O+P Fluidtechnik 10/2019
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O+P Fluidtechnik 10/2019
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5445<br />
<strong>10</strong> Oktober <strong>2019</strong><br />
ORGAN DES FORSCHUNGSFONDS<br />
FLUIDTECHNIK IM VDMA<br />
FLUIDTECHNIK<br />
HYDRAULIKSCHLAUCH MXT<br />
16 I Innovative Schlauchleitung für<br />
mobile Anwendungen<br />
08 I LOUNGE<br />
„Mit <strong>10</strong> Jahren verkaufte ich<br />
mein erstes Öl“<br />
Silvan Lämmle<br />
oup-fluidtechnik.de
ISS<br />
INDUSTRIAL SUPPLY<br />
AND SERVICES<br />
GESUCHT.<br />
GEFUNDEN.<br />
GENAU RICHTIG.<br />
INDUSTRIEKOMPONENTEN KAUFEN<br />
LEICHT GEMACHT:<br />
WWW.ISS.FST.COM
EDITORIAL<br />
IM ZEICHEN DER LANDTECHNIK<br />
Liebe Leserinnen, liebe Leser,<br />
diese Ausgabe steht ganz im Zeichen der Agritechnica, die uns<br />
in wenigen Wochen wieder das Neueste aus der Landtechnik<br />
präsentieren wird. Das diesjährige Leitthema „Global Farming<br />
– Local Responsibility“ soll für eine nachhaltige Zukunft der<br />
Landwirtschaft stehen, in der genügend Lebensmittel für eine<br />
wachsende Weltbevölkerung bei Erhalt der Ressourcen bereitgestellt<br />
werden. Dies ist nur möglich mit dem Einsatz neuester<br />
Technologien. Welche dies im Bereich der <strong>Fluidtechnik</strong> sein<br />
könnten, präsentieren wir Ihnen in unserem Messespecial ab<br />
Seite 16. Unter anderem können Sie sich in dieser Ausgabe<br />
über Innovationen aus der Verbindungselemente-, Dichtungs-,<br />
Federungs- und Ventiltechnik für Landmaschinen informieren.<br />
Magnetv& & entile<br />
&Spulen<br />
der SUN FLeX Serie<br />
•Schwimmende Bauweise<br />
•<strong>10</strong>Mio. Ein-/Ausschaltzyklen<br />
•Erfüllt neuen NFPA Teststandard<br />
•Höhere Durchflussmengen<br />
•Extrem niedrige Leckage<br />
•Auch mit Explosionsschutz<br />
Darüber hinaus möchte ich in diesem Editorial nochmals auf<br />
unser Event HYDRAULIX hinweisen. Der erste Fach-Congress<br />
Digitalisierung in der Hydraulik bietet ein hochklassiges und<br />
innovatives Programm, das wir Ihnen in voller Länge nochmals<br />
auf den Seiten 6 und 7 präsentieren. Kommen Sie am 28. und<br />
29. Oktober in die Stadthalle Sindelfingen. Am Montagabend<br />
erwartet Sie ein zwangloses Get-Together, mit der Gelegenheit<br />
Ihr Netzwerk zu erweitern. Denn auch die Teilnehmer des<br />
Events gehören zum Who-is-who der <strong>Fluidtechnik</strong>. Soviel kann<br />
ich schon jetzt verraten. Am 29. Oktober gehen wir dann in<br />
medias res mit tollen Vorträgen, einer spannenden Award-<br />
Verleihung und einer zukunftsweisenden Begleitausstellung.<br />
Ich würde mich freuen, wenn Sie dabei wären. Für Kurzentschlossene:<br />
Tickets gibt es auch an der Tageskasse.<br />
Ihr<br />
Peter Becker<br />
p.becker@vfmz.de<br />
Besuchen Sie uns<br />
Halle 17, Stand E24<br />
Brüsseler Allee 2|41812 Erkelenz<br />
Tel.: +492431/80 91 0|Fax: +492431/80 91 19<br />
sales@sunhydraulik.de |www.sunhydraulik.de
INHALT<br />
<strong>10</strong><br />
22<br />
46<br />
BIG PICTURE<br />
06 HYDRAULIX - Der Fachkongress:<br />
Digitalisierung in der Hydraulik<br />
<strong>O+P</strong> LOUNGE<br />
08 Silvan Lämmle, CEO der<br />
PANOLIN AG im Interview<br />
TITEL HYDRAULIK-<br />
SCHLAUCH<br />
16 Innovative Schlauchleitung für<br />
mobile Anwendungen<br />
MARKTPLATZ<br />
19 Produktneuheiten kurz<br />
vorgestellt<br />
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
VERBUNDPROJEKT ENAP<br />
46 Energieeffiziente Antriebstechnik<br />
in der Produktion<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
JUBILÄUM I<br />
<strong>10</strong> 50 Jahre Eckart GmbH: „Flamme<br />
der Begeisterung brennt bis heute“<br />
JUBILÄUM II<br />
12 Schnupp Hydraulik: 40 Jahre<br />
Komplettlösungen aus einer Hand<br />
JUBILÄUM III<br />
14 50 Jahre Olaer: Vom Ein-Mann-<br />
Betrieb zum Marktführer<br />
ANZEIGE<br />
TITELBILD<br />
Gates Industrial Europe,<br />
Luxembourg, Luxemburg<br />
SPECIAL / AGRITECHNICA<br />
SERVICE<br />
DICHTUNGEN<br />
22 Mit neuer Multifunktionsdichtung<br />
ganz nah am Kunden<br />
HYDROPNEUMATISCHE<br />
FEDERUNGEN<br />
24 Machen Traktoren schneller<br />
und komfortabler<br />
HYDRAULISCHE SYSTEME<br />
26 Komplettsysteme für mobile<br />
Anwendungen<br />
SYSTEMLÖSUNG<br />
28 Paradigmenwechsel in der<br />
Entwicklung von Güllewagen<br />
03 Editorial<br />
44 Impressum<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
DRUCKSCHALTER<br />
32 Berstdruck erhöht<br />
SCHLAUCH-ROHR-SCHELLEN<br />
34 Vormontage von Rohr- und<br />
Schlauchleitungen vereinfacht<br />
STEUERUNGEN UND<br />
REGELUNGEN<br />
36 IO-Link für Proportionalventile<br />
LINEARE<br />
ANTRIEBSLÖSUNGEN<br />
38 Wirtschaftlichkeit und Qualität<br />
im Einklang<br />
FILTERTECHNIK<br />
42 Filtration in der mobilen<br />
Hydraulik<br />
38<br />
4 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong>
AUSZEICHNUNG VON BONFIGLIOLI<br />
Bonfiglioli bekräftigt auch im Jahr <strong>2019</strong> sein Engagement,<br />
junge Absolventen zu fördern, indem der italienische<br />
Antriebsspezialist die innovativste Studienarbeit über digitale<br />
Lösungen im Bereich mechatronische Systeme prämiert. Im<br />
Rahmen dieser Initiative wird Bonfiglioli die beste Studienarbeit<br />
zum Thema „Entwicklung digitaler Lösungen zur<br />
Verbesserung des Produktangebots und zur Steuerung von<br />
Herstellungsprozessen für mechatronische Systeme“ mit dem<br />
„Clementino Bonfiglioli Award“ auszeichnen und ein bezahltes,<br />
sechsmonatiges Praktikum anbieten. Diese Studienauszeichnung<br />
soll die Forschungstätigkeit junger Studierender fördern,<br />
die eine Abschlussarbeit für Industrie, Baumaschinen, Maschinen<br />
und Antriebe für Windenergieanlagen entwickelt haben, mit<br />
dem Ziel, für die Optimierung der jeweiligen Produktionsprozesse<br />
nützliche Daten und Informationen zu erfassen.<br />
www.bonfiglioli.com<br />
GESCHÄFTSFELD ERWEITERT<br />
Das Technologieunternehmen Continental hat eine Vereinbarung<br />
zum Kauf des Kunststoffspezialisten Merlett Group mit<br />
Sitz in Daverio, Italien, abgeschlossen. Continental erweitert<br />
mit dieser Übernahme seine Materialexpertise für leistungsstarke<br />
Kunststofftechnologien und -lösungen und stärkt<br />
damit insbesondere die Kompetenz jenseits von Kautschuk.<br />
Gleichzeitig diversifiziert Continental das Produktportfolio und<br />
baut die regionale Präsenz in Europa weiter aus. Die Vereinbarung<br />
beinhaltet den Kauf aller Geschäftstätigkeiten der<br />
Merlett Group, einschließlich dreier Fertigungsstandorte in<br />
Italien und in der Schweiz, sowie eines umfangreichen<br />
Netzwerks mit Vertriebsbüros in zwölf europäischen Ländern<br />
mit insgesamt rund 500 Mitarbeitern. Der Vollzug des Erwerbs<br />
steht unter dem Vorbehalt der Freigabe durch die zuständigen<br />
Kartellbehörden.<br />
www.continental-corporation.com
DAS PROGRAMM<br />
AM 29.OKTOBER <strong>2019</strong><br />
VORMITTAG<br />
08:00 – 09:45 Uhr<br />
Registrierung und Business-Frühstück,<br />
Networking, Besichtigung der Marktplätze<br />
im Schiller-Foyer<br />
CONGRESS IM GROSSEN SAAL<br />
09:45 – <strong>10</strong>:00 Uhr<br />
HYDRAULIX – DER FACH-CONGRESS,<br />
Begrüßung und Eröffnung,<br />
Dr. Michael Werner, Verlagsleiter,<br />
Vereinigte Fachverlage;<br />
Peter-Michael Synek, Stellv. Geschäftsführer,<br />
Fachverband <strong>Fluidtechnik</strong> im VDMA<br />
<strong>10</strong>:00 – <strong>10</strong>:45 Uhr<br />
Key-Note „Digitalisierung in der<br />
Hydraulik – Now.Next.Beyond.“,<br />
Dr. Steffen Haack, Geschäftsleitung,<br />
Industriehydraulik Bosch Rexroth AG;<br />
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Weber, Institutsleiter,<br />
Technische Universität Dresden<br />
<strong>10</strong>:45 – 11:15 Uhr<br />
Erwartungen aus Sicht eines Endkunden,<br />
Thomas Twork, Daimler AG, Werkleiter Gaggenau<br />
11.15 – 11:45 Uhr<br />
Erwartungen aus Sicht eines Maschinenbauers,<br />
Gregor Endberg, Leiter Hydraulikabteilung,<br />
G. Siempelkamp Maschinen- und Anlagenbau GmbH<br />
11.45- 12:15 Uhr<br />
Kaffee-Pause & Besuch der Marktplätze<br />
im Schiller-Foyer<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
12:15 – 13:15 Uhr<br />
Innovation Pitches,<br />
Moderator: Peter Becker,<br />
Chefredakteur <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong>,<br />
Vereinigte Fachverlage GmbH<br />
> Innovation Pitch 1: Bucher Hydraulics<br />
> Innovation Pitch 2: Hydac<br />
> Innovation Pitch 3: Moog<br />
> Innovation Pitch 4: Parker Hannifin<br />
> Innovation Pitch 5: Bosch Rexroth<br />
Online-Publikumsabstimmung des<br />
besten „Innovation Pitch“<br />
13:15- 14:15 Uhr<br />
Lunch im Schiller-Foyer<br />
6 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong>
NACHMITTAG<br />
14:15 – 16:00 Uhr<br />
Besuch der Marktplätze im Schiller-Foyer,<br />
Experten-Austausch,<br />
Erfahrungsaustausch am<br />
praxisbezogenen Beispiel / Exponat<br />
Marktplatz 1: < IOT Produkte ><br />
Marktplatz 2: < Sensorik, Connectivity ><br />
Marktplatz 3: < Daten, Digitaler Zwilling,<br />
Business Modelle ><br />
Kaffee & Kuchen im Schiller-Foyer<br />
CONGRESS IM GROSSEN SAAL<br />
16:00 – 16:45 Uhr<br />
Podiumsdiskussion<br />
„Quo vadis Industriehydraulik?“,<br />
Moderation: Peter Gorzyza,<br />
Bosch Rexroth AG;<br />
Vertreter der Firmen:<br />
Bosch Rexroth, Bucher Hydraulics,<br />
Daimler, Hydac, Parker, Siempelkamp, Moog<br />
16:45 – 17:00 Uhr<br />
Awardverleihung < Best of Innovations >,<br />
Moderation: Peter Becker,<br />
Chefredakteur <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong>,<br />
Vereinigte Fachverlage GmbH<br />
17:00 – 17:15 Uhr<br />
Zusammenfassung und Verabschiedung<br />
der Teilnehmer,<br />
Peter-Michael Synek, Stellv. Geschäftsführer,<br />
Fachverband <strong>Fluidtechnik</strong> im VDMA;<br />
Peter Gorzyza, Bosch Rexroth AG<br />
IHR RUF HÄNGT VON JEDER VON<br />
UNS HERGESTELLTEN KOMPONENTE AB<br />
Wirverstehen, dass Leistungund Zuverlässigkeit wesentlich<br />
zu Ihrem Erfolg beitragen. Sie können sich auf HydraForce<br />
beider Entwicklung und Herstellung von Einschraubventilen,<br />
Steuerblöcken und elektrohydraulischen Systemen von<br />
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dass Ihre Maschineneinwandfrei funktionieren –tagtäglich<br />
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HydraForce.com<br />
17:15 Uhr<br />
Ende der Congress-Veranstaltung<br />
18:00 Uhr<br />
Ende der Ausstellung<br />
<strong>10</strong>-16 November<br />
Hannover, Deutschland<br />
Halle 17 /StandH03<br />
JETZT ANMELDEN: www.hydraulix-congress.de<br />
oder https://www.xing.com/events/<br />
hydraulix-fach-congress-2123200<br />
Lincolnshire, IL,USA +1 847-793-2300<br />
Birmingham, UK +44 121 333 1800<br />
Changzhou, China +86 519 6988 1200<br />
São Paulo, Brasilien +55 11 4786 4555<br />
Eussenheim, DE +499353985586<br />
Karlsruhe, DE +49 721 2048 3493<br />
Zweibrücken, DE +49 6332 79 2350<br />
©<strong>2019</strong> HydraForce, Inc.
MIT <strong>10</strong> JAHREN<br />
VERKAUFTE ICH<br />
MEIN ERSTES ÖL<br />
Herr Lämmle, bitte stellen Sie sich unseren Lesern vor. Wie sind Sie in Ihre aktuelle Position gekommen?<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
Ich wusste bereits seit ich <strong>10</strong> Jahre alt war, dass ich in<br />
die Firma eintreten wollte. Damals verliebte ich mich in<br />
ein Fahrrad, welches ich unbedingt wollte. Mein Vater<br />
hatte jedoch schnell klar gemacht, dass er das Fahrrad<br />
mir nicht kaufen würde, da der lokale Fahrradhändler<br />
kein PANOLIN-Kunde war. Also ging ich kurzerhand<br />
zum Fahrradhändler und verkaufte ihm als Zehnjähriger<br />
PANOLIN-2-Takt-Motoröl. Das war damals meine<br />
Lösung des Problems. Stolz berichtete ich dies meinem<br />
Vater und erklärte, dass er mir nun das Fahrrad kaufen<br />
kann, weil der Fahrradhändler nun Kunde ist. Ein paar<br />
Tage später bekam ich dann das Bike zum Geburtstag<br />
geschenkt.<br />
Seit diesem Ereignis war für mich klar, dass ich in die<br />
Firma will. Die Berufslehre habe ich außerhalb der<br />
PANOLIN absolviert. Auch das war so von mir geplant.<br />
Ich wollte unbedingt einen technischen Beruf lernen<br />
und habe mich für die Ausbildung zum Lastwagenmechaniker<br />
entschieden. Nach dem Abschluss trat ich<br />
1999 in die Firma ein. Genau vor 20 Jahren. Ich durchlief<br />
alle Bereiche, von der Administration über das<br />
Marketing. 2001 – 2003 habe ich mich zum technischen<br />
Kaufmann und 2004 – 2005 im Management weitergebildet.<br />
2007 übernahm ich den Verkauf und das<br />
Marketing. Seit 2012 bin ich CEO der PANOLIN AG und<br />
Mitinhaber der Firmengruppe.<br />
In diesem Jahr feiert Panolin 70jähriges Bestehen. Welches ist Ihre schönste Anekdote aus der Firmengeschichte?<br />
Da gibt es reichlich Anekdoten… Aber mir gefällt unglaublich,<br />
wie der Firmenname PANOLIN entstanden ist.<br />
Mein Großvater und Firmengründer, Bernhard Lämmle,<br />
erfand den Firmennamen eines Sonntags in der Badewanne.<br />
Als leidenschaftlicher Zigarrenraucher war<br />
duschen für ihn ein No-Go. Während dem Duschen war<br />
es nicht möglich zu rauchen, daher hat er nur gebadet. In<br />
eben dieser Badewanne erfand er den Namen PANOLIN.<br />
Wir kennen die Bedeutung nicht. Wir wissen nicht, was<br />
ihn zu diesem Namen geführt hat. Wir wissen nur, dass es<br />
in der Badewanne war und er wollte, dass der Name<br />
international ausgesprochen werden konnte. Das hat<br />
mich sehr beeindruckt. Damals war die Firma nur sehr<br />
regional tätig. Weit weg von Internationalität. Und schon<br />
damals hat er an die große Welt gedacht. Für mich war<br />
das sehr weitblickend. Einfach cool, mein Großvater!<br />
8 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong>
Silvan Lämmle ist CEO der PANOLIN AG und Mitinhaber der<br />
PANOLIN-Gruppe. Als Hydrauliköl-Hersteller begeistert ihn die<br />
Flexibilität in der Entwicklungsphase des Fluids. Dass er im<br />
Familienunternehmen mitwirken möchte, stand für Lämmle<br />
bereits sehr früh fest, wie er uns in unserer <strong>O+P</strong> Lounge verriet.<br />
Silvan Lämmle<br />
Was hat es mit dem „GREENMACHINE“-Konzept auf sich?<br />
GREENMACHINE ist ein Schmierstoffkonzept der PANOLIN, welches die ganze<br />
Maschine umfasst. Ziel des Konzeptes ist, Maschinen so umweltschonend wie<br />
möglich zum Einsatz zu bringen und dies bei höchster technischer Sicherheit und<br />
bester Wirtschaftlichkeit. Biologisch schnelle Abbaubarkeit, Reduktion des CO2-<br />
Ausstosses und Ressourcenschonung dank Langzeiteinsatz sind wichtige Elemente<br />
unseres nachhaltigen GREENMACHINE-Konzepts. Kommen bei einer Maschine an<br />
möglichst allen Schmierstellen biologisch abbaubare Schmierstoffe (sogenannte<br />
ECLs) zum Einsatz, sprechen wir von einer GREENMACHINE. Wenn z. B. das<br />
PANOLIN HLP SYNTH (Bio-Hydrauliköl) in Ergänzung mit Kleenoil Feinstfiltration<br />
fünf bis achtmal länger im Einsatz sein kann, spart der Betreiber CO2 und Geld ein.<br />
Wir können heute für den Kunden die CO2-Einsparung rechnen und belegen. Das<br />
ist nicht nur umwelttechnisch sondern auch wirtschaftlich ein riesen Nutzen.<br />
Was macht für Sie die Faszination Hydraulik(öl) aus?<br />
Am Hydrauliköl gefällt mir die enorme Kreativität, welche wir als Hersteller<br />
einbringen können. Klar gibt es Normen und Labels, aber wir können viel freier<br />
agieren als bei anderen Schmierstoffen. Die Entwicklung einer Hydraulikflüssigkeit<br />
ist so spannend wie die Geburt eines Kindes. Man erzeugt ein chemisches Meisterwerk<br />
in einem komplexen Umfeld. Das tiefe chemische Wissen in ein Produkt zu<br />
packen und dieses in den Markt zu transferieren ist eine wunderbare Sache. Das<br />
macht so viel Spaß, dass harte Arbeit zum Leichtesten der Welt wird.<br />
www.panolin.com<br />
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JUBILÄUM<br />
50 JAHRE ECKART GMBH −<br />
„FLAMME DER BEGEISTERUNG<br />
BRENNT BIS HEUTE“<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
Die Eckart GmbH, die seit der Gründung 1969<br />
ihren Sitz im hessischen Schlüchtern hat, zählt zu<br />
den Weltmarktführern im Bereich<br />
Schwenkmotoren und feiert in diesem Jahr<br />
50. Geburtstag. Heute wird das Unternehmen in<br />
zweiter und dritter Generation von den<br />
Geschäftsführern Rudi, Werner und Markus<br />
Eckart geleitet. Eckart beschäftigt knapp<br />
150 Mitarbeiter und vermarktet seine Produkte<br />
in mehr als 60 Ländern.<br />
Als Rudolf Eckart sich im Jahr 1969 mit dem Erwerb einer<br />
eigenen Drehbank zum Preis von 6 400 D-Mark seinen<br />
Traum erfüllte, hätte er wohl selbst nicht gedacht, dass<br />
sein Betrieb später einmal eines der führenden Unternehmen<br />
weltweit im Bereich Schwenkmotoren sein wird.<br />
Rudolf Eckart, der in Wien geboren und aufgewachsen war, startete<br />
sein Unternehmen in einer kleinen Garage, sein jüngster Sohn<br />
Rudi war von Anfang an dabei und erster Mitarbeiter seines Vaters.<br />
Kurze Zeit später traten auch die Söhne Günter und Walter in die<br />
Firma ein. Rudolf Eckart und seine Söhne hatten zuvor schon gemeinsam<br />
in anderen Unternehmen gearbeitet.<br />
Viele Nachtstunden verbrachten sie gemeinsam an der Drehbank,<br />
um ihre Firma nach vorne zu bringen und die ständig wachsende<br />
Zahl an Aufträgen zu erfüllen. Auch von Rückschlägen ließen<br />
sich die Eckarts nicht entmutigen. Voller Hochachtung blicken die<br />
Söhne auf den Firmengründer, der 1987 starb, zurück: „Im Beruf<br />
war er akribisch und präzise, zuhause kreativ und erfinderisch“, sagt<br />
Walter Eckart. Und sein Bruder Günter fügt hinzu: „Sein Enthusiasmus<br />
sorgte dafür, dass in uns − seinen Kindern und Kindeskindern<br />
− schnell die Flamme der Begeisterung loderte und noch bis<br />
heute brennt.“<br />
Heute wird das Unternehmen in zweiter und dritter Generation<br />
von den Geschäftsführern Rudi, Werner und Markus Eckart geleitet.<br />
Zweifelsohne können die Eckarts, die immer bescheiden geblieben<br />
sind, stolz auf das Erreichte sein. Hierzu passt ein Blick auf das Firmengelände:<br />
Heute produziert die Eckart GmbH in sechs Hallen<br />
mit insgesamt 5 500 m² Fläche, hinzu kommen gut 1 500 m² Büround<br />
Verwaltungsräume.<br />
ERFOLG WIRD MIT AUSZEICHNUNGEN GEKRÖNT<br />
Die Eckart GmbH hat mittlerweile ein Netz gewoben, das sich um<br />
die ganze Welt spannt. Derzeit sind es mehr als 60 Länder, in denen<br />
die Produkte vermarktet werden. In der EU, in Nord- und<br />
Südamerika, in China, Indien und Australien ist man tätig. Und<br />
den Erfolg dokumentieren Auszeichnungen wie die zum „Top-Innovator<br />
des Jahres“ im Jahr 2012. Damit gehörte Eckart zu den <strong>10</strong>0<br />
innovativsten Unternehmen Deutschlands. Vier Jahre später wurden<br />
Markus und Rudi Eckart mit dem Mittelstandspreis des Bundesverbands<br />
mittelständische Wirtschaft (BVMW) als Unternehmer<br />
des Jahres gekürt. Schließlich holte der Betrieb schon mehrfach<br />
den Industriepreis. Ebenfalls stolz sein kann Eckart auf die<br />
Zahl der Auszubildenden: In seiner Firmengeschichte hat der Betrieb<br />
mehr als 120 Lehrlinge ausgebildet, darunter sechs als Innungsbeste.<br />
Die meisten blieben dem Unternehmen treu.<br />
<strong>10</strong> <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong>
JUBILÄUM<br />
01<br />
01 In dieser Garage erwachte die Firma Eckart 1969 zum Leben<br />
02 Rudolf, Walter, Günter und Rudi Eckart (von links) mit<br />
Armaturenantrieben für einen Kugelhaufenreaktor im Jahr 1980<br />
03 Die aktuellen Geschäftsführer Rudi, Markus und Werner Eckart<br />
(von links) sind stolz auf das Erreichte<br />
02<br />
Rudi Eckart, erster Mitarbeiter seines Vaters und bis heute Geschäftsführer,<br />
macht deutlich, dass es nicht nur die Eckarts selbst<br />
sind, die sich diesen Erfolg ans Revers heften können: „Unseren Weg<br />
konnten wir nicht alleine bestreiten. Großen Anteil haben unsere<br />
Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sowie deren Partner. Fleiß, Enthusiasmus,<br />
Vertrauen und Treue in die Geschäftsleitung hatten und haben<br />
maßgeblichen Anteil daran, dass sich das Unternehmen auf diese<br />
Art entwickeln konnte. Und unser Dank gilt natürlich auch allen<br />
Geschäftspartnern, die uns auf diesem Weg begleiteten und auch<br />
heute noch begleiten.“<br />
2018 war das bislang erfolgreichste Jahr in der Firmengeschichte.<br />
Und die Zukunft wird spannend: Themen wie nachhaltige Technologien<br />
und Industrie 4.0 werden immer interessanter für das Unternehmen,<br />
auch die adaptive Fertigung wie der 3D-Druck könnte die<br />
Branche stark verändern. „Wir freuen uns darauf und sehen uns gerüstet“,<br />
sagt Geschäftsführer Markus Eckart abschließend.<br />
Fotos: Eckart<br />
www.eckart-hydraulics.com<br />
03<br />
www.rheintacho.de
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
JUBILÄUM<br />
SCHNUPP HYDRAULIK −<br />
SEIT 40 JAHREN KOMPLETTLÖSUNGEN<br />
AUS EINER HAND<br />
Die Schnupp GmbH & Co. Hydraulik KG ist ein<br />
familiengeführtes, international tätiges<br />
Unternehmen für Sondermaschinenbau mit<br />
Wurzeln in der Hydraulik. Im September dieses<br />
Jahres gab es beim Unternehmen gleich zwei<br />
Anlässe zu feiern: 40-jähriges Firmenjubiläum<br />
und die offizielle Eröffnung des Werk II am<br />
Hauptsitz in Bogen.<br />
Die Erfolgsgeschichte von Schnupp Hydraulik begann 1979<br />
in Kleinlintach bei Bogen, wo der Maschinenbauingenieur<br />
Konrad Schnupp eine „Ein-Mann-GmbH“ gründete. Das<br />
eigene Wohnhaus mit Garage diente in den Anfängen teilweise<br />
als Büro und Werkstatt. Von Beginn an zeichneten sich die<br />
Produkte von Schnupp durch Innovation und Qualität aus und waren<br />
alsbald am Markt sehr gefragt. Mit dem Erfolg stiegen allerdings<br />
auch die Anforderungen an die Produktionskapazitäten und so<br />
wurde 1982 das erste größere Firmengebäude errichtet. Im Jahr<br />
1988 folgte schließlich der Umzug in das Bogener Industriegebiet<br />
Furth − bis heute der Hauptsitz des Unternehmens.<br />
Von 1988 bis 2012 wurde der Hauptsitz Werk I am Standort Bogen<br />
in mehreren Etappen ausgebaut. Das Firmenareal umfasste<br />
schließlich sechs Gebäude mit einer Gesamtfläche von 8 500 m² auf<br />
einem Betriebsgelände von 16 000 m². Doch die Erweiterungsmaß-<br />
nahmen waren mit dieser Bauphase noch nicht abgeschlossen: In<br />
unmittelbarer Nähe von Werk I entstand nach dem Spatenstich im<br />
September 2016 eine neue Produktionshalle mit 8 000 m² Gesamtfläche<br />
auf 55 000 m² zusätzlichem Betriebsgelände.<br />
INNOVATIV UND IMMER IN BEWEGUNG<br />
Mit dem kontinuierlichen Unternehmenswachstum hat Schnupp<br />
Hydraulik auch seine Produktpalette ständig erweitert. Ausgehend<br />
von der Kernkompetenz Hydraulik hin zum Sondermaschinenbauer<br />
wurden unter dem Leitsatz „Ideen in Bewegung“ immer<br />
neue Produkte entwickelt bzw. weiterentwickelt wie: Steuerblöcke,<br />
Hydraulikanlagen, Automatisierungsanlagen sowie Hydraulikpressen,<br />
Hubgestelle und Prüfstände. Innovative Ideen respektive Neuentwicklungen<br />
haben zu zahlreichen Patenteintragungen geführt.<br />
Das erste Patent wurde bereits 1986 erteilt.<br />
Die Produkte von Schnupp kommen weltweit in den Hauptbranchen<br />
Automobilindustrie, Mobilhydraulik sowie im Maschinenund<br />
Anlagenbau zum Einsatz. Alle maßgeblichen innerbetrieblichen<br />
Prozesse für die Produktentwicklung und -herstellung<br />
vereint das Unternehmen im eigenen Hause unter dem Motto „alles<br />
aus einer Hand“.<br />
MENSCHEN MACHEN DEN ERFOLG<br />
Seit 1988 bildet Schnupp erfolgreich aus, dies wurde mit dem Ausbildungspreis<br />
des Landkreises Straubing-Bogen 2012 gewürdigt.<br />
Derzeit werden beim Unternehmen 30 junge Menschen in den<br />
Berufen Produktdesigner, Mechatroniker, Zerspanungsmechaniker<br />
12 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong>
JUBILÄUM<br />
02<br />
01<br />
03<br />
01 Bereits kurz nach Firmengründung wurden die Anlagen<br />
zu groß für die Garage des Familienhauses<br />
02 Carmen Schnupp löst schrittweise ihren Vater Konrad<br />
Schnupp als Chefin der Schnupp GmbH ab<br />
03 Aktuelle Zentralhydraulikanlage für die Versorgung<br />
von Prüfständen in der Automobilindustrie<br />
sowie Industrie- und Konstruktionsmechaniker fit für die berufliche<br />
Karriere gemacht. Dank gezielter und umfangreicher Aus- und<br />
Weiterbildungsmaßnahmen bestehen bei Schnupp gute Aufstiegschancen<br />
in verantwortungsvolle Positionen.<br />
Das Familienunternehmen wird seit 2014 erfolgreich in zweiter<br />
Generation durch Carmen Schnupp, Tochter der Gründer Konrad<br />
und Anneliese Schnupp, geführt. Für die gelungene Unternehmensnachfolge<br />
erhielt das Unternehmen 2015 den „Bayerischen<br />
Gründerpreis“. Im Laufe der vergangenen 40 Jahre erlangte der zertifizierte<br />
Betrieb zahlreiche weitere Auszeichnungen, wie „Bayerns<br />
Best 50“ und „Bayerischer Mittelstandspreis 2017“. Dank gut gefüllten<br />
Auftragsbüchern, sowie den bereits getätigten Investitionen,<br />
vorrausschauender Firmenpolitik und solider Finanzen sind die<br />
Weichen für die Zukunft hervorragend gestellt.<br />
Fotos: Schnupp, BMW Group<br />
www.schnupp.de<br />
Über Grenzen hinaus –<br />
für unsere Kunden gebaut.<br />
Unsere innovativen Sonderverschraubungen werden speziell für die Bedürfnisse<br />
unserer Kunden entwickelt und aus einem Stück gefertigt – für maximale Passgenauigkeit,<br />
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<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong> 13
JUBILÄUM<br />
50 JAHRE OLAER −<br />
VOM EIN-MANN-BETRIEB ZUM MARKTFÜHRER<br />
Seit der Gründung vor einem halben Jahrhundert<br />
befasst sich die Olaer Schweiz AG mit<br />
Engineering, Verkauf und Service von Produkten<br />
und Systemen für das Speichern, Kühlen und<br />
Filtrieren von Flüssigkeiten. Neben den<br />
Hauptprodukten aus dem Bereich Hydraulik ist<br />
man spezialisiert auf die Berechnung von<br />
Druckschlägen und der Lieferung der<br />
entsprechenden Druckschlagdämpfer für Trinkund<br />
Abwasseranlagen.<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
Die Olaer Schweiz AG wurde 1969 durch Manfred Steiner −<br />
als Filiale der internationalen Olaer France − in Freiburg,<br />
Schweiz gegründet. Gestartet mit hydropneumatischen<br />
Blasenspeichern entwickelte sich das Unternehmen rasch<br />
weiter, und vergrößerte das Produktportfolio um hydraulische<br />
Filter, Luft-Ölkühler, Kühlaggregate und Aktivkühlgeräte. Mit der<br />
Ausweitung des Portfolios kam auch die räumliche Expansion. So<br />
bezog man 1976 einen Neubau in Düdingen, Schweiz. Die Lage war<br />
ideal: Es gab einen guten Anschluss an Autobahn und Schiene,<br />
zudem war damals das Bauland recht günstig. 1978 stieß Denise<br />
Brülhart-Mauron zur Olaer Schweiz AG. Sie begann als Sekretärin<br />
für den Verkaufsleiter, zwei Jahre später war sie bereits in der Direktion<br />
tätig und gründete Tochterfirmen in Österreich, Tschechien<br />
und Ungarn.<br />
Die Olaer Schweiz AG war Teil der internationalen Olaer-Gruppe,<br />
die Niederlassungen in diversen Ländern unterhielt. Im Jahr 2012<br />
übernahm der US-amerikanische Konzern Parker Hannifin die<br />
Olaer-Gruppe. Nach der Übernahme reorganisierte die Parker<br />
Hannifin Corporation die ganze Gruppe, inklusive der Zweigniederlassungen<br />
von Olaer Schweiz in Österreich und Tschechien.<br />
Die neuen Verträge, die man den Mitarbeitern anbot, wurden allerdings<br />
von vielen nicht angenommen, weil sie ihrem Arbeitsort treu<br />
bleiben wollten. Hier zeigte sich schon damals die Loyalität der<br />
Belegschaft auf die Manfred Steiner besonders stolz ist: „Viele der<br />
heute mehr als 30 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind seit Jahren,<br />
wenn nicht gar Jahrzehnten im Unternehmen tätig.“<br />
Von den Mitgliedern der Olaer-Gruppe war die Olaer Schweiz für<br />
die Amerikaner nie so interessant gewesen, hatten die Schweizer<br />
Autoren: xxx<br />
doch einen langfristigen Mietvertrag für das Firmengebäude in<br />
Düdingen. Außerdem agierten sie beim Produktportfolio immer<br />
schon sehr eigenständig. So bekam Steiner schließlich das Angebot<br />
von Parker Hannifin, dass er das Unternehmen kaufen könne. Nach<br />
intensiver Beratung mit Denise Brülhart-Mauron sagten die beiden<br />
schließlich zu und übernahmen 2013 die Olaer Schweiz AG. „Uns<br />
ging es auch um die Erhaltung der Arbeitsplätze, vor allem unserer<br />
langjährigen Mitarbeitern und damit auch um die Region“, so<br />
Steiner. Der Erfolg gibt den beiden Recht: Das Geschäft läuft; die<br />
Umsätze in den letzten Jahren lagen bei rund zehn Millionen Franken.<br />
Auf die Frage, ob die neu gewonnene Unabhängigkeit viel verändert<br />
habe, antwortet Steiner selbstbewusst: „Wir waren bereits<br />
zuvor sehr selbständig.“<br />
Heute beschäftigt die Olaer Schweiz AG Mitarbeiter in Österreich,<br />
Deutschland und in der Schweiz. Mit ihren Produkten und<br />
Dienstleistungen in den Bereichen Hydraulik und Water-Business<br />
gehört sie in der Schweiz zu den Marktführern. Neue innovative,<br />
nachhaltige Produkte und Dienstleistungen in der Industrie<br />
und in der Infrastruktur stehen im Fokus und werden konsequent<br />
weiterentwickelt.<br />
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14 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong>
SZENE<br />
PIRTEK MIT DREI NEUEN STANDORTEN<br />
Mit neuen Standorten in Hof, Bochum und Frankfurt am Main<br />
II (Bad Homburg) hat der mobile Hydraulikservice Pirtek sein<br />
Servicenetz um drei Center und neun mobile Servicefahrzeuge<br />
erweitert. Damit betreibt das Unternehmen nun bundesweit<br />
81 Center und knapp 300 mobile Servicefahrzeuge. Durch die<br />
zahlreichen Standorte<br />
kann der Anbieter im<br />
Falle von Hydraulikschlauchdefekten<br />
schnell reagieren –<br />
2018 betrug die durchschnittliche<br />
Reaktionszeit<br />
nach Unternehmensangaben<br />
35 Minuten, d. h. ein<br />
Servicefahrzeug traf<br />
nach Auftragseingang<br />
innerhalb dieser Zeit<br />
vor Ort ein. Neben<br />
dem traditionellen<br />
Thekenservice bringen<br />
die mobilen Servicewagen<br />
im Falle von Hydraulikschlauchdefekten die Werkstatt<br />
zur Baustelle und helfen in erster Linie vor Ort. Alle Fahrzeuge<br />
führen alle gängigen Schläuche und Armaturen an Bord,<br />
insgesamt mehr als 1 000 Ersatzteile, inklusive Schlauchpresse<br />
und -säge. Fast jeder Hydraulikschlauch kann damit vor Ort<br />
neu konfektioniert und montiert werden.<br />
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die rechtskonforme<br />
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von hydraulischen<br />
Leitungsbauteilen<br />
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Internationale<br />
Hydraulik-Akademie<br />
(IHA) an.<br />
Diese Teile<br />
müssen mindestens<br />
jährlich<br />
inspiziert<br />
werden. Die<br />
Betriebssicherheitsverordnung<br />
verpflichtet Betreiber von Maschinen und Anlagen dazu, hydraulische<br />
Leitungsbauteile mindestens einmal im Jahr zu inspizieren und dies<br />
zu dokumentieren. Diese Inspektion muss von einer „Zur Prüfung<br />
befähigten Person“ durchgeführt werden. Diese Qualifikation und<br />
entsprechende Weiterbildungen kann man in Seminaren der<br />
Internationalen Hydraulik-Akademie (IHA) in Dresden erhalten. Die<br />
Voraussetzungen für die Teilnahme sind eine abgeschlossene<br />
technische Berufsausbildung, Berufserfahrung mit hydraulischen<br />
Anlagen und die zeitnahe berufliche Tätigkeit, die eine ausreichende<br />
Kenntnis der hydraulischen Anlagen und die Bestimmungen des<br />
Arbeitsschutzes einschließt. Mehr Informationen und Schulungstermine<br />
unter:<br />
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<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong> 15
SPECIAL / AGRITECHNICA TITEL<br />
INNOVATIVE SCHLAUCHLEITUNG<br />
FÜR MOBILE ANWENDUNGEN<br />
Auf der Grundlage von neuesten<br />
materialwissenschaftlichen Erkenntnissen<br />
sowie neuen und verfügbaren Design- und<br />
Fertigungstechnologien entwickeln die Ingenieure<br />
von Gates innovative Hydraulikschlauchlösungen,<br />
um den ständig wachsenden Bedürfnissen<br />
moderner Hydraulik gerecht zu werden.<br />
Aktuellstes Beispiel der Innovationskraft: Der<br />
Gates MegaSys MXT Schlauch.<br />
Fachbesucher nehmen an Messen teil, weil sie wissen wollen,<br />
was es in ihrer Branche Neues gibt und was ihnen zu mehr<br />
Wachstum verhilft. Sie sind auf der Suche nach Innovation<br />
und neuen Möglichkeiten. Im Hydraulikbereich sind diese<br />
Messebesucher speziell an kürzeren Ausfall- und Stillstandszeiten,<br />
höherer Zuverlässigkeit, längeren Wartungsintervallen und<br />
einfachster Anwendung interessiert – Aspekte, die Hydraulikschlauch-<br />
und Armaturlösungen von Gates perfekt bedienen. Auf<br />
der Agritechnica in Hannover lässt sich die Gates-Neuentwicklung<br />
MegaSys MXT am Stand D19 in Halle 18 begutachten.<br />
FERTIGUNGSTRENDS UND<br />
UMFASSENDES KNOW-HOW<br />
Die Leistungsanforderungen an mobile <strong>Fluidtechnik</strong>anwendungen<br />
steigen stetig. Gleichzeitig werden die Einbau- und insbesondere<br />
Motorräume immer kompakter. Das Gesamtgewicht ist trotz neuer<br />
Funktionen und Systeme wie Abgas- und Klimaregulierung und<br />
16 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong>
VERBINDUNGSELEMENTE<br />
hydrostatischen Antrieben gesunken. Hersteller von Hydraulikschläuchen<br />
und Leitungssystemen sind daher gefordert, Lösungen<br />
zu erarbeiten, die unter immer widrigeren Umständen effizienter<br />
funktionieren. Gates setzt zu diesem Zweck auf innovative Materialien,<br />
Herstellungsverfahren und Werkzeuge für die Hydraulikmontage.<br />
Als globaler Hersteller hoch technisierter Kraftübertragungs- und<br />
<strong>Fluidtechnik</strong>lösungen hat Gates in langfristigen Partnerschaften<br />
mit Erstausrüstern in einer großen Bandbreite von Industriezweigen<br />
weitreichende Produktionsexpertise aufgebaut. Dieser<br />
Erfahrungsschatz, kombiniert mit kontinuierlichen Investitionen in<br />
Materialwissenschaft sowie das umfassenden Know-how über<br />
Standards, Industrie- und Anwendungsdetails der Ingenieure und<br />
Konstrukteure ermöglichen es Gates, Designstandards voranzutreiben<br />
und innovative Schlauchlösungen zu entwickeln, die nicht nur<br />
den Anforderungen der Ausrüster gerecht werden, sondern die<br />
auch die Standards in der Schlauchherstellung insgesamt positiv<br />
beeinflussen. All das zeigt sich im Gates-Schlauch MegaSys MXT,<br />
der seit vergangenem Jahr das Gates-Portfolio bereichert.<br />
EIN LEICHTERER UND FLEXIBLERER SCHLAUCH<br />
MXT-Schläuche basieren auf innovativer Materialwissenschaft und<br />
fortschrittlicher Verfahrenstechnik. So erhalten Kunden ein leichteres<br />
und flexibleres Produkt, das nicht nur einfacher in der Handhabung<br />
ist, sondern auch das Kundenerlebnis verbessert. Ein im<br />
Verhältnis zu früheren Alternativen bis zu 30 % leichterer Schlauch ist<br />
günstiger in Transport und Handling. Die Gewichtsreduktion verbessert<br />
außerdem die Kraftstoffeffizienz der Maschinen und Fahrzeuge<br />
im Einsatz, während die größere Flexibilität der Schläuche für bessere<br />
Ergonomie bei der Handhabung sorgt. Die Schläuche lassen sich<br />
leichter in zunehmend enge Motorräume verlegen und einbauen<br />
und üben zudem weniger Kraft auf die Mechanik aus. Sie ermöglichen<br />
eine schnellere Montage, wodurch Stillstandzeiten und somit<br />
auch die Kosten für Investitionsgüter für die Endverbraucher<br />
verringert werden. Rund 90 % aller Schlauchanwendungen mit Stahldrahtgeflecht<br />
können mit dieser Schlauchlösung abgedeckt werden.<br />
„Unsere Kunden sagten uns, dass sie leichtere, flexiblere und einfacher<br />
zu handhabende Produkte brauchen, die unterschiedliche<br />
Industrienormen erfüllen. Sie wollen die Leistung ihrer Maschinen<br />
verbessern, ihre Entwicklung und Konstruktion vereinfachen, ihre<br />
Betriebseffizienz steigern und die Bestände optimieren. Dazu brauchen<br />
sie ein vereinfachtes Produktangebot, das praktisch mit jeder<br />
Maschinenplattform eingesetzt werden kann“, so Tom Pitstick,<br />
CMO und SVP des Product Line Managements bei Gates.<br />
HYDRAULIKSCHLÄUCHE MIT GLOBALEM<br />
ANWENDUNGSBEREICH<br />
Innovationen im Hydraulikschlauchbereich sind unter anderem<br />
aufgrund von Änderungen internationaler Schlauchnormen notwendig.<br />
Der Gates MXT wird unterschiedlichsten globalen Normen<br />
gerecht. Der Schwerpunkt der Schlauchherstellung und der<br />
dazugehörigen Normen verschiebt sich ebenfalls. Ursprünglich<br />
ging es um den Schlauchaufbau, wie etwa spiralförmige oder<br />
geflochtene Verstärkung, Anzahl der Verstärkungsschichten und<br />
Abmessungen. Jetzt geht es zunehmend um die tatsächliche Leistung<br />
und Lebensdauer der Schläuche. Schlauchnormen hindern<br />
POINTIERT<br />
INNOVATIVE SCHLAUCHLEITUNG FÜR<br />
ZAHLREICHE ANWENDUNGEN<br />
NEUENTWICKELTE MATERIALIEN UND<br />
FERTIGUNGSVERFAHREN<br />
FLEXIBLER UND LEICHTER ALS<br />
VERGLEICHBARE PRODUKTE<br />
Hersteller bisweilen daran, fortschrittliche Verfahren, neue<br />
Materialien oder bessere Schlauchdesigns zu monetarisieren. Entsprechend<br />
eröffnet dieses Umdenken im Sinne von Leistungsbewertungen<br />
Chancen für weitere Innovationen im Hydraulikbereich.<br />
Darüber hinaus empfehlen internationale Normungsorganisationen,<br />
ausschließlich passende Hydraulikschlauch- und Armatursysteme<br />
(Schlauch und Armatur vom gleichen Hersteller) zu<br />
verwenden. So sind für die Armaturkompatibilität und spätere<br />
Funktionssicherheit weniger Kontrollen in Bezug auf Konstruktion,<br />
Herstellung und Abmessungen erforderlich. Dies deckt sich<br />
mit dem integrierten Konzept von Gates: Sämtliche Hydraulikleitungsprodukte<br />
sind speziell aufeinander abgestimmt und werden<br />
zusammen getestet und geprüft, sodass Gates vorgetestete und<br />
geprüfte Schlauch-Armatur-Kombinationen ausliefert, die alle<br />
internationalen Normen übertreffen. Durch dieses Konzept<br />
gewährleistet Gates die vollständige Übereinstimmung mit der<br />
europäischen Maschinenrichtlinie. Selbstverständlich ist der<br />
MXT-Schlauch in Verbindung mit dem Armatursortiment Mega-<br />
Crimp kompatibel, um leckagefreie Lösungen sicherzustellen.<br />
MEGASYS MXT AUF EINEN BLICK<br />
n Mehr Flexibilität (bis zu 35 % weniger Kraftaufwand zum<br />
Biegen im Vergleich zu ähnlichen kompakten Produkten von<br />
Gates) für eine schnellere und ergonomischere Montage<br />
n Leichteres Gewicht (bis zu 30 % leichter als ähnliche<br />
kompakte Produkte von Gates) für eine höhere Effizienz,<br />
eine bessere Kraftstoffnutzung, einfachere Handhabung<br />
und Kosteneinsparungen beim Transport<br />
n Eine Abdeckung von bis zu 90 % der Hydraulikschlauchanwendungen<br />
mit Stahldrahtgeflecht (erfüllt oder übertrifft<br />
diverse Industrienormen)<br />
n Alle Vorteile des Produktsortiments Gates MegaSys: eine<br />
längere Lebensdauer, sowie kleinere Mindestbiegeradien usw.<br />
n Kompatibilität mit Gates MegaCrimp Armaturen<br />
(Spezifikationen zur Pressung verfügbar)<br />
01 Neben der Innenlage (sog. Seele) zum Transport der Flüssigkeit, einer<br />
Verstärkung für Stabilität und einer Umhüllung (sog. Decke) zum Schutz der<br />
inneren Lagen bedarf es einer Zusammenarbeit der Materialien, um für ein<br />
optimales Gleichgewicht aus Betriebsdruck und Flexibilität zu sorgen<br />
<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong> 17
VERBINDUNGSELEMENTE<br />
SCHLAUCHAUFBAU, -LEISTUNG UND -AUSWAHL<br />
TITEL<br />
Für den Laien sehen alle Hydraulikschläuche gleich oder zumindest<br />
ähnlich aus, aber jeder Schlauch besteht aus einer Kombination<br />
hoch technisierter Elastomer- und Gummibestandteile, die exakten<br />
Spezifikationen entsprechen. Neben der Innenlage (sog. Seele) zum<br />
Transport der Flüssigkeit, einer Verstärkung für Stabilität und einer<br />
Umhüllung (sog. Decke) zum Schutz der inneren Lagen bedarf es<br />
einer Zusammenarbeit der Materialien, um für ein optimales<br />
Gleichgewicht aus Betriebsdruck und Flexibilität zu sorgen.<br />
Gates investiert in den materialtechnischen Ansatz, der es<br />
Ingenieuren erlaubt, eine Vielfalt an Materialien auf neue Weise<br />
einzusetzen, um die Leistung der Schläuche insgesamt zu verbessern.<br />
In der Folge sind die neuesten Schlauchelastomere auch für<br />
02 Mit bis zu 35 % weniger Kraftaufwand als bei anderen<br />
kompakten Schlauchkonstruktionen ist MXT schneller zu<br />
installieren und leichter zu verlegen<br />
SPECIAL / AGRITECHNICA<br />
MXT-SCHLAUCH UNVERZICHTBAR<br />
FÜR DEN ERFOLG VON LANDOLL<br />
Das erste Unternehmen, das mehrere Produkte auf MXT<br />
um- und damit Ihre Maschinen aufgerüstet hat, war der<br />
Maschinenhersteller Landoll Corporation. Jeden Tag werden<br />
2,4 km MXT-Schlauch in Anhänger, Landwirtschaftsmaschinen,<br />
Gabelstapler und Militärmaschinen verbaut. Geschäftsführer<br />
Don Landoll bestätigt, wie wichtig diese<br />
entscheidende Komponente ist: „Wir bauen jeden Tag 16<br />
oder 17 verschiedene Maschinen, die alle viele Hydraulikschläuche<br />
beinhalten.“<br />
Genau wie Gates brennt die Landoll Corporation für<br />
Qualität und arbeitet nur mit den besten verfügbaren<br />
Komponenten. Und genau deshalb hat der Maschinenhersteller<br />
sich für MXT entschieden: Diese Hydraulikschlauchlösung<br />
garantiert nicht nur Leistung, die über Industrienormen<br />
hinausgeht, sondern auch mechanische Festigkeit,<br />
leichtes Gewicht und unglaubliche Flexibilität.<br />
Auch die Mitarbeiter von Landoll sind der Ansicht, dass die<br />
MXT-Schläuche leichter zu handhaben sind, da sie 30 %<br />
leichter und kompakter sind als herkömmliche Schläuche.<br />
Die Montagearbeiterin Lora Porting beispielsweise freut<br />
sich jeden Tag über den Unterschied. „Ich bin nicht ansatzweise<br />
so müde und habe weniger Schmerzen“, stellt sie fest.<br />
einen Einsatz bei höheren Temperaturen und mit einer größeren<br />
Bandbreite an Flüssigkeiten auf Mineralöl- und synthetischer Basis<br />
geeignet. Das Stahldrahtgeflecht, das im MXT zur Verstärkung<br />
eingesetzt wird, vereint beispielsweise neuentwickelte, extrem feste<br />
Stahlsorten mit fortschrittlichen Flechtmethoden, um ein dichteres<br />
Geflecht zu schaffen, das bei kompakterem Design dem gleichen<br />
hydraulischen Systemdruck dauerhaft standhalten kann.<br />
„Unser Fokus liegt auf der kontinuierlichen Erweiterung unserer<br />
Kompetenzen in den Bereichen Produktentwicklung und Produktion,<br />
und MXT ist ein großartiges Beispiel dafür, wie sich diese Investitionen<br />
auszahlen“, so Ivo Jurek, CEO von Gates. „Mit diesem innovativen<br />
neuen Produkt sprengen wir die Grenzen der angewandten Materialwissenschaft<br />
und der Herstellungsverfahren, um Lösungen zu entwickeln,<br />
die den stetig steigenden Anforderungen unserer Kunden<br />
gerecht werden.“<br />
Der Markt ändert sich und die materialwissenschaftliche<br />
Expertise von Gates entwickelt sich weiter. Moderne Schlauchdecken<br />
profitieren von fortschrittlichsten Komposit-Technologien<br />
und neuen Materialien, wodurch Abrieb- und Temperaturresistenz<br />
verbessert werden, ohne dass dabei die Ozonbeständigkeit,<br />
Flexibilität oder andere Leistungsparameter eingeschränkt<br />
werden. Das Materialportfolio von Gates geht weit über Gummimischungen<br />
hinaus und hat zu gesteigerter Produktleistung und<br />
Lebensdauer im Einsatz geführt. Darüber hinaus liefern innovative<br />
Produktionsverfahren zuverlässige Produkte, die Lösungen für<br />
steigende Herausforderungen bieten und Wachstum und Entwicklung<br />
der Partner von Gates voranbringen. Von Leistungsupgrades<br />
über Betriebsverbesserungen hin zu grünen Technologien: Gates<br />
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18 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong>
WEGMESSSYSTEM FÜR<br />
TELESKOPZYLINDER<br />
AGRITECHNICA<br />
Innovative Möglichkeiten in der Anwendung von Teleskopzylindern<br />
bietet das neue Wegmesssystem von Neumeister Hydraulik.<br />
Das Herzstück der Technologie ist ein Seilzugwegsensor, der<br />
berührungslos die Position des Zylinderkolbens an die außen<br />
liegende Auswerteelektronik übermittelt. Mit dieser Technologie<br />
steht nun auch für mehrstufige Hydraulikzylinder ein zuverlässiges<br />
Messverfahren zur Verfügung.<br />
Herkömmliche Wegmesssysteme sind in vielen Bereichen nur<br />
bedingt einsetzbar. Die Messtechniken beruhen besonders in der Mobilhydraulik<br />
auf Systemen, die im Außenbereich der Zylinder<br />
angebracht werden, was besonders bei mobilen Einsätzen aufgrund<br />
der rauen Umgebungsbedingungen problematisch sein kann. Weitere<br />
magnetostriktive Messverfahren, wie sie z.B. bei doppelt wirkenden<br />
Hydraulikzylindern zum Einsatz kommen, sind in Teleskopzylindern<br />
ebenfalls nicht anwendbar. Eine zuverlässige und systemtechnisch<br />
einfach integrierbare Lösung war bisher nicht möglich.<br />
Das von Neumeister Hydraulik entwickelte Messtechnik-Verfahren<br />
vereint alle Anforderungen in einem System. Es ist in der Lage,<br />
die exakte Wegstrecke eines mehrstufigen Zylinders zu messen. Die<br />
Basis stellt ein Seilzugwegsensor dar, der im Teleskopzylinder<br />
integriert ist. Die komplette Auswerteelektronik ist außerhalb des<br />
Zylinders an geschützter Stelle platziert und benötigt nur wenig<br />
Bauhöhe, was besonders bei mobilen Anwendungen vorteilhaft ist.<br />
Die Erfassung der Bewegungsinformationen zwischen Seilzugwegsensor<br />
und Elektronik erfolgt bei dem System von Neumeister<br />
Hydraulik berührungslos. Dies hat zum Vorteil, dass keine Verbindungsbohrungen<br />
notwendig sind und Leckagen von vorneherein<br />
ausgeschlossen werden können. Das Wegmesssystem kann sowohl<br />
in 12- als auch in 24-Volt Bordsystemen eingesetzt werden. An der<br />
Elektronik steht dazu wahlweise ein Kabel- oder Steckausgang zur<br />
Verfügung. Neben einem 4-20 mA Ausgang, steht auch ein CAN-<br />
Interface an der Anschlussstelle zur Verfügung.<br />
Mit dieser Technologie eröffnet der Neuenstädter Hydraulik-<br />
Spezialist neue Anwendungsmöglichkeiten in vielen Einsatzbereichen.<br />
Besonders in der Mobilhydraulik ist das System durch seine<br />
besonderen, konstruktiven Merkmale für viele Aufgabenstellungen<br />
eine innovative und wirtschaftliche Lösung.<br />
Neumeister Hydraulik auf der Agritechnica: Halle 17, Stand F57.<br />
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SENSOR FÜR VIBRATIONSANALYSEN<br />
Bosch Rexroth stellt zur Agritechnica die intelligente Vibrationsanalyse-<br />
Lösung Ivas vor. Das kompakte Sensorpaket liefert<br />
Live- Informationen für mehr Maschinenverfügbarkeit in<br />
Off-Highway- Anwendungen sowie landwirtschaftlichen und<br />
industriellen Anlagen. Mithilfe moderner Sensorik und Edge-<br />
Analytics berechnet Ivas relevante Körperschallmerkmale<br />
rotierender Bauteile zur weiteren Analyse in Steuergeräten,<br />
Leitrechnern oder der Cloud. Nach dem Smart-Data-Prinzip<br />
werden dabei nur relevante Merkmale in eine Cloudlösung<br />
übertragen. Über eine Connectivity Control Unit und die entsprechende<br />
Software lässt sich Ivas nahtlos an verschiedene Frontends<br />
zur Überwachung der Maschinenverfügbarkeit anbinden.<br />
Bosch Rexroth auf der Agritechnica: Halle 16, Stand A04<br />
www.boschrexroth.com<br />
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INSTALLATIONSFREUNDLICHE PUMPE MIT<br />
ELEKTROHYDRAULISCHER ANSTEUERUNG<br />
HP Hydraulic S.p.A., Hersteller von Axialkolben-, Zahnradpumpen,<br />
Joysticks und Elektronik in der Bondioli & Pavesi Gruppe, hat eine<br />
Axialkolbenpumpe für den geschlossenen Kreislauf samt<br />
onboard-Ansteuerelektronik mit modern gestaltetem Deckel und<br />
Zentralstecker herausgebracht. Die Axialkolbenpumpe muss der<br />
Kabelbaum nur noch an einen Zentralstecker angeklemmt<br />
werden, um die komplette Kommunikation zur Pumpe und zur<br />
Maschinensteuerung zu realisieren. In der Software können<br />
verschiedene Regelstrategien wie elektronisches automotive<br />
Fahren oder Constant Speed Drive für Generatoren- oder Betonmischerantriebe<br />
hinterlegt waren. Easy Mount bedeutet: In einem<br />
Zentralstecker laufen alle ein- und ausgehenden Daten, sowie alle<br />
Sensordaten ein und werden der CPU der Pumpenelektronik<br />
zugeführt, in welcher die Regelstrategie abgelegt ist. Ein Zentralstecker<br />
vereinfacht erheblich die Installation der Pumpe in der<br />
Maschine. Auf der Pumpe können zudem verschiedene Sensoren<br />
installiert werden, um die Maschinenfunktion zu optimieren, z.B.<br />
zwei Niederdruck-Drucksensoren in der Servoverstellung der<br />
Schwenkscheibe oder ein Niederdruck-Drucksensor im Speisekreis.<br />
Alle diese Sensoren können (gleichzeitig) mit der ECU<br />
verbunden werden, die unter der Haube sitzt und die Sensorsignale<br />
verwendet, um größere Präzision der einzelnen Maschinenfunktion<br />
zu erzielen und um Diagnose -Algorithmen für eine Fehlerüberwachung<br />
mitlaufen zu lassen, unberechenbares Verhalten zu<br />
entdecken und um über die Zustandsdaten den Bedarf einer<br />
vorbeugenden Instandhaltung zu erkennen. Der Datenaustausch<br />
ist über CAN-Bus oder Bluetooth-Verbindung mit anderen ECUs<br />
oder Cloud-Diensten möglich. Letzteres ermöglichen auch eine<br />
Fernsteuerung der Maschine, sowie ein Flottenmanagement aller<br />
Maschinen, die mit diesen Elektroniken ausgestattet sind.<br />
Aktuell werden hydrostatische Pumpen und Motoren entwickelt,<br />
die den Anforderungen nach immer genaueren Regelungen und<br />
Kommunikation mit Maschinensteuerungen entsprechen. Die<br />
Verschmelzung von Hydraulik und Elektronik ermöglicht einen<br />
hohen Entwicklungsgrad aller Regelfunktionen. In einem ersten<br />
Entwicklungsschritt wurden alle Aktoren, Sensoren, Elektronik<br />
und Kabelbaum in die Pumpe integriert. In einem zweiten Schritt<br />
ging es darum, die elektrische Installation zu vereinfachen, daher<br />
wurden alle elektrischen Leitungen in einen Zentralstecker<br />
zusammengeführt. Maschinenbauer können auf diese Weise<br />
ihren Montageprozess vereinfachen und die Regelgüte ihrer<br />
Maschinen insgesamt verbessern.<br />
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Hydraulik-Schwerin.indd 1 14.<strong>10</strong>.<strong>2019</strong> 11:58:14
MARKTPLATZ<br />
JOYSTICK MIT HEAVY-DUTY-EIGENSCHAFTEN<br />
Der kompakte Fingerjoystick<br />
844 von Megatron<br />
bietet Eigenschaften, die<br />
sonst nur im Heavy-Duty-<br />
Bereich zu finden sind. Mit<br />
einer Gehäusetiefe unterhalb<br />
des Panels von weniger<br />
als 20 mm ist der Joystick<br />
auch in beengten Bauräumen<br />
problemlos<br />
anwendbar. Sein omnidirektionaler<br />
Mechanismus aus<br />
Metall besitzt ein robustes<br />
Kugelpfannengelenk, auf<br />
das die Kräfte des Schafts<br />
abgeleitet werden. Diese<br />
Konstruktion ist besonders<br />
widerstandsfähig gegen vertikale Stöße. Zusätzlich widersteht der<br />
Mechanismus großen Zieh- und Scherkräften (bis zu 400 N von<br />
oben), die während des Betriebs auftreten können. Umfangreiche<br />
Konfigurationsmöglichkeiten und eine mechanische Lebenserwartung<br />
von rund <strong>10</strong> Mio. Bewegungen (5 Mio. bei 3 Achsen) runden<br />
das Industriesteuerungsgerät ab.<br />
www.megatron.de<br />
SENSORLÖSUNG FÜR HYDRAULISCHE ZYLINDER<br />
STECKKUPPLUNG FÜR<br />
HYDRAULIK-BREMSLEITUNGEN<br />
Zu den Neuheiten,<br />
die Stauff auf der<br />
Agritechnica<br />
präsentiert, gehört<br />
die überarbeitete<br />
Steckkupplung QRC-<br />
BP. Die Kupplung<br />
entspricht dem<br />
ISO-Standard 5676.<br />
Die Norm stellt<br />
Anforderungen an<br />
Bremsleitungskupplungen<br />
für den<br />
Einsatz in hydraulischen Bremsanlagen. Sie wird vor allem in der<br />
Landmaschinentechnik angewendet, wo die Zugmaschinen<br />
häufig gebremste Anhänger oder Arbeitsgeräte ziehen. Eine Zink-<br />
Nickel-Basis macht die Kupplung Korrosionswiderständig. Das<br />
„Flat face“-Design der Kupplungs-Festhälfte mit Flachventil<br />
schafft die Voraussetzung dafür, dass beim Verbinden mit der<br />
Hülse keine Luft ins Bremssystem gelangt. Zugleich wird<br />
absolute Dichtheit gewährleistet und Ölverlust beim Entkuppeln<br />
verhindert. Die Kupplung lässt sich einfach und sicher betätigen.<br />
Beim Kuppeln und Entkuppeln muss der Bediener nur die<br />
Schiebehülse zurückziehen.<br />
Stauff auf der Agritechnica: Halle 17, Stand F41<br />
www.stauff.com<br />
ASM stellt eine neue Sensorlösung für hydraulische Zylinder vor,<br />
die Installation und Wartung erheblich vereinfacht: posichron<br />
EasyMount ist ein absolutes, berührungsloses und verschleißfreies<br />
Wegmesssystem für Messlängen bis 5.750 mm. Das Herzstück der<br />
Sensorlösung ist ein starker, wartungsfreier Magnet, der im<br />
Inneren des Zylinders befestigt wird. Der Sensor selbst aus der<br />
Produktlinie posichron wird auf der Außenseite des Hydraulikzylinders<br />
montiert und nicht wie bei marktüblichen Lösungen im<br />
Inneren des Zylinders. Für die Sensorinstallation ist daher kein<br />
Tieflochbohren erforderlich. Im Falle einer Wartung oder Reparatur<br />
ist der Sensor von außen leicht zugänglich. Die neue Sensorlösung<br />
ermöglicht es, Hydraulikzylinder wesentlich kostengünstiger mit<br />
Wegsensoren auszustatten. Kleine Kolbendurchmesser mit<br />
geringem Bauraum, die keinen Platz für eine Innenmontage<br />
bieten, können erstmals mit Sensoren ausgestattet werden. Auch<br />
der Einbau in Gleichlaufnzylinder ist möglich.<br />
Redundante Sensorkonfigurationen sind bis zu vierfach möglich.<br />
Die Sensorlösung ist in verschiedenen Bauformen verfügbar (u.a.<br />
Stab-, Profil- und Ultraflachprofilausführungen) und kann damit<br />
an unterschiedliche Einbaubedingungen angepasst werden. Die<br />
Schutzart beträgt bis zu IP68 / IP69. Die Sensoren erreichen eine<br />
Linearität von bis zu 0,02% der Messlänge. posichron EasyMount<br />
Sensoren eignen sich für viele Hydraulikzylinderanwendungen.<br />
Die hohe Robustheit mit Schockfestigkeit bis 50g prädestinieren<br />
die Sensoren auch für den Einsatz unter rauen Umgebungsbedingungen<br />
wie z.B. in mobilen Maschinen.<br />
www.asm-sensor.com<br />
Wir stellen aus:<br />
Halle 17 Stand E21<br />
Proportional- Vorsteuerventile<br />
• Typen VR 030 / 032 als flexibles Baukastensystem<br />
• Druckminderventil<br />
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<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong> 21<br />
Magnet-Schultz.indd 1 19.09.<strong>2019</strong> 11:05:15
DICHTUNGEN<br />
FREUDENBERG −<br />
MIT NEUER MULTIFUNKTIONSDICHTUNG<br />
GANZ NAH AM KUNDEN<br />
SPECIAL / AGRITECHNICA<br />
Der Schlüssel zum Erfolg mobiler Arbeitsmaschinen<br />
liegt in einer möglichst langen<br />
Betriebszeit. Entsprechend wichtig sind<br />
Beziehungen mit Lieferanten, die das<br />
erforderliche Know-how und die entsprechende<br />
Technologie dazu beitragen.<br />
Der Dichtungshersteller Freudenberg Sealing Technologies<br />
erhielt vor einigen Monaten von einem großen, weltweit<br />
tätigen Hersteller von mobilen Land-, Bau- und Forstmaschinen<br />
den Auftrag über die Lieferung seiner neuen<br />
Kassettendichtung vom Typ S4. Sie soll in den Hinterachsen der aktuellen<br />
Reihenkultur-Traktorplattformen des Maschinenherstellers<br />
montiert werden. Die Dichtung ist ein gutes Beispiel dafür, welch starken<br />
Einfluss die Zusammenarbeit mit Kunden auf die Entwicklung<br />
fortschrittlicher Technologielösungen haben kann. In diesem Fall ermöglichte<br />
die jahrzehntelange Partnerschaft zwischen Freudenberg<br />
und dem Betreiber eine offene Diskussion über Garantiethemen, eine<br />
Vereinbarung zur Fehlerdatenanalyse, eine Untersuchung von Produktalternativen<br />
und schließlich die Entwicklung und Konstruktion<br />
einer sicheren und leicht zu installierenden Multifunktionsdichtung.<br />
NEUES DICHTUNGSDESIGN ENTWICKELT<br />
Die Entwicklung der Kassettendichtung S4 begann bereits vor einigen<br />
Jahren durch ein Team von Produktingenieuren und Vertriebsmanagern<br />
in Luserna, der italienischen Produktionsstätte von<br />
Freudenberg für Kassettendichtungen. „2011 hatten wir festgestellt,<br />
dass es selbst beim Einsatz unserer Best-in-Class-Kassettendichtung<br />
S3 zu Gewährleistungsfällen kam“, erläutert Giorgio Cucco,<br />
Global Technical Director am Standort. „Landwirte, die zum Beispiel<br />
auf Reisfeldern arbeiten, bei denen Wasser und Schlamm zum<br />
Alltag gehören, benötigten eine bessere Abdichtung der Achse, um<br />
Verunreinigungen und Ölleckagen in der Radnabe zu vermeiden.<br />
Lecks waren kostspielig, zeitaufwendig und sorgten für Unzufriedenheit<br />
bei den Kunden.“<br />
Die Ingenieure von Freudenberg untersuchten im Auftrag ihres<br />
Kunden Garantie- und Fehleranalysedaten und deckten zwei<br />
Pro-blembereiche auf: Erstens benötigten die Mitarbeiter des<br />
Betreibers bessere Unterstützung bei der korrekten Montage der<br />
Kassettendichtungen. Es handelt sich dabei um komplexe,<br />
verschachtelte Komponenten, die die Achsen mobiler Maschinen<br />
vor Schmutz, Wasser und Schlamm und im Gegenzug die Umwelt<br />
vor Ölverschmutzungen schützen. Eine ordnungsgemäße Montage<br />
ist unerlässlich, um Dichtungsausfälle und Verunreinigungen der<br />
Felder zu vermeiden. Entsprechende Schulungen trugen dazu bei,<br />
die Montageproblematik zu beheben.<br />
Wesentlich bedeutender war jedoch eine andere Erkenntnis: Die<br />
Doppellippenausführung der Kassettendichtung S3 bietet zwar in<br />
den meisten Anwendungen eine erstklassige Abdichtung gegen das<br />
Eindringen von Schmutz in Traktorradnaben, ist jedoch Dauerbelastungen<br />
durch Schlamm und Wasser nicht gewachsen. Ein<br />
neues Design war notwendig, um die Dichtfunktion und den<br />
Verschmutzungsschutz der Kassettendichtung zu optimieren.<br />
Die Spezialisten von Freudenberg zogen eine Reihe von Kassettendichtungslösungen<br />
in Betracht, bevor sie sich auf ein komplexes,<br />
Dreikomponentendesign einigten. Dabei sind alle funktionalen<br />
Teile – die Dichtlippen, die optimierte Dichtungslauffläche, die<br />
Schmutzdichtungen sowie die speziellen Gegenlaufflächen und die<br />
Innenschmierung – in einem geschlossenen Gehäuse geschützt.<br />
Die neue Kassettendichtung S4 sollte damit eine sicherere Installation<br />
gewährleisten, den Einsatz zusätzlicher Dichtungskomponenten<br />
überflüssig machen und die Langlebigkeit der Komponenten<br />
verbessern.<br />
LEISTUNGSSTÄRKE IN PRAXISTESTS BESTÄTIGT<br />
2013 konnten die Freudenberg-Mitarbeiter aus Luserna und Northfield,<br />
New Hampshire (USA), dem Kunden ein konkretes Beispiel<br />
für den Einsatz der Kassettendichtung S4 auf seinen neuen Reihen-<br />
22 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong>
DICHTUNGEN<br />
01 Die Kassettendichtung S4 bietet beim Einsatz in mobilen Maschinen<br />
zuverlässigen Schmutzschutz, Materialbeständigkeit und Langlebigkeit<br />
der Dichtung unter härtesten Umgebungsbedingungen<br />
01<br />
02 Expertise und Technologie-Know-how für<br />
den Kundenerfolg: Scott Rice, Product Engineer,<br />
Stefano Miletto, Werkleiter, Keith Clark, Product<br />
Engineer bei Freudenberg Sealing Technology in<br />
Northfield, N. H., USA, (v. l. n. r)<br />
02<br />
kultur-Traktorplattformen präsentieren. Beide Unternehmen<br />
einigten sich auf umfangreiche Feldtests der neuen Dichtung und<br />
auf eine gründliche Ursachenanalyse der festgestellten<br />
Unzulänglichkeiten der Kassettendichtung S3. Diese Feldtests<br />
erstreckten sich über zwei Jahre. „Die Feldversuche bestätigten<br />
unsere Testergebnisse, dass die Kassettendichtung S4 unter rauen<br />
Bedingungen, wie sie in der Landwirtschaft herrschen, viermal so<br />
lange hält wie die Vorgängerversion“, berichtet Stefano Miletto,<br />
Werksleiter im Freudenberg-Werk Northfield. „Die Ergebnisse<br />
übertrafen damit die Erwartungen des Kunden.“<br />
2016 präsentierte ein Freudenberg-Team aus Ingenieuren und<br />
Vertriebsmanagern die neue Kassettendichtung S4 bei diversen<br />
Besuchen im Product-Engineering-Center des Betreibers. Vertreter<br />
des Kunden evaluierten zwar gleichzeitig auch noch andere Achsdichtungslösungen,<br />
diese konnten jedoch in puncto Langlebigkeit<br />
und Leistungsfähigkeit die Erwartungen nicht erfüllen. Die neue<br />
Dichtung bewies sich als Lösung, die auch den härtesten Belastungen<br />
standhielt, denen die Traktoren ausgesetzt waren.<br />
Dave Burgess, Senior Sales Director bei Freudenberg Sealing<br />
Technologies betont, wie sich die Freudenberg-Ingenieure fast<br />
zehn Jahre lang intensiv damit beschäftigten, die Leistung der<br />
Kassettendichtungen in landwirtschaftlichen Anwendungen zu<br />
verbessern – heraus kam die Kassettendichtung S4. „Wir konzentrieren<br />
uns ganz auf die Produktqualität – ebenso wie unser<br />
Kunde. Dieses Programm hat uns zusammengebracht und bot<br />
uns die Chance, unsere Dichtungskompetenz unter Beweis zu<br />
stellen. Das Ergebnis ist eine Lösung, die für viele schwierige<br />
Herausforderungen geeignet ist“, so Burgess.<br />
Innerhalb der nächsten zwei Jahre wird die Produktion der<br />
Kassettendichtung S4 am amerikanischen Freudenberg-Standort<br />
in Northfield anlaufen. In Luserna wurde die Produktion deutlich<br />
hochgefahren, um die Bedarfe zu decken.<br />
Freudenberg Sealing Technologies auf der Agritechnica: Halle 17, Stand A16<br />
Fotos: Aufmacher Shutterstock, Freudenberg<br />
www.fst.com<br />
Hydraulik-Leitungstechnik<br />
von Anschluss zu Anschluss<br />
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und auf der Agritechnica § Halle 17 I Stand F41<br />
vom <strong>10</strong>. - 16. November <strong>2019</strong> in Hannover
FEDERSYSTEME<br />
HYDROPNEUMATISCHE FEDERUNGEN<br />
MACHEN TRAKTOREN SCHNELLER<br />
UND KOMFORTABLER<br />
SPECIAL / AGRITECHNICA<br />
Raue Einsatz- und Umgebungsbedingungen<br />
verlangen landwirtschaftlichen Maschinen viel<br />
ab. Weber-Hydraulik demonstriert auf der<br />
Agritechnica <strong>2019</strong> wie hydropneumatische<br />
Achsenfederungen helfen, Traktoren sicher und<br />
effizient über das Gelände zu steuern. Außerdem<br />
zeigen die Hydraulik-Spezialisten, welche<br />
Vorteile die smarten Fahrwerke auch für andere<br />
Agrarmaschinen bieten.<br />
Die hydropneumatische Vorderachsfederung von Weber-<br />
Hydraulik im Lintrac 1<strong>10</strong> verleiht dem Traktor aus dem<br />
Hause Lindner ein komfortables Fahrgefühl auf langen<br />
Transportstrecken. Das Fahrwerk erhält die Stabilität der<br />
Maschine bei höheren Geschwindigkeiten und erlaubt auch auf<br />
schwerem Gelände ein zügiges Tempo. Damit wird die hydropneumatische<br />
Federung bei modernen Landmaschinen immer häufiger<br />
zur wichtigen Standardausrüstung.<br />
Für Weber-Hydraulik markiert dieser Zeitpunkt das Ende eines<br />
einjährigen Prozesses, der vom Lasten- und Pflichtenheft über<br />
die Erarbeitung und Fertigung der Lösung bis zur Installation und<br />
Serienproduktion reicht. Auf der Agritechnica präsentiert das<br />
Unternehmen aus Güglingen bei Heilbronn, entsprechende<br />
Meilensteine der Systementwicklung von „Advanced Engineering“<br />
bis hin zum Endprodukt anhand erfolgreicher Kundenprojekte<br />
wie der Vorderachsfederung für den Lintrac 1<strong>10</strong>.<br />
PASSIV, ADAPTIV ODER SEMIAKTIV<br />
Basis der hydropneumatischen Federung sind speziell entwickelte<br />
Federungszylinder, Druckspeicher sowie ein fest eingestelltes<br />
Dämpfungsventil, dazu kommen Ventilblock, Controller und die<br />
passende Software. Als einer von wenigen Anbietern konzipiert und<br />
produziert der international führende Hydraulikspezialist alle benötigten<br />
Einzelkomponenten im Unternehmen. Hydropneumatische<br />
Federungen sind als passive, adaptive oder semiaktive Systeme<br />
FEDERUNG FÜR JCB<br />
GESCHWINDIGKEITSREKORD<br />
Ein entscheidender Meilenstein im Entwicklungsprozess ist<br />
die Installation des Musters ins Endfahrzeug und die<br />
Detailoptimierung. Die Federung wird nach dem Einbau im<br />
Traktorprototyp hinsichtlich der idealen Dimensionierung<br />
und Funktion der einzelnen Komponenten geprüft,<br />
während die Software den Praxisgegebenheiten weiter<br />
angepasst wird. So wird maximale Leistung für die Systeme<br />
der Kunden gewährleistet. Ein besonderes Beispiel dafür ist<br />
die Entwicklung eines speziellen „passiven“ Federungszylinders<br />
für den Hersteller von „Hochgeschwindigkeitstraktoren“,<br />
JCB. Der Zylinder ist für gleichbleibende Umgebungsbedingungen<br />
ausgelegt. Sein Einbau erfolgte in<br />
einem Fastrac Modell, das ausschließlich für die Aufstellung<br />
eines Geschwindigkeitsrekords entwickelt wurde.<br />
24 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong>
FEDERSYSTEME<br />
POINTIERT<br />
HYDROPNEUMATISCHE FEDERSYSTEME<br />
MACHEN TRAKTOREN SCHNELLER...<br />
...BEI LANDWIRTSCHAFTLICHEN MASCHINEN<br />
IMMER HÄUFIGER STANDARD<br />
02 Hydropneumatische<br />
Vorderachsfederung für<br />
Traktoren: Alle Komponenten<br />
des Systems inklusive Software<br />
stammen von Weber-Hydraulik<br />
AUCH FÜR GEZOGENE ANBAUMASCHINEN<br />
ERHÄLTLICH<br />
Sensoren erfassen die Bedingungen und senden die Daten an die<br />
Electronic Control Unit (ECU). Der Fahrer kann so die Dämpfung<br />
entsprechend steuern und das Niveau regulieren. Die Federung<br />
lässt sich zum Ankoppeln von Anbaugeräten ausschalten, bzw. ist<br />
in der Grundeinstellung zunächst deaktiviert (Lock-out).<br />
01 Modell eines<br />
hydropneumatischen<br />
Federungssystems für<br />
selbstfahrende Feldspritzen<br />
mit Spurweitenverstellzylinder<br />
und Lenkzylinder<br />
realisierbar. Im Entwicklungsprozess simuliert Weber-Hydraulik<br />
ihre Funktionsweise im Testing auf entsprechenden Prüfständen.<br />
Der Messebesucher kann die Möglichkeiten der Kabinenfederung<br />
am Stand anhand einer räumlichen Bewegungsmaschine, die mit<br />
einer Traktorkabine ausgestattet ist, erleben.<br />
Beim Lintrac 1<strong>10</strong> wurde ein adaptives System mit einem doppeltwirkenden<br />
Zylinder verbaut. Es ist mit einer Ringraumdruckregelung<br />
ausgestattet, die den wirksamen Druck im Ringraum der<br />
Belastung anpasst bzw. die Steifigkeit des Federungssystems<br />
optimal einstellt, um unterschiedlichen Fahrsituationen oder<br />
wechselnden Lasten gerecht zu werden. Am Fahrwerk angebrachte<br />
AZ_Druckschalter 2<strong>10</strong>x75 2018.qxp_Layout 1 25.02.19 15:07 Seite 1<br />
AUCH GEZOGENE ANBAUMASCHINEN<br />
PROFITIEREN VON HYDRAULIK<br />
Zum Portfolio für die Landwirtschaft gehören bei Weber-Hydraulik<br />
auch hydraulische Lösungen für gezogene Anbaumaschinen, beispielsweise<br />
Ballenpresse, Pflug, Spritze und Anhänger. Wie bei allen<br />
hydraulischen Komponenten und Systemen für die Anwendung in<br />
der Landwirtschaft zählt hier insbesondere eine robuste, kompakte<br />
Gestaltung, um unter rauen Einsatzbedingungen zuverlässige<br />
Funktion zu garantieren. Eine Bauweise mit modernen Materialien<br />
trägt zur Gewichtsreduzierung bei. Darüber hinaus steigen die<br />
Anforderungen an die Technik und integrierte smarte Zusatzfeatures.<br />
So kann der Pflugwendezylinder mit schwimmendem<br />
Kolben durch Steuergeräte betrieben werden. Er ermöglicht das<br />
automatische Wenden und Einschwenken von Drehpflügen bei<br />
variabler Einstellung der Pflugneigung. Wie bei sämtlichen Weber-<br />
Hydraulik-Komponenten und -Systemen können spezielle<br />
Kundenanforderungen berücksichtigt werden.<br />
Weber-Hydraulik auf der Agritechnica: Halle 17, Stand G11.<br />
Foto: Aufmacher Traktorenwerk Lindner GmbH, Bild 1 und 2 Weber-Hydraulik<br />
www.weber-hydraulik.com<br />
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HYDRAULISCHE SYSTEME<br />
KOMPLETTSYSTEME<br />
FÜR MOBILE ANWENDUNGEN<br />
COMPACT DRIVE mit Achsabschaltung<br />
SPECIAL / AGRITECHNICA<br />
SAUER BIBUS präsentiert sich auf der<br />
Landtechnikmesse Agritechnica <strong>2019</strong> unter<br />
dem Dach der Schweizer Bibus Holding als der<br />
Spezialist für Systemlösungen in der<br />
Antriebstechnik. Die Vor-Ort-Berater<br />
präsentieren das Leistungsvermögen<br />
Komplettlösungen.<br />
SAUER BIBUS blickt nach Aussage von Geschäftsführer Ralf<br />
Schrempp auf einen sehr erfolgreichen Jahresverlauf zurück.<br />
Nach dem Messeauftritt auf der Bauma mit vielen Besuchern<br />
und perspektivreichen Gesprächen, folgten im Mai die<br />
Feierlichkeiten zum 25-jährigen Firmenjubiläum. Anlässlich der<br />
zweitägigen Veranstaltung konnte SAUER BIBUS zahlreiche Kunden<br />
aus dem In- und Ausland sowie Gäste aus Medien, Wirtschaft<br />
und Politik begrüßen. Die Feierlichkeiten wurden von der Botschaft<br />
„Die Welt der hydrostatischen Antriebstechnik“ getragen. Dabei<br />
standen auch innovative Kundenmaschinen mit neuester Antriebstechnologie<br />
im Mittelpunkt der Präsentation.<br />
DIE AGRITECHNICA ALS WICHTIGSTE MESSE<br />
Das nächste Ereignis für SAUER BIBUS ist der Messeauftritt auf der<br />
Agritechnica. Mit der internationalen Positionierung „Solution<br />
Provider for your Systems“ werden Systeme aus Fahrpumpen und<br />
Fahrmotoren, Anzeigeinstrumenten, Software, Ventiltechnik und<br />
Eigenentwicklungen präsentiert, die sich aus den Kompetenzfeldern<br />
Drive, Work und Control zusammensetzen. Auf dieser Grundlage<br />
entstehen Lösungen, die immer individuell auf den jeweiligen<br />
Kunden und seine Anwendung abgestimmt werden. SAUER BIBUS<br />
kombiniert dafür die Bereiche Mechanik, Hydraulik, Elektrik und<br />
Elektronik und greift hier auf ein eigenes Entwicklungsteam zurück.<br />
Intensive, langjährige und von hohem Vertrauen geprägte Technologie-Partnerschaften<br />
mit führenden Marken werden ergänzt durch<br />
ein internationales Servicenetzwerk.<br />
Anlässlich der diesjährigen „Systems & Components“ der<br />
Agritechnica zeigt SAUER BIBUS eine Auswahl an Elektromotorentechnologien<br />
für diverse Kundenanforderungen, Displays mit modernster<br />
Kommunikationsschnittstelle und Getriebetechnologien.<br />
BERATUNG DURCH FACHPERSONAL<br />
Auf dem Messestand von SAUER BIBUS sind an allen Messetagen<br />
qualifizierte Mitarbeiter präsent, um interessierte<br />
26 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong>
Editron mit Umrichter<br />
Fachbesucher markenübergreifend zu<br />
beraten. So können sogar direkt vor Ort<br />
Lösungen für ein kundenspezifisches<br />
Gesamtsystem aufgezeigt werden, das sich<br />
aus der Software (Control) sowie den<br />
Bereichen Fahren (Drive) und Arbeiten<br />
(Work) zusammensetzt.<br />
Darüber hinaus ist SAUER BIBUS auch<br />
gerne Dialogpartner für seine Kunden, um<br />
Themen und Herausforderungen wie<br />
Fahrer-Assistenzsysteme, Energiemanagement,<br />
Smart Farming oder Predictive<br />
Maintenance zu besprechen, mit denen<br />
sich das Unternehmen täglich beschäftigt.<br />
Wer sich also für die Vielfalt an landwirtschaftlichen<br />
Systemlösungen mit praktischen<br />
Beispielen interessiert, ist auf dem<br />
Messestand von SAUER BIBUS herzlich<br />
willkommen.<br />
SAUER BIBUS auf der Agritechnica: Halle 16, Stand C 14<br />
Fotos: SAUER BIBUS<br />
www.sauerbibus.de<br />
DIE POSITIONIERUNG AUF DER MESSE ALS DER<br />
SOLUTION PROVIDER ENTSPRICHT UNSEREM<br />
SELBSTVERSTÄNDNIS, MIT HOHER KUNDEN-<br />
ORIENTIERUNG INNOVATIVE SYSTEMLÖSUNGEN<br />
ZU ENTWICKELN, DIE IMMER ECHTE MEHRWERTE<br />
FÜR UNSERE KUNDEN GENERIEREN<br />
Ralf Schrempp, Geschäftsführer<br />
SAUER BIBUS GmbH<br />
PRODUKTE AUF<br />
DEM MESSESTAND:<br />
n COMPACT DRIVE<br />
n MODUL DRIVE<br />
n ECO Motion Control<br />
n Summierungsgetriebe<br />
mit Abschaltungen<br />
n Leistungsverzweigtes<br />
Getriebe<br />
n Ventiltechnik mit<br />
Bus-Schnittstelle<br />
n Sensortechnik<br />
n und viele weitere<br />
Systemlösungen...
SPECIAL / AGRITECHNICA<br />
SYSTEMLÖSUNGEN<br />
PARADIGMENWECHSEL IN DER<br />
ENTWICKLUNG VON GÜLLEWAGEN<br />
Mit einem revolutionären Konzept brechen<br />
Bucher Hydraulics und die Jetter AG mit<br />
traditionellen Entwicklungsabläufen und bieten<br />
OEMs kundenspezifisch entwickelte<br />
Hydrauliksysteme für Güllewagen in bis dato<br />
unerreichter Schnelligkeit.<br />
Precision Farming gilt gemeinhin als Königsweg für eine<br />
zielgerichtete Bearbeitung landwirtschaftlicher Nutzflächen.<br />
Für die Fahrzeug- und Anbaugeräte-Hersteller bedeutet<br />
Precision Farming aber auch eine stark zunehmende Anzahl<br />
an elektronischen Komponenten, die Integration neuer Sensortechnologien<br />
und eine höhere Varianten- und Funktionsvielfalt in ihrem<br />
Fahrzeugprogramm. Besonders Güllewagen, sowohl als „Selbstfahrer“<br />
als auch in gezogener Ausführung, stellen hinsichtlich der<br />
Entwicklungskosten und Entwicklungszeit eine große Herausforderung<br />
dar, denn es gilt eine Vielzahl an möglichen Fahrwerks-,<br />
Lenksystem- und Güllefassoptionen sowie unterschiedliche Verteilgeräte<br />
zu berücksichtigen. Als Damoklesschwert über der Branche<br />
schwebt zusätzlich die Nitrat-Richtlinie 91/676/EWG zum<br />
Grundwasserschutz und deren deutsche Umsetzung in Form der<br />
Düngeverordnung DüV. Wie lange es lediglich bei einer verschärften<br />
Dokumentationspflicht und Düngebedarfsermittlung sowie länge-<br />
ren Sperrfristen bleibt, ist ungewiss. Die Branche steht also vor der<br />
Herausforderung, bei einer zunehmenden Variantenvielfalt an Subsystemen<br />
für Güllewagen auch auf gesetzliche Verordnungen schnell<br />
reagieren zu können. Deutlich kürzere Entwicklungszyklen für die<br />
Hydrauliksysteme und deren Steuerung sowie Nachrüstlösungen<br />
sind für die Güllewagen-Hersteller aktuell von großer Bedeutung.<br />
GENERISCH MODULARE ENTWICKLUNG<br />
Der Lösungsansatz von Bucher Hydraulics und der Jetter AG<br />
besteht darin, den „seriell“ ablaufenden Entwicklungsprozess,<br />
beginnend mit Lasten- und Pflichtenheft, Projektierung, Engineering,<br />
Prototypenbeschaffung, Testphase und Erstbemusterung<br />
gänzlich aufzulösen: Die Entwicklung der Systemlösung wurde<br />
Hardware- und Software-seitig in viele Einzellösungen modular<br />
aufgeteilt – unter Berücksichtigung aller gängigen Varianten und<br />
Technologien am Markt. Ein interdisziplinäres Team aus Bucherund<br />
Jetter-Ingenieuren definierte hierzu über 40 hydraulische<br />
Teilfunktionen für den Güllewagen. Jeder Teilfunktion, z. B.<br />
Saugschlauch, wurden die entsprechenden Varianten (z.B. mehrgelenkiger<br />
Saugarm) zugewiesen und jede dieser Varianten für<br />
sich Hardware- wie Software-seitig entwickelt und getestet. Allein<br />
in den Quellcode für alle Optionen investierte man gut 1,5 Mannjahre.<br />
Rund 1 400 Parameter enthält die „generische Systemlösung<br />
Güllewagen“. Jedes konkrete Gesamtsystem für einen bestimmten<br />
Güllewagen besteht nun aus einer Kombination von ausgewählten<br />
und im Vorfeld getesteten und optimierten Subsystemen.<br />
Autoren: Andreas Scharf, Technischer Vertrieb,<br />
Jetter AG, Ludwigsburg,Oliver Gehringer,<br />
Technischer Vertrieb, Bucher Hydraulics, Klettgau<br />
28 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong>
SYSTEMLÖSUNGEN<br />
01 Mit dem Hydraulikventil LVS lassen sich auch bisher schwierig<br />
zu beherrschende Regelungen für Anbaugeräte realisieren.<br />
POINTIERT<br />
KUNDENSPEZIFISCHE KOMPLETTSYSTEME<br />
HYDRAULIK, SENSORIK, STEUERUNG,<br />
DISPLAY, U.V.M. INKLUSIVE<br />
MAXIMALE SPEED-TO-MARKET<br />
HYDRAULIK FÜR ALLE EVENTUALITÄTEN<br />
Bucher Hydraulics verfügt für eine modular aufgebaute Konfiguration<br />
des Hydrauliksystems von Haus aus über das passende Portfolio, denn<br />
die Steuerblöcke sind in Sandwichbauweise konzipiert. Mit bis zu 22<br />
Segmenten können alle Funktionen in einen Block integriert werden.<br />
Alternativ besteht die Möglichkeit, die Funktionen auf mehrere Blöcke<br />
zu verteilen z. B. an Deichsel, Verteiler oder Saugausleger. Die<br />
güllewagenspezifischen Funktionsventile sind ebenfalls in Sandwichbauweise<br />
ausgeführt. Deren Lastunabhängigkeit ist durch die jeweils<br />
dem Proportional-Wegeventil nachgeschaltete Druckwaage (Flowsharing-Prinzip)<br />
gewährleistet. Für spezielle Funktionen im Bereich<br />
Lenkung, Fahrwerk, Hubwerk, Top-Zylinder usw. ist eine sehr große<br />
WIR HABEN ISAAC NEWTON ALS VOR-<br />
BILD GENOMMEN UND DAS KOMPLEXE<br />
PROBLEM SYSTEMATISCH IN KLEINE,<br />
GUT LÖSBARE TEILPROBLEME ZERLEGT<br />
UND WIEDER ZUR GESAMTLÖSUNG<br />
ZUSAMMENGEFÜHRT<br />
Auswahl an Ventilen verfügbar, die in verschiedenster Form modular<br />
in Eingangssegmenten oder Zwischensegmenten kombiniert werden<br />
können. Die Proportionalventile z. B. für die Lenkung oder für die Regelung<br />
der Ausbringmenge können im Block beliebig kombiniert werden.<br />
Es ist also keine Priorität bei der Anordnung der Ventile zu beachten.<br />
Das erleichtert das Variantenmanagement wesentlich. Systemlösungen<br />
mit nachgeschalteten Druckwaagen verhindern, dass Subsysteme<br />
bei Unterversorgung stehen bleiben. Damit wird ein<br />
störungsfreies, konti-nuierliches Arbeiten auch in kritischen Bereichen<br />
wie am Vorgewende oder beim Befüllen des Güllefasses sichergestellt.<br />
Für die Entwicklung der „generischen Systemlösung Gülle wagen“<br />
konzentrierte sich Bucher Hydraulics vor allem auf eine optimierte<br />
Ansteuerung der Ventile durch die Jetter-Elektronik.<br />
robust<br />
kompakt<br />
sicher<br />
Die ‚heavy-duty‘-Lösung für anspruchsvolle Anwendungen. Doppelt<br />
abgefedertes Glas gegen Erschütterungen. Zum Gehäuse durch<br />
integrierten Formring abgedichtet. Schon ab M <strong>10</strong>x1!<br />
HN OSG | ÖLSCHAUGLAS<br />
Unsere Lösung für den<br />
anspruchsvollen Getriebebau<br />
It’s our turn.<br />
heinrichs.de
SYSTEMLÖSUNGEN<br />
02<br />
UND DER KABELBAUM?<br />
SPECIAL / AGRITECHNICA<br />
03<br />
04<br />
LASTENHEFT ADE<br />
Der besondere Clou der generischen<br />
Systemlösung: Sämtliche hydraulische und<br />
elektrische Teilfunktionen können vom<br />
Kunden selbst in einem Konfigurationsfile<br />
(Textfile) ausgewählt werden. Alle Teilfunktionen<br />
sind vorprogrammiert und die<br />
Kunden stellen nur das Konfigurationsfile<br />
für ihr Fahrzeug bzw. Anbaugerät<br />
zusammen. Alle marktüblichen Befüll- und<br />
Andocksysteme, Pumpen- und Verteilsysteme,<br />
sogar der NIR-Sensor und die<br />
Piadin-Zumischung sind als Optionen<br />
hinterlegt und parametrierbar. Aus dem<br />
Konfigurationsfile wird die Visualisierungssoftware<br />
für das ISOBUS-Terminal und<br />
ebenso die Steuerungssoftware konfiguriert.<br />
Für die Visualisierung der Teilfunktionen<br />
war die Maxime, selbsterklärende<br />
Piktogramme zu verwenden und durch<br />
02 Auftragsdaten werden vom<br />
Farmmanagementsystem per USB-Stick<br />
oder Telemetrie auf den Task Controller<br />
zur Implement-ECU JCM-501 übertragen.<br />
03 Alle aktiven Funktionen auf einen<br />
Blick – die Visualisierung am Terminal<br />
04 Neue Sensortechnologien werden<br />
als weitere Option in das Konfigurationsfile<br />
aufgenommen. Software-Updates<br />
lassen sich mittels USB-Stick übertragen.<br />
relevante Daten, wie beispielsweise die Teilbreite<br />
des Injectors, den Füllstand des<br />
Güllefasses oder die Höhe des Hubwerks<br />
etc. zu ergänzen. Individuelle Gestaltungsmöglichkeiten<br />
des Displays sind über frei<br />
konfigurierbare Softkeys möglich. Auch dies<br />
wird in dem Konfigurationsfile definiert.<br />
Sämtliche Precision Farming-Funktionen<br />
auf Basis des ISOBUS, wie Virtual Terminal,<br />
die Einbindung einer Schlepper-ECU, ein<br />
frei konfigurierbarer Joystick, Task Controller<br />
BAS, die teil flächenspezifische Ausbringung<br />
mittels Task Controller Section Control<br />
und Task Controller Geo sind „an Bord“. Besonders<br />
wichtig für Lohnunternehmer ist<br />
die ebenfalls integrierte Benutzerverwaltung.<br />
Die geladenen Aufträge aus dem Task<br />
Controller lassen sich so dem jeweiligen<br />
Fahrer zuornen. Die Auftragsdaten können<br />
über Telemetrie oder über einen USB-Stick<br />
an den Task Controller übertragen werden.<br />
Jeder Ventilblock wird über einen I/O-Knoten<br />
angesteuert und die Daten via CANOPEN von<br />
I/O-Knoten zu I/O-Knoten „durchgeschleift“.<br />
Der klassische Kabelbaum ist für ein derart frei<br />
konfigurierbares System mit seinen zahlreichen<br />
Optionen keine praktikable Lösung.<br />
Mit einer Zentralelektrik und Kabelverteilern<br />
wird eine flexible und plug-and-play-fertige<br />
Verkabelung mit hochwertigen Steckersystemen<br />
angeboten (Kabelverteiler: IP67<br />
ungesteckt, IP69K gesteckt; Zentralelektrik mit<br />
Kabelverschraubungen: IP65).<br />
Bei der Inbetriebnahme ermöglicht ein<br />
Eingangs- und Ausgangstest am Terminal<br />
die Überprüfung der Verkabelung, Steckverbindungen,<br />
Sensoren und Schalter. Bei einer<br />
Störung im Feld erleichtert eine integrierte<br />
Diagnose, elektrische Fehler wie beispielsweise<br />
Kabelbruch, eine fehlerhafte Steckverbindung<br />
und Kurzschluss zu lokalisieren.<br />
NEUE SENSORTECHNOLOGIEN:<br />
NUR EINE WEITERE OPTION<br />
Die Ermittlung der Gülle-Dosierung über<br />
Nährstoffmengen ist neuerdings in einigen<br />
Bundesländern auch mit einem NIR-Sensor<br />
zugelassen. Der NIR-Sensor ist über<br />
CAN mit dem Controller verbunden und<br />
liefert die Nitrat-, Phosphat und Kalium-<br />
Anteile in der Gülle. Die korrekte Ausbringmenge<br />
wird mit Hilfe des gemessenen<br />
Stickstoff-Wertes in der Gülle geregelt und<br />
die Phosphat- und Kalium-Werte während<br />
der Ausbringung (georeferenziert) im Task-<br />
Controller aufgezeichnet.<br />
Für den OEM bedeutet die generische<br />
Güllewagen-Systemlösung einen Umbruch<br />
in der Entwicklung und Kommunikation mit<br />
seinem Hydraulik- bzw. Steuerungslieferanten.<br />
Am Anfang steht nicht mehr die mitunter<br />
mühsame Erarbeitung eines Lastenheftes,<br />
sondern ein Konfigurationswerkzeug<br />
für die Hard- und Software, das alle wichtigen<br />
Funktionen des Güllewagens abdeckt.<br />
Der OEM kann sich auf die Platzierung der<br />
Hydraulik-Komponenten und deren Verrohrung,<br />
den Anschluss der Zentralelektrik,<br />
und die Verbindung der I/O-Knoten,<br />
Sensoren und Schalter konzentrieren. Die<br />
plug-and-play-fertigen Kabel sind Lieferumfang<br />
des Systems. Zukünftige Sensor-<br />
Technologien werden als neue Option in<br />
das betreffende Modul in die Steuerungssoftware<br />
und Visualisierung implementiert.<br />
Auf diese Weise wurden bereits der NIR-Sensor<br />
und die Piadin-Zumischung aufgenommen.<br />
Künftigen Verschärfungen der Düngeverordnung<br />
können OEMs nun gelassen<br />
entgegentreten.<br />
Bucher Hydraulics auf der Agritechnica: Halle 17, Stand E 17<br />
www.bucherhydraulics.com<br />
30 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong>
LEICHTE, FLACHE KOMPAKTSCHLITTEN<br />
Die überarbeiteten Kompaktschlitten<br />
MXQ-Z von SMC sind für präzise<br />
Anwendungen mit wenig Platz<br />
konzipiert. Mit Zusatzoptionen lassen<br />
sie sich auf individuelle Anforderungen<br />
zuschneiden. Die neuen Modelle sind<br />
leichter und flacher als ihre Vorgänger.<br />
Das kompakte Design mit einem<br />
niedrigen Lastschwerpunkt schützt die<br />
Führungen vor zu hohen Belastungen.<br />
So können tragende Achsen kleiner<br />
dimensioniert oder Zykluszeiten<br />
optimiert werden. Die Konstruktion mit durchgehender Kolbenstange lässt höhere Aus- und<br />
Einfahrkräfte zu und sorgt für ein gleichmäßiges Betriebsverhalten. Betriebssicherheit und<br />
Funktionsqualität sind durch Hubbegrenzungsoptionen steigerbar.<br />
www.smc.de<br />
Ekomat.indd 1 07.11.2012 07:49:19<br />
MODULARES ZYLINDER-<br />
WEGMESSSYSTEM<br />
Etabliert als Spezialist für<br />
hochwertige Produkte aus den<br />
Bereichen Mobilhydraulik und<br />
stationärer Hydraulik bietet die<br />
Hydraulik Nord Group die<br />
optimal passende Lösung. Zur<br />
Gruppe gehören die KMF<br />
Kemptener Maschinenfabrik<br />
GmbH, die Hydraulik Nord<br />
Technologies GmbH, Andreas<br />
Lupold Hydrotechnik GmbH, die<br />
Hydraulik Schwerin GmbH und<br />
die Litronic Steuer- und<br />
Regeltechnik GmbH. In den<br />
Firmen werden u.a. hochpräzise<br />
Komponenten für Innenzahnrad-<br />
und Flügelzellenpumpen,<br />
Hydraulikzylinder, Pumpenregelventile,<br />
kompakthydraulische<br />
Komplettlösungen, Steuerblöcke,<br />
sowie passende Automationssysteme<br />
für stationäre<br />
Anlagen entwickelt und<br />
produziert. Dazu kommen<br />
umfangreiche Serviceleistungen<br />
im Hydrauliksektor.<br />
Als Produktneuheit hat die<br />
Hydraulik Nord Group das<br />
innovative Wegmesssystem<br />
MaRS (Magnetic Responsive<br />
Sensor) in modularer Bauweise<br />
für Hydraulikzylinder entwickelt.<br />
Präzise und sicher ermöglicht es<br />
die Positionsbestimmung bei<br />
allen gängigen Zylinderbauformen,<br />
so auch für Gleichlaufzylinder,<br />
welche u.a. für<br />
elektrohydraulische Lenksysteme<br />
eingesetzt werden können.<br />
Hydraulik Nord wird auf der<br />
Agritechnica in Halle 16 am<br />
Stand A11 zu finden sein.<br />
www.hn-group.com
DRUCKSCHALTER<br />
SUCO ERHÖHT BERSTDRUCK<br />
MECHANISCHER DRUCKSCHALTER<br />
Durch die kontinuierliche Optimierung und<br />
Kontrolle der Prozesse und Komponenten ist es<br />
dem Unternehmen Suco gelungen, die bereits<br />
hohe Überdruckfestigkeit seiner mechanischen<br />
Druckschalter noch zu steigern. Dies wurde unter<br />
anderem im Rahmen eines dynamischen<br />
Druckwechseltest durch ein externes,<br />
unabhängiges Prüflabor bestätigt.<br />
Die mechanischen Druckschalter der Suco Robert Scheuffele<br />
GmbH & Co. KG aus Bietigheim-Bissingen sind in allen<br />
Industriebereichen vertreten, in denen hydraulischer<br />
oder pneumatischer Druck zuverlässig und sicher gemessen,<br />
überwacht und geregelt werden muss. Neben der Variantenvielfalt,<br />
der Temperaturbeständigkeit (NBR-Membrane bis<br />
-40 °C, FFKM bis 120 °C) zählen vor allem die Langlebigkeit und<br />
Überdrucksicherheit zu den Merkmalen der mechanischen<br />
Druckschalter „Made in Germany“.<br />
Ein unabhängiges Prüflabor testete im Rahmen der dynamischen<br />
Druckwechselprüfung eine repräsentative Auswahl an mechanischen<br />
Membran- und Kolbendruckschaltern aus dem Hause Suco.<br />
Basierend auf den Versuchsergebnissen ist festzustellen, dass bei<br />
allen getesteten Druckschaltern die überdurchschnittlich hohen<br />
Werte der Überdruckfestigkeit bestätigt werden konnten. Doch Bevor<br />
auf die Ergebnisse der Versuchsreihe näher eingegangen wird,<br />
gilt es einige Begrifflichkeiten zu definieren.<br />
hat Suco für seine Druckschalter die Überdrucksicherheit definiert,<br />
in welcher der Druckschalter seine Funktionsfähigkeit und Dichtheit<br />
beibehält.<br />
Den Druckschaltern sind hinsichtlich der Druckbelastung physikalische<br />
Grenzen gesetzt, d.h. wird die Druckbelastung zu groß,<br />
kann der Druckschalter beschädigt oder zerstört werden. Der Berstdruck<br />
definiert diese Grenze. Das Überschreiten dieser Grenze<br />
stellt ein erhebliches Sicherheitsrisiko für Mensch, Maschine und<br />
Umwelt dar.<br />
Grundsätzlich sind die spezifizierten Angaben für die Überdrucksicherheit<br />
und den Berstdruck statische Werte. Nach „Stand der<br />
Technik“ ist der zulässige dynamische Druck 30 bis 50 Prozent unterhalb<br />
des statischen Drucks anzusetzen.<br />
ERGEBNISSE DES DYNAMISCHEN<br />
DRUCKWECHSELTESTS<br />
Das Unternehmen Suco führt regelmäßig fertigungsbegleitende<br />
Prüfungen seiner Produkte im hauseigenen Versuchslabor durch.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
DRUCKÄNDERUNGSRATE, STATISCHER<br />
UND DYNAMISCHER DRUCK<br />
Prinzipiell unterscheidet man innerhalb eines hydraulischen oder<br />
pneumatischen Systems zwischen dem statischen und dem dynamischen<br />
Druck. Der statische Druck beschreibt den Druck, den<br />
eine ruhende Flüssigkeit oder ein ruhendes Gas auf einen Gegenstand<br />
(z.B. Membrane des Druckschalters) ausübt. Ändert sich<br />
der Druck über die Zeit spricht man von einem dynamischen<br />
Druck.<br />
Die Druckänderungsrate (Druckanstieg/-abfall) kennzeichnet<br />
den Druckverlauf über Zeit für den ansteigenden bzw. fallenden<br />
Druck. Die Druckänderungsrate wird in bar/s oder bar/ms angegeben.<br />
Suco betrachtet Druckänderungsraten kleiner <strong>10</strong>0 bar/s –<br />
man spricht auch vom quasi-statischen Betrieb – noch als statischen<br />
Druck.<br />
ÜBERDRUCK(-SICHERHEIT)<br />
Jeder Druckschalter ist je nach Bauart und Materialauslegung für<br />
einen bestimmten Druckbereich konzipiert. Treten beim Betrieb<br />
bzw. im System Drücke oberhalb dieses definierten Druckbereichs<br />
auf, spricht man von einem Überdruck. Um den bestmöglichen<br />
Druckschalter für den jeweiligen Einsatzfall auswählen zu können,<br />
32 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong>
DRUCKSCHALTER<br />
POINTIERT<br />
BERSTDRUCK DEFINIERT GRENZE<br />
DES ÜBERDRUCKS<br />
SUCO FÜHRT REGELMÄSSIG<br />
DRUCKBELASTUNGSPRÜFUNGEN DURCH<br />
UNABHÄNGIGES PRÜFLABOR TESTET<br />
SUCO-DRUCKSCHALTER<br />
ALLE DRUCKSCHALTER WEISEN HOHE<br />
ÜBERDRUCKFESTIGKEIT AUF<br />
Neben der Simulation extremer Umweltbedingungen durch Temperatur-,<br />
Vibrations- und Korrosionstests werden kontinuierlich<br />
statische und dynamische Druckbelastungsprüfungen durchgeführt.<br />
Der statische Berstdruck wird mithilfe einer manuellen<br />
Druckprüfpumpe bestimmt, während die dynamische Überdruckfestigkeit<br />
auf einem Dauerlaufprüfstand mit Druckwechselraten bis<br />
max. 5 000 bar/s ermittelt wird.<br />
Um eine unabhängige Verifikation der Druckfestigkeit der mechanischen<br />
Druckschalter zu erhalten, hat Suco ein externes, unabhängiges<br />
Prüflabor für eine dynamische Druckwechselprüfung bis<br />
720 bar bei einer Druckänderungsrate von 1 000 bar/s beauftragt.<br />
Einige der repräsentativ getesteten Baureihen an mechanischen<br />
Membran- und Kolbendruckschaltern haben das gesamte Versuchsszenario<br />
mit insgesamt 1,5 Mio. Zyklen bei verschiedenen<br />
Druckstufen bis max. 720 bar ohne Ausfall absolviert. Basierend auf<br />
diesen Ergebnissen und den eigenen Messungen kann Suco für einige<br />
Baureihen die Werte für die statische Überdruckfestigkeit noch<br />
weiter ausdehnen. Darüber hinaus wird der Hersteller zukünftig für<br />
die mechanischen Druckschalter vom Typ SW24 und SW27 Werte<br />
für den statischen Berstdruck spezifizieren, welcher Werte bis zu<br />
1 000 bar erreicht.<br />
Im Bereich der <strong>Fluidtechnik</strong> liegt der durchschnittliche Berstdruck<br />
ca. 20 bis 30 Prozent über der Überdrucksicherheit. Mit Berstdruckwerten<br />
von bis zum 1,75-fachen der Überdrucksicherheit liegt<br />
Suco auch hier deutlich darüber.<br />
Foto/Grafik: Suco<br />
www.suco.de<br />
Im Berstdruck-Bereich wird die Druckbelastung zu groß −<br />
der Schalter kann zerstört werden<br />
<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong> 33
SCHLAUCH-ROHR-SCHELLEN<br />
VORMONTAGE VON ROHR- UND<br />
SCHLAUCHLEITUNGEN VEREINFACHT<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Eine der größten Herausforderungen bei der<br />
Montage von Rohr- und Schlauchleitungen stellt<br />
die Vormontage dar: Die klassischen Schlauch-<br />
Rohr-Schellen (SRS-Schellen), um die Rohr- und<br />
Schlauchleitungen zu fixieren, müssen<br />
gleichzeitig gehalten und mit Werkzeug montiert<br />
werden. Hier bietet die modular aufgebaute<br />
SRS-Paraschelle von HANSA-FLEX Abhilfe.<br />
Die SRS-Paraschelle lässt sich ohne Werkzeug vormontieren<br />
und bietet dank Systembauweise große Flexibilität.<br />
Dadurch vereinfacht sie die Vormontage – insbesondere<br />
bei parallel, überkopf oder in mehreren Ebenen verlaufenden<br />
Leitungen. Der Monteur legt hierfür das zu befestigende<br />
Element wie Rohr- oder Schlauchleitung in das untere Schellenteil.<br />
„Weil dieses außermittig geteilt ist, wird die Leitung vorgeklemmt<br />
und so fixiert – ganz ohne Werkzeug“, erklärt Burckhard<br />
Spille, Mitarbeiter der HANSA-FLEX Abteilung für Produkttechnik.<br />
„Anschließend kann die gesamte Leitungsführung nach und nach<br />
aufgebaut werden und abschließend mittels Schrauben final fixiert<br />
werden.“ Dieses Vorgehen spart in der Praxis nicht nur viel<br />
Zeit, sondern bedeutet zudem eine enorme Arbeitserleichterung,<br />
denn der Monteur muss die Leitungen nicht gleichzeitig halten, das<br />
obere Schellenteil anbringen und mit einer Schraube vorfixieren.<br />
Auch die verschiedenen Klemmhälften werden bei der Vormontage<br />
ganz ohne Werkzeug miteinander verbunden: Ein Stecksystem mit<br />
Rasthaken sorgt für provisorischen Halt und ist flexibel anpassbar.<br />
„Die Rasthaken lassen sich leicht wieder lösen, sodass Änderungen<br />
bei der Leitungsführung vor der finalen Montage einfach umgesetzt<br />
werden können“, fasst Spille zusammen. Bei Überkopfmontagen<br />
von parallelen Leitungen erhöht die Paraschelle zudem die<br />
Arbeitssicherheit. „Denn bislang sind herabfallende Einzelteile bei<br />
schwierigen Vormontagen, zum Beispiel an Baggerarmen oder im<br />
Anlagenbau, keine Seltenheit“, führt Spille aus.<br />
SYSTEMATISCH AUFGEBAUT<br />
Die Kombination mehrerer Leitungen mit unterschiedlichen<br />
Baugrößen ist dank des modularen Aufbaus der SRS-Paraschelle<br />
einfach realisierbar: Neben dem unteren und oberen Schellenteil<br />
gibt es Einlegeteile, die den Schellenkörper um eine<br />
Bau größe reduzieren. Dadurch können Leitungen mit unterschiedlichem<br />
Durchmesser mit derselben Mehrfachschelle<br />
fixiert werden. „Außerdem können Rohre und Schlauchleitungen<br />
in nur einer Schelle parallel geführt werden“, so Spille. Denn<br />
die Einlegeteile gibt es in zwei Ausführungen: geriefte für Rohre<br />
und glatte für Schlauchleitungen. „Diese Kombination war<br />
bislang nur mit Sonderschellen möglich.“ Beträgt der Unterschied<br />
zwischen den Leitungen mehr als eine Baugröße, muss<br />
34 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong>
SCHLAUCH-ROHR-SCHELLEN<br />
POINTIERT<br />
SRS-PARASCHELLE FIXIERT ROHR-<br />
UND SCHLAUCHLEITUNGEN<br />
02 Die SRS-Paraschelle kann<br />
auf DIN-Anschweißplatten und<br />
Trageschienen montiert werden.<br />
FLEXIBLE WERKZEUGFREIE MONTAGE<br />
PARALLELE FÜHRUNG MÖGLICH<br />
AUF DIN-ANSCHWEISSPLATTEN UND<br />
TRAGESCHIENEN MONTIERBAR<br />
01 Dank des modularen Aufbaus lassen sich<br />
Leitungen unterschiedlicher Baugrößen einfach<br />
kombinieren.<br />
wie bereits bei den klassischen SRS-Schellen eine neue Schellengröße<br />
verwendet werden. Für die Verbindung zwischen den<br />
Schellen verschiedener Baugrößen wird ein mittleres Schellenteil<br />
verwendet, das ebenfalls aufgesteckt wird.<br />
VIELFÄLTIGE EINSATZGEBIETE<br />
Die SRS-Paraschelle kann auf DIN-Anschweißplatten und Trageschienen<br />
montiert werden. Wird bei der Anwendung eine große<br />
Spannkraft benötigt, sorgt die abschließende Montage der DIN-<br />
Deckplatte für ausreichend Zugfestigkeit. Durch diese vielfältigen<br />
Montagemöglichkeiten eignet sich die SRS-Paraschelle für den<br />
Einsatz in zahlreichen Branchen, in denen hydraulische Systeme<br />
Verwendung finden. „Besonders interessant ist die SRS-Paraschelle<br />
für OEM und den After-Sales-Bereich“, erklärt Spille. „Die<br />
einfache Montage kombiniert mit der Systembauweise bietet<br />
zahlreiche Vorteile: Was früher zwei Monteure gemeinsam bearbeiten<br />
mussten, kann nun ein Monteur allein erledigen. Und das<br />
auch meist noch schneller.“ Dadurch reduzieren sich die Kosten<br />
für Montage-, Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten. Zudem<br />
kann die SRS-Paraschelle einfach auf bereits bestehende Systeme<br />
aufgebaut werden.<br />
AUS DER PRAXIS FÜR DIE PRAXIS<br />
Entstanden ist die Idee für die Paraschelle aus den Anforderungen<br />
der Praxis: „In einem ersten Schritt haben wir zusammen mit<br />
unserem Kunden, der Firma Grimme Landmaschinen GmbH in<br />
Damme, die Schwachstellen der bisher verwendeten SRS-<br />
Schellen analysiert und anhand dessen ein Anforderungsprofil<br />
entwickelt. Anhand dieser Anforderungen konstruierte die<br />
Internorm Kunststofftechnik GmbH die völlig neuartige modulare<br />
Schellenlösung. Zu Projektbeginn wurden für uns bei Internorm<br />
verschiedene Produktprototypen hergestellt. So konnten<br />
wir umfangreiche Funktionstests durchführen und das Produkt<br />
nach und nach immer weiter verbessern, bevor wir mit<br />
der Serienherstellung starten“, berichtet Spille.<br />
BIS ZUR SERIENREIFE<br />
Mit der Herstellung der SRS-Paraschelle betritt der Hydraulikspezialist<br />
Neuland: „Bislang haben wir noch keine Produkte<br />
im Bereich Spritzguss selbst hergestellt“, berichtet Spille.<br />
„Daher ist die Entwicklung von entsprechenden Werkzeugen<br />
für uns eine spannende Herausforderung.“ Unterstützt wird<br />
HANSA-FLEX bei dieser Aufgabe von der Internorm GmbH,<br />
die nicht nur ihr Know-how zur Verfügung stellt, sondern<br />
auch die Formen für die Serienherstellung fertigt und<br />
entwickelt hat. Nach knapp drei Jahren Entwicklung ist es<br />
dieses Jahr so weit: Die Paraschelle kommt auf den Markt.<br />
„Wir starten mit der Baugröße zwei, weitere Baugrößen sind<br />
bereits in Planung“, schließt Spille.<br />
www.hansa-flex.com<br />
<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong> 35
STEUERUNGEN UND REGELUNGEN<br />
IO-LINK<br />
FÜR PROPORTIONALVENTILE<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Steckerverstärker für Proportionalventile sind<br />
eine einfache und preiswerte Lösung zur<br />
Steuerung von einmagnetigen Ventilen. Typisch<br />
wird der Sollwert über ein analoges Signal<br />
0… <strong>10</strong> V oder 4… 20 mA vorgegeben. Die<br />
Parametrierung erfolgt direkt am Stecker oder<br />
über diverse Schnittstellen (z. B. USB). Diese<br />
Leistungsverstärker sind seit mehr als 30 Jahren<br />
weit verbreitet. Nun sind auch Produkte mit<br />
IO-Link-Schnittstelle verfügbar.<br />
IO-Link ist eine weltweit standardisierte Punkt-zu-Punkt-Kopplung<br />
(IEC 61131-9), um mit Sensoren und auch Aktoren zu<br />
kommunizieren. Die IO-Link Firmengemeinschaft hat zum Ziel,<br />
IO-Link als Technologie zu entwickeln und zu vermarkten.<br />
IO-Link ist herstellerübergreifend akzeptiert. Eine Vielzahl von<br />
Sensoren der verschiedensten Hersteller steht mittlerweile zur<br />
Verfügung. Im Bereich der Aktoren schreitet die Entwicklung<br />
deutlich langsamer voran. Dabei ist diese Schnittstelle ideal zur<br />
Ansteuerung von Proportionalventilen geeignet. Neben der sehr<br />
preiswerten Möglichkeit, sie zu implementieren, stehen folgende<br />
Vorteile für den Anwender im Vordergrund:<br />
n Digitale und störunempfindliche Schnittstelle,<br />
n einfache Verkabelung,<br />
nParametrierung direkt über die SPS (ohne zusätzliche Herstellersoftware),<br />
n automatische Parametrierung beim Gerätetausch,<br />
n Diagnose- und Istwert-Rückmeldungen,<br />
n galvanisch getrennte Versorgung zwischen IO-Link Schnittstelle<br />
und Leistungselektronik.<br />
Autor: Ulrich Walter, W.E.St. Elektronik GmbH, Niederkrüchten<br />
Im Zeitalter der Digitalisierung und von Industrie 4.0 ist der Übergang<br />
zur digitalen Schnittstelle nicht mehr aufzuhalten. IO-Link ist<br />
gegenüber den klassischen Feldbussen eine Punkt-zu-Punkt-<br />
Verbindung und kann daher analoge Schnittstellen ohne größeren<br />
Aufwand ersetzen.<br />
ERFAHRUNG ZAHLT SICH AUS<br />
Die IO-Link-Schnittstelle ist eine digitale Schnittstelle, die so<br />
einfach zu handhaben ist wie eine analoge. Somit ist die Implementierung<br />
in einen Steckerverstärker für Proportionalventile eigentlich<br />
nur eine logische Schlussfolgerung, wenn es da nicht ein paar<br />
kleinere technische Hürden gäbe.<br />
Der Platz in einem solchen Steckergehäuse ist sehr beschränkt,<br />
so dass es eine große Herausforderung ist, eine Elektronik hierfür<br />
zu entwickeln. Weiterhin sollte die Eigenerwärmung sehr gering<br />
sein und die beiden Spannungsversorgungen (Leistungsteil und<br />
IO-Link) sind galvanisch zu trennen. Da es sich bei einem solchen<br />
Verstärker um kein hochpreisiges Produkt handelt, sind gute Ideen<br />
gefragt. Die Entwickler der W.E.St. Elektronik GmbH konnten auf<br />
die Erfahrungen mit ihrem PAM-190-P mit analoger Schnittstelle<br />
hinsichtlich des grundsätzlichen Designs aufbauen. Bei der galvanischen<br />
Trennung sind die Ansteuerung des Leistungstransistors<br />
und die Messung des Magnetstroms zu berücksichtigen. Die galvanisch<br />
getrennte analoge Signalübertragung des Magnetstroms ist<br />
dabei aufwändig und teuer.<br />
POINTIERT<br />
IO-LINK-STECKERVERSTÄRKER<br />
EINFACHE IMPLEMENTIERUNG<br />
WICHTIGER SCHRITT IN RICHTUNG ...<br />
… DIGITALISIERUNG DER HYDRAULIK<br />
36 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong>
STEUERUNGEN UND REGELUNGEN<br />
Wie wurde dieses Problem gelöst? Der neue PAM-190-P-IO wurde<br />
mit zwei 32-Bit-Hochleistungsprozessoren ausgestattet, wodurch<br />
eine galvanische Trennung nur für digitale Signale notwendig<br />
wurde. Der erste Prozessor ist für die Kommunikation über die<br />
IO-Link Schnittstelle zuständig, der zweite Prozessor wird für die<br />
Magnetstromregelung und die Signalkonditionierung (Rampen,<br />
MIN-MAX, …) verwendet.<br />
Bei ausschließlicher Betrachtung der Rechenleistung der beiden<br />
Mikrocontroller erscheint dies vielleicht übertrieben. Vergleicht<br />
man aber die Schaltungskonzepte, so ist der Vorteil schnell zu<br />
erkennen. Weniger Komponenten bedeuteten weniger Bauteile, die<br />
ausfallen können (erkennbar durch einen sehr hohen MTTFd<br />
Wert). Weiterhin ist der Einsatz von zwei Mikrocontrollern mit<br />
Abstand das preiswertere Schaltungskonzept.<br />
IMPLEMENTIERUNG UND PARAMETRIERUNG<br />
Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch den modularen Ansatz und damit<br />
die Möglichkeit, die Kommunikationselektronik einfach und preiswert<br />
- als eigenständige Funktion - in verschiedene weitere Elektronikbaugruppen<br />
(sowohl eigene als auch fremde) zu implementieren.<br />
Der Einsatz ist genaugenommen vergleichbar mit dem des Standardsteckers<br />
(PAM-190-P), nur dass die analogen Signale durch<br />
digitale Signale ersetzt werden. Die Verkabelung muss nicht mehr<br />
abgeschirmt werden, wodurch sich ein weiterer Kostenvorteil<br />
ergibt. Die Arbeit mit vorkonfektionierten Kabeln und M12-Steckverbindern<br />
führt außerdem zu einer erheblichen Zeiteinsparung.<br />
Angesteuert werden mit diesem Stecker Druckventile, Drosselventile<br />
und auch Wegventile (dann mit zwei Steckern). Der Funktionsumfang<br />
ist auf hydraulische Anwendungen abgestimmt und<br />
bietet neben der Magnetstromregelung eine Rampenfunktion und<br />
die klassische MIN-MAX Einstellung. Die Endstufentechnik unterscheidet<br />
sich nicht von den Standard-Leistungsverstärkern aus<br />
dem Hause W.E.St. Elektronik.<br />
Im Konzept von IO-Link Geräten wird die Parametrierung mittels<br />
eines einheitlichen Tools realisiert, das die SPS-Hersteller zur<br />
Verfügung stellen. Dies ist häufig in die zugehörende Entwicklungsumgebung<br />
integriert. Dies unterscheidet sich erheblich von der<br />
bisherigen Vorgehensweise für Produkte der Steckerverstärker-<br />
Spezialisten (Parametrierung über das Programm WPC-300), denn<br />
Standardisierte Anschlussbelegung von Aktuatoren<br />
man hat sich nur noch mit der Technologie der PAM-190-P-IO zu<br />
beschäftigen und nicht mehr mit dem Thema Softwarebedienung,<br />
was ansonsten zusätzliche Einarbeitungszeit bedeuten würde.<br />
Mit dem IO-Link-Konzept kann jetzt ein Tool sowohl für die<br />
verschiedenen Sensoren als auch für den W.E.St.-Steckerverstärker<br />
verwendet werden. Die analogen Signale, die mit einem Multimeter<br />
gemessen werden können, fallen weg. Doch dadurch sind die<br />
typischen Störungen auf den analogen Signalen ebenfalls nicht mehr<br />
relevant. Mit Blick auf I4.0, die Digitalisierung und eine deutlich<br />
erweiterte Diagnostik ist dies der Weg in die Zukunft.<br />
AUSWIRKUNGEN AUF DIE HYDRAULIK<br />
Neben der Vielzahl von Sensoren mit IO-Link Schnittstelle können<br />
jetzt auch Proportionalventile über diese Schnittstelle angesteuert<br />
werden. Für ein hydraulisches Aggregat bedeutet dies eine einheitliche<br />
Schnittstelle, über die auch der Druck eingestellt werden<br />
kann.<br />
Durch das modulare Konzept sind weitere Entwicklungen,<br />
angefangen von einer Druckregelung bis hin zur Positioniersteuerung<br />
möglich. Auf jeden Fall ist diese Schnittstelle ein wichtiger<br />
Baustein mit Blick auf die Weiterentwicklung und die Digitalisierung<br />
moderner Systeme.<br />
www.w-e-st.de
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
ZYLINDER<br />
LINEARE ANTRIEBSLÖSUNGEN:<br />
WIRTSCHAFTLICHKEIT UND<br />
QUALITÄT IM EINKLANG<br />
38 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong>
ZYLINDER<br />
Ein umfangreiches Standardprogramm für<br />
Hydraulikzylinder ist die Grundlage. Und doch<br />
laufen etwa 70 % der von der Herbert Hänchen<br />
GmbH & Co. KG gefertigten Zylinder als<br />
Sonderzylinder, an denen teilweise<br />
umfangreiche konstruktive Veränderungen<br />
vorgenommen werden.<br />
Was wie ein Gegensatz scheint, ist Frucht einer seit dem<br />
ersten Hydraulikzylinder 1952 gewachsenen<br />
Kompetenz. Denn das systematisch modularisierte<br />
Standardprogramm ist das Rückgrat für eine<br />
effiziente und zeitnahe Sonderfertigung – selbst wenn umfangreiche<br />
Aufgaben für Konstruktion und Entwicklung anfallen. So hat<br />
Hänchen auf dem Markt der Anbieter von Hydraulikzylindern eine<br />
Sonderstellung, insbesondere auch für kostengünstige Lösungen<br />
bei Sonderzylindern.<br />
STANDARDZYLINDER<br />
Qualität war dabei schon immer ein Schlüssel zum Erfolg, seit das<br />
Unternehmen 1925 gegründet und nach dem Krieg in Ostfildern bei<br />
Stuttgart in der Antriebstechnik für Industrieanwendungen einen<br />
Neuanfang machte. Gerade in den letzten Jahren haben der<br />
web basierte Produktkonfigurator HäKo und das dahinter stehende<br />
Know-how für Konstruktion und Fertigung den Kunden eine nahezu<br />
unbegrenzte Produktauswahl ermöglicht. Dahinter steht ein<br />
System von Konstruktions- und Fertigungsmodulen, mit dem<br />
Hänchen seine Expertise zusammenfasst und verfügbar macht.<br />
Entscheidend sind Kenntnisse unterschiedlichster Einsatzumgebungen,<br />
branchenüblicher Belastungen und Zyklen sowie ein umfassendes<br />
Wissen, worauf es bei linearen Antriebslösungen im<br />
industriellen Bereich ankommt. Wo Aufträge im Rahmen dieses<br />
äußerst umfangreichen Standardprogramms über den HäKo<br />
erfolgen, ist keine Sonderkonstruktion notwendig.<br />
POINTIERT<br />
LIEFERANT VON SONDER- WIE<br />
SERIENZYLINDERN<br />
STANDARDISIERTE KONSTRUKTION<br />
HÄLT KOSTEN GERING…<br />
… UND QUALITÄT HOCH<br />
Wir bieten für jede Anforderung<br />
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Seit mehr als 40 Jahren konzipiert,gestaltet und<br />
fertigt Bonfigliolials führender Getriebehersteller<br />
maßgeschneiderte Antriebe für zahlreiche<br />
landwirtschaftliche Anwendungen wie Feldspritzen,<br />
Erntemaschinen, Futtermischer und Forstmaschinen.<br />
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von Bonfiglioli bei der Entwicklungvon Land- und<br />
Forstmaschinen. Wir unterstützen Sie zuverlässig und<br />
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die den Anforderungen Ihrer Kunden entsprechen.<br />
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Stand F34<br />
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ZYLINDER<br />
WICHTIGSTER SCHLÜSSEL<br />
IST UND BLEIBT DIE<br />
PASSENDE QUALITÄT<br />
Stefan Hänchen, Geschäftsführer<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
SONDERZYLINDER<br />
Das in der dritten Generation familiengeführte Unternehmen hat<br />
aus der Vergangenheit auch den Ruf als Sonderspezialist. So kommt<br />
es, dass viele Sonderzylinder mit einer Losgröße von eins bis drei in<br />
die Produktion gehen, die dann Jahre oder Jahrzehnte später wieder<br />
abgefragt werden. Durch die Modularisierung der Konstruktionsmakros<br />
für den HäKo lässt sich dennoch das Prototypenrisiko<br />
minimieren. Die Produktion ist eine sogenannte Werkstatt fertigung,<br />
welche die Einzelprodukte und Kleinserien prozessoptimiert und<br />
prozesssicher durchlaufen. „Der Kunde bekommt immer einen<br />
hochwertigen Zylinder, der reibungslos durch unsere<br />
standardisierten Fertigungsschritte läuft“, fasst Stefan Hänchen zusammen.<br />
Er ist Verkaufsleiter und zugleich einer der Geschäftsführer.<br />
SERIENZYLINDER<br />
Serien im eigentlichen Sinn beginnen mit einer Stückzahl von dreißig<br />
und umfassen einen Kolbendurchmesser bis 140 mm sowie<br />
einen Hub bis 1 000 mm. Auftraggeber sind häufig mittelständische<br />
Unternehmen mit industriellen Anwendungen. Hänchen ist oft<br />
schon seit Jahrzehnten Lieferant für namhafte Kunden wie etwa<br />
Husky. Der weltweit tätige Hersteller von Kunststoff-Spritzguss-<br />
Maschinen zeichnete den Hydraulik-Hersteller bereits mehrfach<br />
als „Supplier of the Year“ aus.<br />
Bei Anfragen zu Serienzylindern geht Hänchen ganzheitlich vor,<br />
um einen Zylinder mit optimiertem Preis-Leistungsverhältnis<br />
anzubieten. „Entscheidend ist für uns, dass Vertrieb, Entwicklung<br />
und Fertigung gemeinsam an einem Tisch das Projekt gestalten<br />
und verantworten,“ so der Geschäftsführer. Dieses Team definiert<br />
Materialien, Dichtungen und sonstige Ausprägungen für den<br />
speziellen Anwendungsfall und die Kundenanforderung. Nicht<br />
benötigte standardisierte Module entfallen oder werden durch<br />
Sonderkon struktionen ersetzt. Entsprechende Rahmenverträge<br />
mit Lieferanten und interne Prozesse werden für diese Serie<br />
optimiert, damit ein sicheres Produkt entsteht. Der Kunde kann<br />
seine Wünsche – aber auch Probleme und Schwierigkeiten – direkt<br />
einbringen und so definieren, was er braucht und was nicht. So<br />
lässt sich ein „over-engineering“ vermeiden. „Der Aufwand für<br />
Serien lohnt sich wegen der Stückzahl gerade, wenn Folgeaufträge<br />
vorgesehen sind“, so Hänchen.<br />
Der Kunde erhält einen Zylinder, der überraschend preiswert sein<br />
kann, weil er exakt auf seine Anwendung ausgelegt ist. Deshalb<br />
entstehen Kosten nur dort, wo eine Neukonstruktion einen<br />
Nutzen hat. Ansonsten stehen die Konstruktionsmakros zur<br />
Verfügung. Der erhöhte Aufwand in der Auslegungsphase rechnet<br />
sich, da sich über die regelmäßige Stückzahl und den fertigungsoptimierten<br />
Prozess die Herstellungskosten je Zylinder gering<br />
halten und somit die anfänglichen Entwicklungskosten nur einen<br />
geringen Anteil ausmachen. Durch kalkulierbare Stückzahlen<br />
lassen sich zeit- oder kostenintensive Produktelemente günstiger<br />
vorfertigen und die Logistik optimieren, was Preis und Lieferzeit<br />
positiv beeinflusst.<br />
SYSTEMATISCHE OPTIMIERUNG<br />
„Gute Qualität ist nicht zwangsläufig teuer“, unterstreicht der<br />
Verkaufsleiter. „Wir arbeiten kontinuierlich daran, die vorhandenen<br />
Strukturen und Produktionsstätten zu optimieren. Die letzte<br />
Wertanalyse 2017 hat beispielsweise zum Kauf neuer Maschinen<br />
geführt.“ Zusätzlich erfolgten eine Optimierung der Materialauswahl<br />
und des Lagers sowie eine bessere Verknüpfung der Standorte<br />
bei Stuttgart und in Oettingen. Optimierung darf aber auf keinen<br />
Fall auf Kosten der notwendigen Qualität gehen. Weiterhin produziert<br />
Hänchen wesentlich genauer als marktüblich und nutzt trotz<br />
des Mehraufwandes gehonte Laufflächen, um Langlebigkeit und<br />
minimale Reibung sicherzustellen. Dies gilt für Standard-, Sonderund<br />
Serienzylinder. „Qualität ist allerdings nur bedingt vom<br />
Aufwand abhängig“, so Stefan Hänchen. „Branchenkenntnisse und<br />
das Wissen um notwendige Features spielen ebenfalls eine<br />
entscheidende Rolle.“<br />
Bei der Frage nach Unternehmensvorteilen verweist der<br />
Verkaufsleiter auch auf Lieferzeit, die Stabilität eines nicht von<br />
Börsenkursen getriebenen Unternehmens ohne ständige Umstrukturierungen,<br />
die Möglichkeit eigener flexibler Zubehörteile sowie<br />
auf die herstellerunabhängige Integration von Sensorik und Ventilen<br />
sowie der von Hänchen entwickelten Klemmung Ratio-Clamp. Auch<br />
der Austausch von Zylindern aus der Eigenfertigung des Kunden ist<br />
eine Möglichkeit. Zum Schluss betont Hänchen noch einmal:<br />
„Wichtigster Schlüssel ist und bleibt die passende Qualität.“<br />
www.haenchen.de<br />
40 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong>
MARKTPLATZ<br />
IO-LINK ÖFFNET TÜR FÜR INDUSTRIE<br />
4.0-ANWENDUNGEN<br />
Die Feldbussysteme der Serie<br />
EX260 von SMC lassen sich<br />
ab sofort auch mit IO-Link-<br />
Technologie ausstatten.<br />
Damit sind sie bidirektional<br />
kommunikationsfähig. Die<br />
kompakt konzipierten<br />
Modelle können zudem beliebig<br />
viele Parameter der<br />
angeschlossenen Ventile an<br />
die übergeordnete Steuerungsebene<br />
weiterleiten. Die<br />
EX260 Feldbussysteme bieten 32 monostabilen und 16<br />
bistabilen Ventilspulen Platz. Aufgrund ihrer Breite von<br />
gerade einmal 28 mm je Einheit lassen sich schlanke<br />
Ventilinseln aufbauen. Für die reibungslose Kommunikation<br />
mit übergeordneten Feldbuseinheiten und SPS-Systemen<br />
steht die gesamte Bandbreite gängiger Feldbus- und<br />
Industrial-Ethernet-Protokolle zur Verfügung.<br />
www.smc.de<br />
DIESEL UND HYDRAULIK SCHONEND VERKUPPELN<br />
Bei von Dieselmotoren angetriebenen<br />
Hydraulikanlagen erlaubt die<br />
drehelastische Kupplung SGFlex-<br />
3FF eine sehr aggregatschonende<br />
Verbindung. Die Kupplung<br />
überträgt das Drehmoment über<br />
robuste, elastische Gelenkscheiben<br />
mit der Tenpu®-Fadentechnologie.<br />
Radiale, axiale und winkelige<br />
Fluchtungsungenauigkeiten<br />
werden durch die Elemente<br />
kompensiert und Vibrationen oder<br />
Lastspitzen gedämpft. Dies sorgt<br />
für einen ruhigeren, resonanzfreien<br />
Lauf, was sich positiv auf die Lebensdauer von z. B. Pumpen und<br />
Getrieben auswirkt. Der große Vorteil dieser Konstruktion ist es, dass die<br />
auftretenden Radialkräfte kaum Verspannung am Gleitlager der<br />
Hydraulikpumpe verursachen und somit Leckagen vermieden werden<br />
können. Die Kompaktkupplung SGFlex-3FF ist für Motorleistungen bis<br />
zu 250 kW erhältlich. Sie lässt sich leicht axial montieren und eignet<br />
sich auch als Ersatz.<br />
www.sgf.com<br />
FUNKTIONALE SICHERHEIT NACH SIL 2 UND PL D BESTÄTIGT<br />
Um den steigenden Anforderungen an die funktionale Sicherheit gerecht zu<br />
werden, hat AMO seine absoluten Längen- und Winkelmessgeräte nach EN ISO<br />
13849-1 sowie EN/IEC 61508 zertifizieren lassen. Damit sind die Geräte sowohl<br />
in Anwendungen bis PL d (Kategorie 3) als auch bis SIL 2 (Safety Integrity Level)<br />
einsetzbar. Von Vorteil sind verschiedene Diagnosemöglichkeiten, die automatische<br />
Inbetriebnahme oder eine schnelle Positionswertbildung. Das Sicherheitskonzept<br />
der Messgeräte basiert auf zwei unabhängigen, im Geber<br />
erzeugten Positionswerten und zusätzlichen Fehlerbits, die über eine bidirektionale<br />
EnDat 2.2- oder eine DRIVE-CLiQ-Schnittstelle an einen sicheren Master<br />
übertragen werden.<br />
www.amo.at<br />
HYDRAULIK FÜR WELTMARKTFÜHRER<br />
UND ALLE AUF DEM WEG ZUR SPITZE.<br />
HANNOVER, <strong>10</strong>.-16. NOVEMBER <strong>2019</strong><br />
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TRIES GmbH & Co. KG Hydraulik-Elemente · 89584 Ehingen · Röntgenstr. <strong>10</strong> · info@tries.de · www.tries.de
FILTRATION<br />
FILTRATION IN<br />
DER MOBILEN HYDRAULIK<br />
Autor: Robert Bieterman,<br />
Senior Application Engineer,<br />
Hydraulic Filtration bei Eaton<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Die Kontamination in Hydrauliksystemen stellt<br />
eine erhebliche Gefahr für die Effizienz und<br />
Produktivität Maschinen dar. Tatsächlich lassen<br />
sich mehr als 80 Prozent aller Hydraulikausfälle<br />
auf verunreinigte Fluide zurückführen. Hierin<br />
eingeschlossen sind Schlauch- und Armaturenfehler<br />
sowie Pumpen- und Ventilfehler.<br />
Zwischen der Fluidkontamination und der Komponentenlebensdauer<br />
besteht zweifelsohne eine direkte Korrelation.<br />
Tatsächlich ist diese Korrelation so stichhaltig, dass Erstausrüster<br />
(OEM) von Hydraulik- und Filtrationssystemen<br />
Tabellen veröffentlichen (Abb. 1), die zur Prognose der Auswirkungen<br />
einer unzureichenden Filtration herangezogen werden können.<br />
Es ist ebenfalls wichtig zu beachten, dass auf der Suche nach mehr<br />
Effizienz der Betriebsdruck und die Komponententoleranz<br />
zunehmen. Dementsprechend wächst auch die Menge an Schmutzpartikeln,<br />
die einem Hydrauliksystem schaden können.<br />
Obgleich sich Anwender industrieller Hydrauliksysteme schon<br />
länger mit diesem Thema beschäftigen, wird das Problem erst seit<br />
Kurzem in der mobilen Welt berücksichtigt, in der Wechselpatronen-Filter<br />
verwendet werden und in der die zeitbasierte Fluidpflege<br />
gängige Praxis ist. Doch keine dieser Technologien ermöglicht den<br />
Schutz, den mobile Hochleistungs-Hydrauliksysteme des 21. Jahrhunderts<br />
benötigen.<br />
DAS SZENARIO FÜR EINE ABSOLUTE FILTRATION<br />
Was mobile Hochleistungs-Hydrauliksysteme vom technischen<br />
Standpunkt gesehen benötigen, ist eine absolute Filtration, die sich<br />
nach einer als Beta Ratio bezeichneten Leistungsbewertung<br />
bestimmt, welche im Zuge des Multi-Pass Filter Performance Beta<br />
Tests (ISO 16889) ermittelt wird. Die Testergebnisse werden als<br />
Betaverhältnis in Bezug auf die Anzahl und Größe an Partikeln angegeben,<br />
die vor wie auch nach dem Testfilter gemessen werden.<br />
Moderne Hydrauliksysteme erfordern eine Filtration mit einem<br />
Betaverhältnis von 200 (Filtration von 99,5 Prozent der Schmutzpartikel)<br />
oder 1 000 (Filtration von 99,9 Prozent der Schmutzpartikel)<br />
zur Erreichung einer maximalen Betriebslebensdauer. Im<br />
Hinblick auf die Erzielung hydraulischer Reinheit ist das Betaverhältnis<br />
allerdings erst der Anfang.<br />
Andere wichtige Faktoren sind die Schmutzaufnahmekapazität der<br />
Filter, der Differenzdruck (Delta P) und die Betastabilität. Die Betastabilität<br />
ist die Eigenschaft eines Filterelements, in einem dynamischen<br />
Hydrauliksystem aus der realen Welt gute Leistungen zu erzielen und<br />
nicht nur in einem Labor. Aus praktischer Sicht sind Filterelemente<br />
üblicherweise die beste Option.<br />
Die heutzutage innovativsten Filterelemente greifen auf mehrere<br />
Lagen synthetischer Medien zurück, um die Leistung in allen Bereichen<br />
zu maximieren. Jede Filterlage erfüllt eine bestimmte Funkti<br />
POINTIERT<br />
80 PROZENT HYDRAULIKAUSFÄLLE<br />
DURCH VERUNREINIGTE FLUIDE<br />
MOBILE HOCHLEISTUNGS-HYDRAULIK<br />
BENÖTIGT ABSOLUTE FILTRATION<br />
MODERNE FILTERELEMENTE ARBEITEN<br />
MIT MEHREREN LAGEN<br />
FILTRATIONSSTRATEGIE DURCH<br />
FLUIDÜBERWACHUNG OPTIMIEREN<br />
42 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong>
FILTRATION<br />
on, welche die Filtrationsleistung, Schmutzaufnahmekapazität<br />
oder Betastabilität<br />
unterstützen kann. Filterelemente tragen<br />
außerdem dazu bei, den Fluidverlust, der<br />
bei jedem Wechsel von Wechselpatronen-<br />
Filter entsteht, drastisch zu reduzieren, und<br />
haben somit positive wirtschaftliche und<br />
ökologische Auswirkungen. Unter weiterer<br />
Berücksichtigung des verlängerten Komponentenlebens,<br />
das erwartungsgemäß aus<br />
einem ordnungsgemäß geschützten System<br />
resultiert, machen diese Faktoren die etwas<br />
höheren Kosten von Filterelementen<br />
wieder wett.<br />
Filterelemente sind im industriellen Anwendungsbereich<br />
der Hydraulik Standard.<br />
Da der Betriebsdruck und die Ausgefeiltheit<br />
der Komponenten in mobilen Umgebungen<br />
weiter ansteigen, werden diese Filter<br />
zudem großflächiger eingesetzt.<br />
MOBILE HERAUSFORDERUNGEN<br />
UND LÖSUNGEN<br />
Abbildung 1:<br />
Empfindlichste<br />
Systemkomponente<br />
PUMPEN<br />
Niederdruck unter 140<br />
bar (mäßige<br />
Bedingungen)<br />
ISO-Soll<br />
Levels<br />
Filter<br />
Micron<br />
Werte<br />
Mittlerer Druck 140 –<br />
2<strong>10</strong> bar (oder<br />
Niederdruck plus<br />
schwere Bedingungen) 1<br />
ISO-Soll<br />
Levels<br />
Filter<br />
Micron<br />
Werte<br />
Hoher Druck 2<strong>10</strong> bar<br />
und höher<br />
(oder mittlerer Druck<br />
plus schwere<br />
Bedingungen) 1<br />
ISO-Soll<br />
Levels<br />
Filter<br />
Micron<br />
Werte<br />
Außen-Zahnradpumpe 22/18/14 25 VG 20/16/13 <strong>10</strong> VG 20/16/13 <strong>10</strong> VG<br />
Flügelzellenpumpe 22/18/14 25 VG 20/16/13 <strong>10</strong> VG 20/16/13 6 VG<br />
Kolbenpumpe 20/16/13 <strong>10</strong> VG 20/16/13 6 VG 19/15/11 3 VG<br />
Variable Kolbenpumpe 20/16/13 6 VG 19/15/11 3 VG 18/14/<strong>10</strong> 3 VG<br />
VENTILE<br />
Rückschlagventil 22/18/14 25 VG 20/16/13 <strong>10</strong> VG 20/16/13 <strong>10</strong> VG<br />
Wegeventil (Magnet) 22/18/14 25 VG 20/16/13 <strong>10</strong> VG 20/16/13 <strong>10</strong> VG<br />
Durchflussregelventil 22/18/14 25 VG 20/16/13 <strong>10</strong> VG 20/16/13 <strong>10</strong> VG<br />
Einschraubventil 20/16/13 <strong>10</strong> VG 20/16/13 6 VG 19/15/11 3 VG<br />
Proportionalventil 19/15/11 3 VG 18/14/<strong>10</strong> 3 VG 17/13/9 3 VG<br />
Servoventil 18/14/<strong>10</strong> 3 VG 17/13/9 3 VG 16/12/8 3 VG<br />
ANTRIEBE<br />
Zylinder, Flügelrad-,<br />
Getriebemotoren<br />
23/19/15 25 VG 22/18/14 16 VG 20/16/13 6 VG<br />
Kolbenmotoren 20/16/13 <strong>10</strong> VG 20/16/13 6 VG 19/15/11 6 VG<br />
Hydrostatische Getriebe 19/15/11 6 VG 18/14/<strong>10</strong> 3 VG 17/13/9 3 VG<br />
TEST STÄNDE 15/11/7 1 VG 15/11/7 1 VG 15/11/7 1 VG<br />
SCHMIERÖLE<br />
Papiermaschinen-Öle 20/16/13 <strong>10</strong> VG NZ NZ NZ NZ<br />
Dampfturbinen-Öle 19/15/11 6 VG NZ NZ NZ NZ<br />
Diesel-Maschinen 20/16/13 <strong>10</strong> VG NZ NZ NZ NZ<br />
Mobiles Schaltgetriebe 20/16/13 <strong>10</strong> VG NZ NZ NZ NZ<br />
Industrie-Schaltgetriebe 19/15/11 6 VG NZ NZ NZ NZ<br />
Radiallager 19/15/11 6 VG NZ NZ NZ NZ<br />
Rollenlager 18/14/<strong>10</strong> 3 VG NZ NZ NZ NZ<br />
Kugellager 17/13/9 3 VG NZ NZ NZ NZ<br />
Richtlinien für das Bestimmen, Erreichen und Erhalten der Soll-Reinheitsklassen mit<br />
Hochleistungs-Filtration (Beta Ratio ≥ 200)<br />
1<br />
Schwere Bedingungen schließen ein: hohe Strömungsschübe, Druckspitzen, häufige Kaltstarts,<br />
extrem hohe Beanspruchung und Vorhandensein von Wasser; NZ = nicht zutreffend<br />
Die Aussage, dass der Installationsplatz bei<br />
Anwendungen im Bereich mobiler Geräte<br />
stark beeinträchtigt ist, entspricht der Wahrheit.<br />
Dieses Problem wird durch zusätzliche<br />
Komponenten, die für Diesel-Abgasnachbehandlungssysteme<br />
erforderlich sind, um die<br />
Einhaltung der globalen Emissionsstandards<br />
zu gewährleisten, weiter verschärft.<br />
Um den Flächenbedarf für die Filtration in<br />
mobilen Maschinen zu reduzieren, sollten<br />
Erstausrüster (OEM) für mobile Maschinen<br />
die Verwendung von Tankrücklauffiltern<br />
erwägen, die direkt in den Hydraulikbehälter<br />
integriert sind. Filteranbieter haben auf<br />
diese potentielle Lösung mit verschiedenen<br />
Konstruktionsentwürfen für diese Anwendung<br />
reagiert. Tatsächlich haben eine Reihe<br />
von Behälterherstellern vorinstallierte<br />
Varianten konstruiert. Eaton geht davon aus,<br />
dass die Nachfrage nach dieser Lösung<br />
steigen wird, da die globalen Emissionsstandards<br />
strenger werden.<br />
Ein bemerkenswertes Merkmal in Bezug<br />
auf Hydraulikfluide ist die Viskositätsverdickung<br />
bei geringen Temperaturen. Druckabfälle<br />
im gesamten Hydraulikkreislauf<br />
nehmen zu und es gibt Kaltstartprobleme.<br />
Darüber hinaus ist die Leistung geschmälert,<br />
bis das Fluid Betriebstemperatur<br />
erreicht hat. In Umgebungen mit geringen<br />
Temperaturen lassen sich Maschinen zwar<br />
oftmals starten, allerdings sind Beeinträchtigungen<br />
der Betriebsfunktion möglich.<br />
Wenn OEMs nach einer Lösung für dieses<br />
Problem suchen, kann ein größerer Filter<br />
installiert werden. Damit gehen jedoch<br />
gewisse Nachteile wie zusätzliche Kosten<br />
und sperrigere Systeme einher. Es wurde<br />
<strong>10</strong>.-16. November <strong>2019</strong>, Hannover<br />
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FILTRATION<br />
zudem festgestellt, dass es gängige Praxis ist, den Filter über ein<br />
Druckbegrenzungsventil zu umgehen, bis das Fluid die passende<br />
Temperatur erreicht hat. Dies sollte allerdings vermieden werden, da<br />
die Kontamination nach unten abfließt. Vom technischen Standpunkt<br />
aus wird die Verwendung eines Bypass-Ventils empfohlen,<br />
welches unfiltriertes Fluid zurück in den Behälter führt, um so die<br />
Verunreinigung des Systems mit kontaminiertem Fluid zu mindern.<br />
REALISTISCHE ZIELE<br />
Angesichts der modernen Filtrationstechnologie ist ein erreichbares<br />
Ziel für mobile Geräte die Reduktion der Fluidkontamination in<br />
einem solchen Maße zu realisieren, sodass die Verschmutzung im<br />
Laufe der vertretbaren voraussichtlichen Betriebslebensdauer der<br />
entsprechenden Komponente nicht mehr zu Fehlern von Systemkomponenten<br />
beiträgt. Um dies zu erreichen, ist die Festlegung<br />
eines angestrebten Reinheitsgrads erforderlich, welcher die spezifischen<br />
Betriebsanforderungen des Systems berücksichtigt.<br />
Der Reinheitsgrad ist ein äußerst spezifischer quantitativer Wert,<br />
der unter Anwendung eines Partikelzählungsverfahrens im Labor<br />
gemäß Norm ISO 4406:99 ermittelt wird. Das wichtige Ergebnis ist<br />
eine Reinheitsklasse, die aus drei Zahlen besteht (z. B. 17/14/12)<br />
und die Anzahl von Partikeln mit einer bestimmten Größe<br />
repräsentiert, welche in der Ölprobe gefunden wurden.<br />
Die oben erwähnten Tabellen zu Kontamination/Komponentenfehlern<br />
basieren auf dem Reinheitsgrad, der für die meisten<br />
kontaminationsempfindlichen Systemkomponenten angewandt<br />
wird. Fachkräfte im Bereich der Hydromechanik sollten diese<br />
Leitlinien zur Festlegung von angestrebten Reinheitsgraden für<br />
bestimmte Hydrauliksysteme verwenden.<br />
Sobald diese Reinheitsgrade festgelegt sind, besteht die einzige<br />
Möglichkeit festzustellen, ob die Ziele erreicht werden, darin, den<br />
Fluid-Zustand systematisch zu überwachen. Die traditionelle Lösung<br />
besteht darin, Proben zur Analyse an ein Labor zu schicken. Doch<br />
dies lässt sich im Zusammenhang mit mobilen Geräten nicht immer<br />
einfach bewerkstelligen. Die Filtration Division von Eaton bietet<br />
portable Laborkoffer-Lösungen („Lab-In-A-Suitcase“) an, die zur<br />
Vor-Ort-Überwachung der Fluidreinheit verwendet werden können.<br />
Eine vernünftige technische Vorgehensweise besteht darin, dass<br />
Anwender nur dann davon ausgehen sollten, dass reines Fluid in<br />
das System gelangt, wenn es bei der Zuführung filtriert wird. Ein<br />
Filterelement ist eines der kosteneffektivsten Werkzeuge, das zur<br />
Wartung von Hydrauliksystemen zur Verfügung steht. Die Kapitalrendite<br />
ist aufgrund der verlängerten Lebensdauer kostspieliger<br />
Komponenten mehr als lohnenswert.<br />
FAZIT<br />
Eine gut durchdachte und schlüssig angewandte Filtrationsstrategie,<br />
die auf modernen Filtrationssystemen mit Filterelementen gründet,<br />
in Kombination mit einer systematischen Fluidüberwachung, wird<br />
das Leben kritischer Hydraulikkomponenten verlängern. Sie wird<br />
die Produktivität und Betriebsverfügbarkeit von mobilen Geräten<br />
verbessern. Sie wird überdies die Lebens dauer von Hydraulikfluiden<br />
verlängern und die Kosten für die angemessene Entsorgung der<br />
verwendeten Fluide und Filterelemente reduzieren. Die Nichtberücksichtigung<br />
von Feinfiltrationserfordernissen wird zu<br />
Systemschäden führen und letztlich den Gewinn schmälern.<br />
www.eaton.de/filtration<br />
IMPRESSUM<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
erscheint <strong>2019</strong> im 63. Jahrgang, ISSN 0341-2660<br />
Redaktion<br />
FLUIDTECHNIK<br />
Chefredakteur: Peter Becker B. A.,<br />
Tel.: 06131/992-2<strong>10</strong>, E-Mail: p.becker@vfmz.de<br />
(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt)<br />
Redakteur: Dipl.-Ing. Manfred Weber (MW),<br />
Tel.: 06131/992-202, E-Mail: m.weber@vfmz.de<br />
Redaktionsassistenz: Melanie Lerch,<br />
Tel.: 06131/992-261, E-Mail: m.lerch@vfmz.de,<br />
Petra Weidt, Tel.: 06131/992-371, E-Mail: p.weidt@vfmz.de<br />
Doris Buchenau, Angelina Haas, Ulla Winter<br />
(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />
Herausgeber: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Katharina Schmitz,<br />
Institutsdirektorin,<br />
Tel: 0241/80-47701, Fax: 0241/80-647712,<br />
E-Mail: sc@ifas.rwth-aachen.de<br />
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Hubertus Murrenhoff,<br />
Tel.: 0241/80-477<strong>10</strong>, Fax: 0241/80-647712,<br />
E-Mail: mh@ifas.rwth-aachen.de<br />
ifas – Institut für fluidtechnische Antriebe und Systeme<br />
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52074 Aachen, Internet: www.ifas.rwth-aachen.de<br />
Organ: Organ des Forschungsfonds des Fachverbandes<br />
<strong>Fluidtechnik</strong> im VDMA<br />
Gestaltung<br />
Mario Wüst, Sonja Daniel, Anette Fröder,<br />
Anna Schätzlein,<br />
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44 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong>
MARKTPLATZ<br />
HYDRAULIKSYSTEME IM FOKUS<br />
Im Fokus des Messeauftritts stehen dieses Jahr leistungsstarke und<br />
robuste Aggregate und Zylinder und deren Kombination zu Hydrauliksystemen.<br />
Dabei nutzt das Unternehmen seine langjährige<br />
Erfahrung im Bereich Hydraulikzylinder und Aggregatebau und<br />
überträgt es auf den Bau von Hydrauliksystemen aus einer Hand. Ziel<br />
ist es, Schema Hydraulik langfristig als Hersteller und Anbieter von<br />
Komplettlösungen zu etablieren.Schema Hydraulik entwickelt und<br />
produziert seit über 30 Jahren Produkte aus der Hydraulik im eigenen<br />
Haus. Sowohl der Bereich Hydraulikzylinder als auch der Aggregatebau<br />
hat sich in den letzten Jahren immer mehr in Richtung kundenspezifische<br />
Anwendungen entwickelt. So ist Schema heute von der<br />
Planung über die Entwicklung bis hin zur Fertigung auf anwendungsspezifische<br />
Lösungen spezialisiert. „Es war nur ein logischer Schritt<br />
das langjährige technische Know-How unserer Mitarbeiter zu nutzen,<br />
um uns nicht nur als reinen Hersteller von Standardprodukten in<br />
hoher Stückzahl, sondern auch als Systemanbieter zu etablieren,“ sagt<br />
Martin Scheidl jun., Mitglied der Geschäftsführung bei Schema<br />
Hydraulik. „Durch die Kombination unserer hauseigenen Zylinderfertigung<br />
mit individuell entwickelten Aggregaten sichern wir qualitativ<br />
hochwertige, leistungsstarke und betriebsfertige Systemlösungen.“<br />
Neben den Hydrauliksystemen bleibt natürlich der große<br />
Betriebsbereich Standardprodukte weiter bestehen. Sowohl in der<br />
Zylinderproduktion als auch im Aggregatebau liefert Schema<br />
Hydraulik weiterhin fristgerecht und in gewohnt hochwertiger und<br />
robuster Qualität Produkte. Das Lagerprogramm mit mehr als<br />
20 000 Teilen sichert dabei die sofortige Verfügbarkeit von nicht nur<br />
verschiedenen Zylindern und Aggregaten, sondern auch Hydraulikschläuchen<br />
und ergänzenden Komponenten wie Pumpen, Ventile<br />
oder Verschraubungen.<br />
Auf der Agritechnica <strong>2019</strong> präsentiert sich Schema Hydraulik mit<br />
seinem gesamten Portfolio vom standardisierten Hydraulikzylinder,<br />
über Hydraulikkomponenten bis hin zum kundenspezifischen<br />
Aggregat, das sowohl auf technische Anforderungen und Bauraum<br />
angepasst wird als auch auf branchenspezifische Vorgaben.<br />
Dadurch ist Schema Hydraulik in der Lage maßgeschneiderte<br />
Zylinder und Aggregate nach Anforderungen zu liefern. Das<br />
Schema-Team besteht aus Ingenieuren, Technikern und Spezialisten<br />
im Anlagenbau mit langjähriger Erfahrung in Planung,<br />
Projektierung und Ausführung und bietet je nach Anforderung ein<br />
optimal abgestimmtes Konzept von Aggregaten und Zylindern.<br />
Schema Hydraulik auf der Agritechnica: Halle 17, Stand F36<br />
www.schema-hydraulik.com<br />
Gesamtwirkungsgrad vonbis zu 94 %:<br />
Die neue AX als Pumpe oder Motor<br />
Mechanischer Wirkungsgrad bis zu 99 %<br />
Sehr hoher Anlaufwirkungsgrad 99 %,<br />
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GeringePulsation<br />
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WeitereInformationen:<br />
www.bucherhydraulics.com/AX
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
ENERGIEEFFIZIENZ<br />
ENERGIEEFFIZIENTE ANTRIEBSTECHNIK<br />
IN DER PRODUKTION<br />
Steffen Hülsmann, Adrian Raisch, Vladimir Boyko, Jochen Ohrem, Ringo Weichelt, Jürgen Weber, Oliver Sawodny<br />
„EnAP“ steht für „Anwenderorientierter Einsatz von energieeffizienter<br />
Antriebstechnik in der Produktion“ und ist ein vom Bundesministerium für<br />
Wirtschaft und Energie gefördertes Verbundprojekt. Industrie und Wissenschaft<br />
erarbeiten gemeinsam Konzepte und Methoden, um für bestimmte<br />
Bewegungsaufgaben die energetisch optimale Lösung zu finden.<br />
46 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong>
Anforderungen<br />
ENERGIEEFFIZIENZ<br />
1 EINLEITUNG<br />
Energieeffizienz und der verantwortungsvolle Umgang mit Ressourcen<br />
sind seit langer Zeit ein erklärtes Ziel von Politik, Wirtschaft und<br />
Industrie. Die Energieversorgung bildet die Lebensader der industriellen<br />
Produktion, daher sind energieeffiziente Produktionstechniken<br />
in der Automatisierung ein wichtiger Aspekt für die langfristige<br />
globale Wettbewerbsfähigkeit. Vor diesem Hintergrund beschäftigen<br />
sich Wissenschaft und industrielle Forschung seit Jahren mit der<br />
Entwicklung von Strategien, mit denen die Energieeffizienz in der<br />
Automatisierungstechnik verbessert werden kann. Die daraus<br />
abgeleiteten Maßnahmen sind inzwischen verfügbar und ausführlich<br />
dokumentiert, allerdings hängt es stark vom jeweiligen Anwendungsfall<br />
ab, ob eine sinnvolle Umsetzung in der Praxis möglich ist.<br />
In die Bewertung müssen zum einen Aspekte der technischen<br />
Machbarkeit einfließen, bspw. dürfen energieeffiziente Lösungen<br />
im Vergleich zu konventionellen Ansätzen keine geringere Zuverlässigkeit<br />
aufweisen, zum anderen muss bei der Lösungsfindung<br />
auch die Wirtschaftlichkeit berücksichtigt sein. Da energiesparende<br />
Antriebslösungen oftmals in der Anschaffung mit etwas höheren<br />
Investitionskosten verbunden sind als herkömmliche Lösungen,<br />
muss deren Amortisation über eine gewisse Laufzeit gewährleistet<br />
sein und nachgewiesen werden können. Sind die kostenspezifischen<br />
Daten in der Planungsphase einer industriellen Anlage nicht<br />
vorhanden, so werden mögliche effizienzsteigernde Maßnahmen<br />
häufig nicht erkannt und in der Praxis nicht umgesetzt.<br />
Ein vorrangiges Ziel des Forschungsvorhabens „EnAP“ besteht<br />
darin, einen systematischen Einsatz von energieoptimalen Automatisierungslösungen<br />
zu fördern. „EnAP“ steht für „Anwenderorientierter<br />
Einsatz von energieeffizienter Antriebstechnik in der<br />
Produktion“ und ist ein Verbundprojekt, welches vom Bundesministerium<br />
für Wirtschaft und Energie über eine Laufzeit von dreieinhalb<br />
Jahren gefördert wird. In Kooperation von Firmen und<br />
Instituten werden Energiesparkonzepte und Optimierungsmethoden<br />
erarbeitet, die vor allem in pneumatisch und elektrisch<br />
betriebenen Handhabungssystemen zum Einsatz kommen<br />
können. Es wird angestrebt, durch die erarbeiteten Methoden ein<br />
Werkzeug zur Verfügung zu stellen, mit dem für konkrete<br />
Bewegungsaufgaben und die damit verbundenen Anforderungen<br />
systematisch die optimale Lösung gefunden werden kann. Dabei<br />
sollen nicht nur die technische Machbarkeit, sondern auch Aspekte<br />
wie Energieverbrauch, Wirtschaftlichkeit oder Installationsaufwand<br />
berücksichtigt werden.<br />
2 KONVENTIONELLE AUSLEGUNG VON<br />
AUTOMATISIERUNGSLÖSUNGEN<br />
Viele Hersteller von Automatisierungskomponenten bieten unterschiedliche<br />
Auslegungswerkzeuge an, mit denen der Projektierungsvorgang<br />
unterstützt wird. Häufig handelt es sich dabei<br />
jedoch lediglich um Auswahlhilfen, bei denen die technische<br />
Machbarkeit beleuchtet wird. Eine Optimierung hinsichtlich<br />
Wirtschaftlichkeit oder Energieverbrauch ist nicht vorgesehen.<br />
Auch ein Vergleich über verschiedene Technologien hinweg ist<br />
meist nicht möglich, da bspw. pneumatische und elektrische<br />
Antriebsachsen nicht im gleichen Tool projektiert und miteinander<br />
verglichen werden können. Dies führt dazu, dass, wie in<br />
Bild01 dargestellt, zunächst eine Antriebstechnologie ausgewählt<br />
werden muss (hier: Pneumatik oder Elektrik). Anschließend<br />
erfolgen die Auswahl geeigneter Komponenten und eine meist<br />
statische Auslegung aufgrund von Datenblättern oder<br />
algebraischen Zusammenhängen. Ergebnis ist oft eine Liste von<br />
01<br />
Prinzipielle Arbeitsweise von konventionellen<br />
Auslegungswerkzeugen<br />
Technologieauswahl<br />
Abhängig von Hersteller und verfügbaren Komponenten<br />
Pneumatik<br />
Pneum. Komponenten +<br />
konventionelle Schaltung<br />
Auslegung<br />
• meist statisch<br />
• Datenblätter<br />
• Hub, Kraft, ...<br />
Ergebnis<br />
Lösungsvorschläge<br />
System 1<br />
System 2<br />
entweder<br />
Syst. 3<br />
Syst. 4<br />
Elektrik<br />
Elektr. Komponenten +<br />
konventionelle Controller<br />
Auslegung<br />
• meist statisch<br />
• Datenblätter<br />
• Hub, Kraft, ...<br />
Ergebnis<br />
Lösungsvorschläge<br />
5 System 1<br />
System 2<br />
oder<br />
Syst. 3<br />
Syst. 4<br />
verschiedenen Lösungsvorschlägen, allerdings ohne direkte Vergleichsmöglichkeiten<br />
oder Priorisierung. Die tatsächlich optimale<br />
Antriebslösung kann mit dieser Methode nicht gefunden werden.<br />
3 VERBESSERTE AUSLEGUNGSMETHODEN<br />
IM PROJEKT ENAP<br />
Um die Akzeptanz und das Bewusstsein für Energieeffizienz in der<br />
industriellen Automatisierungstechnik zu steigern, wurden im<br />
Projekt weiterführende Auslegungsmethoden entwickelt, die eine<br />
systematische Auswahl und Gestaltung von Lösungen ermöglichen<br />
und dabei den energetischen und wirtschaftlichen Nutzen<br />
von Energiesparmaßnahmen schon bei der Projektierung sichtbar<br />
und bewertbar machen. Dafür müssen im Lösungsraum einer Verfahraufgabe<br />
pneumatische und elektrische Antriebsstrukturen<br />
gleichermaßen vertreten sein. Ihre technologieneutrale domänenübergreifende<br />
Vergleichbarkeit soll durch verschiedenartige<br />
Kennzahlen (technische, energetische, kostenspezifische)<br />
gewährleistet werden.<br />
Zur Entwicklung solcher Methoden sind verschiedene<br />
Vorgehensweisen denkbar, die je nach Art der Aufgabe Vor- oder<br />
Nachteile mit sich bringen. Da die Erarbeitung und Bewertung<br />
dieser methodischen Ansätze zentraler Bestandteil des Projekts ist,<br />
wurden von den Projektpartnern insgesamt drei unterschiedliche<br />
Methoden entwickelt, die im Folgenden vorgestellt werden.<br />
3.1 KENNZAHLENBASIERTE<br />
AUSLEGUNGSMETHODE<br />
Die Antriebsauswahl und -dimensionierung erfolgen bei der am<br />
Institut für Mechatronischen Maschinenbau der TU Dresden<br />
entwickelten kennzahlenbasierten Methode auf Basis der exer-<br />
5<br />
<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong> 47
Anforderungen<br />
ENERGIEEFFIZIENZ<br />
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
02<br />
Kennzahlenbasierte Auslegungsmethode<br />
Exergiebasierte Aktordimensionierung<br />
Kennzahlen und algebraische Zusammenhänge<br />
zur bedarfsgerechten Auslegung<br />
D =<br />
Auswahl geeigneter Antriebskomponenten<br />
Pneumatische und elektrische Aktoren inkl. Peripherie<br />
Gegenüberstellung von Lösungsvorschlägen<br />
Kosten nach 3 Jahren<br />
4 · [m ·<br />
x<br />
( + g · sin (α)) + F fr + F<br />
2 · t load]<br />
2<br />
π · (p a – p b )<br />
K r<br />
➔ Hardwareanforderungen (z. B. min. Durchmesser)<br />
Einsatz von Energiesparmaßnahmen/-schaltungen<br />
für pneumatische Variante<br />
z. B. druckreduzierter Rückhub<br />
Syst. 1 Syst. 2 Syst. 3 Syst. 4 Syst. 5<br />
für elektrische Variante<br />
z. B. Zustandsregler<br />
Wartung<br />
Energie<br />
Raumkosten<br />
Invest<br />
getischen Bilanzierung. Der Begriff „Exergie“ kennzeichnet den<br />
nutzbaren Anteil der Gesamtenergie eines Systems, welcher<br />
Arbeit verrichten kann. Die Betrachtung der Exergie wird vor<br />
allem in der Pneumatik immer populärer, da sie eine thermodynamisch<br />
nachvollziehbare und auf messbaren Größen (Druck,<br />
Temperatur und Volumen- bzw. Massenstrom) basierende<br />
Berechnungs- und Bilanzierungsvorschrift darstellt. Dadurch<br />
eignet sie sich besonders gut dazu, pneumatische Antriebe zu<br />
bewerten und deren Wirkungsgrad aufzuzeigen. Zusätzlich<br />
ermöglicht die Exergie einen sinnvollen Vergleich mit elektromechanischen<br />
Antrieben.<br />
Die Vorgehensweise der kennzahlenbasierten Auslegungsmethode<br />
ist in Bild02 dargestellt. Im ersten Schritt der Auslegung<br />
wird der aktorische Teil eines Systems anhand der exergetischen<br />
Bilanzierung bedarfsgerecht dimensioniert. Dies geschieht unter<br />
Berücksichtigung von Anforderungen (blau), die sich aus der<br />
konkreten Bewegungsaufgabe ergeben. Ausgehend davon werden<br />
für eine bestimmte Verfahraufgabe sowohl eine pneumatische als<br />
auch eine elektromechanische Standardschaltung ausgewählt. Die<br />
zugrunde gelegten Berechnungen verhindern eine Überdimensionierung<br />
der Aktoren. Außerdem wird die zulässige Aufprallenergie<br />
in den Endlagen einer Achse überprüft.<br />
x s<br />
i<br />
Der Vorteil der beschriebenen Methode besteht dabei darin, dass sie<br />
in erster Linie lediglich auf algebraischen Zusammenhängen beruht,<br />
die sowohl statische als auch dynamische Anforderungen beinhalten.<br />
Der Rechenaufwand ist dadurch vergleichsweise gering.<br />
Im nächsten Schritt werden die pneumatischen und elektrischen<br />
Systeme um Energiesparmaßnahmen ergänzt. Im Falle der<br />
Pneumatik werden u. a. die erreichbaren Einsparungen durch<br />
Sparschaltungen, Betriebsdruckanpassung und Minimierung der<br />
Befüllungsvolumina evaluiert. Für die Elektromechanik werden z.<br />
B. Kaskaden sowie Zustandsregelung und Anwendung von<br />
energieoptimalen Verfahrprofilen betrachtet. Darüber hinaus ist es<br />
möglich, verschiedene Sparmaßnahmen miteinander zu kombinieren<br />
(z. B. eine Sparschaltung mit reduziertem Betriebsdruckniveau),<br />
um den Gesamtspareffekt zu erhöhen. Anschließend wird<br />
die Auswirkung der jeweiligen Sparmaßnahme sowohl auf die technisch-mechanischen<br />
Kennzahlen (Energieeffizienz, Funktionalität)<br />
als auch auf die TCO-Bilanz analysiert.<br />
Auf diese Weise erhält man eine Reihe von möglichen<br />
Antriebsvarianten, die zur besseren Nachvollzierbarkeit graphisch<br />
gegenübergestellt und bewertet werden können (Bild 02 unten).<br />
Die Entscheidung für die Umsetzung einer bestimmten Variante<br />
kann vom Anwender basierend auf objektiven Kennzahlen wirtschaftlich<br />
bzw. funktional getroffen werden.<br />
Da dynamische Effekte in den algebraischen Berechnungen nur<br />
vereinfacht analysiert werden können, muss bei der Klassifizierung<br />
einzelner Antriebslösungen mit Ungenauigkeiten gerechnet werden.<br />
Es empfiehlt sich daher, die ausgehend von Kennzahlen ausgewählte<br />
Lösung mithilfe von dynamischen Simulationen genauer<br />
zu überprüfen. Die simulative Überprüfung einer Lösung ist dabei<br />
nicht an eine bestimmte Software gebunden, sondern es kann auf<br />
beliebige etablierte Simulationsprogramme zurückgegriffen werden,<br />
die eine pneumatische bzw. elektromechanische Komponentenbibliothek<br />
enthalten (z. B. Simscape, SimulationX). Hilfreich ist<br />
in diesem Fall, wenn der Anwender mit der Nutzung und Parametrierung<br />
dieser Simulationsprogramme vertraut ist.<br />
3.2 AUTOMATISIERTER LÖSUNGSALGORITHMUS<br />
Zur Auslegungsoptimierung und Auswahl geeigneter Energiesparmaßnahmen<br />
wird vom Institut für Systemdynamik der Universität<br />
Stuttgart ein automatisierter Ansatz verfolgt (Bild03). Die Grundlage<br />
dafür bildet eine dynamische Modellierung des Antriebs in<br />
Form von Differentialgleichungen, die z. B. bei einem Pneumatikzylinder<br />
die Kolbenposition sowie die Kammerdrücke beschreiben.<br />
Zunächst wird aus den vorhandenen Komponenten und dazu<br />
passenden Schaltungen ein Startsystem gebildet, welches die<br />
aktuellen Anforderungen aus der Anwendung (blau) zumindest<br />
minimal erfüllen kann. Aus den Ergebnissen einer anschließenden<br />
Simulation können neben dem Energieverbrauch auch Merkmale<br />
der aktuellen Konstellation wie z. B. die Verfahrzeit, die Antriebskräfte<br />
und die Aufprallgeschwindigkeit bestimmt werden.<br />
Um einen Vorschlag für eine verbesserte Antriebskonfiguration<br />
zu erzeugen, wird ein Kostenintegral berechnet und in einem<br />
Gradientenverfahren bestimmt, in welche Richtung einzelne<br />
Parameter variiert werden müssen, damit das nächste System (hier<br />
System „n++“ genannt) verbesserte Eigenschaften aufweist. Für die<br />
Pneumatik kann das z. B. bedeuten, dass der Zylinderdurchmesser<br />
oder der Versorgungsdruck so angepasst werden, dass der Energieverbrauch<br />
verringert wird und gleichzeitig die Anforderungen der<br />
Aufgabe weiterhin erfüllt werden. Um dabei den Rechenaufwand<br />
gering zu halten, wird auf die Simulation der Sensitivitätsdifferentialgleichungen<br />
parallel zur Simulation des Antriebs zurückgegriffen.<br />
48 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong>
nein<br />
SIM<br />
SIM<br />
SIM<br />
ja<br />
Anforderungen<br />
Anforderungen<br />
Optimierungsschleife<br />
ENERGIEEFFIZIENZ<br />
Deren Lösung liefert genau den benötigten Gradienten zur Bildung<br />
des nächsten Systems.<br />
Dieser Schritt wird innerhalb einer Optimierungsschleife<br />
mehrfach wiederholt. Das Verfahren kann abgebrochen werden,<br />
wenn nach einigen Durchgängen keine merkliche Verbesserung<br />
zum Vorgängersystem mehr festzustellen ist. Der letzte Stand wird<br />
gespeichert und stellt das Ergebnis der Optimierung dar.<br />
Wie bei gradientenbasierten Verfahren üblich, besteht die Gefahr,<br />
anstatt der global besten Konfiguration als Lösung ein lokales<br />
Optimum zu finden. Gleichzeitig bringt das Verfahren allerdings<br />
den Vorteil, dass bereits wenige Simulationen des Antriebssystems<br />
zu einer signifikanten Verbesserung und zu deutlicher Energieeinsparung<br />
führen können.<br />
03<br />
Automatisierter Lösungsalgorithmus<br />
Pneumatische und elektrische<br />
Komponenten inkl. Peripherie<br />
Bilden eines Startsystems<br />
Startsystem erfüllt Minimalanforderungen:<br />
Passende Schaltungen<br />
System 1<br />
3.3 AUSLEGUNGSMETHODE „KOMBINATORIK“<br />
Die beiden bisher vorgestellten Methoden haben eine<br />
Gemeinsamkeit: Vor der Definition der Aufgabe sind lediglich die<br />
verwendbaren Komponenten und deren mögliche Verschaltung<br />
bekannt, konkrete Lösungen werden erst zur Laufzeit und unter<br />
Verwendung der jeweiligen Anforderungen generiert und bewertet.<br />
Je nach Komplexität der Aufgabe kann dies schwierig sein, da die<br />
notwendigen Berechnungen oftmals auf dynamischen Simulationsverfahren<br />
aufbauen und aufwendig sein können. Mitunter muss<br />
längere Zeit auf das Ergebnis gewartet werden.<br />
Grundgedanke der dritten Auslegungsmethode, erarbeitet von<br />
der Fa. Festo AG & Co. KG, ist es daher, bereits vorab über<br />
beliebige Kombinationen von Komponenten und Schaltungen<br />
eine Vielzahl an potentiellen Lösungen zu bilden und deren<br />
Verhalten zu berechnen bzw. zu analysieren. Die Ergebnisse<br />
werden in einer Lösungsdatenbank zusammengefasst und<br />
verfügbar gemacht, sodass sich die eigentliche Auslegungsaufgabe<br />
darauf reduziert, zur Laufzeit aus der Lösungsdatenbank die<br />
optimale Lösung herauszusuchen.<br />
Die einzelnen Schritte der Methode sind in Bild04 dargestellt.<br />
Zunächst werden aus den verfügbaren Ausgangsdaten Kombinationen<br />
gebildet, die die Grundlage von potentiellen Lösungen<br />
darstellen. Bestandteil dieser Kombinationen sind Komponenten<br />
und deren Verschaltung, aber auch zugehörige Einstellparameter<br />
und Informationen über die Ansteuerung. Je nach Strategie kann<br />
hierbei vorhandenes System-Know-How einfließen. Ist es bspw.<br />
bekannt, dass ein bestimmter Typ an Pneumatikzylindern nur mit<br />
einem bestimmten Typ an Ventilen kombiniert werden sollte, so<br />
kann diese Information in den Verschaltungsplänen abgelegt werden.<br />
Die Generierung von nicht funktionsfähigen Kombinationen<br />
wird so verhindert, was die Anzahl der potentiellen Lösungen und<br />
den Aufwand bei der Datenverarbeitung stark reduziert.<br />
Im zweiten Schritt wird für jede Kombination untersucht, welche<br />
dynamischen Eigenschaften und Merkmale zu erwarten sind.<br />
Hierfür können Simulationswerkzeuge eingesetzt werden, die als<br />
Ergebnis Bewegungszeiten, Anpresskräfte oder andere Merkmale<br />
liefern. In diesem Arbeitsschritt kann auch überprüft werden, ob<br />
das Bewegungsverhalten der untersuchten Kombination gültige<br />
Ergebnisse liefert. Liegt z. B. die Aufprallenergie im Anschlag über<br />
einem erlaubten Wert, so müsste in einem echten Hardwareaufbau<br />
mit Beschädigungen gerechnet werden. Die simulativ untersuchte<br />
Lösung wäre dann ungültig und wird verworfen.<br />
Nachdem die Lösungsbibliothek mit einer hinreichenden Anzahl<br />
an gültigen Lösungen gefüllt wurde, lässt sich auf Anfrage gezielt<br />
nach jener Lösung suchen, die am besten die Anforderungen einer<br />
konkreten Aufgabe erfüllt. Das Prinzip ist dabei ähnlich wie bspw.<br />
bei einem Online-Reisebuchungs-Tool, bei dem jener Datensatz<br />
04<br />
Eigenschaften/Gradientenverfahren<br />
• Sind die Anforderungen erfüllt?<br />
• Wie hoch ist der Energieverbrauch)<br />
➔ Parametervariation (Gradient) ➔<br />
Verbesserung<br />
• Ist im neuen System „n++“ eine merkliche<br />
Verbesserung festzustellen?<br />
Ergebnis<br />
Optimum:<br />
System „n“<br />
J=∫<br />
0<br />
t f<br />
System „n++“<br />
ƒ 0 (χ, ξ) dτ<br />
Optimierungsschritt<br />
Weitere Parametervariation<br />
Auslegungsmethode „Kombinatorik“<br />
Pneumatische und elektrische<br />
Komponenten inkl. Peripherie<br />
Bilden von vielen Kombinationen<br />
System 1<br />
System 2<br />
System 1<br />
System 3<br />
System 4<br />
System 2 System 4<br />
Sys. 5<br />
Sys. 6<br />
Sys. 5<br />
Sys. 6<br />
Sys. 7<br />
Sys. 8<br />
Überprüfen der Gültigkeit/Bilden von Merkmalen<br />
System 1<br />
System 2<br />
System 3<br />
System 4<br />
Sys. 5<br />
Sys. 6<br />
Sys. 7<br />
Sys. 8<br />
Datenbank gültiger Systeme mit Merkmalen<br />
9<br />
<strong>10</strong><br />
Sys. 7 9<br />
Für die Anforderungen optimale Lösung<br />
Datenbanksuche liefert z. B.:<br />
Passende Schaltungen<br />
9<br />
<strong>10</strong><br />
11<br />
12<br />
11<br />
12<br />
<strong>10</strong> 12<br />
System <strong>10</strong><br />
13<br />
14<br />
13<br />
14<br />
13<br />
15<br />
16<br />
15<br />
16<br />
17<br />
18<br />
17<br />
18<br />
19<br />
19<br />
<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong> 49
ENERGIEEFFIZIENZ<br />
05<br />
06<br />
Beispiel Paketweiche - Bewegte Masse ausfahren: 2,5 kg;<br />
einfahren 2,5 kg; Hub: 200 mm; Zeit ausfahren: < 0,5 s;<br />
einfahren < 1,0 s; Kraft ausgefahren: 200 N; eingefahren 40 N<br />
Demonstratoranlage der Fa. XENON GmbH<br />
4. VALIDIERUNG DER METHODEN<br />
Die Validierung und Erprobung der beschriebenen Methoden erfolgte<br />
auf zwei verschiedenen Ebenen. Zunächst wurde ein einfaches<br />
theoretisches Beispiel mit einer einzelnen Linearachse verwendet, in<br />
einem weiteren Schritt erfolgte mit Unterstützung der industriellen<br />
Partner die Validierung an konkreten industriellen Anlagen.<br />
4.1 VALIDIERUNG AN EINZELACHSE<br />
Das verwendete Beispiel orientiert sich an einer Paketweiche, wie<br />
sie z. B. in der Logistik Verwendung finden könnte (Bild05).<br />
Gefordert wird das Bewegen einer definierten Masse über einen<br />
bestimmten Hub in einer vorgegebenen Maximalzeit sowie das<br />
Aufbringen einer Presskraft im Endpunkt der Bewegung.<br />
Um die Komplexität der Aufgabe überschaubar zu gestalten, war<br />
lediglich ein relativ kleiner Katalog an Komponenten als Bausteine<br />
potentieller Lösungen vorgesehen. Insgesamt sollte aus 77<br />
pneumatischen Komponenten und 3 Schaltungen ein optimales<br />
Lösungssystem erzeugt werden. Bei den Schaltungen handelte es<br />
sich um eine Standardschaltung ohne jegliche Sparmaßnahmen<br />
und zwei Sparschaltungen, die an zwei unterschiedlichen Stellen<br />
jeweils ein Druckbegrenzungsventil aufweisen.<br />
Ein Vergleich der Methoden ergab eine gute Übereinstimmung<br />
der Ergebnisse: So empfehlen bspw. alle drei Verfahren die<br />
Anwendung eines Zylinders mit 25 mm Kolbendurchmesser für die<br />
vorliegende Aufgabe. Die technisch-mechanischen Ergebnisse<br />
lagen in allen drei Fällen ebenfalls nah an den gewünschten Werten.<br />
Die Kreuzvalidierung der unterschiedlichen Ansätze gilt daher<br />
als gelungen.<br />
4.2 VALIDIERUNG AN DEMONSTRATORANLAGEN<br />
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
gesucht wird, der den Anforderungen des Kunden am besten<br />
entspricht. Je größer die Lösungsbibliothek und je breiter die<br />
Merkmalsverteilung der verschiedenen Lösungen ist, desto<br />
wahrscheinlicher ist es, eine Lösung mit guter Übereinstimmung<br />
von Anforderungen und Merkmalen zu finden. Die Ergebnisse werden<br />
daher mit wachsender Datenbank stets verbessert.<br />
Ein Nachteil des Verfahrens besteht darin, dass je nach Menge an<br />
verfügbaren Komponenten und Schaltungen mitunter sehr viele<br />
Kombinationen gebildet werden könnten, was zu einem hohen<br />
Aufwand in der Datenverwaltung führen würde. Um dies zu<br />
verhindern, muss über geeignete Strategien sichergestellt werden,<br />
dass nur sinnvolle Kombinationen gebildet werden. Außerdem<br />
sollten Mechanismen implementiert werden, die ein kontinuierliches<br />
Bereinigen der Lösungsdatenbank erlauben.<br />
Der nächste Validierungsschritt wurde an Anlagen der industriellen<br />
Projektpartner KHS GmbH sowie XENON Automatisierungstechnik<br />
GmbH durchgeführt. Zu Beginn wurde der Istzustand der Anlagen<br />
als Referenz erfasst. Anschließend konnten mit Ergebnissen<br />
der beschriebenen Optimierungsmethoden Anlagenkonfigurationen<br />
mit verbesserter Energieeffizienz ermittelt werden. Derzeit<br />
finden die technische Umsetzung und der Umbau der Anlagen<br />
gemäß der erarbeiteten Lösungsvorschläge statt. Der Umrüstung<br />
bzw. Neukonzipierung der Demonstratoren soll eine weitere<br />
Messung folgen mit dem Zweck, den neuen Anlagenzustand zu<br />
erfassen und diesen mit der Referenz zu vergleichen.<br />
4.2.1 NEUKONZIPIERUNG EINER<br />
MONTAGEMASCHINE (XENON GMBH)<br />
Die ausgewählte Demonstratoranlage der Fa. XENON stellt eine<br />
Maschine zur Montage einer speziellen Steckverbindung dar. Sie<br />
besteht aus 15 pneumatisch betriebenen Stationen, angesteuert<br />
von vier in der Anlagenzelle zentral montierten Ventilinseln, und<br />
entspricht in ihrem Aufbau und Funktionsweise einer branchenüblichen<br />
pneumatischen Produktionsanlage (Bild06).<br />
In erster Linie wurden der Druckverlauf und der Druckluftverbrauch<br />
jeder einzelnen Station im Standardbetrieb vermessen.<br />
Die Messungen und die daraus gewonnenen Erkenntnisse wurden<br />
systematisch analysiert und daraus das weitere Vorgehen abgeleitet.<br />
Mithilfe der erarbeiteten Methoden wurde eine Reihe von<br />
Lösungsvorschlägen für verschiedene der vorhandenen Komponenten<br />
ausgearbeitet. Hinzu kam die Auswertung der Spareffekte,<br />
die mit verschiedenen Energiesparmaßnahmen einhergehen.<br />
50 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong>
ENERGIEEFFIZIENZ<br />
Nach der Gegenüberstellung unterschiedlicher pneumatischer<br />
und elektromechanischer Lösungsvorschläge wurden in Abstimmung<br />
mit der Firma XENON folgende Maßnahmen festgelegt, die<br />
in die Konstruktion der nachfolgenden Produktionsanlage<br />
miteinfließen werden. Die Entscheidungen wurden unter<br />
bauraumtechnischen und energetisch-kostenspezifischen<br />
Gesichtspunkten getroffen. Bei den im Nachfolgenden angegebenen<br />
Einsparungen handelt es sich ausschließlich um errechnete<br />
Energiekosteneinsparungen.<br />
n Die Längen der Schlauchleitungen zwischen den pneumatischen<br />
Aktoren werden verkürzt, indem soweit möglich von einem<br />
zentralisierten Konzept bei der Platzierung von Ventilinseln abgewichen<br />
wird (erwartete Gesamteinsparung ca. 55 € p. a. bei<br />
durchschnittlicher Längenreduzierung um 900 mm pro Aktor).<br />
Anstatt der Ventilinseln werden an einigen Stellen Einzelventile<br />
bzw. Mikroventile verwendet.<br />
n Überdimensionierte doppeltwirkende Pneumatikzylinder<br />
werden durch bedarfsgerecht ausgelegte einfachwirkende Zylinder<br />
ersetzt, sofern dies nicht zur Überschreitung der zulässigen<br />
Zykluszeit führt. Dies macht sich schnell in den Kosten bemerkbar:<br />
An einem einzelnen Presszylinder mit 50 mm Durchmesser<br />
verringern sich die Jahreseinsatzkosten bereits um ca. 45 €.<br />
n Ein Großteil des Druckluftverbrauchs der Anlage geht auf Blasund<br />
Saugluftanwendungen zurück, z. B. zu Zuführungen von Bauteilen.<br />
Die Sparmaßnahmenliste sieht an dieser Stelle den Einsatz<br />
mehrerer Volumenstromverstärker vor, die sich den sog. Coandă<br />
Effekt zunutze machen. Darüber hinaus wird die<br />
Ansteuerungsstrategie von Blasdüsen verändert: Statt konstant<br />
eingeschaltet zu sein, wird ihre Einschaltdauer dem Bedarf entsprechend<br />
angepasst. Gelingt die Umsetzung dieser Maßnahmen,<br />
so können Einsparungen von bis zu 170 € p. a. erzielt werden.<br />
n Auch die Gesamtstruktur der Anlage wird verändert. Es werden<br />
zwei Druckzonen innerhalb der Anlage vorgesehen: eine Niederdruckzone<br />
(Betriebsdruck 3 bar) für reine Bewegungsaufgaben<br />
und eine Hochdruckzone für Pressaufgaben. Im letzteren Fall wird<br />
darüber hinaus der Betriebsdruck von ursprünglichen 6 bar auf<br />
5 bar gesenkt. Durch die Druckreduzierung sowie die Einteilung in<br />
zwei Druckzonen lassen sich jährlich ca. 400 € einsparen.<br />
n Ein Ersatz vorhandener pneumatischer Antriebe durch elektromechanische<br />
Komponenten hat sich im Laufe der Untersuchung<br />
als wirtschaftlich nicht lohnend erwiesen. Auch aufgrund des<br />
begrenzten Bauraums in der Anlagenzelle wäre der Einsatz von<br />
Elektromechanik kaum möglich gewesen.<br />
Zur Bestimmung der Gesamtersparnis dürfen die einzelnen<br />
Einsparungen nicht aufsummiert werden, da sich die Maßnahmen<br />
teilweise gegenseitig beeinflussen. Insgesamt beläuft sich die<br />
erwartete Ersparnis in der gesamten Anlage auf ca. 500 € pro Jahr.<br />
Die neue Anlage mit den umzusetzenden Sparkonzepten wird in<br />
der letzten Projektphase vermessen, um die Verbesserung der<br />
errechneten technischen und wirtschaftlichen Kennzahlen gegenüber<br />
ihrem Vorgänger im Detail nachzuweisen.<br />
4.2.2 UMRÜSTUNG EINER<br />
SEKTFÜLLANLAGE (KHS GMBH)<br />
Die zweite Demonstratoranlage stellte eine besondere Herausforderung<br />
dar, da sie eher dem Bereich der Spezialanwendung<br />
zuzuordnen ist. Es handelt sich um eine Füllmaschine zur Abfüllung<br />
von Sekt mit 192 Füllventilen und einer maximalen Füllleistung von<br />
21 000 Flaschen pro Stunde. Jedes Füllventil wird mit insgesamt<br />
sechs pneumatisch betriebenen Aktoren gesteuert, die im Fokus<br />
des Projekts stehen.<br />
Analog zu der in Abschnitt 4.2.1 beschriebenen Montagemaschine<br />
wurden zunächst Messungen durchgeführt, die Aufschluss über<br />
den aktuellen Druckluftverbrauch der Anlage geben. Dabei wurden<br />
zwei unterschiedliche Produktfüllungen betrachtet, denn die Art<br />
des abgefüllten Produkts hat Auswirkungen auf den Füllprozess.<br />
Sowohl der Druck der Prozessgase als auch die Anzahl der Schaltvorgänge<br />
der Gassteuerzylinder kann unterschiedlich sein, was<br />
direkten Einfluss auf den Druckluftvebrauch hat.<br />
Basierend auf den entwickelten Auslegungsmethoden wurden<br />
Möglichkeiten erarbeitet, um Potenziale zur energetischen Effizienzsteigerung<br />
auszuschöpfen. Die verschiedenen pneumatischen<br />
und elektromechanischen Aktoren und Optimierungsmöglichkeiten<br />
des Gesamtsystems wurden anhand eines zu erwartenden<br />
Leistungszuwachses bewertet (bspw. kürzere Abfüllzeiten, höherer<br />
Durchsatz). CO2-Einsparungen sowie der prognostizierte Kostenund<br />
Energieaufwand flossen ebenfalls in die Bewertung mit ein. Ein<br />
einheitlicher Vergleich wurde durch die TCO-Berechnung der<br />
Kosten pro Flaschenfüllung vollzogen.<br />
Anders als bei der Anlage der Fa. XENON zeigte die Anwendung<br />
von elektromechanischen Aktoren im Füllventil insgesamt bessere<br />
Ergebnisse, auch hinsichtlich der Freiheitsgrade im Prozessablauf.<br />
Daher wird in einer überarbeiteten Version des Füllventils einer der<br />
sechs pneumatischen Aktoren durch einen elektromechanischen<br />
ersetzt. Zur Verbesserung der restlichen fünf Pneumatik-Aktoren<br />
werden ebenfalls verschiedene Maßnahmen umgesetzt, wie z. B.<br />
Verkürzung der Schläuche, Druckniveauanpassung bzw. Aktordimensionierung.<br />
Durch das gesamte Maßnahmenpaket lassen sich<br />
voraussichtlich ca. 550 € pro Jahr an Energiekosten einsparen.<br />
5. ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK<br />
Im Laufe des Projekts wurden drei Methoden zur optimierten<br />
Auslegung von Automatisierungsaufgaben erarbeitet. Da jede<br />
davon unterschiedliche Sichtweise auf die Antriebsauslegung<br />
vertritt und ihre eigenen Vor- und Nachteile besitzt, ist ihre Anwendung<br />
immer fallspezifisch. Nichtsdestotrotz liefern die Methoden<br />
ähnliche Ergebnisse, was vermuten lässt, dass jede der Methoden<br />
praxistauglich anwendbar ist.<br />
Im nächsten Schritt wäre es denkbar, alle Methoden zu einem<br />
gemeinsamen Auslegungsverfahren zu kombinieren, bspw. im<br />
Rahmen eines Auslegungstools, sodass die Qualität der Ergebnisse<br />
weiter verbessert und die individuellen Nachteile überwunden<br />
werden können. Das Forschungsprojekt „EnAP“ leistet eine<br />
Vorarbeit für die Entwicklung dieses neuen Werkzeugs zur Auswahl<br />
und Optimierung von bedarfsgerecht konzipierten Antrieben. Der<br />
Fokus liegt dabei auf der energieeffizienten Erfüllung der Automatisierungsaufgabe<br />
und den damit verbundenen Anforderungen. Die<br />
Auslegung erfolgt technologieneutral und legt sich nicht prinzipiell<br />
auf eine bestimmte Antriebstechnologie fest.<br />
6 FÖRDERUNG<br />
Das beschriebene Vorhaben wird mit Mitteln des Bundesministeriums<br />
für Wirtschaft und Energie unter den Förderkennzeichen<br />
03ET1385A bis 03ET1385E gefördert.<br />
Webseite des Verbundprojektes: https://www.enap-projekt.de/<br />
Fotos: Aufmacher KHS GmbH/Frank Reinold<br />
Autoren:<br />
Dipl.-Ing. Steffen Hülsmann, M. Sc. Adrian Raisch, M. Eng. Vladimir Boyko,<br />
Dr. Jochen Ohrem, Ringo Weichelt, Prof. Dr.-Ing. Jürgen Weber, Prof. Dr.-Ing. Dr.<br />
h.c. Oliver Sawodny<br />
<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong> 51
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