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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


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INDUSTRIAL SUPPLY<br />

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INDUSTRIEKOMPONENTEN KAUFEN<br />

LEICHT GEMACHT:<br />

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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 />

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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 />

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Wirverstehen, dass Leistungund Zuverlässigkeit wesentlich<br />

zu Ihrem Erfolg beitragen. Sie können sich auf HydraForce<br />

beider Entwicklung und Herstellung von Einschraubventilen,<br />

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dass Ihre Maschineneinwandfrei funktionieren –tagtäglich<br />

bei den härtesten Einsätzen.<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 />

SICHER<br />

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Ø 5,5 mm<br />

von LEE<br />

■ Ganz aus Edelstahl<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 />

Langlebigkeit und absolute Zuverlässigkeit.<br />

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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 />

www.olaer.ch<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 />

www.pirtek.de<br />

HYDRAULIK: JAHRESCHECK BRINGT SICHERHEIT<br />

Schulungen für<br />

die rechtskonforme<br />

Prüfung<br />

von hydraulischen<br />

Leitungsbauteilen<br />

bietet die<br />

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 />

www.hydraulik-akademie.de<br />

ELECTRO-HYDRAULIC<br />

PUMP FOR STEERING<br />

Electric and hybrid commercial vehicles<br />

are driving a path toward clean and efficient<br />

transportation. Sonceboz’s compact<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 />

is driven by possibility.<br />

Gates auf der Agritechnica: Halle 18, Stand D19<br />

www.gates.com<br />

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 />

www.neumeisterhydraulik.de


MARKTPLATZ<br />

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 />

Skarke Ventilsysteme<br />

Ihr starker Partner für Öl-Service und Entlüftung.<br />

Auf der Rut 4<br />

64668 Rimbach-Mitlechtern<br />

Tel. 06253 - 80 62-0<br />

Fax 06253 - 80 62-22<br />

E-Mail info@skarke.de<br />

Web www.skarke.de<br />

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 />

SPECIAL / AGRITECHNICA<br />

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PRODUKTNEUHEIT<br />

Ma RS<br />

Magnetic Responsive Sensor<br />

DAS INNOVATIVE WEGMESSSYSTEM FÜR HYDRAULIKZYLINDER<br />

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20 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>10</strong>/<strong>2019</strong><br />

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 />

• Konstanter Arbeitsdruck im Regelbereich<br />

• Regeldruck 20 bar bis 30 bar<br />

• Tankdruck 30 bar / 2<strong>10</strong> bar<br />

• Befestigung über Flansch oder Zentralgewinde<br />

• Schutzart je nach Stecker bis IP69K<br />

• Nenndurchfluss bis > 3 l/min<br />

• Geringe Hysterese und kurze Stellzeiten<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 />

Reduzieren Sie Beschaffungsaufwände und<br />

optimieren Sie Materialflüsse und Lagerbestände.<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 />

EIN KOMPLETTES PRODUKTPROGRAMM.<br />

DRUCKSCHALTER. VAKUUMSCHALTER.<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 />

maßgeschneiderte Lösungen<br />

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 />

Setzen Sie auf die Kompetenzund Innovationskraft<br />

von Bonfiglioli bei der Entwicklungvon Land- und<br />

Forstmaschinen. Wir unterstützen Sie zuverlässig und<br />

effizient mitflexiblen und kostenoptimiertenLösungen,<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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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 />

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

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 />

Chef vom Dienst<br />

Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer<br />

Anzeigen<br />

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

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

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

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

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Tel.: 06131/992-250, E-Mail: a.benthin@vfmz.de<br />

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

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

Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.<br />

Verlag<br />

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55129 Mainz, Postfach <strong>10</strong>0465, 55135 Mainz<br />

Tel.: 06131/992-0, Fax: 06131/992-<strong>10</strong>0<br />

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

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Ein Unternehmen der Cahensly Medien<br />

Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen<br />

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

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auf den Verlag über. Dies umfasst insbesondere<br />

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in Datennetzen sowie Datenträger jedweder Art, wie<br />

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

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

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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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