KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />

Sicherheitsaspekte bei Greifsystemen von Schunk für MRK-Applikationen<br />

Safety First<br />

Als Hersteller MRK-zertifizierter Greifsystemkomponenten hat sich Schunk bewusst für eine frühzeitige<br />

Berücksichtigung relevanter Arbeitsschutzaspekte entschieden. Auf diese Weise können Sicherheitsaspekte<br />

von Beginn an in neue Greifsysteme einfließen. Das verkürzt den Entwicklungsprozess bei<br />

Standardkomponenten, senkt die Kosten und beschleunigt anwendungsspezifische MRK-Projekte.<br />

Vor allem die Validierung von MRK-Applikationen stellt in der<br />

Praxis eine Herausforderung dar“, berichtet Prof. Dr. Markus<br />

Glück, Geschäftsführer für Forschung & Entwicklung bei der Schunk<br />

GmbH & Co. KG. Auf Anwenderseite ließe sich häufig eine erhebliche<br />

Verunsicherung darüber feststellen, wie die arbeitsschutztechnischen<br />

Anforderungen der Richtlinien und Normen konkret umzusetzen<br />

seien. „Damit Mensch und Roboter sicher zusammenarbeiten,<br />

ist nicht nur ein umfassendes Verständnis der Roboteranwendung<br />

erforderlich, sondern auch Fachwissen zur Risikobewertung“, unterstreicht<br />

Glück. Da keine MRK-Applikation der anderen gleiche, sei<br />

stets eine individuelle Risikobeurteilung erforderlich.<br />

Zertifizierte Greifer-Baureihe<br />

Ziel des Unternehmens Schunk ist es, geprüfte Komponenten wie<br />

den Co-act EGP-C zur Verfügung zu stellen, mit denen sich kollaborative<br />

Szenarien schnell realisieren und zertifizieren lassen. Das vier<br />

Baugrößen umfassende Greiferportfolio ist für einfache Handhabungsaufgaben<br />

konzipiert und kann auf nahezu allen gängigen<br />

Leichtbaurobotern im Sinne eines intuitiven „Plug & Work“ eingebaut<br />

werden.<br />

Die am Finger wirkende Greifkraft des inhärent sicher ausgeführten<br />

Greifers ist auf einen Maximalwert von 140 N sicher begrenzt. Leistungsfähige<br />

Programmierbausteine und Plugins vereinfachen die Installation.<br />

Standardisierte Aufsatzfinger mit universell nutzbaren<br />

Wechseleinsätzen erleichtern Newcomern zusätzlich den Einstieg in<br />

die Welt der kollaborativen Robotik.<br />

Dank integrierter Intelligenz lassen sich beim Großhubgreifer Co-act EGL-C in<br />

kollaborativen Anwendungen nun erstmals Greifkräfte bis 450 N realisieren<br />

Bild: Schunk<br />

Noch einen Schritt weiter geht das Unternehmen beim Co-act<br />

EGL-C, der auf der Hannover Messe vorgestellt wurde. Erstmals<br />

überhaupt ist es bei dem Kraftpaket gelungen, einen Greifer für kollaborative<br />

Anwendungen zu realisieren, bei dem die am Finger wirkende<br />

Greifkraft die gesundheitsunschädliche 140-N-Grenze überschreitet.<br />

Wie beim kollaborativen Kleinteilegreifer Co-act EGP-C hat<br />

der Hersteller auch beim Co-act EGL-C großen Wert auf die Begleitung<br />

des Produktentstehungsprozesses durch die Deutsche Gesetzliche<br />

Unfallversicherung (DGUV) gelegt. Diese Zusammenarbeit<br />

ermöglichte einen frühzeitigen Austausch und eine effiziente Überwachung<br />

und Einhaltung der Normen. Zudem konnten Erfahrungen<br />

gesammelt werden, wie sich eine sicherheitstechnische Bewertung<br />

und Zertifizierung nutzerfreundlich gestalten lassen, ohne qualitative<br />

Abstriche in puncto Sicherheit zu machen. „Das Sicherheitskonzept<br />

dieses Greifers ist überaus anspruchsvoll“, erläutert Glück.<br />

„Über eine frühzeitige Abstimmung bereits während der Entwicklung<br />

des Greifers konnten wir sicherstellen, dass bei der Sicherheitselektronik,<br />

der sicheren Steuerungstechnik und dem Sicher-<br />

Richtlinien und Normen<br />

zur MRK<br />

PLUS<br />

Die gesetzlichen Anforderungen an kollaborative Szenarien beschreibt<br />

zunächst die EG-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG-Anhang 1: Der Hersteller<br />

einer Maschine oder sein Bevollmächtigter haben dafür zu sorgen,<br />

dass eine Risikobeurteilung vorgenommen wird, um die für die Maschine<br />

geltenden Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen zu ermitteln.<br />

Bei der Risikobewertung muss auch das nahe Umfeld der Applikationen<br />

in die Analyse einbezogen werden. Alle eventuell möglichen<br />

schadhaften Kollisionen, auch ein Einklemmen von Gliedmaßen, Arbeitshandschuhen<br />

oder ein Stolpern des Werkers sind wirkungsvoll abzusichern.<br />

Normative Grundlagen für die funktionale Sicherheit von MRK-<br />

Anwendungen wiederum sind allgemeine Normen wie die IEC 61508, die<br />

IEC 62061 sowie die ISO 13849–1 und –2. Darüber hinaus sind die ISO<br />

10218–1 und –2 zur Sicherheit von Industrierobotern zu berücksichtigen.<br />

In der Technischen Spezifikation ISO/TS 15066:2017-04 wiederum sind<br />

speziell die für Roboter im Kollaborationsbetrieb und Robotikgeräte<br />

wesentlichen Einsatzanforderungen festgelegt. Diese „MRK-Norm“<br />

beschreibt zum einen Einsatzhinweise für vier Kollaborationsarten und<br />

erläutert im Detail die erforderlichen Schutzprinzipien. Zum anderen<br />

enthält sie detaillierte Angaben über einzuhaltende Schmerzschwellen<br />

für die jeweiligen Körperregionen.<br />

84 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


Industrie<br />

Bild: Schunk<br />

Prof. Dr.-Ing. Markus Glück,<br />

Geschäftsführer Forschung &<br />

Entwicklung, CINO, Schunk:<br />

„Wenn sich Anwender bei der<br />

Konzeption eines Mensch-<br />

Roboter-Arbeitsplatzes auf<br />

zertifizierte Komponenten<br />

stützen könnten, lässt sich die<br />

Einführung von MRK im betrieblichen<br />

Produktionsalltag<br />

beschleunigen.“<br />

Fachwissen für<br />

Interdisziplinäre<br />

Produktentwicklung<br />

heitskonzept insgesamt von Beginn an ein besonderes Augenmerk<br />

auf die Einhaltung der Normen und einschlägigen gesetzlichen Vorschriften<br />

gelegt wurde“, hebt Glück hervor.<br />

Greifen in drei Phasen<br />

Eine eigens von Schunk entwickelte und zum Patent angemeldete<br />

Sicherheitsintelligenz unterteilt den Greifprozess beim Co-act EGL-C<br />

in einzelne Phasen: Solange die Gefahr besteht, dass menschliche<br />

Hände oder Finger eingeklemmt werden, limitiert die integrierte Logik<br />

die Greifkraft auf harmlose 30 N. Erst ab einer Werkstückdistanz<br />

< 4 mm, wenn also kein Einklemmen mehr möglich ist, fahren die<br />

Greiffinger mit der frei definierbaren Greifkraft von maximal bis zu<br />

450 N zu. Misst das System in dieser Schließphase eine Nachgiebigkeit,<br />

weil etwa ein zu kleines Werkstück gegriffen wird, das der<br />

Bediener gerade per Hand entfernen will, stoppt auch diese Bewegung<br />

automatisch. Gleiches gilt, wenn die erwarteten Werkstückmaße<br />

um 2 mm überschritten werden, da beispielsweise kein Teil<br />

vorhanden ist. In der dritten Phase schließlich detektiert der Greifer,<br />

ob das Werkstück sicher gegriffen ist und verspannt die Bremse.<br />

Damit erfüllt der Greifer die Anforderungen an eine sichere Mensch-<br />

Roboter-Kollaboration und gewährleistet, dass gegriffene Teile, die<br />

im Kraftschluss bis zu 2,25 kg auf die Waage bringen dürfen, auch<br />

bei einer Not-Aus-Situation und einer damit verbundenen Vollbremsung<br />

nicht verloren gehen.<br />

Modulare Sicherheitskonzepte, wie sie das Unternehmen vorschlägt<br />

und mit seinem Angebot an zertifizierten Greifern verfolgt,<br />

können Nutzern Orientierung geben und vereinfachen die arbeitsschutztechnische<br />

Validierung im Einzelfall enorm. „Wenn sich Anwender<br />

bei der Konzeption eines Mensch-Roboter-Arbeitsplatzes<br />

auf zertifizierte Komponenten stützen könnten, lässt sich die Einführung<br />

der Mensch-Roboter-Kollaboration im betrieblichen Produktionsalltag<br />

deutlich beschleunigen“, so Glück. Auch die MRK-Normenlandschaft<br />

wird sich seiner Ansicht nach weiterentwickeln. So sei<br />

beispielsweise die ISO/TS 15066 als technische Spezifikation spätestens<br />

nach vier Jahren zu überarbeiten. „Daher ist es wichtig,<br />

dass Roboterhersteller, Anbieter von Greifwerkzeugen und Endeffektoren<br />

sowie Integratoren gemeinsam mit Prüfstellen wie der<br />

DGUV aktiv an der weiteren Ausgestaltung der Normen wirken“, unterstreicht<br />

Glück. „Sicherheitsaspekte müssen hierbei kompromisslos<br />

Vorfahrt genießen. Gleichwohl wird deren Akzeptanz verbessert,<br />

wenn es gelingt, die Themen Sicherheit und Vereinfachung bei Installation<br />

und Zertifizierung in Einklang zu bringen.“<br />

eve<br />

www.schunk.com<br />

Details zum Co-act EGL-C:<br />

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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 85


MASCHINENELEMENTE<br />

SONDERTEIL KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />

Speziell angepasste Sonderkonstruktion: 10-t-Roboter-Linearachse für russischen Kraftwerksturbinen-Hersteller<br />

Schwerlast-Linearführung auf engem Raum<br />

Bei einer Produktionsumrüstung für den Kraftwerksturbinen-Hersteller Power Machines Russland<br />

setzte der Sonderanlagenbauer cts aus dem bayrischen Burgkirchen auf die Unterstützung von Winkel:<br />

Der Lineartechnik-Spezialist aus dem württembergischen Illingen lieferte für einen neuen Roboter<br />

eine Schwerlast-Linearführung. Bei der kniffligen Aufgabe in Sankt Petersburg kam eine Sonder -<br />

konstruktion zum Einsatz.<br />

Christian Winkel, Geschäftsführer, Winkel GmbH, Illingen<br />

Das Team von Power<br />

Machines Russland<br />

und der cts GmbH am<br />

Ende der Schwerlast-<br />

Linearführung von<br />

Winkel<br />

Bild: cts<br />

Beim weltweit viertgrößten Hersteller für Kraftwerksturbinen,<br />

Power Machines Russland (PMR), standen im wahrsten Sinne<br />

des Wortes große Veränderungen an: Die Turbinenschaufeln, die<br />

PMR neu ins Programm genommen hat, waren mit einem Rohgewicht<br />

von 490 kg pro Stück deutlich schwerer als die bisher produzierten.<br />

Um dieses höhere Gewicht handhaben zu können, musste<br />

das Traditionsunternehmen, dessen Wurzeln bis ins 19. Jahrhundert<br />

zurückreichen, seine Produktionslinie aufrüsten.<br />

Dafür engagierte PMR die cts GmbH aus Burgkirchen als Generalunternehmer.<br />

cts ist ein international tätiger system- und herstellerunabhängiger<br />

Spezialist für schlüsselfertige Sonderanlagen und<br />

Maschinen in der Fertigungs- und Prozessindustrie. Um die Produktion<br />

der neuen und schwereren Turbinenschaufeln zu ermöglichen,<br />

ersetzte cts den bisherigen Fanuc-M-900iA/600-Roboter durch den<br />

Fanuc M-2000iA/1200, der die Turbinenschaufeln im Produktionsprozess<br />

handhabt. Dieser ist aber nicht nur stärker, sondern mit seinen<br />

8,6 t auch deutlich schwerer als das zuvor eingesetzte Modell.<br />

Für dieses Gewicht war die bisherige Linearführung, die den Ro -<br />

boter entlang der Fertigungsstraße bewegt, nicht ausgelegt – eine<br />

robustere Achse mit höherer Lastaufnahme wurde benötigt. Und<br />

um die Aufgabe noch kniffliger zu machen, kamen zu dem hohen<br />

Gewicht auch noch wenig Platz und eine raue Fertigungsumgebung<br />

dazu. Kurz und gut: Spezialwissen war gefragt.<br />

Spezialist für Schwerlast-Linearführungen<br />

„Aufgrund der Anforderungen und den engen Platzverhältnissen<br />

war es wichtig, einen Partner an unserer Seite zu haben, der Spe -<br />

zialist in der Sonderkonstruktion derartiger Verfahrachsen ist“, sagt<br />

Stefan Schmiedlechner, Leiter der Fertigungsautomatisierung bei<br />

cts. Nicht zuletzt auf Empfehlung von Power Machines Russland<br />

wandten sich die cts-Verantwortlichen an den Marktführer für<br />

Schwerlast-Linearführungen aus Illingen. PMR setzt bereits seit<br />

2011 bei einigen seiner Roboter auf Lösungen von Winkel und hat<br />

gute Erfahrungen mit der robusten Stahlprofilbauweise und der<br />

hohen Wiederholgenauigkeit der Linearführungen gemacht.<br />

Auch das Anforderungsprofil und Winkels guter Name in der Branche<br />

spielten eine Rolle. Die Illinger fackelten nicht lange und lieferten<br />

eine passgenaue Lösung, die die Produktion im Dreischicht -<br />

betrieb ermöglicht. Die modifizierte RLE-10.000-Linearführung ist<br />

schlank, spielarm und verwindungssteif. Sie verfügt über eine<br />

Wiederholgenauigkeit von ±0,2 mm und eine maximale Traglast<br />

von 10 t. Diese ist auch notwendig, um den schwereren Roboter zu<br />

tragen und die größeren Bauteile zu bewegen.<br />

86 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


MASCHINENELEMENTE<br />

Mehr als 8 t wiegt der neu installierte Fanuc-Roboter. Er ist in<br />

der Lage, die schweren Turbinenschaufeln zu handhaben<br />

Bild: cts<br />

Winkel hat die massive Schwerlast-Linearführung um 480 mm<br />

verschmälert, damit sie dem Platzangebot gerecht wird<br />

Bild: cts<br />

In nur 24 Wochen zum Erfolg<br />

„Die Platzverhältnisse im bereits seit vielen Jahren bestehenden<br />

Gebäude waren etwas zu eng für eine Standardachse in dieser Gewichtsklasse“,<br />

erzählt Alessandro Mazzolla, Key-Account-Manager<br />

bei Winkel und zuständig für das Projekt. Auf der einen Seite begrenzte<br />

eine bereits vorhandene, parallel verlaufende Längsachse<br />

den Spielraum, auf der anderen lag ein Kabelschacht, der unbedingt<br />

zugänglich bleiben musste. „Hier profitierten wir von unserer langjährigen<br />

Erfahrung im Sondermaschinenbau“, betont Mazzolla. Um<br />

den Gegebenheiten gerecht zu werden, konzipierte Winkel die<br />

Roboterachse 480 mm schmaler und ständerte die ursprünglich<br />

bodengeführte Energiekette auf etwa 720 mm auf.<br />

Wegen der schmaleren Lösung und der hohen Last musste der Hersteller<br />

zudem Roll- statt Kugelwagen einsetzen, um den Herausforderungen<br />

besser begegnen zu können. „Die Anforderung an Fertigung<br />

und Montage war in Sachen Parallelität und Ebenheit der Führung<br />

extrem hoch“, erklärt Mazzolla. Und schnell gehen musste es<br />

auch noch: Lediglich 24 Wochen Projektlaufzeit waren veranschlagt<br />

– von der Planung bis zur Inbetriebnahme. cts testete die Winkel-<br />

Lösung erst vier Wochen lang auf eigenem Gelände auf Herz und<br />

Nieren, sechs Wochen später stand die Anlage bereits fertig in der<br />

Werkshalle von Power Machines Russland, wo sie weitere vier<br />

Wochen getestet wurde.<br />

Weitere Zusammenarbeit geplant<br />

Bei cts ist man hoch zufrieden mit der Zusammenarbeit mit Winkel.<br />

„Das ganze Projekt lief gewaltig gut“, schwärmt Schmiedlechner.<br />

„Alle Erwartungen wurden voll erfüllt.“ Und auch der Anwender ist<br />

mit seiner Winkel-Roboterachse zufrieden. „Bis jetzt, ein Jahr nach<br />

Abschluss der Arbeiten, gibt es nur positive Rückmeldungen“,<br />

erzählt Schmiedlechner. „Der Roboter funktioniert einwandfrei und<br />

die Produktion läuft wie geplant.“ Weitere gemeinsame Projekte von<br />

cts und Winkel sind „bereits in Umsetzung“, verrät er.<br />

bec<br />

www.winkel.de<br />

www.group-cts.de<br />

Detaillierte Informationen zu den Linearachsen:<br />

hier.pro/XCF3Y<br />

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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 87<br />

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MASCHINENELEMENTE<br />

SONDERTEIL KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />

Sicherheitsbetrachtungen von Roboteranwendungen mit und ohne Kollaboration<br />

Schutzzaun – ja oder nein?<br />

Viele Unternehmen, die eine moderne Fertigungseinrichtung gemäß dem Zukunftsprojekt Industrie<br />

4.0 realisieren möchten, fragen sich, ob der bisher für Roboteranwendungen erforderliche Schutzzaun<br />

nicht verzichtbar ist. Hier gilt es bestimmte Rahmenbedingungen zu beachten.<br />

Marcus Peineke, Competence Center Safety, Phoenix Contact Deutschland GmbH, Blomberg<br />

Ein gutes Gespann: Werkerin<br />

und Roboter arbeiten sicher<br />

und ohne Schutzzaun zusammen,<br />

um Bauteile zu montieren<br />

Um über die Notwendigkeit eines Schutzzauns zu entscheiden,<br />

muss zunächst geklärt werden, ob und in welcher Weise der<br />

Mitarbeiter mit dem Roboter zusammenzuarbeiten hat. Soll der<br />

Zaun lediglich entfallen, damit ein einfacherer Zugang für Be- und<br />

Entladetätigkeiten geschaffen wird? Oder sind Bauteile gemeinsam<br />

mit dem Roboter zu montieren? Die Notwendigkeit eines Schutzzauns<br />

hängt letztlich aber nicht davon ab, ob der Mitarbeiter gemeinsam<br />

mit dem Roboter Tätigkeiten auszuführen hat oder nicht.<br />

Vielmehr gilt es festzustellen, inwieweit die Anwendung ohne einen<br />

Schutzzaun sicher betrieben werden kann. Entscheidend ist dabei<br />

die Gesamtbetrachtung von Roboter, Werkzeug und Werkstück. Obwohl<br />

bei einer Klemmung zwischen einer Art von Werkstück und<br />

dem Roboter keine Verletzung eintritt, könnte es bei einem anderen<br />

Werkstück zu einer Verletzung kommen, wenn dieses scharfkantig<br />

ist. Das Bauteil hat also immer auch einen Einfluss. So ist ein Roboter,<br />

der Stahlbleche transportieren soll, wegen der möglichen<br />

Schnittverletzungen kaum für eine MRK-Anwendung geeignet.<br />

Die geforderte Sicherheit steht häufig im Widerspruch zur unerlässlichen<br />

Produktivität. Sofern eine hohe Stückzahl in der Fertigung notwendig<br />

ist, bei einer MRK-Lösung jedoch die Geschwindigkeit des<br />

Roboters aus Sicherheitsgründen begrenzt werden muss oder er<br />

bei einer Annäherung sogar stoppt, sollte gegebenenfalls doch eine<br />

Bild: Phoenix Contact<br />

Trennung von Mensch und Roboter<br />

stattfinden. Wichtig ist somit,<br />

dass die Anwendung gleich zum<br />

Projektstart umfassend geprüft<br />

und über eine Risikobeurteilung<br />

bewertet wird, welche Gefährdungen<br />

vom Roboter ausgehen<br />

und ob diese akzeptabel sind respektive<br />

wie sie reduziert werden<br />

können.<br />

Ausstattung mit sicherer<br />

Sensorik<br />

Zur Evaluierung der Eignung von<br />

Robotern im kollaborativen Betrieb<br />

muss folglich genau auf die<br />

Applikation geschaut werden.<br />

Große Roboter und schwere Teile stellen nicht unbedingt ein Hindernis<br />

für MRK-Anwendungen dar. Mit sicherer Sensorik ausgestattet,<br />

können die Roboter bei langsamer Geschwindigkeit gemeinsam mit<br />

Menschen arbeiten. Als Beispiel sei eine Anwendung genannt, in<br />

der ein Roboter ein Reserverad in ein Auto einlegt. Hier wird ein<br />

Stoß des Roboters schon vorab durch entsprechende Sensorik verhindert<br />

respektive die Kraft des Roboters limitiert. Mit sicheren Momenten-Sensoren<br />

kann schnell auf Abweichungen der Kräfte innerhalb<br />

der geplanten Bahn des Roboters reagiert werden, sodass sich<br />

Schäden an Personen abwenden lassen.<br />

Da die Energie bei einem Stoß quadratisch mit der Geschwindigkeit<br />

zunimmt, reicht in der genannten Applikation eine geringe sicher begrenzte<br />

Robotergeschwindigkeit aus, um die Stoßenergie bei einem<br />

ungewollten Kontakt auf das zulässige Maß zu beschränken.<br />

Gleichzeitig wird die Energie beim Aufprall des Roboters von dessen<br />

effektiver Masse sowie dem getroffenen Körperteil beeinflusst.<br />

Ist keine hohe Nutzlast gefordert, erweist es sich deshalb als sinnvoll,<br />

die Masse des Roboters ebenfalls zu verringern. Insbesondere<br />

dann, wenn ein Stoß nicht nur an der Hand oder dem Arm des Mitarbeiters<br />

erwartet wird, lässt sich über eine solche Massereduzierung<br />

unter Umständen eine etwas höhere Geschwindigkeit des Roboters<br />

umsetzen. Vor diesem Hintergrund sind verschiedene Leicht-<br />

88 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


SONDERTEIL KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />

MASCHINENELEMENTE<br />

Durchführung einer Kraft- und Druckmessung nach EN/ISO 15066<br />

am Vakuum-Endeffektor eines Roboters<br />

Bild: Phoenix Contact<br />

Über eine Auswertesoftware können die Druckverteilung und<br />

Spitzendruckwerte einer Messung grafisch dargestellt werden<br />

Bild: Phoenix Contact<br />

bauroboter auf dem Markt für MRK-Anwendungen erhältlich. Sicherheitsbezogene<br />

Kraft- oder Momenten-Sensoren im Robotersystem<br />

sorgen dafür, die Kraft des Roboters zu begrenzen und ihn im Fehlerfall<br />

schnell abzuschalten.<br />

Grenzwerte für Stoß und Quetschung<br />

Die Teile eins und zwei der aktuell harmonisierten Norm<br />

EN ISO 10218 geben keine Grenzwerte für den Kontakt von Roboter<br />

und Mensch vor. Für die Anwendung des kollaborativen Betriebs<br />

wird auf die Risikobeurteilung verwiesen. Die Norm ISO/TS 15066<br />

für kollaborierende Roboter ist zwar im Sinne der Maschinenrichtlinie<br />

nicht harmonisiert, spiegelt aber den Stand der Technik wider.<br />

Sie führt Grenzwerte für Stoß und Quetschung auf.<br />

Erste Überlegungen, an welcher Stelle ein Kontakt zwischen dem<br />

Roboter und dem Körper des Bedieners wahrscheinlich auftritt, bilden<br />

die Grundlage für die Verwendung der Grenzwerte. Diese Erwägungen<br />

sind entscheidend, weil verschiedene Körperteile unterschiedliche<br />

Belastungsgrenzen für Druck und Stoß aufweisen. Es<br />

kommt zudem darauf an, ob es sich um einen unbeabsichtigten, zufälligen<br />

Kontakt handelt, der selten vorkommen kann, oder ob es<br />

um eine regelmäßig eintretende Berührung geht. Ein Stoß, der die<br />

Schmerzschwelle erreicht, jedoch nicht zu einer Verletzung führt, ist<br />

dem Bedienpersonal im Dauereinsatz nicht zumutbar. Im Hinblick<br />

auf die Grenzwerte der Anwendung erweist sich die jeweilige Situation<br />

daher ebenso als wichtig. Nicht allein die Einhaltung der Grenzwerte<br />

ist ausschlaggebend, sondern auch die Ergebnisse der Risikobeurteilung.<br />

Anpassung der Formgebung oder des Endeffektors<br />

Wenn die Grenzwerte für die zulässigen Spitzendruckwerte überschritten<br />

werden, sind nicht in jedem Fall die Geschwindigkeit oder<br />

die Kraftwerte des Roboters anzupassen. Eine Adaption der Formgebung<br />

des Roboters oder des Endeffektors kann die entstehenden<br />

Spitzendruckwerte wesentlich beeinflussen. Lässt sich die Anwendung<br />

nicht mit herkömmlichen Greifern realisieren, können die erforderlichen<br />

biomechanischen Grenzwerte vielleicht durch Nutzung eines<br />

Saugers für die Teileentnahme befolgt werden. Die Formgebung<br />

des Werkstücks wirkt sich ebenfalls darauf aus, ob sich die<br />

Grenzwerte erfüllen lassen oder nicht. Diese ist allerdings meist vorgegeben<br />

und die Möglichkeiten einer Einflussnahme sind deshalb<br />

eher gering. Sofern erkennbar ist, dass den Grenzwerten aus der Risikobeurteilung<br />

unter keinen Umständen entsprochen werden<br />

kann, lässt sich keine echte Kollaboration umsetzen. In diesem Fall<br />

muss der Roboter sicher stillgesetzt werden, bevor eine Kontaktsituation<br />

mit dem Bedienpersonal eintritt.<br />

Messung der Kraft- und Druckwerte<br />

Die Wirksamkeit der auf Basis der Risikobeurteilung definierten<br />

Maßnahmen ist mit geeigneten Mitteln zu validieren. Die Einhaltung<br />

der festgelegten Kraft- und Druckwerte muss über eine Messung sichergestellt<br />

werden. Zur Kraftmessung kommt ein spezialisiertes<br />

Messgerät für MRK zum Einsatz, mit dem der dynamische Kraftverlauf<br />

über die Zeit aufgenommen und ausgewertet wird. Hierbei darf<br />

der Spitzenwert der Kraft in den ersten 0,5 Sekunden nicht überschritten<br />

werden. Nach Ablauf dieser Zeitspanne erfolgt eine Analyse<br />

der quasistatischen Kraft.<br />

Sollten bereits Geräte für die Kraftmessung von Toren und Türen vorhanden<br />

sein, lassen sich diese nicht einfach für MRK-Anwendungen<br />

verwenden, da die Spezifikation für solche Messungen von derjenigen<br />

für Roboter abweicht. Die Erfassung der Druckspitzenwerte geschieht<br />

durch Messfolien, die sich je nach Druckwert unterschiedlich<br />

stark verfärben. Über eine spezielle Auswerte-Software kann auf<br />

diese Weise der Druckwert beurteilt werden. Abschließend sind die<br />

Ergebnisse der Messungen als Nachweis gemäß der<br />

EN ISO 13849–2 zu dokumentieren.<br />

eve<br />

www.phoenixcontact.de<br />

Phoenix Contact bietet Dienstleistungen für die<br />

Maschinensicherheit. Zur Broschüre:<br />

t1p.de/oul9<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 89


MASCHINENELEMENTE<br />

SONDERTEIL KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />

Sichere Kollaborative Robotik<br />

Immer wieder neue Fragestellungen<br />

Gibt es im Bereich der Normen sowie der Handlungsempfehlungen zur Kollaborativen Robotik Verbesserungspotenzial?<br />

Worauf sollten Anwender bei der Vergabe von CE-Kennzeichen achten? Und welche<br />

Möglichkeiten bietet Pilz Anwendern im Robotik-Bereich? Diese und weitere Fragen beantwortet uns<br />

Jochen Vetter, Manager Consulting Services bei der Pilz GmbH & Co. KG in Ostfildern, im Interview.<br />

Irene Knap, Redaktion <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Die Kollaborative Robotik hat sich in den<br />

letzten Jahren sehr schnell weiterentwickelt. Wie ist der aktuelle<br />

Stand in Sachen Normen sowie bei Handlungsempfehlungen?<br />

Jochen Vetter: Die Sicherheitsanforderungen speziell zu kollaborierenden<br />

Robotersystemen nach der ISO 10218-1 und ISO 10218-2<br />

sind nach wie vor noch nicht umfassend beschrieben. Im Rahmen der<br />

Technischen Spezifikation ISO TS 15066 wurden die Sicherheitsanforderungen<br />

bereits weiterentwickelt. Diese Inhalte fließen teilweise in<br />

die geplante Überarbeitung der beiden Normen ein oder werden dort<br />

ergänzt. Geplant ist, die ISO 10218-1 und 10218-2 bis zum Mai 2021<br />

in einer neuen Fassung zu veröffentlichen. Experten von Pilz sind<br />

Mitglied des entsprechenden internationalen technischen Komitees<br />

ISO/TC 299 Robotics, Arbeitsgruppe WG 3 Industrial Safety.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Inwiefern gibt es Verbesserungspotenzial?<br />

Vetter: Die Liste der Themen, die bis zum Abschluss der Überarbeitung<br />

diskutiert werden, ist tatsächlich lang. Dazu gehören die Erstellung<br />

einer Übersicht mit allen relevanten Sicherheitsfunktionen, die<br />

Festlegung der Minimalanforderungen nach ISO 13849 / IEC 62061<br />

an die jeweiligen Sicherheitsfunktionen, die Ausarbeitung von<br />

genaueren Sicherheitsanforderungen im Bereich Bremsen sowie<br />

exaktere Anforderungen für Applikationen in den Kollaborationsarten<br />

nach ISO TS 15066. Weitere Punkte auf der Aufgaben-Liste sind die<br />

Ausarbeitung von Sicherheitsanforderungen für mobile Roboter, die<br />

Übernahme und Detaillierung der Sicherheitsanforderungen an<br />

Greifer/Greifersysteme, basierend auf dem Technischen Report ISO/<br />

TR 20218-1 und auch die Übernahme und Überarbeitung der biomechanischen<br />

Grenzwerte zur Leistungs- und Kraftbegrenzung sowie<br />

für quasistatische und transiente Kontakte aus der ISO TS 15066.<br />

Ein großes Manko ist nach meiner Ansicht, dass in der TS zwar festgelegt<br />

ist, dass die Grenzwerte einzuhalten sind und welche Grenzwerte<br />

für welche Körperregionen gelten. Was jedoch nicht beschrieben<br />

ist, ist die Art der Messung. Hier fehlen momentan Standards<br />

um, unabhängig davon wer die Validierung durchführt, vergleichbare<br />

Ergebnisse zu erhalten.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Was sollten Anwender bei der Erstellung<br />

von EG-Konformitätserklärungen oder der Vergabe von CE-<br />

Kennzeichen beachten?<br />

Vetter: Grundsätzlich ist der Roboter gemäß der Maschinenrichtlinie<br />

an sich nur eine unvollständige Maschine; erst durch Greifer oder<br />

das für die jeweilige Applikation notwendige Werkzeug erhält der<br />

Roboter einen bestimmten Zweck und muss als vollständige<br />

90 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019<br />

Maschine betrachtet werden. Der Integrator oder Anwender wird<br />

damit zum Hersteller der Maschine und ist für die CE-Kennzeichnung<br />

inklusive sicherheitstechnischer Überprüfung verantwortlich.<br />

Sobald eine erste Idee der Applikation besteht, gibt es auch eine Diskussionsgrundlage<br />

für das Sicherheitskonzept und man kann bereits<br />

mit einer Risikobeurteilung beginnen. Wenn diese Überlegungen<br />

erst während oder nach dem Aufbau der Roboterapplikation angestellt<br />

werden, sind größere Umbaumaßnahmen häufig die Konsequenz.<br />

Die Praxis zeigt: Je früher das Thema Sicherheit berücksichtigt<br />

wird, desto mehr entspricht die umgesetzte MRK-Applikation<br />

dem ursprünglichen Konzept.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Pilz bietet auch ein eigenes Seminar zur<br />

sicheren Mensch-Roboter-Kollaboration an. Können Sie uns<br />

einen kurzen Einblick in typische Probleme geben?<br />

Die vier Kollaborationsarten<br />

PLUS<br />

In der Technischen Spezifikation ISO/TS 15066 „Robots and Robotic<br />

Devices - Collaborative industrial robots“ sind vier Kollaborationsarten<br />

als Schutzprinzipien beschrieben:<br />

• Sicherheitsbewerteter überwachter Halt (Methode 1): Der Mensch hat nur<br />

Zugang zum stillstehenden Roboter. Eine Kollision ist damit ausgeschlossen.<br />

• Handführung (Methode 2): Der Mensch hat nur Zugang zum stillstehenden<br />

Roboter und der Mensch führt den Roboter manuell. Eine Kollision ist damit<br />

ausgeschlossen.<br />

• Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung (Methode 3): Der Mensch hat<br />

während des Betriebs Zugang zum Kollaborationsraum, seine Sicherheit wird<br />

durch den Abstand zum Roboter gewährleistet: Ist der Abstand zu gering,<br />

wird ein Sicherheitshalt ausgelöst. Eine Kollision ist damit ausgeschlossen.<br />

• Leistungs- und Kraftbegrenzung (Methode 4): Hier hat der Mensch ebenfalls<br />

Zugang zum Kollaborationsraum, während der Roboter sich bewegt. Ein Kontakt<br />

zwischen Mensch und Roboter – beabsichtigt oder nicht – ist möglich.


Schutz für<br />

Mensch und<br />

Maschine<br />

Individuelle Faltenbälge, Abdeckungen, Unfallschutz:<br />

Bild: Pilz<br />

Jochen Vetter,<br />

Manager Consulting<br />

Services bei Pilz<br />

• Faltenbälge<br />

• Gleitbahnschützer<br />

• Kastenbälge<br />

• Jalousien<br />

• Gummiformteile<br />

• Rollbandabdeckungen<br />

• Spiralfedern<br />

• Schürzen<br />

• Kompensatoren<br />

• Manschetten<br />

Vetter: Mit diesem Seminar treffen wir tatsächlich einen Nerv. Die<br />

Teilnehmer suchen den Austausch mit unseren Experten aus der<br />

Praxis und wollen Informationen aus erster Hand haben.<br />

Die Herausforderung bei schutzzaunlosen Roboterapplikationen<br />

besteht darin, dass sich die Grenzen zwischen den beiden Arbeitsbereichen<br />

von Mensch und Maschine auflösen. Zusätzlich zu den<br />

Gefahren, die vom Roboter ausgehen, müssen die Bewegungen<br />

des Menschen berücksichtigt werden. Diese sind jedoch nicht<br />

immer kalkulierbar. Auch wenn Roboter über Sicherheitsfunktionen<br />

verfügen und die Produk tionstechnik über große Erfahrung bei der<br />

Gestaltung von Arbeitsplätzen verfügt: Bei der Umsetzung von<br />

MRK-Applikationen tauchen immer neue Fragestellungen auf, insbesondere<br />

wenn diese nach Methode 4 (siehe Plus-Kasten) umgesetzt<br />

wird und damit Kollisionen – gewollt oder nicht – möglich sind. Dabei<br />

spielt nicht zuletzt die Art der Kollision eine Rolle. Grundsätzlich beobachten<br />

wir bei den Beweggründen, warum eine MRK-Applikation<br />

realisiert werden soll, einen Trend dazu, dass es heute immer stärker<br />

darum geht, den Menschen durch Roboter tatsächlich zu entlasten.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Abschließend noch eine Frage zur Umsetzung<br />

von sicheren Roboter-Anwendungen. Welche Möglichkeiten<br />

bietet Pilz hier Anwendern?<br />

Vetter: Pilz unterstützt Anwender mit einem auf die einzelnen<br />

Lebensphasen eines Robotersystems abgestimmten Dienstleistungsangebot:<br />

Von der Applikationsanalyse über die Risikobeurteilung<br />

gemäß EN ISO 12100 bis hin zur CE-Kennzeichnung. Für die spezielle<br />

Kraft- und Druckmessung haben wir beispielsweise ein eigenes<br />

Kollisionsmess-Set PRMS entwickelt. Das mit Federn, Kollisionselementen<br />

und entsprechender Sensorik ausgestattete System misst<br />

die auf den menschlichen Körper einwirkenden Kräfte und Druck<br />

exakt und vergleicht sie mit den Grenzwerten gemäß ISO/TS 15066.<br />

Bei der technischen Umsetzung von Roboterapplikationen kommt der<br />

sicheren Sensorik eine Schlüsselrolle zu: Um allen Anwendungen in<br />

Sachen Sicherheit gerecht zu werden, umfasst unser Sensorik-Portfolio<br />

zum einen Sicherheitsschalter zur Überwachung von Positionen<br />

und trennende Schutzeinrichtungen. Für die Flächen- und Raumüberwachung<br />

eignen sich optische Sensoren, wie Lichtschranken oder<br />

Kamerasysteme, optimal und großes Potenzial bei der Überwachung<br />

von Flächen bieten taktilen Sensoren, wie Sicherheitsschaltmatten.<br />

www.pilz.de<br />

www.faltenbalg.net<br />

info@faltenbalg.net<br />

Tel. +49 (0) 202 / 8 45 82<br />

Fax +49 (0) 202 / 8 28 85<br />

THE GEAR COMPANY<br />

ROBOTS CHOICE<br />

Ideal für die Robotik: Das neue Spannungswellengetriebe<br />

FLEXWAVE<br />

Service Robotik Module von Pilz für den Einsatz im<br />

industriellen und nicht-industriellen Umfeld:<br />

hier.pro/kPzRK<br />

Mit hoher Drehmomentdichte, leichtem und kompaktem Design,<br />

Spielfreiheit und hohen Übersetzungsverhältnissen setzt Flexwave<br />

neue Maßstäbe. Und noch dazu günstige.<br />

NIDEC GRAESSNER GMBH & CO. KG<br />

Telefon: 07157 123-0 . www.graessner.de<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 91


MASCHINENELEMENTE<br />

SONDERTEIL KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />

Arbeitssicherheit in der Robotik<br />

„Friedliche Koexistenz“<br />

von Mensch und Roboter<br />

Es geht auch ohne Schutzzaun: Immer häufiger arbeiten Roboter buchstäblich Hand in Hand mit<br />

dem Werker. Was ist dabei aus sicherheitstechnischer Perspektive zu beachten? Ulrich Bernhardt,<br />

Vertriebsleiter Steuerungen der Schmersal Gruppe, gibt Auskunft.<br />

Irene Knap, Redaktion <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />

Für die Schmersal Gruppe gehört die Absicherung<br />

von Roboterarbeitsplätzen seit Jahrzehnten zu den<br />

Kernkompetenzen. Der Safety Controller schafft in<br />

diesem Zusammenhang die Voraussetzungen für<br />

eine sichere Zusammenarbeit von Mensch und<br />

Roboter ohne trennenden Schutzzaun<br />

Bild: Schmersal<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Für einen Hersteller von Sicherheitsschaltsystemen<br />

müsste der Trend zu koexistierenden und<br />

kollaborierenden Robotern eigentlich zu einem Absatzrückgang<br />

bei den elektromechanischen Sicherheitsschaltgeräten führen,<br />

weil weniger Roboter ihre Arbeit hinter Schutzzäunen verrichten.<br />

Ist das so?<br />

Ulrich Bernhardt: Glücklicherweise nicht. Die Roboter, die mit<br />

dem Werker zusammenarbeiten – zum Beispiel bei Montageauf -<br />

gaben –, erschließen neue Anwendungsbereiche, die der Robotik<br />

bisher verschlossen waren. Die Mensch-Roboter-Kollaboration geht<br />

also nicht zu Lasten der klassischen Robotik. Und laut Prognose der<br />

IFR (International Federation of Robotics) wird der Bestand an<br />

Industrierobotern allein in den kommenden beiden Jahren um mehr<br />

als 30 Prozent auf etwas mehr als drei Millionen steigen. Wir bewegen<br />

uns also weiterhin in einem Markt mit starkem Wachstum.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Wenn wir zunächst über Lösungen für den<br />

klassischen Schutzzaun sprechen: Welche Sicherheitssysteme<br />

bieten Sie den Herstellern, Integratoren und Anwendern von<br />

Robotern?<br />

Ulrich Bernhardt: Für die Robotik haben wir Sicherheitsschalt -<br />

geräte mit Zusatzfunktionen wie Flucht- und Notentriegelung im<br />

Programm. Sie ermöglichen es beispielsweise im Gefahrenbereich<br />

eingeschlossenen Personen, die Schutztür von innen intuitiv zu öff-<br />

nen. Oder sie erlauben den Zutritt zum Gefahrenbereich der<br />

Anlage. Auf der Steuerungsebene bieten wir der Robotik mit<br />

dem „Safety Controller“ eine nicht neue, aber nach wie vor<br />

wegweisende Lösung. Sie wird von vielen Roboterherstellern<br />

eingesetzt und wurde jeweils individuell für deren spezifische<br />

Anforderungen entwickelt. Der Safety Controller gibt<br />

dem Roboter eine definierbare dreidimensionale Arbeits -<br />

zone vor und registriert sicher, wenn dieser Bereich verlassen<br />

wird. Zugleich überwacht er sicher die resultierende<br />

Geschwindigkeit in Richtung der Begrenzung. Der Roboter darf nur<br />

so schnell sein, dass er abbremsen kann, ohne den erlaubten Bewegungsraum<br />

zu verlassen. Damit entsteht auf der Steuerungsebene<br />

ein virtueller Schutzzaun, und der physikalische Schutzzaun dient<br />

dann nur noch dazu, ein Eindringen von Menschen oder auch Flurförderzeugen<br />

in den Sicherheitsbereich zu verhindern. Der Sicherheitsbereich<br />

kann also schlanker und kleiner dimensioniert werden.<br />

Zugleich schafft diese Sicherheitssteuerung die Voraussetzung für<br />

die Koexistenz von Mensch und Roboter ohne Schutzzaun.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Können Sie das bitte näher erklären?<br />

Bernhardt: Im Safety Controller sind Bereiche hinterlegt, in denen<br />

sich der Roboterarm bewegen darf – und solche, die er nicht erreichen<br />

darf. Das können zum Beispiel Übergabeplätze sein oder Bereiche,<br />

in denen der Werker Montageaufgaben ausführt. Somit ist die<br />

Voraussetzung für die Zusammenarbeit ohne trennenden Schutzzaun<br />

– bei klar abgegrenzten Arbeitsbereichen – geschaffen. Man<br />

spricht dann von Koexistenz.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Sie sprechen von Koexistenz statt von<br />

Kollaboration – warum?<br />

Bernhardt: Die C-Norm für Roboter DIN EN ISO 10281 unterscheidet<br />

vier Arten der Mensch-Roboter-Kooperation. In drei Arten sind<br />

Mensch und Roboter nicht gleichzeitig im selben Arbeitsbereich<br />

92 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


SONDERTEIL KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />

MASCHINENELEMENTE<br />

Bild: Schmersal<br />

Ulrich Bernhardt, Leitung<br />

Vertrieb Steuerungen,<br />

Schmersal Gruppe,<br />

Wuppertal/Wettenberg<br />

tätig, so dass eine wirkliche Kollaboration – sprich Zusammenarbeit<br />

– eigentlich nicht gegeben ist. Hier spricht man dann von Koexistenz.<br />

Kollaboration bedeutet: Mensch und Roboter arbeiten unmittelbar<br />

und gleichzeitig zusammen.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: In Ihrem Beispiel geht es um eine räumliche<br />

Trennung des Arbeitsbereichs von Roboter und Werker ohne<br />

trennenden Schutzzaun. In anderen Anwendungsfällen nutzen<br />

Werker und Roboter den gleichen Arbeitsbereich, aber zu unterschiedlichen<br />

Zeiten. Welche Lösungen bieten Sie für diese Art<br />

der Koexistenz?<br />

Bernhardt: Hier spricht man von sequentieller Koexistenz, und es<br />

kommen zum Beispiel taktile Schutzeinrichtungen wie Sicherheitsschaltmatten<br />

zum Einsatz. Sie ermöglichen die Überwachung ganzer<br />

Arbeitsbereiche und nicht nur ihrer Zugänge. Zusätzlich gewährleisten<br />

sie einen Hintertretschutz: Solange sich ein Bediener im Gefahrenbereich<br />

aufhält, kann die Maschine nicht gestartet werden. Die Sicherheits-Schaltmatten<br />

detektieren dann einen Menschen im Gefahrenbereich<br />

des Roboters, und der Safety Controller stellt sicher, dass<br />

sich der Roboter im sicheren Stillstand befindet. Ähnliche Lösungen<br />

lassen sich, zum Beispiel an Einlegeplätzen, mit optoelektronischen<br />

Schutzeinrichtungen wie Sicherheitslichtvorhängen realisieren.<br />

Bernhardt: Als generelle C-Norm für Roboter ist die schon erwähnte<br />

DIN EN ISO 10218 zu beachten, die im Abschnitt 5.10 vier Arten der<br />

Mensch-Roboter-Kooperation beschreibt. Für kollaborierende Roboter<br />

ist außerdem die ISO/TS 15066 relevant. Sie legt die Leistungs- und<br />

Kraftbegrenzungen fest. Hier gibt es also klare Regelungen. Komplexer<br />

wird es, wenn – was bei Robotern ja häufig der Fall ist – Roboter<br />

in bestehende Anlagen integriert werden oder mit einer vorhandenen<br />

Maschine kombiniert werden soll. Dann stellt sich die Frage, ob es<br />

sich beim Roboter um eine eigenständige Maschine handelt, die<br />

sicherheitstechnisch separat zu bewerten ist, oder nicht. In der Vergangenheit<br />

wurde viel und kontrovers über dieses Thema diskutiert.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Wie ist der aktuelle Stand der Diskussion?<br />

Bernhardt: Die Frage ist zunächst, ob man die Altanlage und die<br />

neue Automation jeweils getrennt sicherheitstechnisch bewerten<br />

kann. Das geht nur dann, wenn die Schnittstellen klar beschrieben<br />

werden können. In diesem Fall reicht es aus, für den Roboter eine<br />

getrennte Bewertung vorzunehmen – auf Basis der erwähnten<br />

C-Norm DIN EN ISO 10218, bei der dann insbesondere deren Teil 2<br />

‚Robotersysteme und Integration‘ zu berücksichtigen ist. Wenn es<br />

keine klar definierten Schnittstellen gibt, muss für die gesamte Anlage<br />

eine neue Sicherheitsbetrachtung mit Konformitätsbewertung<br />

etc. erfolgen.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Und zum Abschluss noch einmal zurück<br />

zum Thema Koexistenz und Kollaboration: Wie wichtig ist dieses<br />

Aufgabenfeld für die Schmersal Gruppe?<br />

Bernhardt: Das ist ein Anwendungsfeld mit kontinuierlich überproportionalem<br />

Wachstum, das traditionell zu unseren Kernkompetenzen<br />

gehört. Wir befassen uns seit mehr als zwanzig Jahren mit der<br />

Mensch-Roboter-Kollaboration und werden auch in Zukunft innova -<br />

tive Lösungen für diesen anspruchsvollen Bereich der Maschinen -<br />

sicherheit entwickeln.<br />

www.schmersal.com<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Wir gestaltet sich in diesem Fall die Einbindung<br />

in die sichere Steuerungstechnik?<br />

Bernhardt: Je nach Komplexität der Sicherheitskreise gibt es unterschiedliche<br />

Lösungen für die sichere Signalauswertung. Für kleinere<br />

Roboteranlagen bieten sich die multifunktionalen Sicherheitsrelaisbausteine<br />

der Protect-SRB-E-Reihe an, die unterschiedliche Anwendungen<br />

abdecken und einfach zu konfigurieren sind. Häufiger<br />

kommt jedoch die modulare Sicherheitssteuerung Protect PSC1 bei<br />

der Absicherung von Roboterarbeitsplätzen zum Einsatz. Sie lässt<br />

sich flexibel an den individuellen Anwendungsfall anpassen und<br />

ermöglicht die Programmierung komplexerer Sicherheitslösungen.<br />

Die modulare Sicherheitssteuerung Protect PSC1 eignet sich für die<br />

Integration diverser Sicherheitsschaltgeräte an Roboterarbeitsplätzen<br />

Bild: Schmersal<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Eine Frage zur Normung – hier verfügen<br />

Sie über eine hohe Expertise und sind mit Ihrem Geschäftsfeld<br />

tec.nicum auch beratend tätig. Was muss der Anwender hier<br />

beachten und welche Normen sind für die Projektierung der<br />

Maschinensicherheit in der Robotik relevant?<br />

Details zur programmierbaren Sicherheitssteuerung<br />

Protect PSC1 von Schmersal:<br />

hier.pro/14FCL<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 93


MASCHINENELEMENTE<br />

NEWS SONDERTEIL KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />

Maschinenelemente/Robotik<br />

Leichtbauroboter TM von Atlanta Antriebssysteme<br />

Dank einer einfachen und intuitiven Programmierung<br />

lassen sich mit den Leichtbaurobotern<br />

TM von Atlanta flexibel und kurzfristig eine<br />

Vielzahl an Tätigkeiten automatisieren.<br />

Dies gelingt nunmehr ohne spezielle Hardund<br />

Software installieren zu müssen. Dazu<br />

bewegt der Bediener lediglich manuell den<br />

leichtgängigen Roboterarm über die vorgesehenen<br />

Bahnen an die benötigten Positionen.<br />

Auf Druck des Betätigungstasters am Roboterarm<br />

übernimmt die Robotersteuerung automatisch<br />

die Bewegung und die Koordinaten<br />

der Positionen. Die jeweiligen Programmblöcke<br />

kann der Programmierer anschließend<br />

am Bildschirm der Robotersteuerung durch<br />

Ziehen und Ablegen (Drag & Drop) in einem<br />

Ablaufdiagramm verknüpfen. An den Halte -<br />

positionen lassen sich zudem standardisierte<br />

Funktionen einfügen. Dazu gehört, beispielsweise<br />

einen Greifer zu öffnen oder zu schließen<br />

oder mit der angebauten Kamera ein Bild<br />

aufzunehmen. Die Programmblöcke verknüpft<br />

die Robotersteuerung selbsttätig zu<br />

logischen Gesamtabläufen. Derart kann<br />

selbst untrainiertes und unerfahrenes Personal<br />

ein großes Spektrum an Tätigkeiten für<br />

die Leichtbauroboter programmieren. Das<br />

betrifft unter anderem, ungeordnet in einer<br />

Ebene zugeführte Objekte zu erkennen, aufzunehmen<br />

und zu montieren oder geordnet<br />

abzulegen. Ebenso entfällt das Erstellen und<br />

Etablieren einer aufwendigen, abgestimmten<br />

Bild: Atlanta Antriebssysteme<br />

Datenkommunikation. Zudem kann man die<br />

Leichtbauroboter betreiben ohne zeit- und arbeitsaufwendig<br />

roboterspezifische Programmcodes<br />

generieren zu müssen. eve<br />

www.atlantagmbh.de<br />

Kupplungen & Bremsen<br />

KBK-Wellenkupplungen mit verschiedenen Bohrungen<br />

Bild: KBK Antriebstechnik<br />

Starre Wellenkupplungen von KBK Antriebstechnik<br />

verbinden nicht nur Wellen oder Wellenstücke<br />

fest und ohne Spiel miteinander,<br />

sie übertragen gleichzeitig auch hohe Dreh-<br />

momente. Die Kupplungen eignen sich deshalb<br />

ideal für den Einsatz in Werkzeugmaschinen,<br />

Förderanlagen und Roboterstraßen.<br />

Das Unternehmen fertigt die kompakten<br />

Wellenkupplungen in vier Ausführungen und<br />

zahlreichen Größen, die unterschiedliche<br />

Wellendurchmesser und Drehmomentbe -<br />

reiche abdecken. Mit der KBST lassen sich<br />

z. B. Wellen mit Durchmessern von 6 bis<br />

50 mm verbinden und Drehmomente zwischen<br />

30 und 2250 Nm übertragen. Die<br />

Kupplung wird mit seitlichen Klemmschrauben<br />

einfach, schnell und sicher montiert und<br />

ist auch mit durchgängiger Bohrung oder<br />

mit unterschiedlichen Bohrungsdurchmessern<br />

lieferbar. Die KBST-G überträgt ebenfalls<br />

Drehmomente von 30 bis 2250 Nm, lässt<br />

sich aber aufgrund ihrer Halbschalen-Bau -<br />

weise etwas schneller montieren und demontieren.<br />

Die Kupplung ist an Wellen mit<br />

Durchmessern von 5 bis 52 mm einsetzbar.<br />

Aus Edelstahl gefertigt – und damit auch für<br />

hygienekritische Bereiche wie die Lebensmittelindustrie<br />

geeignet – sind die Kupplungen<br />

der Serien KBST-VA und KBST-G-VA. bec<br />

www.kbk-antriebstechnik.de<br />

Maschinenelemente/Robotik<br />

Intelligentes Greifsystem von Visevi Robotics<br />

Visevi Robotics präsentiert ein intelligentes<br />

Greifsystem, dessen Kameras das Lokalisieren<br />

und feinfühlige Greifen von verschiedenen<br />

Objekten ermöglichen. Klassische Industrieroboter<br />

arbeiten in der Regel „blind“, sind<br />

auf einzelne Objekte angepasst und ihre Bewegungen<br />

sind fest programmiert. Mit dynamischen<br />

Umgebungen kommen sie nicht zurecht.<br />

Visevi Robotics ermöglicht Robotern<br />

dagegen mithilfe von Kameras und einer speziellen<br />

Software das vielseitige und feinfüh -<br />

lige Greifen. Ähnlich wie beim Menschen<br />

spielt der Tastsinn, die sogenannte taktile<br />

Sensorik, beim eigentlichen Greifvorgang eine<br />

entscheidende Rolle. Sie gibt dem Robo-<br />

ter das benötigte Fingerspitzengefühl und ermöglicht<br />

das selbstständige Greifen von unterschiedlichen<br />

Gegenständen. Das Münchner<br />

Startup, ausgegründet aus dem Projekt<br />

Bild: Visevi Robotics<br />

RoVi Robot Vision an der TU München, nutzt<br />

eine neuartige Software zur Bildanalyse als<br />

Schlüsseltechnologie. Diese extrahiert sogar<br />

taktile Informationen über den Greifvorgang<br />

aus den Bildern. Da der Greifer durch die<br />

Visevi-Software ohne zusätzliche elektro -<br />

nische Sensormodule in den Fingern auskommt,<br />

können diese einfach angepasst und<br />

mithilfe von 3D-Druck Technologien hergestellt<br />

werden. Die Technologie ermöglicht<br />

einfache, kostengünstige und zuverlässige<br />

Greiferlösungen für unstrukturierte Automa -<br />

tisierungsaufgaben und moderne Service -<br />

roboter.<br />

bec<br />

www.visevi.com<br />

94 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


NEWS SONDERTEIL KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />

MASCHINENELEMENTE<br />

Maschinenelemente/Kollaborative Robotik<br />

Kassow Robots entwickelt 7-Achs-Cobots<br />

Das dänische Start-up Kassow Robots hat<br />

seine ersten beiden Cobots fertig entwickelt:<br />

den KR 810 mit 850 mm Reichweite und<br />

10 kg Traglast und den KR 1205 mit einer<br />

Reichweite von 1200 mm und einer Traglast<br />

von 5 kg – beide Modelle haben 7 Achsen.<br />

Der KR 1805, der eine Reichweite von<br />

1800 mm, eine Traglast von 5 kg und ebenfalls<br />

7 Achsen hat, folgt in der zweiten<br />

Jahreshälfte 2019. Der Hersteller und gerade<br />

auch seine mittelständischen Industriekunden<br />

heben insbesondere die Stärke und Flexibilität<br />

der 7-Achsen-Cobots als besonders<br />

kosteneffiziente Lösung für die Zusammenarbeit<br />

zwischen Mensch und Maschine hervor,<br />

heißt es aus dem Unternehmen. eve<br />

www.kassowrobots.com/de<br />

Bild: Kassow Robots<br />

Bild: Piab<br />

Maschinenelemente/Kollaborative Robotik<br />

Piab entwickelt End-of-Arm-Vakuumwerkzeug<br />

Piab hat ein End-of-Arm-Vakuumwerkzeug<br />

(EOAT) speziell für den Cobot-Markt entwickelt.<br />

Als Entwicklungskit bietet die Lösung<br />

eine Vakuumpumpeneinheit, eine Greifereinheit<br />

und zwei Saugnäpfe. Das Standard-Kit<br />

beinhaltet vier verschiedene Saugnapfsätze,<br />

die für eine Vielzahl von Aufgaben geeignet<br />

sind. Anwender können aber auch aus einem<br />

umfangreichen Saugnapfsortiment frei wählen,<br />

um den PiCobot auf ihre spezifischen Anwendungen<br />

abzustimmen. Von Universal Robots<br />

zertifiziert, baut das Vakuumwerkzeug<br />

auf der Idee einer sicheren und flexiblen<br />

Mensch-Roboter-Interaktion am Arbeitsplatz<br />

auf. Weiche Designlinien garantieren, dass<br />

niemand verletzt wird. Mithilfe einer UR-<br />

Caps-Installation wird die Programmierzeit<br />

für den Anwender auf ein Minimum reduziert.<br />

Ausgelegt für eine maximale Flexibilität<br />

und Reichweite, können die 97 bis 142 mm<br />

breiten und ±15° schwenkbaren Greifarme<br />

mit zwei Saugnäpfen ausgestattet werden.<br />

Alternativ kann der Greifer durch eine einzelne<br />

Saugnapfhalterung direkt an der Pumpeneinheit<br />

ersetzt werden. Ein dediziertes Sense-Ventil<br />

gewährleistet einen sicheren Betrieb,<br />

unabhängig davon, welche dieser Optionen<br />

verwendet wird. Während das kompakte<br />

Format und die geringe Bauhöhe von<br />

69 mm den Einsatz in räumlich begrenzten<br />

Bereichen ermöglichen, bietet das geringe<br />

Gewicht der Lösung einen großen Vorteil. Pi-<br />

Cobot wiegt nur 510 g und der Greifer 210 g.<br />

Die Lösung kann Gegenstände mit einem<br />

Gewicht von bis zu 7 kg heben.<br />

eve<br />

www.piab.com<br />

24.–26.09. 2019 | MESSE AUGSBURG<br />

Das internationale Multi-Location-Event für ADDITIVE FERTIGUNG<br />

In Zusammenarbeit mit<br />

iwb - Institut für<br />

Werkzeugmaschinen und<br />

Betriebswissenschaften<br />

Alle Highlights unter<br />

www.experience-am.com<br />

Bildnachweis: Marco Kleebauer | Voxeljet<br />

Hintergrundmotiv: Fotolia.com | berya113<br />

Konzept & Design: KSA Media, Augsburg<br />

Seien Sie dabei!<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 95<br />

Jetzt Ticket sichern: www.experience-am.com/tickets


MASCHINENELEMENTE<br />

NEWS SONDERTEIL KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />

Montage- & Handhabungstechnik/Fahrerlose Transportsysteme<br />

Flache Transportroboter von EK Automation<br />

Der Transportroboter Fast Move von EK Automation<br />

befördert und bewegt zielgenau und<br />

effizient verschiedene Transportgüter: Seine<br />

Range zeichnet sich durch maximale Beweglichkeit<br />

und Leistungsfähigkeit auf minimalem<br />

Bauraum aus. Die skalierbaren High-Performance-Transportplattformen<br />

sind kompakt:<br />

In der kleinsten Ausführung 130 mm<br />

flach, 600 mm schmal und 1400 mm kurz.<br />

Dabei sind sie flexibel, benötigen keinen Rangierplatz<br />

und führen dank ihres stufenlosen<br />

und wartungsarmen Antriebskonzepts jede<br />

beliebige Bewegung in<br />

der Fläche aus. Gleichzeitig<br />

verfügen sie in ihrer<br />

größten Ausführung über eine<br />

Traglast von bis zu 2000 kg. In der<br />

Standard-Ausführung führen die Transportroboter<br />

Paletten von Kragarm zu Kragarm. Ausgestattet<br />

mit einem kundenindividuell entwickelten<br />

Spezialaufbau, das heißt mit zwei<br />

Lastaufnahmemitteln in einem Fahrzeug, ist<br />

der Fast Move sogar in der Lage, KLT-Kisten<br />

von Rollenbahnen aus zwei verschiedenen<br />

Bild: EK Automation<br />

Höhen zu übernehmen und auch wieder abzugeben.<br />

Die Transportroboter sind optimal<br />

auf die Anforderungen der Industrie 4.0 zugeschnitten,<br />

die intelligente, vernetzte und flexible<br />

Materialflusslösungen mit maximaler<br />

Verfügbarkeit benötigt.<br />

eve<br />

www.ek-automation.com<br />

Montage- & Handhabungstechnik/Fahrerlose Transportsysteme<br />

Autonome Transportgeräte von Trapo<br />

Bild: Trapo<br />

Die autonomem Transportgeräte von Trapo<br />

agieren selbstständig. Der Trapo Transport<br />

Shuttle (TTS) und der Trapo Warehouse<br />

Shuttle (TWS) erfüllen gemeinsam<br />

die Anforderung nach<br />

präzisen, zeitsparenden Übergaben<br />

und einer optimalen<br />

Nutzung von Lagerflächen. Der<br />

Transport Shuttle deckt Strecken<br />

innerhalb der Produktion oder<br />

des Wareneingangs ab und schafft durch den<br />

Ersatz konventioneller Förderer mehr nutz -<br />

baren Raum. Am Hochregallager übernehmen<br />

je nach Bedarf ein oder mehrere Warehouse<br />

Shuttle, die über ein Hubgerät parallel<br />

über verschiedene Ebenen hinweg agieren.<br />

Das Regalsystem ist modular aufgebaut und<br />

flexibel erweiterbar. Mit dem webbasierten<br />

Business-Intelligence-Portal TIM (Trapo Intelligent<br />

Managementsystem) sind managementrelevante<br />

Zahlen jederzeit weltweit<br />

abrufbar und tragen zur Anlagenoptimierung<br />

und Ergebnissteigerung bei.<br />

bec<br />

www.trapo.de<br />

Maschinenelemente/Robotik<br />

Verfahreinheit von Rollon und Dahl Automation<br />

Mit Dahl Linear Move haben Rollon und Dahl<br />

Automation eine leistungsstarke Verfahreinheit<br />

geschaffen, die die Cobots des dänischen<br />

Herstellers Universal Robots in Bewegung<br />

bringt und ihren Arbeitsbereich deutlich<br />

vergrößert. Dabei verfährt der Cobot auf einem<br />

Linearsystem und kann so Aufgaben an<br />

mehreren Orten übernehmen. Die Verfahreinheit<br />

ist ein perfekt vorbereitetes System,<br />

das optimal an UR-Roboter angepasst ist.<br />

Die Plug-and-Play-Lösung umfasst eine Rollon-Linearachse,<br />

einen B&R-Servoverstärker<br />

sowie Software zur einfachen UR-Integra -<br />

tion. Besondere Programmierkenntnisse sind<br />

nicht erforderlich: Das Linearsystem lässt<br />

sich bequem über das intuitive UR-Interface<br />

einrichten und bedienen. Auch Änderungen<br />

am Produktionslayout kann der Anwender<br />

jederzeit schnell und einfach selbst vorneh-<br />

men. Zum Einsatz kommen die robusten Rollon-Lineareinheiten<br />

der Baureihe Robot aus<br />

dem Plus System (Actuator Line) oder die offenen<br />

R-Smart-Achsen derselben Produktfamilie.<br />

Die Linearachsen zeichnen sich durch<br />

eine hohe Systemsteifigkeit, Traglast, Momentensteuerung,<br />

Verfahrgeschwindigkeit<br />

und Positioniergenauigkeit<br />

aus. Sie<br />

verfügen über eine<br />

robuste Struktur<br />

aus einem stranggepressten,<br />

eloxierten<br />

Aluminiumprofil mit<br />

quadratischem Querschnitt.<br />

Die Antriebskraft<br />

wird durch einen<br />

stahlverstärkten<br />

Zahnriemen aus Polyurethan übertragen.<br />

Der Cobot verfährt auf zwei parallelen Profilschienenführungen<br />

mit insgesamt vier<br />

Laufwagen, die alle auftretenden Lasten und<br />

Momente stützen.<br />

bec<br />

www.rollon.de<br />

Bild: Dahl Automation<br />

96 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


NEWS SONDERTEIL KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />

MASCHINENELEMENTE<br />

Maschinenelemente/Einzelbauteile<br />

Sherpa Robotics setzt auf Maschinengestell von Rampf<br />

Sherpa Robotics setzt bei seinem kamera -<br />

gesteuerten Sechsachsroboter zur automatisierten<br />

Beladung von CNC-Maschinen auf ein<br />

Maschinengestell aus Epument-Mineralguss<br />

von Rampf Machine Systems. Der epoxidharzgebundene<br />

Werkstoff gewährleistet die<br />

nötige Stabilität des CNC-Automation SherpaLoader<br />

und punktet mit seiner Ökobilanz.<br />

Mithilfe des digitalen Kamerasystems des<br />

SherpaLoader werden Beladewagen und unterschiedliche<br />

Werkstücktypen automatisch<br />

erfasst, ohne dass Rasterplatten oder Stapelmagazine<br />

erforderlich sind. Hierdurch wird<br />

die Einrichtezeit für die Beladung auf unter<br />

5 min reduziert, für einen Teilewechsel wer-<br />

Maschinenelemente/Kollaborative Robotik<br />

OnRobot appliziert End-of-Arm-Tools<br />

den lediglich 15 s benötigt. Die Bedienbarkeit<br />

des Roboters ist einfach, Aufträge werden<br />

mittels EasyControl gesteuert, ohne dass<br />

hierfür ausgebildete Fachkräfte benötigt<br />

werden. Roboterarm und Schaltschrank des<br />

SherpaLoader sind auf einem Maschinenbett<br />

aus Epument-Mineralguss verankert. Die<br />

Grundfläche der Anlage ist kleiner als 1 m 2 –<br />

und sie ist mobil. Der Mineralguss von<br />

Rampf Machine Systems gewährleistet die<br />

erforderliche Stabilität und ermöglicht es, bereits<br />

im Maschinengestell und auf kleinem<br />

Raum zahlreiche Features zu integrieren. bec<br />

www.rampf-gruppe.de<br />

www.sherpa-robotics.com<br />

Bild: Rampf Machine Systems<br />

Bild: OnRobot<br />

Den Überblick zu behalten, welcher Endeffektor<br />

für welchen Roboter und welche Anwendung<br />

der passende ist, wird immer aufwändiger.<br />

Und genau hier setzt das dänischen<br />

Unternehmen OnRobot an: Greifer,<br />

Sensorik und Software sollen aus einer Hand<br />

kommen, sofort verfügbar und so einfach<br />

wie möglich einzurichten sein. Das Unternehmen<br />

setzt verstärkt mit seinen kollaborativen<br />

Roboter-Applikationen darauf, für Anwender<br />

aller gängigen Roboterhersteller zugänglich<br />

zu sein. Neben Robotermodellen von Fanuc,<br />

Kawasaki, Kuka und Universal Robots wer-<br />

den neuerdings Applikationen mit Robotern<br />

von Doosan, Techman und Yaskawa hergestellt.<br />

Im Juni 2018 entstand OnRobot aus<br />

dem Zusammenschluss der Unternehmen<br />

On Robot, Perception Robotics und OptoForce.<br />

Bereits im September 2018 folgte das dänische<br />

Start-Up Purple Robotics und erweiterte<br />

das Produktportfolio um einen Vakuumgreifer.<br />

Um die ambitionierten Ziele des Unternehmens<br />

zu erreichen, stehen zukünftig<br />

noch weitere Akquisitionen an.<br />

eve<br />

www.onrobot.com/de<br />

Maschinenelemente/Kollaborative Robotik<br />

Besserer Schweißprozess<br />

Eine Vollautomatisierung von Schweißprozessen<br />

ist nicht immer wirtschaftlich. Insbesondere<br />

im Maschinen- und Sondermaschinenbau<br />

geht es oft um individuelle Kundenwünsche<br />

und Kleinserien. Eine vollständige Automatisierung<br />

hat hier keine Chance, da der jeweilige<br />

Anpassungsaufwand zu groß ist. Das<br />

Fraunhofer IEM realisiert daher mit einem<br />

kollaborativen, sensorgeführten Schweißroboter<br />

die Teilautomatisierung eines bisher<br />

rein manuellen Schweißprozesses. Der Roboterarm<br />

wird von Mitarbeitern ohne Programmierkenntnisse<br />

eingerichtet. Er nimmt<br />

ihnen schwere körperliche Arbeit ab, überlässt<br />

ihnen aber stets die Kontrolle. eve<br />

www.iem.fraunhofer.de<br />

Arnold realisiert<br />

Innovationen!<br />

Strapano® Schutzabdeckungen<br />

mit<br />

besonderen Vorzügen:<br />

– Geringes Gewicht<br />

– Minimaler Bauraum<br />

– Modularer Aufbau<br />

– Austauschbare Bleche<br />

www.arno-arnold.de<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 97


MASCHINENELEMENTE<br />

KETTEN & RIEMEN<br />

Bild: Continental<br />

Der Synchrochain Carbon von<br />

Continental ermöglicht effiziente<br />

Lösungen für anspruchsvolle<br />

Antriebe<br />

Hochleistungszahnriemen übertragen die Kräfte auch bei extremen Anwendungen zuverlässig und effizient<br />

Ein Partner für besondere Anforderungen<br />

Die Industrie benötigt immer leistungsstärkere und effizientere Antriebslösungen. Seit einigen Jahren<br />

spielen dabei vor allem Hochleistungszahnriemen mit Carbonzugstrang eine große Rolle. Denn sie über -<br />

tragen die Kräfte auch bei extremen Anwendungen zuverlässig und effizient. Überall, wo große Kraft und<br />

hohe Drehmomente gefordert sind – in der Automobilfertigung, im Maschinen- und Anlagenbau und auch<br />

in der Landwirtschaft – kommen Hochleistungszahnriemen zum Einsatz und bieten eine ideale Alternative<br />

zum Kettenantrieb.<br />

Alexander Behmann, Anwendungstechniker und technischer Redakteur, Continental AG, Hannover<br />

Für alle Anwendungen, bei denen extreme Kräfte zum Tragen<br />

kommen, sind Hochleistungszahnriemen die perfekten Partner.<br />

Zudem stellen sie eine gute Alternative zum Kettenantrieb dar. Genau<br />

für diesen Zweck hat Continental den Synchrochain Carbon entwickelt.<br />

Seine Stärke spielt der Hochleistungszahnriemen bereits in<br />

zahlreichen Anwendungen aus – sowohl in der Erstausrüstung als<br />

auch im Ersatzgeschäft. Er treibt z. B. Skidanlagen in Lackierstraßen<br />

sowie Zerkleinerungsanlagen an. „Hier ist er ideal, denn er überträgt<br />

hohe Leistungen extrem zuverlässig, gerade bei großer Krafteinwirkung“,<br />

sagt Hubert Göser aus dem Bereich Forschung und<br />

Entwicklung für Polyurethan-Antriebsriemen bei Continental.<br />

Zerkleinerungsmaschinen müssen enorme Lasten stemmen und ihre<br />

Belastung erfolgt sehr ungleichmäßig. Das fordert die gesamte<br />

Anlage und vor allem den Antriebsstrang. „Unser Riemen dehnt<br />

sich selbst bei immensen Belastungen kaum und ist dabei gleichzeitig<br />

verschleiß- und abriebfest“, erklärt Göser. Durch seine Konstruk -<br />

tion aus Carbon, Polyurethan und abriebfestem Gewebe übersteht<br />

er die Lastspitzen, hält den Antriebsstrang kompakt und kommt<br />

dabei sogar weitestgehend ohne Wartung aus. Für den Anwender<br />

bringt er weitere wichtige Vorteile mit sich: „Er überträgt bis zu fünfmal<br />

mehr Leistung als ein herkömmlicher Standardzahnriemen – bei<br />

gleicher Baubreite. Im Vergleich ist das Gesamtsystem daher güns -<br />

tiger, da nur ein Fünftel der Breite benötigt wird und somit auch die<br />

Antriebsscheiben preiswerter werden.“ Zudem ist ein schmaler<br />

Zahnriemen durch seine kleinere Kontaktfläche weniger den Reibkräften<br />

mit der Zahnscheibe ausgesetzt und dadurch effizienter.<br />

Carbon und Polyurethan: erfolgreiche Verbindung<br />

Der Synchrochain Carbon ist einer der stärksten Zahnriemen am<br />

Markt. Sein Erfolgsgeheimnis ist eine Kombination aus Carbon und<br />

Polyurethan. „Die Verbindung beider Werkstoffe ergibt ein Produkt<br />

für anspruchsvolle Antriebe: leichtes, aber haltbares Polyurethan<br />

98 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


KETTEN & RIEMEN<br />

MASCHINENELEMENTE<br />

Bild: Continental<br />

Bild: Continental<br />

Neben einem Zugstrang aus Carbon verfügt der Hochleistungszahnriemen<br />

über einen Riemenrücken sowie über Zähne aus Polyurethan<br />

Hochleistungszahnriemen mit Carbonzugstrang übertragen bei gleicher<br />

Baubreite bis zu fünfmal mehr Leistung als herkömmliche Standard -<br />

zahnriemen<br />

(PU) für Zähne und Riemenrücken, zugfestes und gleichzeitig längenstabiles<br />

Carbon als Zugstrang sowie ein verschleißfestes Gewebe“,<br />

sagt Göser. „Unsere Analysen belegen die hohe Leistungsdichte<br />

des Riemens, der sich im Wettbewerb mit anderen Produkten<br />

bestens behaupten kann.“<br />

Der Zugträger muss als Übertragungsmedium eine Biegewilligkeit<br />

aufweisen und gleichzeitig soll der Cord dehnungsarm und zugfest<br />

sein. Dafür spielen sowohl die Cordkonstruktion als auch das Cordmaterial<br />

eine wesentliche Rolle. Häufig werden in der Antriebstechnik<br />

Glas, Stahl und Aramid verwendet. „Aber kein Werkstoff weist<br />

so hohe spezifische Festigkeitswerte auf wie Carbon. Ein Standardzahnriemen<br />

in 14M-Zahnteilung mit 37 mm Baubreite aus Polychloropren<br />

mit Glasfaser kann bis maximal 5,6 kN dauerhaft zugbelastet<br />

werden, der Hochleistungszahnriemen von Continental dagegen bis<br />

knapp unter 19 kN. Im Vergleich zu Ketten ist Carbon zudem um ein<br />

Vielfaches leichter und bietet vergleichbare Kraft-Dehnungs-Werte.“<br />

Vertrauen in die eigene Materialentwicklung<br />

Nicht nur hochfeste Zugträger sind nötig, sondern auch formstabile<br />

Zähne. Daher spielt auch das Material, aus dem Antriebsriemen gefertigt<br />

werden, eine entscheidende Rolle für die Leistungsfähigkeit.<br />

Der Zahnriemen<br />

Synchrochain Carbon<br />

PLUS<br />

Längenbereich: 640 bis 5502 mm<br />

Zahnteilungen: 8M und 14M<br />

Riemengeschwindigkeiten: bis zu 40 m/s<br />

Temperaturen: -55 bis + 80 °C<br />

Beständigkeit: Schmutz und Staub, einfache Öle,<br />

Fette und Benzin<br />

besondere Merkmale: leistungsstark, verschleiß- und<br />

abriebfest, dehnungsarm, wartungsfrei<br />

In industriellen Anwendungen kommen oft Polyurethan-Elastomere<br />

zum Einsatz. „Der Kunststoff hat elastische Eigenschaften, weist<br />

aber auch extrem gute Weiterreißfestigkeiten auf. Deshalb können<br />

Polyurethan-Zahnriemen sehr hohe Leistungen und Drehmomente<br />

übertragen“, betont Göser.<br />

Continental stellt den Werkstoff für seine Polyurethan-Zahnriemen<br />

selbst her. „Wir setzen bei dem Material bereits bei der Entwicklung<br />

an. Das gibt uns die Möglichkeit, unsere Produkte von den anderen<br />

Polyurethanen am Markt qualitativ abzuheben“, berichtet der Produktentwickler.<br />

Bei der Fertigung durchdringt das flüssige Polyure -<br />

than den Carbonzugstrang, wodurch sich eine optimale Haftung beider<br />

Komponenten ergibt. „Durch unsere Verfahren weist der Riemen<br />

eine ausgezeichnete Teilungsgenauigkeit, Materialfestigkeit<br />

und -bindung aller Komponenten auf. Diese Eigenschaft reduziert<br />

das Risiko des Zahnüberspringens deutlich, maximiert die Lebensdauer<br />

und sorgt für Längenstabilität.“<br />

Hochleistungszahnriemen ersetzt Kettenantrieb<br />

Der Hochleistungszahnriemen hat eindeutige Vorteile gegenüber<br />

einem Kettenantrieb und kann ihn ebenso zuverlässig wie effizient<br />

ersetzen. Beispielsweise in der Landwirtschaft. „Mähdrescher und<br />

andere Maschinen müssen extreme Belastungen aushalten und die<br />

gesamte Saison über funktionieren“, sagt Göser. „Der Riemen sorgt<br />

bei hohen Drehmomenten und großen dynamischen Beanspruchungen<br />

für eine saubere, ruhige und besonders zuverlässige Leistungsübertragung.<br />

Der hohe Wirkungsgrad und das geringe Gewicht<br />

machen die Anlage sparsamer. Nicht zuletzt läuft er deutlich<br />

leiser als ein Metallkettenantrieb, was für den Bediener komfortabler<br />

ist.“ Für zahlreiche Anwendungsbereiche ist der polyurethanbasierte<br />

Zahnriemen daher eine interessante Lösung, die gleichzeitig<br />

hilft, Kosten einzusparen.<br />

bec<br />

www.contitech.de<br />

Detaillierte Informationen zu den Antriebsriemen<br />

für industrielle Anwendungen:<br />

hier.pro/0R22g<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 99


MASCHINENELEMENTE<br />

KETTEN & RIEMEN<br />

Nahtlose, hoch flexible Flachriemen im Einsatz bei der Herstellung von spiralgewickelten Papierhülsen<br />

Höhere Lebensdauer und Leistung<br />

Nahtlose, hoch flexible Flachriemen der Reihe Zeroseam von Nitta besitzen eine höhere Lebensdauer<br />

und steigern so die Leistung bei der Herstellung von spiralgewickelten Papierhülsen zur Verpackung<br />

von Lebensmitteln. Dieser Einsatz stellt hohe Anforderungen an die Spiralhülsen-Wickelriemen: starke<br />

Riemenspannung und Flexibilität sind ebenso nötig wie hohe Griffigkeit und Abriebresistenz.<br />

Sebastian Voßmann, Area Sales Manager, Nitta Industries Europe GmbH, Düsseldorf<br />

Bei Sonoco Consumer Products stehen die Maschinen selten<br />

still. Der Hersteller mit Sitz im belgischen Mechelen gehört<br />

zum Verpackungsspezialisten Sonoco, einer Unternehmensgruppe<br />

mit 20.000 Mitarbeitern in 33 Ländern. In Mechelen werden spiralgewickelte<br />

Papierhülsen hergestellt, die in der Verpackung von Lebensmitteln<br />

wie z. B. Müsli oder Kartoffelchips eingesetzt werden.<br />

Oft drängt die Zeit und es kommt bei Service- und Wartungsarbeiten<br />

auf jede Minute an. Großen Anteil an der Leistung der Maschinen<br />

für diese Anwendung haben Spiralhülsen-Wickelriemen. Dieser<br />

Riemen übt den notwendigen Druck aus, um den für ein stabiles<br />

Endprodukt erforderlichen Grad an Haftung zwischen den einzelnen<br />

Papierbahnen zu erreichen.<br />

Die Anwendung stellt an den Riemen hohe Anforderungen: starke<br />

Riemenspannung und Flexibilität sind ebenso nötig wie hohe Griffigkeit<br />

und Abriebresistenz. Der Riemen wird um einen fixierten<br />

Dorn gelegt und gespannt. Er übt einen konstanten Druck auf mehrere<br />

geleimte, überlappende Papierbahnen aus, die auf den Dorn<br />

aufgewickelt werden. Die Anzahl der Papierbahnen hängt von der<br />

gewünschten Festigkeit des Endprodukts ab. Ein möglichst konstanter<br />

und über die gesamte Kontaktfläche des Riemens zu den<br />

Papierbahnen gleichmäßiger Druck ist essenziell, um eine gute Haftung<br />

der jeweiligen Papierbahnen aufeinander zu ermöglichen und<br />

ein stabiles Endprodukt zu garantieren.<br />

Der nahtlose Flachriemen Zeroseam ist hoch flexibel<br />

Bild: Nitta Industries Europe<br />

Spiralhülsen-Wickelriemen stark beansprucht<br />

Die hohen Produktionsgeschwindigkeiten mit entsprechend kurzen<br />

Wartungsintervallen beanspruchen die Spiralhülsen-Wickelriemen<br />

stark. Die bei den Maschinen in Mechelen eingesetzten Wickelriemen<br />

mit Polyamid-Kern verschlissen schnell, was die Kosten in die<br />

Höhe trieb. Sonoco konsultierte Bogaert Transmission, Nittas Partner<br />

in Belgien mit 35-jähriger Erfahrung in der Antriebs- und Fördertechnik.<br />

Als Grund für den hohen Verschleiß stellten die Service-<br />

Techniker von Nitta und Bogaert mangelnde Flexibilität des Riemenmaterials<br />

fest. Sie empfahlen einen Wechsel zu Nittas ZS-TWL-42H,<br />

einem nahtlosen Riemen der Reihe Zeroseam.<br />

Diese Riemen mit ihrer starken, nahtlosen Reibschicht wurden insbesondere<br />

für die Anforderungen bei der Papierhülsenherstellung<br />

entwickelt. Die nahtlose <strong>Konstruktion</strong> des Flachriemens ermöglicht<br />

hohe Flexibilität. Dadurch wird Druck gleichmäßig über die gesamte<br />

Papierbahn ausgeübt, was die Riemenspannung reduziert und die<br />

Lebensdauer des Riemens erhöht. Die Deckschicht aus weichem<br />

Nitrilkautschuk, der nach Nittas eigener Formel produziert wird,<br />

kombiniert einen hohen Reibungskoeffizienten mit einer starken<br />

Resistenz gegenüber abrasiven Papiersorten. Das Ergebnis ist eine<br />

langzeitstabile hohe Griffigkeit.<br />

Bis zu 7-fache Lebensdauer konnte erreicht werden<br />

„Um ehrlich zu sein, waren wir ziemlich überrascht“, sagt Luc van<br />

Campenhout von Sonoco in Mechelen. „Wir hatten gehofft, zumindest<br />

eine leichte Verbesserung der Lebensdauer zu sehen. Mit Blick<br />

auf die Produktionszahlen, die wir mit diesen Bändern erreichen<br />

konnten, kann ich aber sagen, dass unsere Erwartungen deutlich<br />

übertroffen wurden.“ Im Vergleich zu den bislang genutzten Riemen<br />

mit Polyamidkern konnte eine bis zu 7-fache Lebensdauer erreicht<br />

werden – bei gleichbleibend hoher Produktionsgeschwindigkeit und<br />

-qualität. „Nachdem wir Vorschläge anderer Anbieter ohne großen<br />

Erfolg ausprobiert hatten, war das für uns eine sehr angenehme<br />

Überraschung“, freut sich van Campenhout und verweist auf die<br />

guten Resultate, die er auf mehreren seiner Maschinen mit dem<br />

Zeroseam ZS-TWL-42H erreichen konnte.<br />

Die Flachriemen werden mithilfe eines von Nitta entwickelten Prozesses<br />

ohne Gussformen endlos produziert. Das neuartige Verfahren<br />

erlaubt die Fertigung von mit Kautschuk überzogenen nahtlosen<br />

Riemen ohne jegliche Verbindungsstelle. Aktuell sind die Zeroseam-<br />

Riemen in drei Konfigurationen verfügbar. Breite und Länge können<br />

je nach Anwenderwunsch frei gewählt werden. Weitere Produkt -<br />

typen, sowohl für die Papierhülsenfertigung als auch für weitere<br />

Anwendungen, befinden sich zurzeit in der Entwicklungsphase. Neben<br />

Antriebs- und Transportriemen stellt das Unternehmen Förder-<br />

100 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


GEWÖHNLICHER<br />

GESTANZTER RING<br />

SPIROLOX ® -SICHERUNGSRING<br />

VON SMALLEY<br />

Der Spiralhülsen-Wickelriemen Zeroseam ZS-TWL-42H auf Sonocos<br />

Produktionsline für Papierhülsen in Mechelen<br />

Bild: Nitta Industries Europe<br />

ÖSEN<br />

SPALT<br />

NO EARS TO<br />

INTERFERE ® (KEINE<br />

STÖRENDEN ÖSEN)<br />

KEIN SPALT,<br />

360°<br />

ANLAGEFLÄCHE<br />

Bei Sonoco produzierte Papierhülsen für die Lebensmittelverpackung<br />

Bild: Nitta Industries Europe<br />

STANDARDMÄSSIG<br />

AUS EDELSTAHL<br />

Unsere Sicherungsringe haben die gleiche Passung und<br />

Funktion wie gestanzte Sprengringe, sind aber wesentlich<br />

leichter zu montieren und können ohne Werkzeuge<br />

demontiert werden. Standardmäßig in Edelstahl (AISI 302<br />

und 316) und Kohlenstoffstahl erhältlich. Ob Standardring<br />

oder individueller Wunsch, wir liefern Ihnen den richtigen<br />

Sicherungsring aus dem gewünschten Werkstoff für Ihre<br />

spezifische Verwendung.<br />

Elektrischer Verbinder<br />

Getriebebaugruppe<br />

Bild: Nitta Industries Europe<br />

Einsatz in der Wickelmaschine: Die Riemen wickeln gerade einen<br />

Pappbehälter<br />

bänder, Kunststoffschläuche, industrielle Kautschukprodukte und<br />

mechatronische Sensorsysteme her. Die Produkte werden in einer<br />

Vielzahl von Industriezweigen wie z. B. der Warenlogistik, Papierund<br />

Druckindustrie, Bankautomation oder der Textilindustrie ein -<br />

gesetzt. Das japanische Traditionsunternehmen hat eine deutsche<br />

Niederlassung, die Nitta Industries Europe GmbH mit Sitz in Düsseldorf.<br />

In Altenstadt bei Frankfurt am Main betreibt Nitta ein Fabrika -<br />

tionszentrum, wo Riemen und Kunststoffschläuche gelagert und<br />

nach Anwenderspezifikationen verarbeitet werden.<br />

bec<br />

www.nitta.de<br />

www.sonocoeurope.com<br />

Detaillierte Informationen zu den nahtlosen Riemen<br />

mit frei konfigurierbarer Länge:<br />

hier.pro/CNi3w<br />

brings it together<br />

IN DEUTSCHLAND VERTRETEN DURCH<br />

+49 (0) 234 92361 0<br />

tfcdeutschland.com<br />

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Rufen Sie uns an unter +49 (0) 234 97849-011<br />

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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 101


MASCHINENELEMENTE<br />

KETTEN & RIEMEN<br />

Die Habasync-Zahnriemen kommen in Abfülllinien, Verarbeitungsmaschinen oder Verpackungsanlagen zum Einsatz, um Produkte exakt<br />

und schlupffrei zu positionieren<br />

Bild: Habasit<br />

Langlebige Zahnriemen ermöglichen exakte Positionierungsprozesse in der Verpackungsindustrie<br />

Punktgenau positionieren<br />

Zahnriemen aus der Habasync-Produktfamilie von Habasit bieten für den Einsatz in der sich rasch<br />

wandelnden Verpackungsindustrie viele Vorteile: Die langlebigen Riemen gewährleisten das exakte<br />

Positionieren und eignen sich damit besonders für den Stop-and-go-Betrieb von automatisierten<br />

Verpackungslinien. Mit speziellen Beschichtungen und standardisierten oder individuell konstruierten<br />

Mitnehmerprofilen erfüllen sie viele verschiedene Transport- und Antriebsaufgaben.<br />

Stefan Graf, Fachjournalist, Darmstadt, i. A. der Habasit GmbH, Eppertshausen<br />

Ob Lebensmittel, Fahrzeugteile, Haushaltselektronik oder medizintechnische<br />

Apparaturen – nur eine sorgfältige, produktgerechte<br />

Verpackung sorgt für einen geschützten und reibungslosen<br />

Transport von Gütern. So verschieden die Waren, so unterschiedlich<br />

sind auch die Anforderungen an die immer stärker automatisierten<br />

Verpackungsanlagen. Ziel ist es, Produkte im Verpackungsprozess<br />

exakt und genau zu positionieren. Somit werden die Anforderungen<br />

an die Antriebs- und Fördertechnik in Verpackungsprozessen immer<br />

höher – Maschinen- und Anlagenkomponenten müssen getaktet<br />

angetrieben und die eingesetzten Zahnriemen den jeweiligen Auf-<br />

gaben gerecht werden. Die Habasit GmbH, ein Tochterunternehmen<br />

der Schweizer Habasit AG, einem Weltmarktführer für Transportund<br />

Prozessbänder, entwickelt und fertigt Zahnriemen, die den Herausforderungen<br />

dieses stark wachsenden Marktes in besonderer<br />

Weise gerecht werden.<br />

Flexibles Reagieren auf Produktvielfalt<br />

Mit seinen Habasync-Zahnriemen deckt das Unternehmen aus dem<br />

hessischen Eppertshausen ein breites Anforderungsspektrum ab,<br />

denn Verpacken reicht vom Abfüllen und Folienaufschrumpfen über<br />

das Etikettieren bis zum Kistentransport. Eine große Auswahl an<br />

besonderen Oberflächenbeschichtungen, bekannt aus dem Transportbandbereich,<br />

wie HAL, HAG, HAT-W oder branchenbekannte<br />

Zahnriemenbeschichtungen wie Linatex, PU-gelb, Supergrip oder<br />

PU-Folie ermöglichen das flexible Anpassen des Fördermittels an<br />

102 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


KETTEN & RIEMEN<br />

MASCHINENELEMENTE<br />

Habasit fertigt ein komplettes Sortiment an Zahnriemen, Gewebebändern,<br />

Kunststoff-Modulbändern, Ketten und Zahnriemen und bietet der<br />

Verpackungsindustrie Bandlösungen aus einer Hand an<br />

Bild: Habasit<br />

Neben allen gängigen Profilen, die in vielen Anwendungen eingesetzt<br />

werden, fertigt Habasit für seine Zahnriemen auch spezifische Profile nach<br />

Anwenderanforderungen<br />

Bild: Habasit<br />

Werkstoff, der über hervorragende Eigenschaften in verschiedenen<br />

Bereichen verfügt: Er ist einerseits beständig gegen Öl, Fett oder<br />

chemische Mittel, andererseits hydrolysebeständig und verfügt<br />

über eine FDA/EU Lebensmittelzulassung.<br />

Kein Umbau, keine Demontage der Anlage – die Zahnriemen mit der<br />

mechanischen Endverbindung Habasync Hinge Joint können in kurzer<br />

Zeit einfach ausgetauscht werden<br />

das jeweilige Fördergut. Individuell und nach Anwenderwunsch gefertigte<br />

Profile dienen dem Separieren, Sortieren und genauen Platzieren<br />

von Komponenten. Auch Mitnehmer in Sonderformen und<br />

-abmessungen sowie Zahnriemen mit Fräsungen oder Lochungen<br />

werden bei Habasit gefertigt.<br />

Große Dimensionen<br />

Für Transportgut mit größeren Dimensionen hat der Hersteller sein<br />

Spektrum erweitert und bietet den wohl breitesten am Markt verfügbaren<br />

Zahnriemen mit bis zu 600 mm Breite an. Die Habasync<br />

Breitzahnriemen haben die Zahnteilung T10 bzw. H und bestehen<br />

aus thermoplastischem Polyurethan mit einem Zugkörper aus Aramid.<br />

Je nach Einsatzzweck sind individuelle Konfigurationen möglich.<br />

Das thermoplastische Polyurethan mit einer Härte von 88 bis<br />

92 Shore A (je nach Art des Grundmaterials) ist gleichzeitig ein<br />

Bild: Habasit<br />

Zahnriemen schnell und sicher verbinden<br />

Einfach und zugleich genial ist die Zahnriemen-Endverbindungs -<br />

lösung Pin Joint von Habasit. Sie vereint die Sicherheit einer zuverlässigen<br />

und stabilen Endverbindung mit dem Vorteil einer schnellen<br />

Installation. Alle gängigen Teilungen und Breiten von 16 bis 150 mm<br />

können mit speziellen Stahlstiften zur Endverbindung ausgestattet<br />

werden. Die positiven Riemeneigenschaften im Hinblick auf Form<br />

oder Zahneingriff bleiben vollständig erhalten. Das Zahnprofil wird<br />

nicht verändert und auch bei den Oberflächenbeschichtungen sind<br />

keine Einschränkungen gegeben.<br />

Für die Habasync-Zahnriemen haben die Habasit-Ingenieure außerdem<br />

die patentierte mechanische Endverbindung Habasync Hinge<br />

Joint entwickelt. Auch sie ermöglicht einen schnellen und unkomp -<br />

lizierten Zahnriemenwechsel. Die stabile Scharnierverbindung ist<br />

vollständig in den Zahnriemen integriert und sorgt für einfache<br />

Handhabung beim Riemenwechsel. Wie bei Pin Joint bleiben bei<br />

dieser Technik alle Zähne vollständig und lückenlos erhalten. Die integrierte<br />

Verarbeitung der Scharniere ermöglicht darüber hinaus<br />

eine durchgängige Aufbringung von Mitnehmern. Die Abstände bleiben<br />

unverändert, die Taktung wird nicht beeinträchtigt. Die Montage<br />

ist einfach und intuitiv ohne Spezialwerkzeuge möglich.<br />

Gerade bei großen Maschinen oder Anlagen, die schwer zugänglich<br />

sind, kann durch den Einsatz einer dieser innovativen Endverbin -<br />

dungen eine zeitintensive Demontage oder ein Umbau vor Ort entfallen.<br />

Selbstverständlich können auch Habasync-Zahnriemen mit<br />

Hinge Joint oder Pin Joint individuell nach Anwenderwunsch (auch<br />

in Bezug auf die Beschichtung) konfektioniert werden.<br />

bec<br />

www.habasit.com/de<br />

Detaillierte Informationen zu den Zahnriemen:<br />

hier.pro/vsL9F<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 103


MASCHINENELEMENTE<br />

KETTEN & RIEMEN<br />

Tsubaki bietet sowohl Standard- als auch anwenderspezifische Förderkettenlösungen<br />

Bild: Tsubaki<br />

Maßgeschneiderte Antriebskette löst Ascheproblem in Müllverbrennungsanlage<br />

Standzeit verdoppelt<br />

Waste-to-Energy hat sich weltweit zu einer attraktiven Option für Industrieunternehmen und kommunale<br />

Einrichtungen entwickelt, weil die Themen Abfallentsorgung und Energieerzeugung voneinander profitieren. In<br />

einer Müllverbrennungsanlage in den Niederlanden konnte nun die Lebensdauer der dort verbauten Antriebsketten<br />

an einem Ascheförderer verdoppelt werden, weil die Anlagenbetreiber Spezialketten von Tsubaki einsetzen.<br />

Angela Struck, freie Journalistin und Geschäftsführerin Presse Service Büro, Langenpreising,<br />

i. A. der Tsubaki Deutschland GmbH, Gilching<br />

Der Wert der weltweit aus Abfall erzeugten Energiemenge<br />

wächst merklich: von geschätzten 28,4 Mrd. US-Dollar im Jahr<br />

2017 auf voraussichtlich 43 Mrd. US-Dollar bis 2024, so die Analysten<br />

von Statista. Durch die Verbrennung des Abfalls bei sehr hohen<br />

Temperaturen von mehr als +1000 °C erzeugen moderne Verbrennungsanlagen<br />

zudem nur eine geringe Luftverschmutzung. Die dabei<br />

entstehende Asche ist in manchen Fällen sogar als Baustoff<br />

oder Dünger wiederverwendbar.<br />

Eine der betrieblichen Herausforderungen, die alle Abfälle von Energieanlagen<br />

zu bewältigen haben, ist der Umgang mit dieser Asche.<br />

Bis vor etwa 25 Jahren wurde diese gewaschen, indem sie durch<br />

mehrere Schleusen geführt wurde. Das war allerdings sehr ineffizient.<br />

Daher bevorzugen die meisten Betreiber heute Bodenaschen-<br />

Handhabungssysteme. Anlagenbauer haben hierfür standardisierte,<br />

maßgeschneiderte Anlagen entwickelt.<br />

Wassergekühlte Asche<br />

Weil die Asche beim Verbrennen so heiß ist, würde das Abkühlen<br />

auf natürliche Weise zu lange dauern. Daher wird sie mit Wasser gekühlt,<br />

was der Rückgewinnung von Wärmeenergie zunutze gemacht<br />

wird. Die nasse Asche kann sehr abrasiv sein und ist schwierig zu<br />

handhaben.<br />

Die Müllverbrennungsanlage in den Niederlanden produzierte beträchtliche<br />

Mengen an Energie bei niedrigen Emissionen und guter<br />

Luftqualität. Anfangs akzeptierten die Betreiber die Tatsache, dass<br />

aufgrund der in der Umgebung gefundenen Schleifpartikel alle zwölf<br />

Monate die Ketten des Ascheförderers ausgetauscht werden mussten,<br />

auch wenn das den Betrieb stark beeinträchtigte.<br />

Eines Tages sollte der Prozess dann aber doch optimiert werden und<br />

so befragten die Verantwortlichen die Experten von Tsubaki nach<br />

Möglichkeiten zur Reduktion der Ausfallzeiten, die beim Austausch<br />

der abgenutzten Ketten entstehen. Die Antriebstechnikspezialisten<br />

waren zuversichtlich, eine Kette entwickeln zu können, die den Bedürfnissen<br />

der Anlage besser entspricht. Sie nahmen dafür einige<br />

Proben wie die abgenutzte Kette, die trockene Asche und vom<br />

Ascheschlamm für ihre Analyse.<br />

104 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


KETTEN & RIEMEN<br />

MASCHINENELEMENTE<br />

Waste-to-Energy ist eine attraktive Option für Industrieunternehmen<br />

und kommunale Einrichtungen<br />

Bild: Tsubaki<br />

Eine Müllverbrennungsanlage in den Niederlanden produziert beträcht -<br />

liche Mengen an Energie und ist stolz auf ihre Leistung hinsichtlich nied -<br />

riger Emissionen und der Aufrechterhaltung einer guten Luftqualität<br />

Bild: Tsubaki<br />

Korrosion und mechanische Schäden<br />

Die Auswertung der Proben hat gezeigt, dass die Kette zwei große<br />

wiederkehrende Probleme aufwies: Beim Gebrauch korrodiert die<br />

Kette und es lagert sich starker Schmutz ab – insbesondere im<br />

Bereich zwischen Bolzen und den Augen der Außenlaschen. Die<br />

Metallteile der Ketten wurden also chemisch stark angegriffen.<br />

Zudem gab es Hinweise auf erhebliche mechanische Schäden. Die<br />

Asche dringt, insbesondere wenn sie nass ist, in die Gelenkbereiche<br />

jedes Kettenglieds ein. Dadurch konnten sich die Kettenglieder nicht<br />

mehr reibungsfrei bewegen. Als Ergebnis wurde die Kette schwergängig<br />

und damit ineffizient. In vielen Fällen blieben die Ketten -<br />

glieder vollständig unbeweglich und konnten sich nicht mehr ausrichten.<br />

Zudem führte dies zu einer Unbeweglichkeit der Laufrollen,<br />

die dann an der Kontaktfläche verschlissen. Das hat die Effizienz<br />

und Lebensdauer der Kette noch zusätzlich verringert.<br />

Spezialkette als Problemlöser<br />

Ähnlich gelagerte Probleme hatte der Antriebsspezialist bereits in<br />

anderen Branchen gelöst und daher gleich eine Fülle von Lösungsansätzen<br />

für die Müllverbrennungsanlage parat. Es gab zwar<br />

auch Standardprodukte, die der Ascheumgebung gut standhalten<br />

konnten, die Experten empfahlen jedoch eine maßgeschneiderte<br />

Lösung, um das bestmögliche Ergebnis zu erhalten. Diese umfasst<br />

das zusätzliche Härten der Rollen sowie der Buchsen. Das reduziert<br />

den Verschleiß erheblich und erhöht gleichzeitig die Lebensdauer<br />

der Kette. Zudem wurde die Materialzusammensetzung der Bolzen<br />

verbessert, um den durch Korrosion hervorgerufenen Lochfraß<br />

zu reduzieren. Mit der zusätzlichen Vergrößerung des Abstands<br />

zwischen den beweglichen Teilen der Kette können nun die Ascheteilchen<br />

leichter passieren und verursachen so weniger Schaden.<br />

Funktioniert wie geschmiert<br />

Die neue Kette wurde installiert und alles funktionierte wie vorhergesagt:<br />

Die Abnutzung erfolgt gleichmäßig und vorhersehbar. Die<br />

Tsubaki-Techniker legten aber noch eins drauf: Sie analysierten und<br />

verglichen bei einer Reihe von Ketten den Verschleiß in regelmäßigen<br />

Abständen über die gesamte Lebensdauer hinweg. So konnten<br />

sie den durchschnittlichen Verschleißgrad ermitteln und eine Reihe<br />

von Annahmen treffen, wie sich die neuen Ketten verhalten werden.<br />

Damit optimierten sie die Wartung und jede einzelne Kette bekam<br />

ihren eigenen Zeitplan.<br />

Als Ergebnis muss das Kraftwerk seine Förderkette nur noch alle<br />

zwei Jahre ersetzen – halb so oft wie zuvor. Währenddessen arbeitet<br />

der Hersteller weiter mit den Anlagenbetreibern zusammen,<br />

analysiert fortlaufend die verschlissenen Ketten und verfeinert so<br />

den Service.<br />

bec<br />

www.tsubaki.de<br />

Detaillierte Informationen zu den Antriebs- und<br />

Förderketten:<br />

hier.pro/oidp5<br />

Sicherheit 4.0<br />

ROBA ® -topstop ® — das zertifizierte<br />

Bremssystem für Vertikal achsen<br />

mit Bremsenmonitoring<br />

www.mayr.com<br />

Ihr zuverlässiger Partner<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 105


MASCHINENELEMENTE<br />

EINZELBAUTEILE<br />

Baukasten für das Arbeiten unter Reinraumbedingungen – ein Überblick über das Produkt-Portfolio des Anbieters<br />

Nicht nur sauber, sondern rein<br />

Der Reinraum ist ein geschlossenes System, in dem eine kontrollierte Umgebung geschaffen und die Luft<br />

möglichst keim- und partikelfrei gehalten wird. <strong>Konstruktion</strong>en wie Maschinengestelle, Schutzumhausungen und<br />

Arbeitsplätze oder -bühnen müssen in einer reinraumgerechten Umgebung die der jeweiligen Reinheitsklasse<br />

entsprechenden Anforderungen erfüllen. Der Beitrag gibt einen Überblick über das Reinraum-Produktportfolio<br />

von Maschinenbau Kitz.<br />

Werner Weber, Online Marketing und PR mk Group, Maschinenbau Kitz GmbH, Troisdorf<br />

Das Arbeiten unter Reinraumbedingungen ist in der Elektro- und<br />

Medizintechnik sowie der Pharma-, Lebensmittel- und Halbleiterindustrie<br />

überwiegend selbstverständlich. Durch den vermehrten<br />

Einsatz von Mikroelektronik im Automotive-Bereich und die dadurch<br />

steigenden Anforderungen an die technische Sauberkeit wird der<br />

Reinraum zukünftig aber auch die Automobilindustrie und deren<br />

Zulieferer immer stärker durchdringen. Der Reinraum erlaubt die<br />

Fertigung und Verpackung hoch technisierter oder besonders sensibler<br />

Produkte und bietet ebenfalls Umgebungsbedingungen für<br />

weite Teile der Forschung und Entwicklung.<br />

Die Definition von Reinraum ist ein Raum, in dem die Konzentration<br />

luftgetragener Teilchen kleinstmöglich gehalten wird. Die Reinheit<br />

der Luft wird nach Reinheitsklassen klassifiziert und die Ausstattung<br />

eines Reinraums muss den empfindlichen Anforderungen der jeweiligen<br />

Partikelreinheitsklasse entsprechen. Demnach müssen Spalten,<br />

Löcher und raue Oberflächen vermieden werden, um Partikelablagerungen<br />

besser entfernen zu können und somit Verunreini -<br />

gungen zu reduzieren.<br />

<strong>Konstruktion</strong>en wie Maschinengestelle, Schutzumhausungen, Arbeitsplätze<br />

oder Arbeitsbühnen müssen in einer reinraumgerechten<br />

Umgebung die der Reinheitsklasse entsprechenden Anforderungen<br />

erfüllen. Hierfür bietet Maschinenbau Kitz (mk) ein umfangreiches<br />

Portfolio an Reinraumprofilen und entsprechendem Zubehör an.<br />

Aluminium-Reinraumprofile mit glatter Oberfläche<br />

Die Reinraumprofile haben eine glatte und ebene Oberfläche, wodurch<br />

Schmutzansammlungen verhindert werden. Bei Verbindungen<br />

der Profile untereinander ist, durch den bei mk üblichen Kantenradius<br />

von nur 1 mm, ein glatter Übergang nahezu ohne Lücken<br />

oder Spalten gegeben. Durch das aufgeräumte und glatte Design<br />

hat eine <strong>Konstruktion</strong> aus Reinraumprofilen zudem den Vorteil, dass<br />

sie hochwertig und edel wirkt.<br />

Übergabestation mit Prüfeinrichtung und<br />

Schutzumhausung aus Reinraumprofilen<br />

Bild: Maschinenbau Kitz<br />

106 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


EINZELBAUTEILE<br />

MASCHINENELEMENTE<br />

Die Reinraumprofile zeichnen sich<br />

durch eine glatte und geschlossene<br />

Oberfläche aus, wodurch Schmutzansammlungen<br />

verhindert werden<br />

Bild: Maschinenbau Kitz<br />

Dieser Reinraumverbinder verbindet<br />

Reinraumprofile mit geschlossener<br />

Nut sauber und verdrehsicher<br />

Bild: Maschinenbau Kitz<br />

Der Spannverbinder mit Druckstück<br />

verbindet u. a. Profile der Serie 40<br />

mit Rundrohrprofilen der Serie D28<br />

Bild: Maschinenbau Kitz<br />

Die Einschwenklasche mit<br />

Federblech ist für nachträgliches<br />

Einlegen in die Profilnut vorgesehen,<br />

wenn z. B. die Profilstirnfläche<br />

bereits verschlossen ist und so die<br />

Lasche nicht mehr eingeschoben<br />

werden kann<br />

Bild: Maschinenbau Kitz<br />

Es stehen ein- bis vierseitig geschlossene Profile mit eckigen Querschnitten<br />

von 40 × 40, 40 × 80, 80 × 80 und 50 mm × 50 mm zur<br />

Verfügung sowie zwei Rundprofile im Durchmesser 28 und 40 mm.<br />

Eines der traditionell wichtigsten Produktmerkmale der Aluminium-<br />

Profiltechnik ist die offenliegende Systemnut. Sie ermöglicht den<br />

Ingenieuren die nötige Flexibilität für die <strong>Konstruktion</strong> eines stufenlos<br />

anpassbaren Profilgestells. Bei Reinraumprofilen ist diese Nut<br />

geschlossen, kann aber bei Bedarf teilweise oder vollständig geöffnet<br />

werden. Anschließend lässt sich die geöffnete Nut zum Einsatz<br />

von Verbindungselementen oder für die Befestigung von Anbau -<br />

teilen nutzen.<br />

Verbinden der Profile mit Verbindungselementen<br />

Um eine reinraumgerechte Verbindung der Profile untereinander zu<br />

gewährleisten, muss ein Anschluss möglichst ohne äußere Störkonturen<br />

geschaffen werden. Sie muss gut zu reinigen sein und keine<br />

unnötigen Ecken und Kanten für Partikelablagerungen bieten.<br />

Der Reinraumverbinder von mk ist hierfür optimal geeignet. Er besteht<br />

aus Edelstahl und verbindet sauber und verdrehsicher Reinraumprofile<br />

der Serie 40. Die Verdrehsicherung wird stirnseitig in ein<br />

mit Gewindeeinsatz bestücktes Profil geklippt und im Gegenprofil<br />

durch einen ø10-mm-Bohrkanal festgezogen. Die Bohrung wird abschließend<br />

mit einem Stopfen oder Aufkleber sauber verschlossen.<br />

Der Spannverbinder mit Druckstück ist ebenso für die Nutzung im<br />

Reinraum geeignet, da er nicht stirnseitig in ein Profil eingeschoben<br />

werden muss. Er wird einfach in die geöffnete Nut eines Reinraumprofils<br />

eingesetzt und im Gegenprofil durch einen ø10-mm-Bohr -<br />

kanal festgezogen. Die Bohrung wird ebenfalls abschließend mit<br />

einem Stopfen oder Aufkleber verschlossen.<br />

Mit der Einschwenklasche 1 aus Edelstahl können problemlos Anbauteile<br />

montiert werden. Das Federblech fixiert die Lasche in der<br />

geöffneten Nut des Reinraumprofils, sodass auch eine Anwendung<br />

in der Senkrechten möglich ist. Zudem gewährleistet die ESD-Funktion<br />

die Leitfähigkeit der Verbindung.<br />

ebenfalls Schmutzansammlungen verhindert. Verschlussprofile aus<br />

Aluminium sitzen nach dem Einschlagen bündig in der Nut. Verschlussprofile<br />

aus verschiedenfarbigem Kunststoff setzen optische<br />

Akzente oder geben Hinweise auf die möglicherweise darunter<br />

befindlichen Versorgungsleitungen.<br />

Endkappen aus Kunststoff verschließen die Stirnseite eines Profils.<br />

Durch einfaches Aufstecken wird die Endkappe im Profilende fixiert<br />

und sorgt für einen sauberen Abschluss und eine hochwertige<br />

Optik. Zudem schützen sie vor scharfkantigen Schnittflächen.<br />

Zertifiziertes Gurtfördersystem für den Reinraum<br />

Um den Baukasten für eine reinraumgerechte Fabrikautomation zu<br />

vervollständigen, umfasst das Portfolio auch ein zertifiziertes Gurtfördersystem<br />

für den Einsatz in Reinräumen. Der Gurtförderer Reinraum<br />

GUF-R 2000 wurde auf Grundlage des Fördersystems GUF-P<br />

2000 so optimiert, dass eine möglichst geringe Partikelemission<br />

entsteht. Außerdem verursacht der Förderer im Betrieb kaum Luftverwirbelungen<br />

durch den Einsatz eines oberflächengekühlten<br />

Glattmantelmotors. Dank glatter und großer Flächen ist der Förderer<br />

besonders leicht zu reinigen. Das System mit der Antriebsaus -<br />

führung AF wurde vom Fraunhofer-Institut IPA für die Luftreinheitsklasse<br />

4 nach DIN ISO 14644-01 zertifiziert. Dank seines modularen<br />

Aufbaus und der eloxierten Zubehörteile, wie Seitenführung oder<br />

Bandständer, ist der Gurtförderer vielfältig einsetzbar. Für den<br />

Aufbau werden geschlossene Reinraumprofile der Serie 50 und<br />

Stellfüße aus Edelstahl verwendet. Er lässt sich damit gut in bestehende<br />

Reinräume integrieren.<br />

bec<br />

www.mk-group.com<br />

Detaillierte Informationen zu den Reinraumprofilen aus<br />

eloxiertem Aluminium:<br />

hier.pro/jz26v<br />

Alternative: Verschlussprofile und Endkappen<br />

Als Alternative zu Reinraumprofilen oder als nachträgliche Lösung<br />

kann die Systemnut eines herkömmlichen Profils auch mit sogenannten<br />

Verschlussprofilen abgedichtet werden. Dadurch werden<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 107


MASCHINENELEMENTE<br />

NEWS<br />

Maschinenelemente/Einzelbauteile<br />

Schwerlast-Stellfüße mit Ausgleich von Ganter<br />

Ein verkippter und unebener Boden kann zur<br />

Herausforderung werden – etwa dann, wenn<br />

es um das exakte Ausrichten einer Maschine<br />

geht. Abhilfe bieten die Ausgleich-Stellfüße<br />

GN 360 von Ganter – und das auch für<br />

schwere Anlagen. Dieser Ausgleich-Stellfuß<br />

ist eine Weiterentwicklung bereits bekannter<br />

Ausgleichelemente, die Niveauunterschiede<br />

nach dem Prinzip einer verstellbaren Distanzbuchse<br />

nivellieren. Der GN 360 übernimmt<br />

diese Höhenverstellbarkeit, verfügt aber zudem<br />

über einen Aufstell-Fußteller. Dieser ist<br />

unverlierbar, gelenkig und um 3° in jede Richtung<br />

aus der Horizontalen neigbar angebracht.<br />

Die Tragfähigkeit der Stellfüße beträgt<br />

nach Abzug eines werksseitigen Sicherheitsfaktors<br />

je nach Größe zwischen 7 und 22,5 t.<br />

Bei jeder der drei Fuß-Nenngrößen stehen<br />

zwei Fußtellerdurchmesser zur Verfügung die<br />

per Artikelnummer so gewählt werden können,<br />

dass die Flächenpressung am Boden in<br />

zulässigen Grenzen gehalten wird. Nivelliert<br />

wird das Ausgleichselement mittels Feingewinde<br />

zwischen dem Fuß- und Auflageteil<br />

per Hakenschlüssel und falls nötig, wird zum<br />

Kontern eine Nutmutter verwendet, die einfach<br />

per Form hinzu bestellt werden kann.<br />

Dank eines integrierten Sprengringes lässt<br />

sich das Nivelliergewinde nicht vollständig<br />

herausdrehen und stellt so die Mindesteinschraubtiefe<br />

sicher.<br />

bec<br />

www.ganter-griff.de<br />

Bild: Ganter<br />

Maschinenelemente/Einzelbauteile<br />

Verschlusslösungen von Emka für Schaltschränke<br />

Emka Beschlagteile präsentiert elektronische<br />

Verschlusssysteme für verschiedene Anwendungsbereiche.<br />

Vor allem für den Bereich<br />

Maschinenbau hat das Unternehmen seine<br />

Bild: Emka Beschlagteile<br />

bewährte Lösung eCam weiterentwickelt:<br />

zur eCam Safety. Die eCam sichert Türen und<br />

Klappen in gefährlichen Sicherheitszonen,<br />

beispielsweise an Schaltschränken oder<br />

Maschinen. Elektronisch ansteuerbar, verhindern<br />

der Vorreiber an der Vorderseite der Tür<br />

und der elektronische Zungenverschluss im<br />

Innern ein unbefugtes Öffnen. Die eCam<br />

Safety ist eine TÜV-zertifizierte Weiterentwicklung,<br />

bei der das integrierte Sensorelement<br />

redundant ausgeführt ist und damit das<br />

in der Maschinenrichtlinie vorgeschriebene<br />

Performance-Level erreicht. Insbesondere in<br />

sensiblen Bereichen wie Rechenzentren sind<br />

Systemlösungen inklusive Monitoring-Funk -<br />

tion gefragt. Der Agent-E wurde u. a. für den<br />

Schutz von Serverracks in Rechenzentren<br />

konzipiert. Der elektromechanische Griff mit<br />

Funktechnik ermöglicht in Kombination mit<br />

der Software einen kontrollierten Zugang für<br />

autorisierte Personen. Die Technologie überwacht<br />

und protokolliert jeden Öffnungs- und<br />

Schließvorgang. Den weiterentwickelten<br />

Agent-E hat der Hersteller nun mit einem optischen<br />

Druckknopf ausgestattet und damit<br />

die Bedienerfreundlichkeit noch einmal deutlich<br />

optimiert. Darüber hinaus wurde das System<br />

um zwei neue optionale Lesermodule ergänzt,<br />

damit für die Autorisierung per ID-Card<br />

weitere Kartentypen verwendet werden<br />

können.<br />

bec<br />

www.emka.com<br />

Maschinenelemente/Einzelbauteile<br />

Robustes Edelstahlförderband von Dorner<br />

Das Edelstahl-Flachförderband AquaPruf<br />

7600 von Dorner ist robust, für höhere Gewichte<br />

ausgelegt und schnell lieferbar. Zudem<br />

bietet es optimale Hygienevoraussetzungen.<br />

Die offene Bauweise des Rahmens<br />

mit den großzügigen Aussparungen gewährleistet<br />

eine einfache Reinigung des Band -<br />

innenbereiches zwischen den Gurten. Es ist<br />

mit wenigen Handgriffen möglich, den Gurt<br />

zu entspannen, ohne dass zusätzliches Werkzeug<br />

benötigt wird. Durch über die gesamte<br />

Länge angebrachte Feststellhebel, wird der<br />

Gurt während der Reinigung – sofern gewünscht<br />

– gar nicht auf der Oberfläche aufliegen.<br />

Mit der Schutzart IP 65 ist der Motor optimal<br />

zu reinigen und auch die Bänder selbst<br />

können mit einer Druckstärke von bis zu<br />

100 bar sowie mit chlorhaltigen Lösungen behandelt<br />

werden. Neben dem Rahmen bestehen<br />

alle anderen sichtbaren Teile ebenfalls<br />

aus Edelstahl, so auch das Gehäuse für die<br />

Lager. Je nach Bedingungen vor Ort gibt es<br />

für den Antrieb mehrere Optionen: So kann<br />

der Motor an den Enden oder auch mittig<br />

Bild: Dorner<br />

positioniert werden. Je nach Ausführung<br />

beträgt die Gesamtbandbelastung bis zu<br />

180 kg. Neben der Variante als Flachförderband<br />

gibt es das AquaPruf 7600 auch als<br />

Steig-, Knick- und Z-Förderband.<br />

bec<br />

www.dorner.com<br />

108 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


NEWS<br />

MASCHINENELEMENTE<br />

Maschinenelemente/Einzelbauteile<br />

Antriebsriemen und Förderbänder von Ammega<br />

Bild: Ammega<br />

Das Produktportfolio von Ammega (Zusammenschluss<br />

von Ammeraal Beltech und Megadyne)<br />

umfasst maßgeschneiderte Lösungen<br />

im Bereich Antriebsriemen und Förderbänder<br />

für Industrieanwendungen aller Art,<br />

z. B. für Märkte wie Lebensmittel, Verpa -<br />

ckungen, Aufzüge, Materialtransport, Fitness,<br />

Medizin, Automobil, Bauwesen,<br />

Schwerindustrie, Robotik sowie gewerbliche<br />

und Haushaltsgeräte. Zu den Innovationen<br />

gehören das Uni-UltraFit-System mit geteilten<br />

Kettenrädern von Ammeraal Beltech mit<br />

austauschbaren Adaptern, das sich zum effizienten<br />

Fördern einsetzen lässt, das multi -<br />

direktionale Uni-QNB Ball-Kugelband (Bild),<br />

das in der Intralogistik, Materialförderung,<br />

Verpackung und Fertigung weit verbreitet ist,<br />

die vielseitige, direkt angetriebene Band -<br />

lösung Soliflex PRO für Backwaren und Lebensmittel,<br />

die optimale Hygiene bietet, und<br />

das Maestro-Spleißwerkzeug für schnelle<br />

Ergebnisse vor Ort. Megadyne präsentiert<br />

ein vielseitiges und anpassbares Riemensortiment:<br />

Kautschuk- und Polyurethan-Zahn -<br />

riemen mit Riemenscheiben, Kautschuk-<br />

V-Riemen und eine Vielzahl von Riemenzu -<br />

behör. Neu sind u. a. das Hybridsortiment<br />

für die Hygiene-, Lebensmittel- und Verpa-<br />

ckungsindus-<br />

trie, bei dem Zahnriemen<br />

und Förderbänder<br />

kombiniert werden, das elektrisch leitfähige<br />

Megapower-EC-Band, das spezielle Megalinear-ID-Band,<br />

das mit einem Mikrochip<br />

ausgestattet ist, der Daten an Smartphones<br />

oder andere Geräte übertragen kann und die<br />

Megawire-Lösung für die Stromversorgung<br />

von Kleinmotoren für das Materialhandling,<br />

bei der die Leitungen Energie und elektrische<br />

Signale übertragen.<br />

bec<br />

www.megadynegroup.com<br />

www.ammeraalbeltech.com<br />

Maschinenelemente/Einzelbauteile<br />

Modularer Greifer von AMF mit einstellbaren Kräften<br />

Einen modularen Greifer mit einstellbaren<br />

Greifkräften stellt AMF vor. Das Greifsystem<br />

für die Werkzeugmaschine hat hat einen Weldon-Schaft<br />

und wird wie ein Werkzeug aus<br />

Bild: AMF<br />

dem Magazin eingewechselt. Anwender realisieren<br />

damit den vollautomatischen Werkstückwechsel<br />

während des Bearbeitungsprozesses<br />

auf einer Werkzeugmaschine. Der<br />

Greifer kann Werkstücke bis 8 kg auf dem<br />

Maschinentisch umsetzen und für die Bearbeitung<br />

platzieren. Mit drei verschiedenen<br />

Greifeinsätzen – Finger, Prisma und Universal<br />

– können unterschiedliche Geometrien sicher<br />

gegriffen werden. Die prismenförmigen<br />

Greif einsätze sind drehbar für noch mehr<br />

Flexibilität. Betätigt wird der Greifer über die<br />

Maschinenspindel, entweder hydraulisch mit<br />

Kühlschmierstoff oder pneumatisch durch anliegende<br />

Druckluft. Dabei sind die Greifkräfte<br />

der Backen stufenlos einstellbar – von 250<br />

bis 1000 N in der hydraulischen Version und<br />

zwischen 200 und 700 N bei pneumatischer<br />

Ansteuerung. Diese Flexibilität durch die<br />

stufenlose Einstellbarkeit der Greifkräfte sei<br />

einzigartig, so der Hersteller, und schont z. B.<br />

dünnwandige Bauteile. Darüber hinaus verfügt<br />

der Greifer über ein Ausgleichspiel für<br />

die C-Achse von ±3° und für die Z-Achse von<br />

5 mm, wodurch auch ungefähre Geometrien<br />

und Positionen sicher gegriffen werden können.<br />

AMF bietet den Greifer mit zwei unterschiedlichen<br />

Greiferträgern an, die Werk -<br />

stücke von bis zu 70 mm greifen und transportieren<br />

können. Die gehärteten Einsätze<br />

haben eine verschleißfreie Oberfläche. bec<br />

www.amf.de<br />

Montage- & Handhabungstechnik<br />

Tischuntergestell für Duo-Arbeitsplätze von Suspa<br />

Mit der Bench-Lösung von Suspa lässt sich<br />

das Arbeitsumfeld durch die Möglichkeit<br />

einer Höhenverstellung ergonomisch optimieren.<br />

Sie ermöglicht es, zwei gegenüberliegende<br />

Arbeitsplatzuntergestelle miteinander<br />

zu verknüpfen, während die aufliegenden<br />

Tischplatten voneinander unabhängig bleiben<br />

und deshalb auch einzeln verfahren werden<br />

können. Das Herzstück der Bench-Lösung<br />

sind die ELS3-Hubsäulen, mit denen die Arbeitsplätze<br />

in der Höhe elektrisch verstellt<br />

werden. Diese heben bis zu 60 kg pro Hubsäule,<br />

und das sehr ruhig. Die Bench-Lösung<br />

ist eine Variante, bei der zwei gegenüber -<br />

stehende Tischuntergestelle mittels zweier<br />

Brückenelemente miteinander verbunden<br />

werden. Dadurch entfallen die Fußausleger,<br />

die normalerweise bei einem einzeln stehenden<br />

Tisch benötigt werden. So entstehen<br />

zwei gegenüberliegende Arbeitsplätze, die<br />

trotz raumsparender Verbindung unabhängig<br />

voneinander höhenverstellbar sind. Auf die<br />

Tischuntergestelle lassen sich Tischplatten<br />

mit einer Länge von 120 bis 200 cm montieren.<br />

Ebenso können die Arbeitsplätze mithilfe<br />

eines Bench-to-Bench-Verbinders jeweils als<br />

Zweierkombination aneinandergereiht werden.<br />

Die <strong>Konstruktion</strong> ist platzsparend und<br />

Bild: Suspa<br />

erfüllt gleichzeitig alle Anforderungen an einen<br />

ergonomisch optimierten Arbeitsplatz,<br />

der flexibel von mehreren Mitarbeitern genutzt<br />

werden kann. Die Handschalter sind<br />

mit einer Memory-Funktion erhältlich. bec<br />

www.suspa.com<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 109


MASCHINENELEMENTE<br />

NEWS<br />

Maschinenelemente/Einzelbauteile<br />

Flexibel konfigurierbare Windensysteme von Liebherr<br />

Bild: Liebherr<br />

Liebherr liefert Windensysteme für unterschiedliche<br />

Anwendungen im Bereich der<br />

Hub- und Fördertechnik sowie in Verstell -<br />

systemen. Die nach dem Baukastenprinzip<br />

entwickelten Windensysteme decken ein<br />

breites Spektrum an Anwenderbedürfnissen<br />

ab. Dabei stellt Liebherr alle wesentlichen<br />

Komponenten wie Trommel, Planeteneinschubgetriebe,<br />

Asynchronmotoren und<br />

Schaltanlagen im eigenen Haus her. Dadurch<br />

entstehen überzeugende Systemlösungen<br />

für unterschiedliche Zielbranchen wie Maschinen-<br />

und Anlagenbau, die Offshore-,<br />

Bergbau und- Rohstoffindustrie bis hin zum<br />

Stahlwasserbau, Brückenbau oder die Unterhaltungsbranche.<br />

Die Windensysteme punkten<br />

vor allem durch ihre kurze Montagezeit:<br />

Die komplette Winde wird auf einem Rahmen<br />

vormontiert geliefert, wodurch eine zeitaufwendige<br />

Einzelmontage vor Ort entfällt.<br />

Der Schaltschrank wird entsprechend dem<br />

Anwenderbedürfnis auf dem Windenrahmen<br />

befestigt und vorverdrahtet oder als separate<br />

Einheit geliefert. Die Steuer- und Leistungselektronik<br />

wird werksseitig gemäß dem<br />

Connect-and-Use-Prinzip vorbereitet. Außerdem<br />

stellt der Anbieter ein Auslegungshandbuch<br />

bereit, das einen umfassenden Einblick<br />

in das Leistungsspektrum der Windensys -<br />

teme bietet sowie die Vorauslegung im<br />

Rahmen des Systembaukastens ermöglicht.<br />

Es werden Seilgeschwindigkeiten bis 120<br />

m/min und Seilzüge bis 30 t abgedeckt. bec<br />

www.liebherr.com/hmi<br />

Montage- & Handhabungstechnik<br />

Afag bietet jetzt auch Engineering-Dienstleistungen an<br />

Mit seinen Tochterunternehmen TBK und TBP<br />

erweitert der Automationsspezialist Afag<br />

sein Angebotsportfolio. Neben der Fertigung<br />

von passgenauen Lösungen in den Bereichen<br />

Zuführen, Handhaben und Transportieren<br />

bieten die Schweizer jetzt auch Engineering-Dienstleistungen<br />

an und unterstützen<br />

die Entwicklungsteams ihrer Anwender. Die<br />

Mitarbeiter der beiden Gesellschaften entwickeln<br />

Maschinen, Montage- und Fertigungs -<br />

linien sowie Arbeitsplätze und Vorrichtungen.<br />

Der Branchenschwerpunkt liegt im Sondermaschinenbau<br />

und in den Bereichen Werkzeugmaschinen,<br />

Pharma, Elektrotechnik und<br />

Automotive. Die beiden Engineering-Dienst-<br />

leister setzen dabei immer auf langfristige<br />

Zusammenarbeit mit den Kunden und eine<br />

frühe Einbindung in deren Projekte. Dadurch<br />

kann die langjährige Erfahrung im Maschinenbau<br />

zum Vorteil des Anwenders eingesetzt,<br />

frühzeitig auf die individuellen Gegebenheiten<br />

eingegangen und die Kosten und<br />

Termine im Projekt positiv mitgestaltet werden.<br />

Bei der <strong>Konstruktion</strong> legen TBK und TBP<br />

Wert auf die Einhaltung spezifischer <strong>Konstruktion</strong>srichtlinien.<br />

Sie sind zudem flexibel<br />

bei der Wahl des verwendeten CAD-<br />

Systems. Mögliche Softwarelösungen sind<br />

DS Solidworks, Autodesk Inventor, Siemens<br />

PLM NX oder PTC Creo. Die Afag-Töchter<br />

verantworten das komplette Projektmanagement<br />

für mechanische Teilsysteme bis hin<br />

zu halbautomatischen Arbeitsplätzen von<br />

der Entwicklung über die Montage bis zur<br />

Prozessabnahme.<br />

bec<br />

www.afag.com<br />

Bild: Afag Automation<br />

Maschinenelemente/Einzelbauteile<br />

Für mehr Sicherheit: Warn- und Schutzprofil von Item<br />

Bild: Item<br />

Schwarz-gelb schraffiert – das fällt ins Auge.<br />

Mit dieser Markierung ist das Warn- und<br />

Schutzprofil D30 R28-90° aus dem Lean-<br />

Production-Systembaukasten von Item nicht<br />

zu übersehen. Die Komponente bietet umfassenden<br />

Schutz für Menschen sowie für<br />

Gestelle, Rahmen oder Transportgut an exponierten<br />

Stellen und in Gefahrenzonen. Dabei<br />

erfolgt die Montage in Sekundenschnelle –<br />

der Aufprallschutz wird einfach auf den Zahn<br />

des Profilrohrs D30 geklipst. Die Sicherheitskomponente<br />

eignet sich somit auch zur temporären<br />

Kennzeichnung von Profilen, da sie<br />

einfach installiert ist und schnell wieder entfernt<br />

werden kann. Bei Stößen verformt sich<br />

die Kammer des Warn- und Schutzprofils<br />

elastisch und schützt so Mensch und Mate -<br />

rial optimal. Das Warn- und Schutzprofil<br />

umschließt ein Viertel des Profilrohres, alle<br />

weiteren Bereiche bleiben somit zugänglich.<br />

Bei Bedarf kann ein D30-Profil aber auch<br />

komplett von allen Seiten abgedeckt werden.<br />

Die auffällige Markierung weist auf Gefahrenstellen<br />

in Produktions- und anderen Arbeitsbereichen<br />

hin. Darüber hinaus eignet sich die<br />

Sicherheitskomponente als Aufprall- und<br />

Kratzschutz für jegliches Transportgut und<br />

schützt Rahmen, Gestelle sowie einzelne<br />

Profile. Bei Stößen verformt sich die Kammer<br />

des Warn- und Schutzprofils nur kurzzeitig, da<br />

das Material elastisch ist.<br />

bec<br />

www.item24.de<br />

110 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


NEWS<br />

MASCHINENELEMENTE<br />

Maschinenelemente/Robotik<br />

Zweipunkt-Hubmagnet-Greifer von IAI Industrieroboter<br />

Als Spezialist für die druckluftlose Automa -<br />

tisierung erweitert das Unternehmen IAI Industrieroboter<br />

sein Angebot an frei programmierbaren<br />

elektrischen Greifern um einen<br />

Zweipunkt-Hubmagnet-Greifer für die Kleinteilemontage.<br />

Der neue Greifer ist in zwei<br />

Ausführungen erhältlich. In der kleinsten<br />

Ausführung ermöglicht dieser Greifer maximale<br />

Greifkräfte von 10 N und in der größe-<br />

Bild: IAI Industrieroboter<br />

ren Variante von 20 N. Beide Varianten verfügen<br />

über einen Hub von 4 mm bei Eigengewichten<br />

von 160 bzw. 270 g. Als Anschluss<br />

benötigen diese kleinen elektrischen Greifer<br />

lediglich ein Kabel für die Versorgung und die<br />

Sensorsignale, was den Einbau in komplexen<br />

Anlagen besonders einfach und dadurch im<br />

laufenden Betrieb sehr sicher macht. Zum<br />

Öffnen und Schließen benötigen diese elektrischen<br />

Greifer lediglich 0,03 s. Zum Einsatz<br />

kommen diese sehr kompakten Greifer überall<br />

da, wo filigrane Kleinteile sicher und energiesparend<br />

aufgenommen und bewegt werden<br />

sollen.<br />

eve<br />

www.iai-gmbh.de<br />

Maschinenelemente/Einzelbauteile<br />

Kraftspannmuttern<br />

von Jakob<br />

Die Kraftspannmuttern der<br />

Reihe MCA-S/MCA-T von Jakob<br />

Antriebstechnik sind eine Weiterentwicklung<br />

der bewährten Reihe<br />

MCA. Der Bediensechskant<br />

wurde um einen Stern- bzw.<br />

T-Griff erweitert, um die einfache<br />

Bedienung per Hand zu ermög -<br />

lichen. So kann auch ohne Werkzeug<br />

eine hohe Spannkraft erzeugt<br />

werden, da die Kraftverstärkung<br />

über das integrierte Planetengetriebe<br />

erzeugt wird. Die<br />

Rastmechanik gewährleistet die<br />

automatische Umschaltung von<br />

der Vorspannung zur Kraftspannung.<br />

Dank des robusten Designs<br />

und der selbsthemmenden<br />

Funktion der Kraftspannmuttern<br />

kann ein hoher Grad an Sicherheit<br />

garantiert werden. Hergestellt<br />

wird das Kraftpaket aus nitrokarburiertem<br />

Vergütungsstahl<br />

mit einem Gehäusedeckel aus<br />

hochfestem Aluminium. Die<br />

Kraftspannmuttern können bei<br />

Temperaturen von -30 bis +90 °C<br />

eingesetzt werden.<br />

bec<br />

www.jakobantriebstechnik.de<br />

Wir können mehr<br />

als perfekte<br />

Stoßdämpfer.<br />

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Jedes unserer über 3.800 Produkte für die industrielle Dämpfungstechnik<br />

entspricht höchsten Anforderungen an Zuverlässigkeit, Präzision und Funktionalität.<br />

Das gilt gleichermaßen für unseren Service.<br />

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Bild: Jakob Antriebstechnik<br />

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S E R V<br />

I C E<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 111


MASCHINENELEMENTE<br />

NEWS<br />

Maschinenelemente/Einzelbauteile<br />

Verschleißarme Querstromventilatoren von LTG<br />

Bild: LTG<br />

Ob beim Kühlen, Erhitzen, Räuchern, Rösten<br />

oder Trocknen und Trennen – in vielen Produktionsprozessen,<br />

z. B. im Bereich Nahrungs-/<br />

Verpackungsmittel, Medizin-/Labortechnik<br />

oder Verfahrens-/Trocknungstechnik, ist das<br />

zuverlässige, gezielte Einbringen temperierter<br />

Luft essenziell. Querstromventilatoren<br />

der LTG Aktiengesellschaft ermöglichen eine<br />

langgestreckte und absolut gleichmäßige<br />

Beaufschlagung der Arbeitsfläche über die<br />

gesamte Gerätebreite. Sie laufen leise und<br />

verschleißarm, selbst bei dreistelligen Minusgraden<br />

oder Extremtemperaturen bis zu<br />

+800 °C, denn sie verfügen über leicht zu<br />

wartende, außenliegende Lager und Antriebe.<br />

Bei Durchlauf- und Bandprozessen bietet<br />

dies den zusätzlichen Vorteil, dass sich die<br />

Querstromventilatoren platzsparend in das<br />

Anlagendesign einfügen. Erhältlich sind die<br />

Querstromventilatoren mit rechts- oder linksseitigen<br />

Antrieben, mit rechtwinkliger oder<br />

180°-Luftumlenkung sowie mit maximalen<br />

Luftvolumenströmen von 1600 m 3 /h beim<br />

kleinsten bis 300.000 m 3 /h beim größten<br />

Modell. Die Baulänge der Ventilatoren kann<br />

bis zu 4500 mm betragen und lässt sich dem<br />

Einsatzfall entsprechend anpassen. bec<br />

www.ltg.de<br />

Montage- & Handhabungstechnik<br />

Bott-Betriebseinrichtungen für den industriellen Einsatz<br />

Bott präsentiert Betriebseinrichtungen, die<br />

sich besonders gut für den Einsatz in der<br />

Industrie beim Einrichten und Lagern von<br />

CNC-Werkzeugen eignen. Der Hersteller legt<br />

bei der Konzeption seiner Betriebseinrichtungen<br />

großen Wert auf Langlebigkeit und Funktionalität.<br />

Die Kombinationsmöglichkeiten<br />

der Produktprogramme Cubio und Avero ermöglichen<br />

es, jedem individuellen Bedarf gerecht<br />

zu werden. Für ideale Voraussetzungen<br />

am Arbeitsplatz sorgen die Cubio-Schubladenschränke:<br />

Werkzeuge und Material sind<br />

darin übersichtlich aufbewahrt. Unterschied -<br />

liche Einteilungen der Schubladen bieten eine<br />

große Flexibilität. Hiermit ist das gesuchte<br />

Werkzeug und Material stets schnell griffbereit.<br />

Die Werkbänke von Bott sind vielseitig<br />

und robust. Für das Einrichten leichterer<br />

CNC-Werkzeuge eignet sich insbesondere<br />

das Avero-Arbeitsplatzsystem. Für schwere<br />

CNC-Werkzeuge bieten sich die Cubio-Werkbänke<br />

mit Aufsatzrahmen an. Für die Cubio-<br />

Systemschränke gibt es Aufnahmen für ein<br />

übersichtliches und sicheres Verstauen der<br />

CNC-Werkzeuge. Die Cubio-Transportgestelle<br />

befördern die Werkzeuge zur Maschine.<br />

Mit dem flexiblen Baukastensystem von Bott<br />

lassen sich Beleuchtungselemente und die<br />

notwendigen Kabelkanäle für die Versorgung<br />

mit Energie und Daten integrieren. Monitorhalter<br />

sorgen für die für die Arbeit notwen -<br />

digen Informationen.<br />

bec<br />

www.bott.de<br />

Bild: Bott<br />

Maschinenelemente/Einzelbauteile<br />

Keilspannelement mit Verriegelung von Roemheld<br />

Bild: Roemheld<br />

Mit einer Serie robuster Keilspannelemente<br />

ergänzt Roemheld sein Angebot an Werkzeugspanntechnik<br />

für Pressen, Anlagen und<br />

Spritzgießmaschinen. Speziell für das Fixie-<br />

ren von Oberwerkzeugen hat die Unternehmensgruppe<br />

ein hydraulisches Modell ent -<br />

wickelt, das hohen Sicherheitsanforderungen<br />

genügt. Ein zusätzlicher Verriegelungszylinder<br />

hält den Keilspannerbolzen in Position<br />

und verhindert das unbeabsichtigte Zurückfahren.<br />

Ein Lösen des Spannmittels ist erst<br />

nach dem Öffnen der Verriegelung möglich.<br />

Somit wird das Oberwerkzeug auch bei<br />

einem Druckabfall in Position gehalten. Das<br />

Keilspannelement selbst besteht aus einem<br />

Blockzylinder mit einem gehäusegeführten<br />

Spannbolzen. Dessen abgewinkelte Auflagefläche<br />

erzeugt in Verbindung mit schrägen<br />

Werkzeugspannrändern einen Reibschluss.<br />

Platzsparend integriert ist eine Positionskontrolle,<br />

die sowohl die Spann- und die Löse -<br />

position als auch den Status der Verriegelung<br />

überwacht. Zudem wird eine Meldung ausgegeben,<br />

wenn kein Werkzeug vorhanden<br />

ist. Da die Keilspanner als Variantensystem<br />

aufgebaut sind, lassen sie sich flexibel auf<br />

Anwenderwünsche abstimmen. Bereits die<br />

Standardreihe umfasst sieben Bauformen,<br />

mit Spannkräften von 25 bis 630 kN und<br />

Zylinderdurchmessern zwischen 25 und<br />

125 mm. Spannhübe von 15 bis 36 mm sind<br />

hier verfügbar, der maximale Betriebsdruck<br />

beträgt jeweils 350 bar.<br />

bec<br />

www.roemheld-gruppe.de<br />

112 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


NEWS<br />

MASCHINENELEMENTE<br />

Montage- & Handhabungstechnik<br />

Dezentrales Werkzeugausgabesystem von Mapal<br />

Mapal bietet zur optimalen Lagerung und Verwaltung<br />

von Werkzeugen, Komponenten und<br />

Zubehör verschiedene Unibase-Ausgabesysteme,<br />

die nach einem Baukastenprinzip individuell<br />

miteinander vernetzt werden können.<br />

Oft befinden sich diese Systeme an einem<br />

zentralen Ort in der Fertigungshalle. Um häufig<br />

benötigte Verbrauchsmaterialien dezentral<br />

und platzsparend lagern und verwalten zu<br />

können, hat das Unternehmen den Einzelausgabeautomaten<br />

Unibase-S entwickelt.<br />

Dieser kann sowohl an bestehende Unibase-<br />

Systeme angekoppelt, als auch als Einzel -<br />

lösung eingesetzt werden. Durch die kompakten<br />

Maße kann das bestandsgeführte<br />

Bild: Mapal<br />

Ausgabesystem Unibase-S direkt auf der<br />

Werkbank aufgestellt werden. In den 96 bzw.<br />

192 Fächern können beispielsweise Wendeschneidplatten,<br />

Werkzeuge, Spannfutter oder<br />

die persönliche Schutzausrüstung ideal ge -<br />

lagert werden. Die Artikelentnahme verläuft<br />

schnell und unkompliziert in wenigen Schritten.<br />

Dafür meldet sich der Mitarbeiter direkt<br />

am Gerät über den integrierten Touchscreen<br />

an. Nachdem der gewünschte Artikel über<br />

die vorinstallierte Software ausgewählt ist,<br />

dabei unterstützt die Suchfunktion der Software,<br />

kennzeichnet eine LED-Beleuchtung<br />

das Fach mit dem entsprechenden Artikel.<br />

Manuell wird die Ausgabetrommel so gedreht,<br />

dass sich dieses an der Entnahmepo -<br />

sition befindet und der Artikel entnommen<br />

werden kann. Das System verbucht die<br />

Entnahme automatisch – so wird jederzeit<br />

mit dem aktuellen Stand gearbeitet. bec<br />

www.mapal.com<br />

Montage- & Handhabungstechnik/Taschensortiersystem<br />

Dematic-System mit automatischer Taschenentladung<br />

Bild: Dematic<br />

Dematic ermöglicht mit seinem Taschen -<br />

sortiersystem jetzt auch die automatische<br />

Taschenentladung. Dafür hat der Hersteller<br />

einen innovativen Öffnungsund<br />

Schließmechanismus<br />

entwickelt, mit dem der Beutel<br />

an jeder beliebigen Stelle<br />

des Systems geöffnet werden<br />

kann. Gegenüber einer<br />

manuellen Lösung lassen sich<br />

so die Taschenentladungen<br />

pro Stunde um das Sechs -<br />

fache steigern. Mit der automatischen<br />

Taschenentladung<br />

schließt das Unternehmen eine<br />

Lücke im Bereich bestehender<br />

Automatisierungssysteme.<br />

Der Intralogistikspezialist<br />

optimierte dafür nicht nur die Beutel des<br />

Taschensortiersystems, sondern entwickelte<br />

auch eigens einen innovativen Öffnungs- und<br />

Schließmechanismus: Die patentierte Lösung<br />

bietet eine Kombination aus Klips- und<br />

Bajonettverschluss. Die Tasche kann dadurch<br />

an einer beliebigen Stelle geöffnet und vollautomatisch<br />

geleert werden. Anschließend<br />

wird die Ware je nach Bedarf schonend auf<br />

einer Rutsche, einem Gurtband oder direkt in<br />

einen Behälter befördert. Mit dem automatischen<br />

Vorgang werden die Entladungen im<br />

Kommissionierprozess so von etwa 200 auf<br />

1200 pro Stunde gegenüber einer manuellen<br />

Lösung erhöht. Der neue Öffnungs- und<br />

Schließmechanismus kann ohne großen Aufwand<br />

in vorhandene Taschensortiersysteme<br />

integriert werden. Darüber hinaus können innerhalb<br />

der Anlage geschlossene Beutel mit<br />

den neuen Taschen kombiniert werden. bec<br />

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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 113


WERKSTOFFE/VERFAHREN<br />

WERKSTOFFE<br />

Bild: Alimex<br />

Ein Aluminiumbauteil in der Entstehung, nämlich vor dem Ausfräsen der einzelnen Elemente<br />

Das Leichtmetall Aluminium: Wie lässt sich dieses Material optimieren und für die <strong>Konstruktion</strong> nutzen?<br />

Gefragter Leichtbau-Werkstoff<br />

Das Leichtmetall Aluminium gehört zu den gefragtesten Werkstoffen in der <strong>Konstruktion</strong>. Dieser Beitrag<br />

erläutert, warum das Material für <strong>Konstruktion</strong>sanwendungen optimiert werden muss und wie das geschieht.<br />

Ebenso beschreibt er Anwendungsbereiche, für die sich Aluminiumbauteile eignen.<br />

Marc-Wilm Lünemann, Leiter des Geschäftsbereichs CNC, Alimex GmbH, Willich<br />

Bei Anwendungen in der <strong>Konstruktion</strong> kommen der Festigkeit<br />

und den Dehngrenzen des verwendeten Materials große Bedeutung<br />

zu. Da Aluminium in reiner Form sehr weich und duktil ist,<br />

verändert man seine mechanischen Eigenschaften durch Zulegieren<br />

und optimiert es so für den Gebrauch. Für <strong>Konstruktion</strong>en werden<br />

häufig die Legierungen AlMgMn oder AlZnMg genutzt. AlZnMg hat<br />

eine mit Stahl vergleichbare Festigkeit, aber eine deutlich geringere<br />

Dichte (1/3 von Stahl).<br />

Weiter verbessert werden die mechanischen Eigenschaften dieser<br />

Legierungen durch das Glühen des Ausgangsmaterials, also der Aluminiumbarren.<br />

Alimex reduziert mithilfe der sogenannten Wärmebehandlung<br />

die Spannungen in den Barren. Dadurch weisen sie eine<br />

konstante Härte auf. Das ist gerade für Anwendungen, die hohe Anforderungen<br />

an Formstabilität und die Einhaltung enger Maßtoleranzen<br />

an Bauteile stellen, entscheidend. Die Alimex GmbH mit Standort<br />

in Willich ist in der Glühtechnologie federführend. Sie behandelt<br />

das Ausgangsmaterial in der eigenen Glühhalle und fertigt daraus<br />

anschließend Aluminiumgussplatten. Diese werden im Gegensatz<br />

zu Walzplatten durch spanende Verarbeitung hergestellt.<br />

Für die Herstellung von Aluminiumbauteilen eignen sich beide Arten<br />

von Platten: Walzplatten haben durch die eingebrachte Umform -<br />

energie meist höhere Festigkeiten und bessere Verformungseigenschaften,<br />

während Gussplatten bessere Formstabilität bei der Bearbeitung<br />

sowie dickere Abmessungen bieten, was u. a. bei der<br />

Herstellung von Bauteilen aus Vollmaterial vorteilhaft ist, da so<br />

Schweißnähte verhindert werden können. Aluminiumbauteile, egal<br />

aus welcher Platte gefertigt, bieten weitere Vorteile wie Lebens -<br />

mittelverträglichkeit, hohe Wärme- und elektrische Leitfähigkeit<br />

und nach entsprechender Behandlung eine ausgeprägte Korrosionsbeständigkeit.<br />

Eloxieren – was ist das?<br />

Aluminium hat eine natürliche Schutzschicht (bis 0,5 μm), die durch<br />

Oxidation entsteht, allerdings von sauren und alkalischen Lösungen<br />

angegriffen wird. Mit dem sogenannten Eloxieren (Schutzanodi -<br />

sieren) erzeugt Alimex eine kontrollierte Schutzschicht (50 bis<br />

114 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


WERKSTOFFE<br />

WERKSTOFFE/VERFAHREN<br />

Bild: Alimex<br />

Ein Aluminiumbauteil wird bearbeitet (Lochbohrung)<br />

Bild: Alimex<br />

Die Endkontrolle eines Bauteils<br />

5000-fache Dicke der natürlichen Oxidationsschicht), die den Aluminiumcharakter<br />

verbessert und das Material schützt. Diese Schicht<br />

ist an sich transparent, kann durch Druckverfahren oder Färbebäder<br />

aber farbig gestaltet werden. Es existieren Soft- und Hart-Eloxal.<br />

Soft-Eloxal macht die Oberfläche verschleißfester und resistenter<br />

gegenüber chemischen Mitteln und dient dem Korrosionsschutz.<br />

Es wird sehr oft zu dekorativen Zwecken eingesetzt, da durch organische<br />

oder elektrolytische Farbgebung weitere Farbtöne wie rot<br />

oder blau erreicht werden können. Hart-Eloxal wird für technische<br />

Oberflächen eingesetzt, wenn es weniger um das Erscheinungsbild,<br />

sondern um die Funktion der Fläche geht und Bauteile z. B.<br />

gegen Gleitreibung geschützt werden sollen.<br />

Aluminium kann auch durch Beschichtungen gehärtet und geschützt<br />

werden: Es existieren verschiedene Verfahren wie Galvanisieren,<br />

Dispersionsbeschichten, Lackieren oder thermische Spritzver -<br />

fahren.<br />

Einsatz von Aluminiumbauteilen in der <strong>Konstruktion</strong><br />

In der <strong>Konstruktion</strong> kommen Aluminiumbauteile zum Einsatz, wenn<br />

Gewicht gespart werden muss. So substituiert die Verkehrsindustrie<br />

mit Aluminium beispielsweise Stahl. Im konkreten Fall kann das<br />

dazu führen, dass man weniger bewegte Massen hat und dadurch<br />

geringere Antriebsleistungen benötigt bzw. höhere Geschwindig -<br />

keiten erzielen kann.<br />

„Geringes Gewicht bei hoher<br />

Stabilität: Aluminium ist der<br />

ideale Leichtbau-Werkstoff für<br />

die <strong>Konstruktion</strong>.“<br />

Ein weiteres zentrales Anwendungsbeispiel ist der Maschinenbau.<br />

Hier werden durch diese Substitution Anlagen energieeffizienter<br />

gestaltet und somit die Taktfrequenz, also der Output, gesteigert<br />

und die Stückkosten gesenkt. Bei einer aufwendigen mechanischen<br />

Zerspanung sind die Bearbeitungszeiten von Aluminium deutlich<br />

geringer als bei anderen Materialien, was die Fertigungszeit der<br />

gesamten Maschine verkürzt.<br />

In der Medizintechnik wird Aluminium nicht nur wegen des geringen<br />

Gewichts, sondern auch wegen der einfach zu schützenden<br />

Oberflächen, z. B. durch chemisches Vernickeln, eingesetzt. Auch<br />

spielen die Zerspanung und die Kühl- bzw. Heizleistung des Mate -<br />

rials eine Rolle.<br />

Aluminiumbauteile werden auch häufig in der Solar-Display- und der<br />

Halbleiterindustrie eingesetzt. Aluminium ist leicht, leicht zu bearbeiten<br />

und aufgrund seiner Legierungsbestandteile gut in den unterschiedlichen<br />

Anwendungen einsetzbar. Kurz gesagt: herausragende<br />

Materialeigenschaften bei gleichzeitiger Leichtigkeit – Aluminium ist<br />

der ideale Leichtbau-Werkstoff für die <strong>Konstruktion</strong>.<br />

bec<br />

www.alimex.de<br />

Detaillierte Informationen zu den Aluminiumbauteilen:<br />

hier.pro/tYmk8<br />

Bild: Alimex<br />

Marc-Wilm Lünemann, Leiter<br />

des Geschäftsbereichs CNC bei<br />

der Alimex GmbH<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 115


WERKSTOFFE/VERFAHREN<br />

WERKSTOFFE<br />

Kompensatoren aus PTFE-Verbundmaterial im Einsatz in Entstaubungsanlagen<br />

Halten extremen Belastungen stand<br />

In Entstaubungsanlagen, die schadstoffhaltige Rauchgase aus Herstellungsprozessen der Stahlindustrie reinigen,<br />

können Kompensatoren einer hohen Bewegungsdynamik, hohen Betriebszyklen und extremen Druckwechsel -<br />

belastungen ausgesetzt sein. Häufig entsteht zudem noch Kondensat. Dieser vielschichtigen Problematik halten<br />

klassische Weichstoffkompensatoren oftmals nicht stand. PTFE-Verbundkompensatoren von Frenzelit beweisen<br />

hingegen unter diesen extremen Bedingungen ihre Widerstandsfähigkeit.<br />

Ulf Pöhlmann, Director Sales and Engineering, Frenzelit GmbH, Bad Berneck<br />

Der installierte Frenzelit-PTFE-Verbundkompensator, ausgelegt<br />

für auftretende Druckwechselbelastungen und Pulsationen<br />

Bild: Küttner<br />

Pulsationen des Abgasstroms sind bei Entstaubungsanlagen ein<br />

oft beobachtetes Phänomen. Sie hängen mit der Fahrweise<br />

der Anlage zusammen. Erst während des Betriebes zeigt sich in der<br />

Regel, inwieweit es zu atypischen Über- oder Unterdrucksituationen<br />

kommt, die sich in Einzelfällen zwischen ±100 mbar bewegen<br />

können. Pulsationen der Abgasströmung führen häufig auch zu<br />

Schwingungen, die die Kompensatoren zusätzlich extrem bean -<br />

spruchen.<br />

Durch die ständigen Wechseldruckbelastungen und die sich verändernde<br />

Strömung bläst sich der Kompensator auf, um sich im nächsten<br />

Augenblick aufgrund eines abermaligen Druckwechsels wieder<br />

zusammenzuziehen. Unabhängig vom Strömungsvolumen kommt<br />

es zu fortwährenden, unvorhersehbaren Kontraktionen und auch zu<br />

Schwingungen, die der Kompensator auszugleichen hat.<br />

Durch diese Überbelastung wird das Standardmaterial porös und<br />

bricht schließlich. Klassische Weichstoffkompensatoren halten aus<br />

diesem Grund bei Druckwechselbelastungen an kritischen Stellen<br />

weder der geforderten Materialfestigkeit noch der 100%igen<br />

Rauchgasdichtheit stand. Darüber hinaus ist eine zusätzliche Belastung,<br />

hervorgerufen durch die kontinuierliche Bewegungsaufnahme<br />

des Kompensators im Betrieb, häufig ein weiteres Ausschlusskriterium<br />

für einen mit thermischer Isolation ausgeführten Weichstoffkompensator.<br />

PTFE-Verbundkompensatoren<br />

trotzen Pulsationen<br />

In vielen Entstaubungsanlagen, in denen nicht vorher -<br />

sehbare Pulsationen auftraten, hat die oberfränkische<br />

Frenzelit GmbH klassische Weichstoffkompensatoren<br />

durch PTFE-Verbundkompensatoren ersetzt. Bei dem<br />

eingesetzten PTFE-Verbundmaterial handelt es sich um<br />

einen widerstandsfähigen Werkstoff, der sich insbesondere<br />

durch eine sehr gute mechanische Festigkeit sowie<br />

chemische Beständigkeit charakterisieren lässt. PTFE ist<br />

resistent gegen Schwefeldioxid (SO 2<br />

), Schwefeltrioxid<br />

(SO 3<br />

), Schwefelsäure (H 2<br />

SO 4<br />

) und viele andere aggres -<br />

sive Medien – dazu gehören auch chlorwasserstoff- und<br />

dioxinhaltige Rauchgase. Die Kombination der einzigartigen<br />

Dichtheit und Flexibilität bei einer Temperaturbeständigkeit<br />

von bis zu +300 °C, ermöglicht ein breites Einsatzspektrum<br />

unter der Berücksichtigung der erforderlichen Festigkeit.<br />

Das PTFE-Verbundmaterial kommt bei Frenzelit in der Texlam-<br />

Familie zum Einsatz. Im Gegensatz zu einfachen Weichstoffkompensatoren<br />

setzt sich PTFE-Verbundmaterial aus einer mehrlagigen<br />

PTFE-Gewebe-Struktur zusammen. Als Sandwich-Bauweise einoder<br />

mehrlagig ausgeführt, ist der PTFE-Verbundkompensator für<br />

den Einsatz unter Druckwechselbelastungen, Kondensatanfall und<br />

aggressiven Medien besonders geeignet.<br />

Gewebeschädigung durch Kondensat entgegenwirken<br />

Generell negative Auswirkungen auf die Funktion von Standard-<br />

Weichstoffkompensatoren hat auch das Auftreten von Kondensa -<br />

tion. Diese kann z. B. dann eintreten, wenn die im Pflichtenheft geforderte<br />

Materialauslegung von einer theoretischen Betriebs- bzw.<br />

Abgastemperatur ausgeht, diese sich jedoch aufgrund der tatsäch -<br />

lichen Fahrweise der Entstaubungsanlage zu nahe am Kondensa -<br />

tionspunkt befindet. Je näher die Temperatur des Mediums am Kondensationspunkt<br />

– zwischen +100 und +110 °C – liegt, desto größer<br />

ist die Gefahr einer Kondensatbildung. Die so entstehende Flüssigkeit<br />

verursacht eine abnehmende Materialfestigkeit des normalen<br />

Kompensatorgewebes. Der widerstandsfähige PTFE-Verbundwerkstoff<br />

ist indes resistent gegen Kondensatanfall und dessen Folgen,<br />

da dieser auf der Mediumseite mit einem zusätzlichen PTFE-Kreuzlaminat<br />

beschichtet ist. Fehlfunktionen in Folge von Nässe oder<br />

Feuchtigkeit sowie daraus resultierende Dochtwirkung sind somit<br />

ausgeschlossen.<br />

116 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


Frenzelit-Design: Der vormontierte PTFE-Verbundkompensator,<br />

inklusive Rohrkonstruktion und Anschlussflansche, wird zum Einbau in<br />

die Entstaubungsanlage vorbereitet<br />

Spezielle formstabile Faltenbalggeometrie<br />

Der PTFE-Verbundwerkstoff wird als Halbzeug dem unternehmenseigenen<br />

Herstellungsprozess der PTFE-Verbundkompensatoren<br />

zugeführt. Dieses Halbzeug wird dann mit entsprechenden Werkzeugen<br />

geformt. Im Grunde ist also auch der PTFE-Verbundkompensator<br />

ein Formkompensator. Mit seiner Ziehharmonika-Struktur verfügt<br />

er über eine spezielle formstabile Faltenbalggeometrie. Sie beruht<br />

im Kern auf einer fachgerechten Materialverarbeitung und der<br />

Zusammenführung der erforderlichen Verbundmaterialien nach der<br />

konkreten Vorgabe. Selbst Anforderungen, die im Projektstadium<br />

noch nicht von Anfang an berücksichtigt wurden, wie z. B. mögliche<br />

Druckwechselbelastungen in Entstaubungsanlagen, werden durch<br />

die Lösung mit dem PTFE-Verbundkompensator im Nachgang für<br />

den Betrieb erfüllt.<br />

Das Design, das mit einer entsprechenden Rohrkonstruktion auf -<br />

gebaut ist, stabilisiert dabei die Ausführung der Frenzelit-PTFE-<br />

Verbundkompensatoren bei den unterschiedlichen Lastfällen im<br />

Betrieb. Das Ergebnis ist eine überdurchschnittliche Lebensdauer<br />

von sechs bis acht Jahren.<br />

Maximale sich überlagernde Problemstellungen<br />

Hohe Bewegungsdynamik, hohe Betriebszyklen, maximaler Kondensatanfall<br />

und eine vergleichsweise große Druckwechselbelastung<br />

des Abgasstroms stellen die Herausforderungen dar. Nicht immer<br />

werden derartige Aufgabenstellungen von Beginn an prognostiziert<br />

oder auch in die Spezifikation eingebracht, sodass während der<br />

Inbetriebnahme eines solchen Projektes oftmals gewährleistungstechnische<br />

Klärung erforderlich werden kann. Die PTFE-Verbundkompensatoren<br />

lösen dieses atypische Problem beim Einsatz in pulsationssensiblen<br />

Entstaubungsanlagen und sollten daher erste<br />

Wahl sein.<br />

Anlagenbauer und Kunden profitieren bereits in der Entwicklung<br />

und <strong>Konstruktion</strong> vom Frenzelit-Design und der damit verbundenen<br />

Fertigungstiefe. Dahinter verbirgt sich ein fundiertes Werkstoff- und<br />

Verfahrens-Know-how, gepaart mit einem enormen praktischen<br />

Erfahrungsschatz aus zahlreichen Kompensatoren-Projekten. Das<br />

Ergebnis ist eine konkrete und lösungsorientierte Auslegung mit<br />

entsprechendem Engineering und Design. Dieses projektbezogene<br />

Konzept wird abgerundet durch eine professionelle und leistungsgerechte<br />

Abarbeitung und Montage vor Ort. So kommen Customized<br />

Oriented Solutions zustande, die, wie im Fall von Entstaubungsan -<br />

lagen, mit dem Frenzelit-PTFE-Verbundkompensator 100%ig auf die<br />

jeweiligen Anforderungen abgestimmt werden und deshalb selbst<br />

unerwartete und vielschichtige Problemstellungen lösen. bec<br />

www.frenzelit.com<br />

Bild: Küttner<br />

Mehrsprachige<br />

Katalogproduktion<br />

Für die Produktion Ihrer mehrsprachigen oder versionierten<br />

Kataloge sind wir bestens gerüstet – speziell wenn es<br />

um das Know-how beim Projektmanagement Ihrer hochkomplexen<br />

Aufträge geht.<br />

Individuelle Tools, die perfekt auf Ihr Projekt abgestimmt sind,<br />

beschleunigen und vereinfachen den Gesamtprozess.<br />

Wir können viel für Sie tun, sprechen Sie uns an.<br />

Passt!<br />

intelligent<br />

Medien<br />

produzieren<br />

druck@konradin.de<br />

www.konradinheckel.de<br />

<br />

mit einer Leistungsdichte von 5 W/cm 2 , einer Wärmeübertragung<br />

von 1 W/m K bei 100 °C und weiteren spannenden Features.<br />

Detaillierte Informationen zu den PTFE-<br />

Verbundmaterialkompensatoren:<br />

hier.pro/P44UM<br />

Anwendungstemperatur<br />

bis 270 °C<br />

<br />

Wandstärke<br />

von 0,4 mm<br />

<br />

durch neueste<br />

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Normen und<br />

<br />

www.hotset.com/hotform<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 117


WERKSTOFFE/VERFAHREN<br />

NEWS<br />

3D-Druck-Verfahren<br />

Additive Fertigung mit Printdur-Metallpulvern von DEW<br />

Mit ihrem Printdur-Metallpulverportfolio fer -<br />

tigen die Deutschen Edelstahlwerke (DEW)<br />

komplexe Komponenten per 3D-Druck. Dabei<br />

müssen nicht zwingend klassische Metall -<br />

pulverlegierungen zum Einsatz kommen: Für<br />

und vor allem mit interessierten Anwendern<br />

entwickelt das Unternehmen auch speziell<br />

auf den Einsatzzweck zugeschnittene Werkstoffe.<br />

Die Kunden sind in den gesamten<br />

Prototyping-Prozess involviert und bringen<br />

ihre individuellen Anforderungen ein. Gemeinsam<br />

wird der komplette Fertigungsprozess<br />

entwickelt – von der eigenen Legierungsidee<br />

bis zum gedruckten Endprodukt.<br />

Die DEW lassen ihre Kunden auf Wunsch am<br />

gesamten Prototyping-Prozess teilhaben und<br />

entwickeln, testen und optimieren einen<br />

Werkstoff mit einem hochspezifischen Skillset.<br />

Beim Prototyping geht es darum, gemeinsam<br />

die Anforderungen der Anwendung<br />

und die Möglichkeiten des Materials optimal<br />

in Einklang zu bringen. Natürlich können die<br />

DEW die gewünschten Komponenten auch<br />

in einer klassischen Metallpulverlegierung<br />

umsetzen. Durch die Entwicklung speziell für<br />

den 3D-Druck optimierter Werkstoffe lässt<br />

sich jedoch je nach Anwendungsbereich das<br />

bessere Resultat erreichen. Anwender, die<br />

sich für das 3D-Drucken interessieren, pro -<br />

fitieren darüber hinaus von mehr Design -<br />

freiheit, einer kürzeren Prozesskette und<br />

damit weniger Werkzeugkosten im Vergleich<br />

zur herkömmlichen Entwicklung von Bauteilen<br />

aus Stahl. Werden Legierungen neu entwickelt,<br />

erhält der Kunde die notwendigen<br />

Parameter von den DEW.<br />

bec<br />

www.dew-powder.de/printdur<br />

Bild: Deutsche Edelstahlwerke<br />

Verbindungstechnik<br />

Bolzenkonfigurator mit Einstich vom mbo Oßwald<br />

Bild: mbo Oßwald<br />

Ob Musterteile, Serienteile oder Ersatzteile –<br />

der Bolzen-Konfigurator von mbo Oßwald<br />

bietet schnell die passende Lösung. Neben<br />

den bewährten DIN-Bolzen ist es jetzt erstmals<br />

möglich, Bolzen mit Einstich in Echtzeit<br />

zu konfigurieren. Kombinationen aus Bolzenform,<br />

Material, Wellendurchmesser und Sicherungstyp<br />

mit der gewünschten frei definierbaren<br />

Länge oder Klemmlänge sind möglich.<br />

Der Konfigurator berechnet auf Knopfdruck<br />

selbständig die benötigen Mindestmaße,<br />

erstellt die entsprechende Maßzeichnung<br />

und zeigt Preis und aktuelle Lieferzeit an.<br />

Das ausgewählte Sicherungselement in der<br />

notwendigen Stückzahl kann bequem per<br />

CheckBox zum Warenkorb hinzugefügt und<br />

bestellt werden. Zur Auswahl stehen Bolzen<br />

mit und ohne Kopf in Material Stahl und Edelstahl.<br />

Die auf der Achse angebrachte umlaufende<br />

Nut kann dabei für diverse Standard-<br />

Sicherungstypen ausgelegt werden: Sicherungsscheibe<br />

DIN 6799, Sicherungsring DIN<br />

471, SL-Sicherung, KL-Sicherung und Bajonett-Clip.<br />

Vorteil gegenüber dem konventionellen<br />

Bestellweg ist die Sofortauskunft über<br />

Verfügbarkeit und Lieferzeit und bestimmte<br />

produktspezifische Preisvorteile.<br />

bt<br />

www.mbo-osswald.de<br />

Werkstoffe<br />

Lilaminbeständiger Chloroprenkautschuk von Tec-Joint<br />

Bei Tec-Joint weiß man, dass vor der Werkstoffauswahl<br />

die Prozessparameter genau<br />

und systematisch zu analysieren sind. In diesem<br />

Fall musste das Material eine gute Öl -<br />

beständigkeit aufweisen und flammwidrig<br />

sein. Dies konnte durch die Beigabe von<br />

Zusatzstoffen erreicht werden. Da es sich um<br />

ein Förderband im Freien handelte, sollte der<br />

Werkstoff eine gute Beständigkeit gegen Alterung,<br />

Licht sowie Ozon aufweisen. Weiterhin<br />

unabdingbar war eine hohe Reißfestigkeit,<br />

ein hoher Weiterreißwiderstand des<br />

Grundmaterials. Für den Einsatz reichte<br />

ein Chloroprenkautschuk-Standardwerkstoff<br />

Bild: Tec-Joint<br />

(CR) alleine nicht aus. Die Zugbeanspruchungen<br />

waren höher als die Reißfestigkeit des<br />

Elastomers selbst. Im Verlauf der Gespräche<br />

mit dem Anwender legte man sich daher auf<br />

CR in Kombination mit einem hochfesten<br />

Aramidgewebe fest. Damit wurde die geforderte<br />

Zugfestigkeit erreicht. Doch auch dies<br />

reichte noch nicht. Da das Förderband in der<br />

Düngemittelindustrie eingesetzt werden sollte,<br />

war zudem eine gute Beständigkeit gegenüber<br />

Zusätzen zur Staubbindung bzw. Lockerungshilfe<br />

notwendig. In Zusammenarbeit<br />

mit seinem Mischungshersteller gelang es<br />

Tec-Joint, einen CR-Elastomerwerkstoff zu<br />

fixieren, der letztlich nichts mehr mit einem<br />

Standardwerkstoff gemein hat.<br />

bec<br />

www.tec-joint.ch<br />

118 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


Werkstoffe/Kunststoffe<br />

RCT Reichelt Chemietechnik: Produkte aus Silikon<br />

Silikone gelten unter den Kunststoffen als<br />

Ausnahmetalent: Sie vereinen chemische<br />

Beständigkeit mit hoher Temperaturbeständigkeit<br />

sowie guter Flexibilität selbst bei<br />

niedrigen Temperaturen von bis zu -100 °C.<br />

Auch Witterungseinflüsse, Ozon oder UV-<br />

Strahlen können dem Kunststoff-Allrounder<br />

nichts anhaben. Darüber hinaus ist das Elastomer<br />

physiologisch unbedenklich. Produkte<br />

aus Silikon finden sich deswegen nicht nur in<br />

der Medizintechnik wieder, sondern auch in<br />

unserer Küche, z. B. als Back- oder Eiswürfelformen.<br />

Polymeren auf Basis von Silikon liegen<br />

im Unterschied zu anderen gebräuch -<br />

lichen Kunststoffen wie Polyethylen oder<br />

Polypropylen keine Kohlenstoffketten zugrunde,<br />

sondern ein Silizium-Sauerstoff-Silizium-<br />

Grundgerüst. Die Bindungsenergie dieser<br />

Si-O-Bindung ist höher als eine vergleichbare<br />

C-C-Bindung, was sich auch in der höheren<br />

Temperaturbeständigkeit widerspiegelt. Dieser<br />

wichtige Unterschied macht den synthe -<br />

tischen Kunststoff einzigartig unter den Elas-<br />

tomeren und begründet auch den breiten<br />

Einsatzbereich. Dabei begann alles mit<br />

einem Fehlversuch, denn eigentlich wollte<br />

der englische Chemiker Kipping eine ganz andere<br />

Verbindung darstellen, als er die Grundbausteine<br />

aller Silikone entdeckte. Wie es zu<br />

der zufälligen Entdeckung kam und welche<br />

verschiedenen Arten von Silikonkautschuken<br />

heute erhältlich sind, erfahren Sie im Artikel<br />

„Silikon – vielfältiger und universeller Kunststoff“<br />

unter hier.pro/XNde4.<br />

bec<br />

www.rct-online.de<br />

Bild: RCT Reichelt Chemietechnik<br />

3D-Drucker<br />

Stratasys steigt in die Stereolithographie ein<br />

Der neue Stereolithographie-3D-Drucker<br />

V650 Flex von Stratasys ist der Einstieg des<br />

Unternehmens in das Segment der Stereolithographie.<br />

Unterstützt durch die Partnerschaft<br />

mit DSM, einem international tätigen<br />

Unternehmen für Ernährung und Nachhaltige<br />

Lebensweise können Kunden die Somos<br />

Stereolithographie-Harze mit dem neuen<br />

3D-Drucker nutzen. Mit einem Bauraum von<br />

50,8 cm × 50,8 cm × 58,4 cm (B × T × H) und<br />

Bild: Stratasys<br />

Wechselbehältern bietet der 3D-Drucker eine<br />

hohe Zuverlässigkeit, die sich bei einer Laufzeit<br />

von über 75.000 h und mehr als 150.000<br />

gefertigten Bauteilen bei Stratasys Direct<br />

Manufacturing bewiesen hat. Die Open-VAT-<br />

Konfiguration des Druckers enthält eine Auswahl<br />

an Somos-Harzen, die direkt von Stratasys<br />

bezogen werden können. Dazu gehören<br />

u. a. folgende:<br />

• Element: Das antimonfreie Stereolithographie-Harz<br />

ist für die Herstellung starker,<br />

stabiler Feingussmodelle mit feinen<br />

Details und äußerst geringen Brennasche -<br />

rückständen geeignet.<br />

• NeXt: Das Harz vereint die Präzision der<br />

Stereolithographie mit dem Aussehen, der<br />

Haptik und der Leistungsfähigkeit eines<br />

Thermoplasts.<br />

• PerForm: Das Material ist für Anwendungen,<br />

die starke, steife und hochtemperaturbeständige<br />

Bauteile erfordern.<br />

• Watershed XC 11122: Das Harz ist eine<br />

transparente Lösung für Designer und<br />

Konstrukteure, die ABS- und PBT-ähnliche<br />

Eigenschaften für die Stereolithographie<br />

suchen.<br />

eve<br />

www.stratasys.com<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 119


<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> präsentiert Ihnen Partner für Engineering<br />

3D-Druck Elektrotechnik<br />

Bussysteme Automatisierung<br />

Weiterbildung Steuerungen<br />

Verbindungstechnik<br />

Werkstoffe Pneumatik<br />

PLM/CAD/CAE<br />

Kupplungen/Bremsen<br />

Verfahren<br />

Dienstleistungen<br />

Hier finden Sie leistungsstarke Lieferanten, Dienstleister und<br />

kompetente lösungsorientierte Partner für Engineering!<br />

Weitere Fakten zu Unternehmen, Details zum Angebots- und<br />

Leistungsspektrum finden Sie im Firmenverzeichnis auf kem.de.<br />

Unter folgendem Link gelangen Sie zur Übersicht aller Online-<br />

Firmenprofile.<br />

Bookmark!<br />

www.kem.de/firmenverzeichnis<br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

AUTOMATISIERUNG<br />

Bauer Gear Motor GmbH<br />

www.bauergears.com<br />

Innovation seit 1927<br />

Die Ingenieure von Bauer Gear Motor entwickeln seit<br />

über 90 Jahren hochwertige, extrem zuverlässige und<br />

energieeffiziente Getriebemotoren welche über ein<br />

weltweites Vertriebsnetz angeboten werden.<br />

Unsere Produkte<br />

• Stirnrad- und Flachgetriebemotoren<br />

• Kegelrad- und Schneckengetriebemotoren<br />

• Hängebahngetriebemotoren und Aseptikantriebe<br />

• Kundenspezifische Lösungen für alle Applikationen<br />

Die Antriebslösungen von Bauer kommen weitläufig in<br />

allen bedeutenden Märkten in einer Vielzahl von Anwendungen<br />

zum Einsatz, wie z.B. Nahrungsmittel und Getränke,<br />

Energie, Abwasser, Beton, Metalle und Fördertechnik.<br />

ÜV Überlastschutz und Verbindungssysteme<br />

GmbH<br />

www.uev-gmbh.de<br />

Überlastschutz und Verbindungssysteme GmbH bietet<br />

als Hersteller sowohl Ausgleichskupplungen verschiedener<br />

Arten und Baugrößen als auch Sicherheitskupplungen<br />

für unterschiedliche Anwendungsfälle an.<br />

Im umfangreichen Produktportfolio finden Sie:<br />

– Metallbalgkupplungen<br />

– Federstegkupplungen<br />

– Sicherheitskupplungen<br />

30 Jahre Erfahrung in Entwicklung und Produktion<br />

ermöglichen es auch auf spezielle Kundenanforderungen<br />

zu reagieren und Sonderlösungen zu realisieren.<br />

Sensor-Technik Wiedemann GmbH (STW)<br />

www.stw-mm.com<br />

Als international tätiges Unternehmen stehen wir für<br />

die Digitalisierung, Automatisierung und Elektrifizierung<br />

mobiler Maschinen. Mit generischen oder kundenspezifischen<br />

Produkten, Systemen und Lösungen, die in<br />

unserer Zentrale in Deutschland entwickelt und gefertigt<br />

werden, unterstützen wir unsere Kunden auf ihrem<br />

Weg, mit innovativer Technik die Leistung und Effizienz<br />

ihrer Maschinen zu steigern und deren Sicherheit zu<br />

erhöhen, um sie so zu den besten der Welt zu machen.<br />

Zusammen mit unseren Kunden und Partnern beteiligen<br />

wir uns schon heute aktiv an wichtigen Zukunftsthemen:<br />

dem Internet der Dinge (IoT) und der Industrie<br />

4.0, dem (teil-)autonomen Fahren und Arbeiten und der<br />

E-Mobility.<br />

BÜRSTEN<br />

C-TEILE-MANAGEMENT<br />

FEDERN<br />

KULLEN-KOTI GmbH<br />

www.kullen.de<br />

Technische Bürsten, die perfekt passen – Kullen-Koti<br />

ist der innovative Lösungspartner weltweit. Seit über<br />

100 Jahren.<br />

Für kundenspezifische industrielle Anwendungen in<br />

jeder Branche bietet Kullen-Koti genau die richtige<br />

Bürste – bis hin zu individuellen Sonderlösungen.<br />

Kullen-Koti macht die Auswahl und Realisierung der<br />

besseren Lösung einfacher, schneller und sicherer –<br />

durch Expertenkompetenz und eines der größten Produktprogramme<br />

der Welt.<br />

Bürstentechnologie von Kullen-Koti – für mehr Produktivität,<br />

Sicherheit und Wirtschaftlichkeit in vielen<br />

Prozessen und für hocheffiziente Anwendungslösungen<br />

der Zukunft.<br />

120 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019<br />

REIFF Technische Produkte GmbH<br />

www.reiff-tp.de, www.reiff-tpshop.de<br />

REIFF Technische Produkte – kompetenter Partner der<br />

Industrie mit Schwerpunkt in der Erstausrüstung. Als<br />

Vollsortimenter verfügt REIFF über mehr als 140 000<br />

Produkte aus den Bereichen Antriebstechnik, Dichtungstechnik,<br />

Klebetechnik, Kunststofftechnik, Profiltechnik,<br />

Schlauchtechnik und Schwingungsdämpfung.<br />

Enge Partnerschaften zu namhaften Herstellern, eigene<br />

Produktionsstätten zur Be- und Verarbeitung und<br />

umfassende E-Business-Lösungen zeichnen REIFF aus.<br />

Ergänzt durch Vertriebstechniker, die beraten und entwickeln,<br />

wird REIFF zum verlässlichen Partner, dessen<br />

Leistungen weit über den Begriff Handel hinausgehen.<br />

Bohnert GmbH<br />

www.bohnert-federn.de<br />

Für zahlreiche Großkonzerne ist die Bohnert GmbH<br />

erste Wahl, wenn es um die Fertigung von technische<br />

Federn und Stanzbiegeteile in Mittel- und Großserien<br />

geht. Das Unternehmen wurde vor 40 Jahren in Hardt<br />

gegründet, ist Mitglied der weltweit agierenden<br />

Firmengruppe KERN-LIEBERS und beschäftigt mittlerweile<br />

über 115 Mitarbeiter.<br />

Das Produktportfolio der Bohnert GmbH umfasst:<br />

– Druckfedern – Drahtbiegeteile<br />

– Schenkelfedern – Induktionsspulen<br />

– Zugfedern – Kontaktfedern<br />

– Rollfedern – Baugruppen<br />

– Stanzbiegeteile


PARTNER FÜR ENGINEERING<br />

FEDERN<br />

FLUIDTECH<br />

KOMPONENTEN<br />

Schweizer GmbH & Co. KG<br />

www.schweizer-federn.de<br />

Die Schweizer GmbH & Co. KG aus Reutlingen bietet<br />

bereits seit 1986 technische Federn in allen Variationen.<br />

Am Rande der schwäbischen Alb fertigen ca. 90<br />

Mitarbeiter hochwertige Drahtfedern und Stanzbiegeteile<br />

aus allen gängigen Federmaterialien in Klein- und<br />

Großserien.<br />

Das umfangreiche Produktportfolio der Schweizer<br />

GmbH & Co. KG umfasst:<br />

• Druck-, Zug- und Schenkelfedern<br />

• Draht- und Stanzbiegeteile<br />

• Mikrofedern und Laserschneidteile<br />

RCT® Reichelt Chemietechnik GmbH + Co.<br />

www.rct-online.de<br />

Reichelt Chemietechnik steht für das Prinzip<br />

„Angebot und Vertrieb der kleinen Quantität“ gepaart<br />

mit einer viele Bereiche umfassenden Produktvielfalt<br />

und einem hohen technischen Beratungsservice.<br />

Das Angebot von Reichelt Chemietechnik umfasst<br />

ca. 80 000 Artikel, die aus den Bereichen Schlauchtechnik,<br />

Verbindungselemente, Durchflusstechnik,<br />

Labor technik, Halbzeuge, Befestigungselemente,<br />

Filtration und Antriebstechnik stammen.<br />

Reichelt Chemietechnik GmbH + Co.<br />

Englerstraße 18, 69126 Heidelberg<br />

Tel. 0 62 21/3 12 50, info@rct-online.de<br />

Lechler GmbH<br />

www.lechler.de<br />

Die Lechler GmbH ist ein international ausgerichtetes<br />

Familienunternehmen mit einer über 135 jährigen Firmengeschichte.<br />

Das Stammhaus befindet sich im badenwürttembergischen<br />

Metzingen. Das Unternehmen entwickelt<br />

und produziert Präzisionsdüsen und Düsensysteme<br />

für die allgemeine Industrie, Hüttentechnik, Umwelttechnik<br />

und Landwirtschaft. Als Europas größter Düsenanbieter<br />

ist Lechler mit rund 680 Mitarbeitern weltweit vertreten,<br />

mit Produktionsstätten in Ungarn, England, USA,<br />

Indien und China, sowie Vertriebsniederlassungen und<br />

Vertretungen in über 40 Ländern. Überall dort, wo es darum<br />

geht, Flüssigkeiten in definierter Form zu zerstäuben, z.B.<br />

beim Reinigen, Beschichten, Befeuchten oder Kühlen,<br />

kommt die Düsentechnik von Lechler zum Einsatz.<br />

MASCHINENELEMENTE<br />

TROCKNUNGSANLAGEN<br />

VERBINDUNGSTECHNIK<br />

Smalley Europa<br />

www. smalley.com/de<br />

Das vor mehr als 50 Jahren gegründete Unternehmen<br />

Smalley Steel Ring Company ist zum Weltmarktführer<br />

bei der Fertigung und Entwicklung von Spirolox<br />

Sicherungsringen, Schnappringen mit einheitlichem<br />

Querschnitt und Wellenfedern geworden. Smalley hat<br />

mit der Einführung modernster Produkte die Messlatte<br />

vorgegeben und wird alles dafür tun, dass seine<br />

Innovationen den Weg in die Zukunft auch weiterhin<br />

aufzeigen.<br />

Harter GmbH<br />

www.besser-trocknen.de<br />

Die Kunst des Trocknens<br />

Die von Harter entwickelte Kondensationstrocknung<br />

mit Wärmepumpe vereint scheinbar widersprüchliche<br />

Qualitäten: niedrige Temperaturen, schonende Trocknung,<br />

hochwertige Ergebnisse, kurze Trocknungszeiten,<br />

individuelle Luftführung, integrierte Wärmepumpentechnik,<br />

energetisch geschlossenes System. Trocknungsanlagen<br />

Airgenex®, AIRGENEX®med und<br />

AIRGENEX®food für mehr Innovation.<br />

Bossard Deutschland GmbH<br />

www.bossard.com/de<br />

Die Bossard Gruppe ist ein weltweit führender Anbieter<br />

von Produktlösungen und Dienstleistungen in der<br />

industriellen Verbindungs- und Montagetechnik. Mit<br />

einem über 1.000.000 Artikeln umfassenden Produktsortiment,<br />

der technischen Beratung (Engineering) und<br />

der Lagerbewirtschaftung (Smart Factory Logistics) hat<br />

sich Bossard als Komplettanbieter und Partner der<br />

Industrie positioniert.<br />

Gemeinsam mit unseren Kunden vorwärtskommen<br />

heißt für uns, Lösungen zu entwickeln, die besser,<br />

schneller, effizienter und kostengünstiger sind – und<br />

somit unseren Kunden helfen, ihre Konkurrenz zu überflügeln.<br />

Diese ganzheitliche Sicht nennen wir „Proven Productivity“.<br />

VERBINDUNGSTECHNIK<br />

WEITERBILDUNG<br />

Weitere Fakten zu Unternehmen, Details<br />

zum Angebots- und Leistungsspektrum<br />

finden Sie im Firmenverzeichnis auf<br />

industrieanzeiger.de.<br />

Unter folgendem Link gelangen Sie zur<br />

Übersicht aller Online-Firmenprofile.<br />

Bookmark!<br />

www.kem.de/firmenverzeichnis<br />

Ferdinand Gross GmbH & Co. KG<br />

www.schrauben-gross.de<br />

Ferdinand Gross ist Spezialist für Verbindungstechnik<br />

und C-Teile-Management und bietet Kunden und<br />

Partnern aus der Industrie maßgeschneiderte Dienstleistungen.<br />

Unser Sortiment reicht von Verbindungselementen<br />

über Werkzeuge bis zu Sonder anfertigungen.<br />

Wir sorgen für schnellste Verfügbarkeit von über<br />

107 000 Artikeln. Im Bereich C-Teile-Management<br />

bietet Ferdinand Gross kunden spezifische Lösungen<br />

zur Senkung Ihrer Beschaffungs kosten um bis zu 70 %.<br />

Technische Akademie Esslingen – TAE<br />

www.tae.de<br />

Die Technische Akademie Esslingen (TAE) mit Sitz in<br />

Ostfildern – nahe der Landeshauptstadt Stuttgart – ist<br />

seit über 60 Jahren für Unternehmen und Privatpersonen<br />

internationaler Partner für effektive Fort- und<br />

Weiterbildung.<br />

Mit rund 1000 Veranstaltungen, einem Kompetenznetzwerk<br />

von mehr als 4000 Referenten und über<br />

10 000 Teilnehmern pro Jahr gehören wir zu den größten<br />

Weiterbildungsanbietern im deutschsprachigen Raum.<br />

Auch in den Bereichen Studium und Ausbildung bietet<br />

die TAE jahrzehntelange Erfahrung. Sie finden bei uns<br />

berufsbegleitende Bachelor-, Master- und Online-<br />

Studiengänge, mit denen Sie Beruf und Studium perfekt<br />

verbinden.<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 121


INSERENTENVERZEICHNIS<br />

IMPRESSUM<br />

ACE Stoßdämpfer GmbH,<br />

Langenfeld ..................................... 111<br />

AMSYS GmbH & Co. KG, Mainz ..... 57<br />

Arno Arnold GmbH,<br />

Obertshausen ................................. 97<br />

Bauer Gear Motor GmbH,<br />

Esslingen ...................................... 120<br />

Bohnert GmbH, Hardt ................... 120<br />

Bossard Deutschland GmbH,<br />

Illerrieden ...................................... 121<br />

Chr. Mayr GmbH + Co. KG<br />

Antriebstechnik, Mauerstetten ..... 105<br />

COMSOL Multiphysics GmbH,<br />

Göttingen ........................................ 45<br />

Eichenberger Gewinde AG,<br />

CH-BURG AG .................................. 13<br />

elobau GmbH & Co. KG, Leutkirch . 69<br />

ESCHA GmbH & Co. KG, Halver .... 21<br />

Fiessler Elektronik GmbH & Co. KG,<br />

Aichwald ......................................... 81<br />

Fischer Connectors GmbH,<br />

Zorneding ....................................... 57<br />

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

Bargteheide .................................... 37<br />

Nidec Graessner GmbH & Co. KG,<br />

Dettenhausen ................................. 91<br />

Ferdinand Gross GmbH & Co KG,<br />

Leinfelden-Echterdingen ............... 121<br />

Gutekunst & Co. KG, Metzingen .... 79<br />

Harter GmbH, Stiefenhofen .......... 121<br />

HELU KABEL GmbH,<br />

Hemmingen .................................... 19<br />

Höhl & Westhoff GmbH,<br />

Wuppertal .................................. 39,91<br />

VORSCHAU<br />

Bild: Wittenstein<br />

Das Modul ist formschlüssig in das Getriebe integriert, so<br />

können existierende <strong>Konstruktion</strong>slösungen unverändert<br />

bestehen bleiben<br />

Hotset GmbH, Lüdenscheid .......... 117<br />

Hummel AG, Denzlingen ................ 29<br />

IDS Imaging Development Systems<br />

GmbH, Obersulm ........................... 63<br />

igus GmbH, Köln ............................. 59<br />

Tsubaki Kabelschlepp GmbH,<br />

Wenden .......................................... 61<br />

Kabeltronik Arthur Volland GmbH,<br />

Denkendorf ..................................... 60<br />

KELLER AG für Druckmesstechnik,<br />

CH-WINTERTHUR ........................ 124<br />

KENDRION Villingen GmbH,<br />

Villingen-Schwenningen ................... 7<br />

KULLEN-KOTI GmbH,<br />

Reutlingen .............................. 120,123<br />

Lechler GmbH & Co.KG,<br />

Metzingen ..................................... 121<br />

Messe Augsburg ASMV GmbH,<br />

Augsburg ........................................ 95<br />

Messe Düsseldorf GmbH,<br />

Düsseldorf ................................. 15,31<br />

MICRO-EPSILON-MESS- TECHNIK<br />

GmbH & Co. KG, Ortenburg ............. 3<br />

Novotechnik Messwertaufnehmer<br />

oHG, Ostfildern ............ 67<br />

ODU GmbH & Co. KG, Mühldorf .... 71<br />

F.H. Papenmeier GmbH & Co. KG,<br />

Schwerte ........................................ 47<br />

Phoenix Contact GmbH & Co. KG,<br />

Blomberg ........................................ 11<br />

RCT Reichelt Chemietechnik<br />

GmbH + Co., Heidelberg ........ 113,121<br />

REIFF Technische Produkte GmbH,<br />

Engineering-Know-how regelmäßig?<br />

<strong>KEM</strong>_<strong>Konstruktion</strong> Das Engineering Magazin/06/2019/Druckstruktur_<strong>KEM</strong> - Seite 1 BUH<br />

Das<br />

Engineering<br />

Magazin<br />

Digitale und reale Dimensionen innovativer Produkte<br />

Sensorik ist<br />

Rohstoff für IoT<br />

<strong>KEM</strong> Perspektiven<br />

Seite 32<br />

06 2019<br />

www.kem.de<br />

Titelstory Seite 50<br />

Digitalisierung der<br />

letzten Meile per IO-Link<br />

Zuverlässige<br />

Überwachung<br />

Eine Frage<br />

der Präzision<br />

Messtechnik & Sensoren Elektromotoren<br />

Seite 54<br />

Seite 66<br />

<strong>KEM</strong> Porträt | „KI macht Sensoren intelligent“<br />

K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 1<br />

Online finden Sie uns unter<br />

www.kem.de, auf Twitter unter<br />

@<strong>KEM</strong><strong>Konstruktion</strong><br />

Reutlingen .................................... 120<br />

RINGSPANN GmbH,<br />

Bad Homburg ................................. 27<br />

Schmidt-Kupplung GmbH,<br />

Wolfenbüttel ................................... 87<br />

Schweizer GmbH & Co.KG,<br />

Reutlingen .................................... 121<br />

SICK AG, Waldkirch ........................... 2<br />

Smalley Steel Ring Company,<br />

US-Lake Zurich, IL 60047 ....... 101,121<br />

Technische Akademie<br />

Esslingen e.V., Ostfildern .............. 121<br />

Telemeter Electronic GmbH,<br />

Donauwörth .................................... 60<br />

Tünkers Maschinenbau GmbH,<br />

Ratingen ......................................... 81<br />

Türk & Hillinger GmbH, Tuttlingen ..... 5<br />

Virtual Dimension Center<br />

Fellbach w. V., Fellbach .................. 119<br />

Herbert Waldmann GmbH & Co. KG<br />

Waldmann GmbH & Co. KG,<br />

Villingen-Schwenningen ................... 9<br />

Sensor-Technik Wiedemann GmbH<br />

Steuer- und Regelelektronik,<br />

Kaufbeuren ................................... 120<br />

WITTENSTEIN alpha GmbH,<br />

Igersheim ........................................ 17<br />

Zollern GmbH & Co. KG,<br />

Sigmaringendorf ............................. 43<br />

ÜV Überlastschutz und<br />

Verbindungsysteme GmbH,<br />

Mömlingen ................................... 120<br />

Die <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> liefert monatlich Trend- und Praxiswissen für<br />

die Produktentwicklung. Schwerpunkte liegen auf dem Maschinenund<br />

Anlagenbau, Sonderausgaben beleuchten detailliert auch angrenzende<br />

Branchen und Fachgebiete sowie Sonderthemen wie das<br />

Systems Engineering und die Automobilkonstruktion. Wenn Sie an<br />

einem Probeexemplar interessiert sind, schicken Sie uns doch ein<br />

Mail mit dem Betreff „Probe <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>“ an:<br />

kem.redaktion@konradin.de<br />

Die smarten Getriebe von Wittenstein alpha verfügen<br />

über ein integriertes Sensormodul mit IO-Link-Schnittstelle<br />

und bieten so volle Industrie-4.0-Konnektivität.<br />

Sie sind serienmäßig verfügbar und in der Lage,<br />

Größen wie Temperatur, Vibrationen, Betriebsdauer<br />

oder Einbaulage direkt im Getriebe zu erfassen,<br />

zu speichern, auszugeben sowie in integrierten<br />

Logikfunktionen zu verarbeiten. Nicht nur für das<br />

Condition Monitoring ergeben sich hieraus völlig neue<br />

Perspektiven.<br />

<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> 7-8/2019 erscheint am 20.08.2019<br />

INFO<br />

ISSN 1612–7226<br />

Herausgeberin: Katja Kohlhammer<br />

Verlag:<br />

Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH,<br />

Ernst-Mey-Straße 8,<br />

70771 Leinfelden-Echterdingen, Germany<br />

Geschäftsführer: Peter Dilger<br />

Verlagsleiter: Peter Dilger<br />

Redaktion:<br />

Chefredakteur:<br />

Dipl.-Ing. Michael Corban (co), Phone + 49 711 7594–417<br />

Stellvertretende Chefredakteure:<br />

Dipl.-Ing. Andreas Gees (ge), Phone +49 711 7594–293;<br />

Johannes Gillar (jg), Phone + 49 711 7594–431<br />

Korrespondent:<br />

Nico Schröder M.A. (sc), Phone +49 170 6401879<br />

Redakteure:<br />

Dr.-Ing. Ralf Beck (bec), Phone +49 711 7594–424;<br />

Evelin Eitelmann (eve), Phone +49 1520 5767159;<br />

Jörn Kehle (jke), Phone +49 711 7594–407;<br />

Irene Knap B.A. (ik), Phone +49 711 7594–446;<br />

Bettina Tomppert (bt), Phone +49 711 7594–286<br />

Redaktionsassistenz:<br />

Carmelina Weber<br />

Phone +49 711 7594–257, Fax: –1257<br />

carmelina.weber@konradin.de<br />

Layout:<br />

Matthias Rösiger, Phone +49 711 7594–273<br />

Gesamtanzeigenleiter:<br />

Andreas Hugel, Phone +49 711 7594–472<br />

Zurzeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 54 vom 1.10.2018<br />

Auftragsmanagement:<br />

Annemarie Olender, Phone +49 711 7594–319<br />

Leserservice:<br />

Ute Krämer,<br />

Phone +49 711 7594–5850<br />

Fax +49 711 7594–15850<br />

E-Mail: ute.kraemer@konradin.de<br />

<strong>KEM</strong> erscheint monatlich und wird kostenlos nur an<br />

qualifizierte Empfänger geliefert.<br />

Bezugspreise: Inland 85,00 € inkl. Versandkosten und<br />

MwSt.; Ausland: 85,00 € inkl. Versandkosten.<br />

Einzelverkaufspreis: 8,60 € inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten.<br />

Bezugszeit: Das Abonnement kann erstmals vier<br />

Wochen zum Ende des ersten Bezugsjahres gekündigt<br />

werden. Nach Ablauf des ersten Jahres gilt eine Kündigungsfrist<br />

von jeweils vier Wochen zum Quartalsende.<br />

Auslandsvertretungen:<br />

Großbritannien: Jens Smith Partner ship, The Court, Long<br />

Sutton, GB-Hook, Hampshire RG29 1TA, Phone 01256<br />

862589, Fax 01256 862182, E-Mail: media@jens.demon.<br />

co.uk Schweiz: IFF media ag, Frank Stoll, Technoparkstr.3,<br />

CH-8406 Winterthur, Phone +41 52 633 08 88, Fax +41 52<br />

633 08 99, E-Mail: f.stoll@iff-media.ch USA: TD.A. Fox Advertising<br />

Sales, Inc., Detlef Fox, 5 Penn<br />

Plaza, 19th Floor, New York, NY 10001, Phone +1 212<br />

8963881, Fax +1 212 6293988, detleffox@comcast.net<br />

Gekennzeichnete Artikel stellen die Meinung des Autors,<br />

nicht unbedingt die der Redaktion dar. Für unverlangt<br />

eingesandte Manuskripte keine Gewähr. Alle in <strong>KEM</strong><br />

erscheinenden Beiträge sind urheberrechtlich geschützt.<br />

Alle Rechte, auch Übersetzungen, vorbehalten. Reproduktionen<br />

gleich welcher Art, nur mit schriftlicher Genehmigung<br />

des Verlages.<br />

Erfüllungsort und Gerichtsstand ist Stuttgart.<br />

Druck: Konradin Druck GmbH, Leinfelden-Echterdingen.<br />

Printed in Germany.<br />

© 2019 by Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH,<br />

Leinfelden-Echterdingen.<br />

EDA<br />

122 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019


Brushed to last forever<br />

Wussten Sie, dass unsere Bürsten Helden bis hoch in den Himmel sind?<br />

KULLEN-KOTI Bürsten - Exklusiv für die Metallbearbeitung. Vom Entgraten, Glätten, Entrosten bis zum<br />

Polieren und Reinigen mit KULLEN-KOTI Werkzeugbürsten finden Sie die richtige Lösung.<br />

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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019 123


KELLER in Space<br />

Internationale Raumstation ISS<br />

mit Schweizer Druckmesstechnik<br />

Absolut- und Differenzdrucktransmitter<br />

regeln regenerative Prozesse<br />

in der Sauerstoffversorgung der ISS<br />

Druckmesstechnik für Anwendungen<br />

unter extremen Anforderungen<br />

Zum Beispiel in folgenden Bereichen:<br />

50 mbar…20 bar<br />

0…110 °C<br />

1…9 VDC und RS485<br />

Gemeinsame Entwicklung mit dem Kunden für den Kunden<br />

Höchste Anforderungen an Stabilität und Zuverlässigkeit<br />

Durchgängige Qualitätssicherung von Verkauf über Entwicklung<br />

bis zur Fertigung in spezialisierten Bereichen<br />

Sensor + Test I Halle 1 I Stand 335<br />

124 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 06 2019<br />

keller-druck.com

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