antriebstechnik 5/2020
antriebstechnik 5/2020
antriebstechnik 5/2020
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19174<br />
05 MAI <strong>2020</strong><br />
Organ der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V.<br />
TITELSTORY<br />
WÄLZLAGER<br />
Optimale Auslegung der<br />
Lagertechnik vom Experten<br />
<strong>antriebstechnik</strong>.de
WISSEN SCHAFFT IDEEN<br />
19174<br />
SONDERAUSGABE<br />
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DIE GESAMTE<br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
IN 100 TABELLEN<br />
Dieses jährlich erscheinende Tabellenwerk<br />
ist kompetenter Einkaufsführer<br />
für alle Antriebsspezialisten aus<br />
Konstruktion, Produktion, Einkauf<br />
und der Unternehmensleitung.<br />
Über 1.000 Firmen sind mit detaillierten<br />
Angaben zu ihren antriebstechnischen<br />
Produkten und Dienstleistungen für die<br />
„<strong>antriebstechnik</strong> Marktübersicht“ erfasst.<br />
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des Anwenders mit dem Hersteller.<br />
ANTRIEBSTECHNIK MARKTÜBERSICHT <strong>2020</strong><br />
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Exemplar/e „<strong>antriebstechnik</strong> Marktübersicht <strong>2020</strong>“ zum Preis von nur € 39,-- zzgl. Versandkosten.<br />
Vertrauensgarantie: Die Bestellung kann innerhalb von 14 Tagen ohne Begründung bei der Vereinigten Fachverlage GmbH widerrufen werden.<br />
Zur Wahrung der Frist genügt die rechtzeitige Absendung.<br />
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ausgewählten Unternehmen genutzt, um Sie über berufsbezogene Produkte und Dienstleistungen zu informieren. Dieser Speicherung und Nutzung kann jederzeit schriftlich beim<br />
Verlag widersprochen werden (vertrieb@vfmz.de).<br />
Vereinigte Fachverlage GmbH . Vertrieb . Postfach 10 04 65 . 55135 Mainz<br />
Telefon: 06131/992-0 . Telefax: 06131/992-100 . E-Mail: vertrieb@vfmz.de . Internet: vereinigte-fachverlage.de<br />
„Marktübersicht <strong>antriebstechnik</strong>“ ist eine Publikation der Vereinigten Fachverlage GmbH, Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz,<br />
HRB 2270, Amtsgericht Mainz, Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Umsatzsteuer-ID: 149063659, Gerichtsstand: Mainz
EDITORIAL<br />
WIR SIND FÜR SIE DA<br />
| AT12-17G |<br />
Multiachs-Servosystem<br />
AX8000: Minimale Zykluszeit,<br />
maximale Leistung<br />
Liebe Leserinnen, liebe Leser,<br />
dank Ausgangsbeschränkungen, Social<br />
Distancing, etc. sieht es danach aus, dass<br />
Deutschland die Corona-Krise aus gesundheitspolitischer<br />
Sicht unter Kontrolle hat (Stand:<br />
22. April). Der Maschinenbau krankt dennoch<br />
weiterhin: Kurzarbeit, gestörte Lieferketten,<br />
Auftragseinbrüche werden vielerorts vermeldet.<br />
Ich wünsche uns allen, dass die Politik die<br />
richtigen Maßnahmen ergreifen wird, um die<br />
Langzeitschäden für die Industrie – Arbeitgeber<br />
wie Arbeitnehmer gleichermaßen – so gering<br />
wie möglich zu halten.<br />
Eines kann ich Ihnen in jedem Fall versichern:<br />
Ihre <strong>antriebstechnik</strong> begleitet Sie in der Krise in<br />
gewohnter Art und Weise. Auch in den<br />
künftigen Wochen und Monaten wird Ihr<br />
Fachmagazin <strong>antriebstechnik</strong> über die Innovationen<br />
der Branche berichten. Über tagesaktuelle<br />
Entwicklungen informiert Sie unsere Redaktion<br />
übrigens auch online auf <strong>antriebstechnik</strong>.de.<br />
Bleiben Sie gesund. Bleiben Sie optimistisch.<br />
Und bleiben Sie informiert! Das wünscht Ihnen<br />
Schneller Strom- und Lageregler:<br />
■ Stromregler-Reaktionszeit 1 µs<br />
■ Stromregler-Zykluszeit 62,5 µs (bis zu 16 µs)<br />
■ Drehzahlregel-Zykluszeit 62,5 µs (bis zu 32 µs)<br />
■ Lageregler-Zykluszeiten 62,5 µs<br />
■ EtherCAT-Zykluszeit 62,5 µs<br />
Ihr<br />
Peter Becker<br />
www.beckhoff.de/AX8000<br />
Das AX8000-System komplettiert die hochskalierbare Beckhoff<br />
Antriebstechnik. Das modular kombinierbare Multiachs-Servosystem<br />
AX8000 bringt Hochleistungs-Antriebstechnik mit optimierter<br />
Raumausnutzung in den Schaltschrank. Der AX8000 ermöglicht<br />
gleichmäßigere Bewegungsabläufe durch erhöhte Abtastraten und<br />
somit eine optimierte Produktqualität. Die Strommessung erfolgt<br />
innerhalb 1 µs in einem FPGA.
16<br />
EDITORIAL<br />
03 Wir sind für Sie da<br />
SOFTSTARTER<br />
06 Menschen, Unternehmen, Märkte<br />
08 Der Ideengeber: Der Kopf, der Ideen zum Drehen bringt<br />
MECHANISCHE ANTRIEBSTECHNIK<br />
SPECIAL<br />
Rollon GmbH, Düsseldorf<br />
WÄLZ- UND GLEITLAGER<br />
12 TITEL Optimale Auslegung der Lagertechnik vom<br />
Experten<br />
16 Individualität im Vordergrund<br />
GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />
19 Clean Duty<br />
ELEKTRISCHE ANTRIEBSTECHNIK<br />
STEUERN UND AUTOMATISIEREN<br />
20 Technik-Update für Compact-Stecker<br />
ANZEIGE<br />
24<br />
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
24 Interview: Motion Control lebt von kundenorientierter<br />
Umsetzung<br />
28 Interview: Innovation und Spielfreude<br />
UMRICHTERTECHNIK<br />
31 Marktplatz<br />
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TITELBILD<br />
Findling Wälzlager GmbH,<br />
Karlsruhe<br />
Foto: Beumer Group<br />
4 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
SPECIAL: ANTRIEBSKOMPONENTEN<br />
FÜR VERPACKUNGSMASCHINEN<br />
32 Nicht von Pappe<br />
36 Gemüse verpacken ohne Kunststoff<br />
40 Planetengetriebe mit Servo- oder Schrittantrieb<br />
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
42 Topologisches Schleifen bei<br />
Stirnradverzahnungen – Teil 1<br />
SERVICE<br />
06 Impressum<br />
Mehr Drive.<br />
ACOPOS P3.<br />
www.br-automation.com/ACOPOSP3<br />
MEIN TIPP<br />
Ein vermeintliches Detail ist es, was einen wesentlichen<br />
Beitrag leisten kann, wenn es um das<br />
optimierte Einsatzverhalten von Getrieben und die<br />
Nutzung der Potenziale im Antriebsstrang geht.<br />
Topologisches Schleifen bei Stirnradverzahnungen<br />
lautet das Thema unserer Serie, die dem Ganzen<br />
streng wissenschaftlich auf den Grund geht. Der<br />
Startschuss fällt in dieser Ausgabe auf Seite 42.<br />
Holger Seybold, stv. Chefredakteur, h.seybold@vfmz.de<br />
Schneller<br />
3-Achs-Servoverstärker<br />
mit 50 µs Abtastzeit<br />
Präziser<br />
Exaktere Regelung durch<br />
virtuelle Sensorik<br />
Intelligenter<br />
Safe Motion bis<br />
SIL3 / PLe / Kat 4<br />
Stärker<br />
Höchste Leistungsdichte<br />
seiner Klasse
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MIT WENIGEN KLICKS ZUM PASSENDEN<br />
PRODUKT<br />
Der neue Online-Produktfinder von RK Rose+Krieger führt<br />
Kunden und Interessenten jetzt noch besser und schneller<br />
durch die große Vielfalt des Produktprogramms zu ihrem<br />
Wunschprodukt. Eine dynamische Suchanzeige und die<br />
Möglichkeit, bis zu drei Produkte direkt miteinander zu<br />
vergleichen, erleichtern die Suche nach geeigneten Komponenten<br />
und Funktionsmodulen. Dabei ist das neue Online-<br />
Tool auch dem stetig größer werdenden Sortiment von<br />
RK Rose+Krieger gewachsen.<br />
Das Unternehmen bietet mehrere tausend Artikel für die<br />
unterschiedlichsten Einsatzbereiche. Ab sofort können Nutzer<br />
des Produktfinders mithilfe einer Volltextsuche von Materialnummer,<br />
Modell- oder Produktbezeichnung das Sortiment<br />
des jeweiligen Bereiches eingrenzen oder das fragliche<br />
Produkt direkt auswählen. Sind diese Angaben unbekannt,<br />
helfen Filter wie Produktgruppe, Ausführung, Baugröße oder<br />
Belastungsangaben, das Portfolio einzuengen.<br />
www.rk-rose-krieger.com<br />
STEFAN HUBEL IST NEUER ENTWICKLUNGSLEITER<br />
BEI SPN<br />
Mit Beginn des Jahres <strong>2020</strong> hat Stefan Hubel bei der SPN Schwaben<br />
Präzision die Leitung für das Ressort Entwicklung und Testing<br />
übernommen. Entstanden war die Führungsposition bei dem<br />
Nördlinger Spezialisten für Antriebslösungen im Zuge einer Neustrukturierung<br />
der internen Arbeitsfelder. Hubels Verantwortungsbereich<br />
wird dabei künftig die Themen Konstruktion, Mechatronik<br />
und Validierung umfassen.<br />
Mit der Besetzung Hubels als Leiter Entwicklung und Testing gelang<br />
SPN eine regelrechte „Rückholaktion“ – war der gebürtige Nördlinger<br />
doch bereits zwischen 1997 und 2001 Mitarbeiter im Unternehmen<br />
gewesen. In diesem Zeitrahmen hatte er zunächst seine Ausbildung<br />
zum Industriemechaniker abgeschlossen und im Anschluss daran ein<br />
weiteres Jahr als Werkzeugkonstrukteur drangehängt. Im folgenden<br />
Jahr holte er sein Abitur über den zweiten Bildungsweg nach und<br />
schrieb sich direkt im Anschluss an der Technischen Hochschule<br />
Nürnberg für das Fach Maschinenbau ein. Sein Studium schloss er<br />
schließlich Anfang 2007 erfolgreich ab.<br />
www.spn-drive.de<br />
AVL KAUFT ANTEILE AN FIFTY2 TECHNOLOGY<br />
Die AVL List GmbH hat Anteile an der Fifty2 Technology GmbH übernommen. Das aus der Universität<br />
Freiburg ausgegliederte Start-up Fifty2 hat das innovative Softwaretool PreonLab entwickelt, welches die<br />
Simulation bislang nicht realisierbarer Anwendungsfälle der Fluid-Dynamik ermöglicht. „Dieser Schritt<br />
bedeutet eine wichtige Stärkung und Erweiterung der Simulationskompetenzen von AVL“, erklärt Prof. Helmut<br />
List, CEO von AVL. Zwischen den Unternehmen besteht bereits seit einigen Jahren eine erfolgreiche<br />
Vertriebspartnerschaft. Durch den Einstieg von AVL als Gesellschafter wird diese Zusammenarbeit nun<br />
vertieft. „Mit PreonLab eröffnen wir unseren Kunden völlig neue Möglichkeiten der Simulation von<br />
Flüssigkeiten in erheblich kürzerer Zeit, mit geringerem Aufwand und beeindruckenden Darstellungsmöglichkeiten“,<br />
ist Dr. Roland Wanker, Vice President AVL Advanced Simulation Technologies, überzeugt.<br />
www.avl.com<br />
IMPRESSUM<br />
erscheint <strong>2020</strong> im 59. Jahrgang, ISSN 0722-8546<br />
Redaktion<br />
Chefredakteur: Dipl.-Ing. Reiner Wesselowski (We)<br />
Tel.: 06131/992-322, E-Mail: r.wesselowski@vfmz.de<br />
(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt)<br />
Stv. Chefredakteur: Holger Seybold, Tel.: 06131/992-254,<br />
E-Mail: h.seybold@vfmz.de<br />
Redakteure: Ivo Greuloch (Vol.), Tel.: 06131/992-353,<br />
E-Mail: i.greuloch@vfmz.de<br />
Vanessa Weingärtner (Vol.), Tel.: 06131/992-352,<br />
E-Mail: v.weingaertner@vfmz.de<br />
Mitarbeit: Peter Becker<br />
Redaktionsassistenz: Angelina Haas,<br />
Tel.: 06131/992-361, E-Mail: a.haas@vfmz.de,<br />
Doris Buchenau, Melanie Lerch, Petra Weidt, Ulla Winter<br />
(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />
Gestaltung<br />
Anette Fröder, Sonja Daniel, Anna Schätzlein,<br />
Mario Wüst<br />
Chef vom Dienst<br />
Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer<br />
Sales<br />
Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262,<br />
E-Mail: o.jennen@vfmz.de<br />
Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206,<br />
E-Mail: a.zepig@vfmz.de<br />
Heike Rauschkolb, Auftragsdisposition<br />
Tel.: 06131/992-241, E-Mail: h.rauschkolb@vfmz.de<br />
Anzeigenpreisliste Nr. 56: gültig ab 1. Oktober 2019<br />
Leserservice<br />
vertriebsunion meynen GmbH & Co. KG,<br />
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Bitte teilen Sie uns Anschriften- und sonstige Änderungen<br />
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(Fax: 06123/9238-267, E-Mail: vfv@vertriebsunion.de).<br />
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Abonnements verlängern sich automatisch um ein<br />
weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />
Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.<br />
Verlag<br />
Vereinigte Fachverlage GmbH<br />
Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz<br />
Postfach 100465, 55135 Mainz<br />
Tel.: 06131/992-0, Fax: 06131/992-100<br />
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Umsatzsteuer-ID: DE149063659<br />
Ein Unternehmen der Cahensly Medien<br />
Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen<br />
Verlagsleiter: Dr. Michael Werner, Tel.: 06131/992-401<br />
Head of Sales: Beatrice Thomas-Meyer<br />
Tel.: 06131/992-265, E-Mail: b.thomas-meyer@vfmz.de<br />
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Vertrieb: Sarina Granzin, Tel.: 06131/992-148,<br />
E-Mail: s.granzin@vfmz.de<br />
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Westdeutsche Verlags- und Druckerei GmbH<br />
Kurhessenstraße 4 - 6, 64546 Mörfelden-Walldorf<br />
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6 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
SOFTSTARTER<br />
NEUER VERKAUFSLEITER BEI ROTH HYDRAULICS<br />
Roth Hydraulics hat die Position der Verkaufsleitung neu besetzt. Der<br />
Spezialist für Hydrospeicher hat dafür seinen langjährigen Mitarbeiter<br />
Pierre Weigel eingesetzt. Er war zuletzt für den Vertrieb in Südeuropa und<br />
Amerika verantwortlich. Weigel bringt damit Erfahrung, Fach- und<br />
Branchenwissen für die Aufgabe mit. Frank Fuchs, Geschäftsführer des<br />
Unternehmens, erklärte: „Mit seiner Kompetenz, ausgeprägter Kundenorientierung<br />
und Verlässlichkeit kann er den Aufgabenstellungen<br />
hervorragend begegnen.“ Roth Hydraulics bietet energieeffiziente<br />
Hydrospeicherlösungen für Technologien an, bei denen hydraulische<br />
Energie gespeichert oder gewandelt werden muss. Zum Einsatz kommen<br />
die fluidtechnischen Bauteile etwa in Energie- und Kraftwerkstechnik,<br />
Mobilhydraulik, Werkzeugmaschinen oder Öl- und Gastechnik. Roth<br />
Hydraulics War früher bekannt unter der vorherigen Firmierung<br />
Bolenz+Schäfer (BSD).<br />
www.roth-industries.de<br />
Anzeigen<strong>2020</strong>_146x202+3mm-DerKonstrukteur,<strong>antriebstechnik</strong>_190201_Layout 1 15.04.20 10:01 Seite 4<br />
PÖPPELMANN: NEU<br />
STRUKTURIERTE<br />
GESCHÄFTSFÜHRUNG<br />
Veränderung in der Leitung von<br />
Pöppelmann: Künftig werden<br />
Norbert Nobbe, Matthias Lesch<br />
und Henk Gövert die Geschicke<br />
der Holding lenken. Der bisherige<br />
CEO Torsten Ratzmann<br />
verlässt das Unternehmen in<br />
gegenseitigem Einvernehmen.<br />
Norbert Nobbe (57) ist seit<br />
1988 bei Pöppelmann und seit<br />
2008 als Geschäftsführer für<br />
Produktion und Technik<br />
verantwortlich. Zum 1. Mai<br />
bestellte der Beirat zudem<br />
Matthias Lesch (41) zum<br />
Geschäftsführer. Er startete<br />
2001 als Trainee bei dem<br />
Unternehmen, danach war er<br />
u. a. im Management des<br />
US-Werks tätig. Seit 2008 ist er<br />
Prokurist und weltweit<br />
verantwortlich für Marketing,<br />
Vertrieb und Innovation. Henk<br />
Gövert übernimmt zum<br />
1. September als kaufmännischer<br />
Geschäftsführer. Der<br />
37-Jährige startete 2002 bei<br />
dem Unternehmen mit einem<br />
dualen Studium. Danach war<br />
er u. a. kaufmännischer Leiter<br />
in den USA sowie bei der<br />
Division Famac. Zwischenzeitlich<br />
war er bei Ernst+Young<br />
und der Grimme Landmaschinenfabrik<br />
tätig.<br />
www.poeppelmann.com<br />
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Ihr Nutzen ist unser Antrieb
SOFTSTARTER<br />
DER KOPF, DER IDEEN ZUM<br />
DREHEN BRINGT<br />
Stöber präsentiert aktuell mit der neuen Generation an<br />
Servo-Planetengetrieben Antriebe, die mit sehr kompakter Bauweise und<br />
ihrer enormen Kombinations- und Optionsvielfalt punkten. Zudem lässt<br />
sich jede Motorbaureihe in jeder verfügbaren Baugröße direkt anbauen.<br />
Einer der führenden Köpfe hinter der Entwicklung ist Artur Wagner.<br />
Claudia Grotzfeld ist Marketingmitarbeiterin bei der<br />
Stöber Antriebstechnik GmbH in Pforzheim<br />
8 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
SOFTSTARTER<br />
Auf der SPS 2019 in Nürnberg hat Stöber das erste Mal die neue<br />
Generation an Servo-Planetengetriebemotoren dem interessierten<br />
Fachpublikum präsentiert. „Diese Antriebslösungen sind in<br />
ihrer Vielseitigkeit die kompaktesten auf dem Markt. Damit profitiert<br />
der Anwender von kleinerem Bauraum, geringerem Gewicht, einem<br />
großen Drehmoment und da-raus resultierend von einer um bis zu 65 % gesteigerten<br />
Leistungsdichte“, ist Artur Wagner, Bereichsleiter Entwicklung<br />
Getriebe und Motoren bei Stöber Antriebstechnik, überzeugt, denn er war<br />
maßgeblich am Entstehen dieser neuen Baureihen beteiligt. „Weil der<br />
Motoradapter entfällt, besitzt der Getriebemotor ein geringeres Massenträgheitsmoment.<br />
Damit lässt sich auch die volle Dynamik des Antriebs<br />
nutzen – das ist ein echter Kundenvorteil“, beschreibt er weiter.<br />
Artur Wagner ist nun schon seit 27 Jahren bei Stöber beschäftigt. Der<br />
studierte Maschinenbauer begann seine Karriere bei dem Pforzheimer<br />
Antriebsspezialisten als Berechnungsingenieur in der Abteilung Konstruktion<br />
und Entwicklung: „Nachdem ich einen Produktkonfigurator<br />
erfolgreich einführen konnte, widmete ich mich der Konstruktion und<br />
Entwicklung der Getriebe“. Heute ist er zuständig für die Konstruktion,<br />
die Entwicklung und damit verbunden auch für die technische Datenverarbeitung.<br />
Er zeichnet sich verantwortlich für den Ablauf und die<br />
Organisation der oft ganz unterschiedlichen Projekte, was seinen<br />
Arbeitsalltag abwechslungsreich und spannend gestaltet, wie er sagt: „Ich<br />
erarbeite in unterschiedlichen Teams neue zukunftsweisende Ideen und<br />
fördere die konsequente Weiterentwicklung unseres sehr breitgefächerten<br />
Produktportfolios.“<br />
ZUR PERSON<br />
Seit 27 Jahren ist der studierte<br />
Maschinenbauer Artur Wagner<br />
bei Stöber Antriebstechnik in<br />
Pforzheim beschäftigt. Anfangs<br />
als Berechnungsingenieur in der<br />
Abteilung Konstruktion und<br />
Entwicklung ist er heute für die<br />
Konstruktion, die Entwicklung<br />
und die technische Datenverarbeitung<br />
verantwortlich. Er ist<br />
zuständig für den Ablauf und<br />
die Organisation verschiedener<br />
Projekte, erarbeitet in unterschiedlichen<br />
Teams neue<br />
zukunftsweisende Ideen aus<br />
und fördert die konsequente<br />
Weiterentwicklung des breitgefächerten<br />
Produktportfolios<br />
von Stöber.<br />
SPAGAT GESCHAFFT<br />
Auf Schwierigkeiten oder Herausforderungen bei der Entwicklung der<br />
neuen Generation angesprochen überlegt Wagner kurz: „Im Vergleich zur<br />
Über die Schulter geschaut: Artur Wagner ist<br />
Bereichleiter Entwicklung Getriebe und Motoren<br />
bei Stöber Antriebstechnik in Pforzheim<br />
SICHERHEIT<br />
in der Wälzlagerbeschaffung.<br />
Mehrwert für die Verpackungsindustrie!<br />
Hohe Anwendungskompetenz. Optimale Wälzlagerauslegung<br />
mithilfe der ABEG®-Methode. Ein umfassendes Edelstahl-<br />
Sortiment für die Verpackung von Lebensmitteln. Sonderbefettung<br />
und weitere Services aus einer Hand. Große<br />
Lagerbestände und Lieferfähigkeit von kleinen Stückzahlen<br />
bis zum Serienbedarf.<br />
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SOFTSTARTER<br />
01<br />
02<br />
03<br />
01 Baureihen P und PH der Planetengetriebe für<br />
kompakteste Getriebemotoren im Direktanbau<br />
02 Zweistufiges Planetengetriebe der Baureihe<br />
PH mit FlexiAdapt-Kupplung „MF“<br />
03 Einstufiger Planetengetriebemotor der<br />
Baureihe PHEZ<br />
Vorgängerversion wollten wir die Performance verbessern und sie<br />
eben deutlich kompakter bauen. Dabei sollten aber unter keinen<br />
Umständen die Kosten steigen.“ Diesen Spagat konnte er mit seinem<br />
Team mithilfe neuer Fertigungstechnologien meistern. Dann<br />
gab es noch eine weitere Herausforderung: „Wir wollten generell<br />
die Anzahl unserer Baukastenteile reduzieren“, sagt er. Gelungen<br />
sei ihm dies durch ein konsequentes Variantenmanagement und<br />
einheitliche Schnittstellen.<br />
Als Artur Wagner bei Stöber eingestiegen ist, fand er nicht nur<br />
sehr schnell seine berufliche Heimat, sondern auch einen Förderer:<br />
Friedrich Müller, der für den damals jungen Kollegen so etwas wie<br />
ein Mentor war. Friedrich Müller brachte die zweite Generation der<br />
ICH ERARBEITE IN UNTER-<br />
SCHIEDLICHEN TEAMS NEUE<br />
ZUKUNFTSWEISENDE IDEEN<br />
ARTUR WAGNER<br />
Servo-Getriebemotoren auf den Weg. An der Entwicklung maßgeblich<br />
beteiligt: Artur Wagner. „Wir waren mit diesen Baureihen der<br />
erste Hersteller auf dem Markt, der Planetengetriebe mit einer geräuschoptimierten<br />
Schrägverzahnung anbot“, sagt er nicht ohne<br />
Stolz. Doch das ist nun schon 15 Jahre her. Es wurde Zeit für die<br />
nächste Generation.<br />
EINZIGARTIG IN DER KOMPAKTHEIT<br />
Ganz oben auf der Anforderungsliste: Kompaktheit und Performance<br />
kombiniert mit einem neuen Design – und das hat Wagner<br />
mit seinem Team geschafft. Die neue Generation ermöglicht es<br />
dem Anwender, seine Anlage noch kompakter zu bauen und gleichzeitig<br />
die Performance zu steigern. Aus der enormen Variantenvielfalt<br />
haben Konstrukteure bei der Auslegung alle Möglichkeiten,<br />
um die exakt passende Antriebslösung für jeden Anwendungsfall<br />
zusammenzustellen. Ein kleinerer Motor, um den Wirkungsgrad zu<br />
optimieren? Dazu passt vielleicht auch ein kleinerer Antriebsregler<br />
– was zusätzlich die Kosten senkt.<br />
„Dazu kommt das erweiterte elektronische Typenschild, das die<br />
Inbetriebnahme per Plug & Play an die zugehörige Antriebsregler<br />
enorm vereinfacht“, beschreibt Artur Wagner. „Die Getriebemotoren<br />
werden somit eindeutig identifiziert. Eine aufwändige,<br />
fehleranfällige Parametrierung entfällt, wodurch die Systemkonfiguration<br />
insgesamt deutlich verkürzt wird.“<br />
Wird es irgendwann eine vierte Generation an Servo-Planetengetrieben<br />
geben? „Wir sind offen für alles“, antwortet Wagner. Und<br />
genau das schätzt er auch an seinem Arbeitgeber. „Wir sind ein<br />
Familienunternehmen, der Weg zu den Gesellschaftern ist kurz.<br />
Jeder Mitarbeiter bekommt – wenn er möchte – sehr schnell sehr<br />
viel Eigenverantwortung.“<br />
Stöber entwickelt und produziert seit mehr als 70 Jahren<br />
Getriebe. Was den Antriebsspezialisten auszeichne: beständige<br />
innovative Weiterentwicklung und Investitionen in High-Tech-<br />
Produktionstechnologien. Daraus ergeben sich interessante und<br />
abwechslungsreiche Tätigkeiten mit immer neuen Herausforderungen.<br />
Dazu kommt auch die angenehme bereichsübergreifende<br />
Zusammenarbeit mit den Kollegen, die Artur Wagner sehr schätzt.<br />
Und genau dieser Spirit ist mitentscheidend für erfolgreiche Entwicklungsprojekte<br />
im technologischen Spitzenfeld wie die neue<br />
Getriebemotorengeneration.<br />
Fotos: Stöber Antriebstechnik GmbH + Co. KG<br />
www.stoeber.de<br />
10 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
MARKTPLATZ<br />
SCHNELL ZUM PASSENDEN WÄLZLAGER<br />
Egal ob in der<br />
Antriebstechnik, der<br />
Verpackungsindustrie<br />
oder der Sensorik:<br />
Findling Wälzlager<br />
möchte es seinen<br />
Kunden einfacher<br />
machen, das<br />
technisch wie<br />
wirtschaftlich<br />
optimale Produkt aus<br />
dem umfangreichen<br />
Sortiment zu<br />
bestimmen. Bei der<br />
Wahl des richtigen<br />
Produkts hilft in jeder Branche die Kategorisierung des Angebots nach<br />
der ABEG-Methode. Mit ABEG (Advanced Bearing Expert Group) hat<br />
Findling Wälzlager eine transparente und berechenbare Entscheidungsgrundlage<br />
zur Vermeidung von Über- und Unterdimensionierung von<br />
Wälzlagern geschaffen. Ergebnis der Beratung ist eine Empfehlung für<br />
eine von vier möglichen Leistungsklassen, über die sich Einsparpotenziale<br />
von 25 – 30 % realisieren lassen. ABEG steht aber nicht nur für eine<br />
fundierte Auswahl, sondern auch für Sicherheit in der Wälzlagerbeschaffung:<br />
Sollte in einem Lieferwerk ein Engpass auftreten – was<br />
angesichts einer Lagerkapazität von 1 300 t Wälzlagern auf 5 500 m²<br />
selten vorkommt – kann der Kunde einfach auf ein Produkt eines<br />
anderen Werkes mit der gleichen oder einer höheren Leistungsklasse<br />
ausweichen.<br />
www.findling.com<br />
AXIALSCHRÄGKUGELLAGER FÜR<br />
GEWINDETRIEBE<br />
Die Axialschrägkugellager<br />
DRF/DRN<br />
von Rodriguez<br />
eignen sich zur<br />
Lagerung von<br />
Kugelgewindetrieben<br />
und<br />
Trapezgewindetrieben.<br />
Sie<br />
lassen sich als Festlager einsetzen. Die doppelreihigen<br />
Komponenten sind in Durchmessern von 12 bis 40 mm<br />
erhältlich. Die Hochgenauigkeitslager haben einen<br />
Druckwinkel von 60°. Die vorgespannten Wälzlager<br />
nehmen gleichzeitig Radial- und Axialbelastungen auf,<br />
sind wartungsarm und erlauben höchste Drehzahlen. Die<br />
hohe axiale Steifigkeit und Rundlaufgenauigkeit der<br />
Schrägkugellager sorgen für eine präzise Werkzeugpositionierung<br />
und zuverlässige Wiederholbarkeit. Die<br />
integrierte, reibungsarme Dichtung hält Verschmutzungen<br />
vom Lager fern. Durch die präzise geschliffenen<br />
Seitenflächen erübrigt sich ein Nacharbeiten der<br />
Klemmdeckel. Die Lager gibt es mit und ohne Befestigungsbohrungen<br />
im Außenring. Bei den Flanschausführungen<br />
erübrigt sich ein Einspannen des Außenringes.<br />
Die Lager werden vorgeschmiert und einbaufertig<br />
ausgeliefert.<br />
www.rodriguez.de<br />
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BRECOclassic<br />
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1967 haben wir unsere Liebe zu Zahnriemen entdeckt<br />
und sind heute weltweit der innovativste Produzent auf<br />
dem Gebiet der Polyurethan-Zahnriementechnik.<br />
Beste Zahnriemenqualität aus Porta Westfalica.<br />
Das ist Bewegung.<br />
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WÄLZ- UND GLEITLAGER<br />
TITEL<br />
12 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
TITEL<br />
WÄLZ- UND GLEITLAGER<br />
WÄLZLAGER<br />
EIN FLEXIBLER PARTNER FÜR<br />
DIE VERPACKUNGSINDUSTRIE<br />
Wälzlager, die in Dosenabfüllanlagen,<br />
Tiefziehverpackungsmaschinen & Co. zum<br />
Einsatz kommen, müssen zwar geringen<br />
Belastungen standhalten, oftmals aber<br />
hohe Geschwindigkeiten bzw. Drehzahlen<br />
unterstützen. Mit der Beratung von<br />
Experten fällt die optimale Auslegung der<br />
Lagertechnik leicht. Aus einer Hand gibt es<br />
hier ein umfangreiches Produktsortiment<br />
kombiniert mit den passenden Services.<br />
Klaus Findling ist Geschäftsführer der<br />
Findling Wälzlager GmbH in Karlsruhe<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 13
WÄLZ- UND GLEITLAGER<br />
TITEL<br />
Weil Tragzahlen in der Verpackungsindustrie eine untergeordnete<br />
Rolle spielen, kann meist auf Premium-<br />
Produkte verzichtet werden. Der Hintergrund: Die<br />
Lebensdauer dieser Wälzlager übersteigt die Anforderungen.<br />
Konstruktiv ergibt sich eine klassische Überdimensionierung,<br />
die für den Kunden unwirtschaftlich ist. Mithilfe der<br />
ABEG-Methode kann Findling Wälzlager dabei helfen, Einsparpotenziale<br />
zu realisieren – z. B. durch den Wechsel auf eine niedrigere<br />
Leistungsklasse, die dennoch die Anforderungen der jeweiligen<br />
Anwendung auf ganzer Linie erfüllen. „Zu unseren Kunden<br />
zählen u. a. Hersteller von Beutelmaschinen, Dosenabfüllanlagen,<br />
Blisterverpackungen für medizinische Produkte sowie Tiefziehverpackungsmaschinen<br />
für die Verpackung von Wurst und Käse“, erläutert<br />
Klaus Findling, Geschäftsführer von Findling Wälzlager in<br />
Karlsruhe. „Für diese Sondermaschinenbauer sind wir dank der<br />
hohen Anwendungskompetenz und Flexibilität ein idealer Partner.“<br />
Aufgrund großer Lagerbestände ist Findling Wälzlager schnell lieferfähig,<br />
wobei auch kleine Stückzahlen kein Problem darstellen.<br />
UMFASSENDES PORTFOLIO<br />
Bei der Verpackung von Lebensmitteln ergeben sich besondere Anforderungen<br />
wie ein optimaler Korrosionsschutz, bestmögliche<br />
Hygienestandards und Beständigkeit gegenüber aggressiven Chemikalien.<br />
Dafür sind korrosionsarme Edelstahl-Wälzlager ideal geeignet.<br />
Im umfangreichen Edelstahl-Portfolio von Findling finden<br />
sich u. a. Stütz- und Kurvenrollen, Nadellager, Gehäuselager, Pendelkugellager,<br />
Axiallager und Rillenkugellager. Der Kunde kann den<br />
für den jeweiligen Einsatzbereich geeigneten Basiswerkstoff wählen<br />
– z. B. Edelstahl der Typen AISI440C, AISI316L, AISI304, AISI420<br />
oder Wälzlagerstahl 100Cr6 mit Beschichtungen aus Zink-Eisen<br />
oder Zink-Nickel. Auch Keramik und Hochleistungswerkstoffe wie<br />
AISI630 oder Titan sind möglich. Wichtig sind in diesem Einsatzbereich<br />
nicht zuletzt die Dichtungen – denn raue Einsatzbedingungen<br />
erfordern einen guten Schutz des Lagerinnenlebens. Ist Chemikalienbeständigkeit<br />
gefragt, so können neben Dichtungen aus NBR auch<br />
Dichtungen aus HNBR, ACM und FKM angeboten werden. Sonderbefettungen<br />
– insbesondere mit H1-zugelassenen Lebensmittelfetten<br />
– runden das Lieferprogramm ab.<br />
ALU-DRUCKGUSS UND BLECHFLANSCHLAGER<br />
Aluminium-Druckguss-Lager sind sehr klein, leicht und korrosionsarm.<br />
„Hier sind vor allem die Clean- und Silber-Serien zu erwähnen,<br />
die sich für höhere Belastungen eignen“, so Klaus Findling.<br />
„Das Gehäuse dieser Lager besteht aus sehr leichtem Aluminium-<br />
Druckguss. Sie sind in Verbindung mit einem Edelstahl-Lagereinsatz<br />
korrosionsarm. In Kombination mit Lagereinsätzen aus<br />
Standardstahl lassen sich sehr kompakte und montagefreundliche<br />
Lagerlösungen mit einem Wellendurchmesser ab 8 mm realisieren.“<br />
Auch verzinkte Stahlblechgehäuse und Edelstahl-Ausführungen,<br />
in die ein Lagereinsatz geklemmt wird, hat Findling im Programm.<br />
Verfügbar sind drei Baureihen: Stehlager (PP), 3-Loch-Flanschlager<br />
(PFL) und 2-Loch-Flanschlager (PFD). Diese Lösungen sind sehr<br />
leicht, klein und kompakt. Verbaut werden die Flanschlager u. a. in<br />
Verschließmechanismen, bei denen längere Wellen dafür verwendet<br />
werden, z. B. um Beutel auf- und zuzumachen. Darüber hinaus<br />
werden Flanschlager auch in den Antriebswalzen von Förderstrecken<br />
und -bahnen eingesetzt.<br />
LINEARE BEWEGUNGEN MIT KUGELBUCHSEN<br />
„Eine häufige Anwendung in Verpackungsmaschinen sind Schieber,<br />
die hoch und herunter fahren“, erklärt Klaus Findling. „Dafür<br />
01 02<br />
03<br />
04 05
TITEL<br />
WÄLZ- UND GLEITLAGER<br />
werden gerne Kugelbuchsen eingesetzt, die eine Linearbewegung<br />
von A nach B auf einer Stahlwelle ermöglichen.“ Kugelbuchsen sind<br />
einfacher in der Konstruktion als Linearführungen sowie intuitiv zu<br />
montieren und einzustellen. Findling hat verschiedene Produkte<br />
im Sortiment: Neben normalen Kugelbuchsen (NKB) auch Kompakt-Kugelbuchsen<br />
(KKB) und nicht zuletzt Superkugelbuchsen<br />
(SKB). Je nach Ausführung sind die Hülsen/Käfige aus massivem<br />
Stahl oder aus Kunststoff mit Stahlsegmenten gefertigt. Dabei werden<br />
Chromstahl oder Edelstahl als Werkstoff eingesetzt. Für eine<br />
geringe Geräuschentwicklung eignen sich Kugelbuchsen mit<br />
Kunststoffhülsen. Ausführungen mit Laufbahnsegmenten aus Edelstahl<br />
und Stahl sind für korrosive Umgebungen konzipiert bzw.<br />
weisen hohe Tragzahlen auf.<br />
ROLLEN FÜR HOHE BELASTUNGEN<br />
Kurvenrollen sind Laufrollen mit Nadeln oder Zylinderrollen als<br />
Wälzkörper. Sie können sehr hohe Belastungen aufnehmen. Die<br />
Gewindezapfen ermöglichen eine einfache Montage und übernehmen<br />
vielfältige Führungsaufgaben, vor allem wenn eine rotative in<br />
eine nichtlineare Bewegung übertragen werden muss. Kurvenrollen<br />
werden daher gerne in Kurvensteuerungen eingesetzt, wenn<br />
eine sehr definierte, gleichartige Bewegung ausgeführt werden soll.<br />
Dabei rollt die Stütz- oder Kurvenrolle an einer definierten Laufbahn<br />
(einer Kurvenscheibe) ab und führt eine nichtlineare Bewegung<br />
aus. Diese extrem robuste Steuerungsart kommt für Anwendungen<br />
zum Einsatz, bei denen selten Anpassungen in der Bewegung<br />
nötig sind, respektive die Bewegung sich nicht verändert.<br />
Auch Stütz- und Kurvenrollen sind aus Chromstahl oder Edelstahl<br />
lieferbar. Die neuen Generationen haben eine oder zwei<br />
Sechskantöffnungen für die einfachere Montage mit einem integrierten<br />
Schmiernippel. Ausführungen zur Montage mit Schraubenzieher<br />
sind aber auch noch am Markt erhältlich.<br />
SONDERLAGER UND SPEZIALBEFETTUNG<br />
Wenn sich im umfangreichen Sortiment von Findling wirklich einmal<br />
kein passendes Standardlager finden lässt, kann das Karlsruher<br />
Unternehmen auch kundenindividuelle Lösungen liefern. Das ist<br />
u. a. der Fall, wenn ein extrem hoher Leichtlauf gefordert ist. Das<br />
lässt sich wiederum nur mit Lagern erreichen, die besonders<br />
reibungsarm sind. Nötig ist das z. B. in der Folienherstellung oder<br />
-verarbeitung. „Zur Materialeinsparung werden zunehmend sehr<br />
dünne Folien verwendet und in mehreren Lagen zu Spezialfolien<br />
kaschiert“, so Klaus Findling. „Beim Transport dürfen diese Folien<br />
nicht reißen, das heißt, die Rollen müssen extrem leichtgängig sein.<br />
Hier kommen besondere Lager mit spezieller Befettung und Dichtung<br />
zum Einsatz.“<br />
01 Kugelbuchsen ermöglichen eine Linearbewegung auf einer<br />
Stahlwelle und werden in Verpackungsmaschinen oftmals für<br />
Schieber benutzt<br />
Apropos Sonderbefettungen: Die Tribologie von Wälzlagern – also<br />
kurz gesagt die Lehre von Reibung und Verschleiß inklusive der<br />
Schmierung – ist eines der Spezialgebiete von Findling Wälzlager.<br />
Die Anwendungstechniker des Unternehmens wissen, welcher<br />
Schmierstoff im konkreten Anwendungsfall zum Einsatz kommen<br />
sollte und beraten die Kunden entsprechend – und zwar herstellerübergreifend.<br />
Im Bereich der Verpackungsindustrie sind etwa Sonderbefettungen<br />
mit FDA-zugelassenen H1-Schmierstoffen möglich.<br />
Dank moderner Dosiertechnik wird sehr sparsam mit den Fetten<br />
umgegangen – gerade bei sehr teuren Fetten macht das einen großen<br />
Unterschied. „Mit diesem Service gewährleisten wir mehr<br />
Schnelligkeit, Flexibilität und Kostenersparnis in der Realisierung<br />
von Kundenanforderungen“, so Klaus Findling abschließend. „Konstrukteure<br />
profitieren von kurzen Vorlaufzeiten für Bemusterungen,<br />
auch beim Test unterschiedlicher Befettungen.“ Zusammenfassend<br />
bietet Findling Wälzlager also hohe Anwendungskompetenz auf<br />
ganzer Linie. Vom optimalen Wälzlager über die schnelle Lieferung<br />
bis hin zu passenden Services: Bei Findling erhalten Kunden alles<br />
aus einer Hand.<br />
Fotos: Aufmacher: Viewfinder/stock.adobe.com; 04: Beumer Group;<br />
sonst.: Findling Wälzlager GmbH<br />
www.findling.com<br />
DIE IDEE<br />
„Die Anforderungen an Wälzlager<br />
unterscheiden sich je nach Branche<br />
grundlegend. Findling Wälzlager<br />
verfügt über die nötige Anwendungserfahrung<br />
und bietet unter anderem<br />
für die Verpackungsindustrie ein<br />
optimiertes Sortiment an Lösungen.<br />
Kombiniert mit der Beratung nach<br />
der ABEG-Methode und den Quickfinder-Berechnungsprogrammen<br />
erhalten unsere Kunden aus der<br />
Verpackungsindustrie garantiert die<br />
wirtschaftlich wie technologisch<br />
optimalen Wälzlager.“<br />
02 Nadellager ermöglichen höchste Tragzahlen bei extrem<br />
kompakten Einbaumaßen<br />
03 Im umfangreichen Edelstahl-Sortiment des Unternehmens<br />
finden sich etwa Kurvenrollen, Nadellager und Stützrollen<br />
04 Für Sondermaschinenbauer zählt beim Wälzlager-Partner hohe<br />
Anwendungskompetenz und Flexibilität<br />
05 Im Bereich der Verpackungsindustrie lassen sich Sonderbefettungen<br />
mit FDA-zugelassenen H1-Schmierstoffen realisieren<br />
Klaus Findling, Geschäftsführer,<br />
Findling Wälzlager GmbH<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 15
WÄLZ- UND GLEITLAGER<br />
ANWENDERSPEZIFISCHE WÄLZLAGERLÖSUNGEN<br />
INDIVIDUALITÄT IM VORDERGRUND<br />
Bei KBT Knapp Wälzlagertechnik steht<br />
die individuelle Anwendung des Kunden<br />
im Vordergrund. In Abstimmung<br />
mit den Konstrukteuren und<br />
Entwicklungsingenieuren entstehen<br />
maßgeschneiderte Wälzlagerlösungen.<br />
Das kreative Engineering kommt<br />
nun auch für Baugruppenlösungen<br />
zum Einsatz.<br />
Kerstin Bohn ist Geschäftsführerin Marketing bei der<br />
KBT Knapp Wälzlagertechnik GmbH in Waiblingen<br />
Unter der Eigenmarke KBT, „Knapp Bearing Technology“, entwickelt<br />
der Systemspezialist für Wälzlagerlösungen seit 60 Jahren Wälzlager-<br />
und Lineartechnikprodukte für eine Vielzahl von Anwendungen<br />
und Branchen. Einige aktuelle Entwicklungen werden im<br />
Folgenden vorgestellt. Was für die anwendungsspezifische Anpassung aus<br />
Sicht des Herstellers gilt, bringt der Geschäftsführer für den Bereich Technik,<br />
Markus Bauer, auf den Punkt: „Durch Sonderlösungen und kreatives Engineering<br />
reduzieren wir Entwicklungskosten um bis zu 30 %“.<br />
OUTSOURCING FÜR PRODUKTSICHERHEIT<br />
Durch das Outsourcing von ganzen Baugruppen mit Wälzlagern an KBT<br />
Knapp Wälzlagertechnik können Anwender ihre Produktivität und Flexibilität<br />
steigern. Sie können sich auf ihr Kerngeschäft konzentrieren und<br />
ihre Teilevielfalt reduzieren. Dies verbessert ihren Logistikprozess insgesamt<br />
und führt zu bedarfsorientierten Versorgungs- und Bevorratungskonzepten.<br />
Die Baugruppen mit Wälzlagern werden als Kompakt- und Systemlösungen<br />
im Detail mit dem Anwender entwickelt und produziert. Mögliche<br />
Fehlerquellen an den Baugruppen-Schnittstellen werden behoben. Die<br />
Funktionalität der Baugruppe wird geprüft und dokumentiert, was wiederum<br />
die Produktsicherheit für den Kunden erhöht.<br />
Kreatives Engineering heißt auch hier: anwendungsbezogene Entwicklung<br />
und Beratung für Anwender aus Branchen wie Werkzeugmaschinen,<br />
16 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
WÄLZ- UND GLEITLAGER<br />
Fahrzeugtechnik, Montage- und Handhabungstechnik oder Füll- und Verpackungstechnik.<br />
ROBUST TROTZ HARTER BEDINGUNGEN<br />
KBT Pendelrollenlager bestehen aus zwei Rollenreihen, die in einer gemeinsamen konkaven<br />
Laufbahn käfiggeführt im Außenring abrollen. Der Innenring führt den Käfig und<br />
die Wälzkörper. Pendelrollenlager nehmen hohe, oft turbulente Radialkräfte auf, überlagert<br />
nehmen sie auch Axialkräfte auf. Trotz häufig starker Vibration sind Pendelrollenlager<br />
verschleißbeständig. Sie weisen eine hohe Unempfindlichkeit gegen Fluchtfehler<br />
und Stoßbelastungen auf und haben eine hohe Fresslastgrenze und Maßstabilität. Pendelrollenlager<br />
können dynamische Winkelfehler bis 3,5° aufnehmen.<br />
Eingesetzt werden sie in unterschiedlichen Vibrationsaggregaten und in (Schwing-)<br />
Maschinen, die stark beansprucht werden, z. B. Straßenwalzen, Rüttlern, Kompressoren,<br />
Schiffsantrieben oder Windrädern. Weitere Einsatzgebiete sind im Bergbau, in der<br />
Erzaufbereitung und in der Zuführ- und Fördertechnik.<br />
Die Wälzlager in den Erregereinheiten dieser Maschinen müssen neben hohen Belastungen<br />
und hohen Drehzahlen auch Beschleunigungen und Zentrifugalkräfte aufnehmen.<br />
Vielfach herrschen zudem ungünstige Umweltbedingungen wie Schmutz und<br />
Feuchtigkeit. Für jede dieser besonderen Einsatzsituationen werden die KBT Pendelrollenlager<br />
anwenderspezifisch angepasst.<br />
HOHE PRÄZISION UND OBERFLÄCHENGÜTE<br />
Die seit Jahrzehnten verfügbaren Premium-Rillenkugellager von KBT Knapp Wälzlagertechnik<br />
werden kontinuierlich weiterentwickelt. Sie sind jetzt mit modifizierten Wälzlagerstählen,<br />
d. h. korrosionsbeständigen Stählen mit hoher Überrollfestigkeit und<br />
hohem Reinheitsgrad, verfügbar. Es werden ausschließlich Wälzlagerstähle mit hohem<br />
Widerstand gegen abrasiven und adhäsiven Verschleiß eingesetzt, die auch als Hybrid-<br />
Rillenkugellager und in Vollkeramik erhältlich sind.<br />
Damit kann hohe Präzision und Oberflächengüte erreicht werden. Auch die Formund<br />
Rundlaufgenauigkeit, die wiederum die Geräuschminimierung beeinflussen, spielen<br />
bei der Lagerauslegung eine wesentliche Rolle.<br />
Alle KBT Premium-Rillenkugellager entsprechen hohen europäischen Qualitätsnormen.<br />
Sie sind im hauseigenen Prüflabor zu 100 % hinsichtlich Abmessungen, Form<br />
und Lagetoleranz, Oberflächenbeschaffenheit und Laufgeräuschen geprüft.<br />
PRECISION GEARS<br />
Seit über 50 Jahren führend in hochpräzisen Verzahnungen<br />
Zahnrädern und Verzahnten Wellen 100 – 2.000mm<br />
Alle Fertigungsschritte im Haus<br />
28.000 m² Produktionsfläche<br />
Eigene Härterei<br />
ZWP Zahnradwerk Pritzwalk GmbH<br />
Freyensteiner Chaussee 15<br />
D-16928 Pritzwalk<br />
www.zahnradwerk.com
WÄLZ- UND GLEITLAGER<br />
der ISO 9001:2015 zu erfüllen. Diese hat vor drei Jahren die alte ISO<br />
9001:2008 ersetzt. Spätestens alle drei Jahre ist eine vollständige Rezertifizierung<br />
mit erneuter Zertifikatserteilung verpflichtend vorgesehen.<br />
Dieser Standard sorgt für eine nachhaltige Qualitätssicherung<br />
sowie einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess.<br />
NEBEN SONDERLÖSUNGEN AUCH<br />
STANDARDPROGRAMM<br />
KBT bedient nicht nur Sonderlösungen, sondern auch das Standardprogramm.<br />
Über 14 000 lagerhaltige Wälzlager und Linearkomponenten<br />
hat das Unternehmen im Online-Angebot.<br />
Wälzlager sind sowohl in den Abmessungen wie den Belastbarkeiten<br />
genormt. Ihre Bezeichnungen sind nach einem ISO-zertifizierten<br />
Prinzip aufgebaut und in Online-Katalogen hinterlegt.<br />
Allein für gängige Wälzlagerserien gibt es 30 unterschiedliche Kategorien.<br />
KBT Knapp Wälzlagertechnik garantiert die Versorgungssicherheit<br />
seiner Kunden.<br />
Fotos: Knapp Wälzlagertechnik GmbH<br />
Die Pendelrollenlager bestehen aus zwei<br />
Rollenreihen, die in einer gemeinsamen konkaven<br />
Laufbahn käfiggeführt im Außenring abrollen<br />
www.knapp-waelzlagertechnik.de<br />
PRÄZISION BEI HÖCHSTMÖGLICHEN<br />
DREHZAHLEN<br />
KBT Spindellager sind einreihige Schrägkugellager aus massiven<br />
und gehärteten Außen- und Innenringen. Der Wälzkörpersatz besteht<br />
aus Kugeln mit Massiv-Fensterkäfigen. Die Lager nehmen –<br />
überlagert zu radialen Kräften – auch axiale Kräfte in einer Richtung<br />
auf. Werden Spindellagerpaarungen in O- oder X-Anordnung eingesetzt,<br />
nehmen sie Kippmomente und Axialkräfte in beiden Richtungen<br />
auf. Lager in Tandem-Anordnung sind nur in eine Richtung<br />
axial belastbar.<br />
Die Eignung als Spindellagerung erreicht das Maschinenelement<br />
Schrägkugellager in erster Linie durch eingeengte Toleranzen in<br />
Geometrie und Formgenauigkeit. Dabei spielt die Stahlqualität eine<br />
große Rolle: KBT Spindellager werden für eine optimale Oberflächenbeschaffenheit<br />
in besten Stahlqualitäten gefertigt. Sie sollen<br />
maximale Führungsgenauigkeit bei physikalisch höchstmöglichen<br />
Drehzahlen ermöglichen.<br />
KBT Hochgenauigkeitslager finden als Lagerung der Hauptspindel<br />
in Werkzeugmaschinen Anwendung und erreichen laut Hersteller<br />
deutliche Leistungssteigerung bei erhöhter Betriebssicherheit.<br />
KBT Spindellager erfüllen die hohen Anforderungen der Elektro-<br />
Spindel-Hersteller.<br />
NACH QUALITÄTSSTANDARDS GEPRÜFT<br />
Um die hohen Qualitätsansprüche an die Wälzlager und Lineareinheiten<br />
sicherzustellen, verfügt KBT Knapp Wälzlagertechnik über<br />
ein eigenes, professionelles Prüf- und Messlabor. Messsysteme von<br />
Keyence überprüfen die Einhaltung der Qualitätsnormen.<br />
Die Entwicklung aller Produkte erfolgt nach internationalen DINund<br />
ISO-Qualitätsstandards, die kontinuierlich überprüft und kontrolliert<br />
werden, u. a. durch Materialtestreports, Produktionsreports<br />
und Erstmusterprüfberichte. Auch die Teilenachverfolgbarkeit<br />
nach den Qualitätsmanagementvorgaben der Automobilindustrie<br />
ist somit sichergestellt.<br />
Das Zertifizierungsunternehmen EQ-Zert hat dem Unternehmen<br />
2018 erneut attestiert, die Anforderungen der aktuellen Normrevision<br />
DIE IDEE<br />
„Die Anwendungspalette des Unternehmens:<br />
Überall, wo sich etwas<br />
bewegt. Auch bei Produkten für die<br />
Mars-Mission. Nur mit Wälzlagern in<br />
höchster Präzision lassen sich solche<br />
Projekte verwirklichen. Wir entwickeln<br />
und fertigen anwenderspezifische<br />
Wälzlager- und Lineartechnikprodukte<br />
für einen konkreten<br />
Anwendungsbereich. Dieses „kreative<br />
Engineering“ kommt unter der<br />
Eigenmarke KBT, Knapp Bearing<br />
Technology, im Maschinen- und<br />
Apparatebau und der Fahrzeugtechnik<br />
zum Einsatz.“<br />
Markus Bauer,<br />
Geschäftsführer Bereich Technik,<br />
Knapp Wälzlagertechnik GmbH<br />
18 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
CLEAN<br />
DUTY<br />
Hygienegerecht<br />
antreiben<br />
Clean Duty ist die spezifische Lösung von<br />
Motovario für die Lebensmittelindustrie<br />
und alle Anwendungsbereiche, in denen<br />
ein sehr hoher Hygienestandard verlangt<br />
wird. Clean Duty besteht aus Edelstahl AISI und<br />
wurde in geeigneter Weise behandelt, sodass das<br />
Aufstauen von Wasser und die Ablagerung von<br />
Schmutz verhindert werden. Clean Duty ist ein<br />
Getriebemotor, der seinen richtigen Platz ausgehend<br />
vom Primärprozess der Materialverarbeitung,<br />
z. B. an den Verpackungslinien von Obst oder<br />
anderen frischen Lebensmitteln, hat. Die Maße<br />
sind kompakt und die hochwertigen Oberflächenbehandlungen<br />
garantieren große Beständigkeit in<br />
Räumen, die stark von korrosiven Substanzen belastet<br />
sind.<br />
Die Lebensmittelindustrie verlangt hohe Hygienestandards<br />
in allen Arbeitsphasen. Prozesse wie<br />
Schneiden, Aufschneiden, Dosierung, Verpackung<br />
und Temperaturkontrolle (heiß oder kalt) können<br />
vom Getriebemotor Clean Duty von Motovario unterstützt<br />
werden, denn die Aluminiumoberflächen<br />
wurden chemisch behandelt, um der Spülung mit<br />
Produkten mit pH-Werten von 2 bis 12 sowie mit<br />
Hochdruckreinigern standzuhalten. Die Motoren<br />
haben glatte Oberflächen mit Schutzart IP66. Clean<br />
Duty kann verschiedenen Konfigurationen und<br />
Anordnungen angepasst werden. Die Steel-IT-Beschichtung<br />
besteht aus Lamellen aus rostfreiem<br />
Stahl AISI 316L unterschiedlicher Körnung, die in<br />
Epoxidharz dispergiert sind. Sie schützt vor Korrosion<br />
durch widrige Witterungsbedingungen sowie<br />
Meer- und Brackwasser.<br />
Foto: Motovario<br />
Unsere Hygienic Design Lösungen<br />
•<br />
Schnelle, effiziente und sichere Reinigung<br />
•<br />
Direkte Prozesseinbindung: CIP- / SIP-fähig<br />
•<br />
Schutzklasse IP69X (max. 30 bar)<br />
•<br />
Totraumfreie Gehäusekonstruktion<br />
Weitere Informationen finden Sie unter:<br />
www.wittenstein.de⁄hygiene-design<br />
WITTENSTEIN alpha – intelligente Antriebssysteme<br />
www.wittenstein-alpha.de<br />
www.motovario.com
KOMPONENTEN STEUERN UND AUTOMATISIEREN<br />
UND SOFTWARE<br />
INDUSTRIESTECKVERBINDER<br />
TECHNIK-UPDATE FÜR<br />
COMPACT-STECKER<br />
Bei der Energieverteilung in Fertigungsund<br />
Förderanlagen müssen die<br />
Steckverbinder eine kompakte<br />
Gehäusebauform aufweisen – hier<br />
kommen Rechteck- und<br />
Rundsteckverbinder zum Einsatz.<br />
Für mehr Sicherheit sorgt nun eine neue<br />
Compact-Baureihe mit einem<br />
innovativen Erdungskonzept und<br />
effizienter Anschlusstechnik.<br />
Dipl.-Ing.(FH) Roberto Gilardoni ist Leiter<br />
Produkt management für Industriesteckverbinder bei<br />
der Phoenix Contact GmbH & Co. KG in Blomberg<br />
Für eine steckbare Leistungsschnittstelle zum Anschluss von Motoren<br />
und Frequenzumrichtern gibt es zahlreiche Lösungsansätze.<br />
Je nach erforderlicher Polzahl und gewünschtem Leitungsquerschnitt<br />
kommen rechteckige Industriesteckverbinder im kleinen<br />
Format D7 oder im Format der weit verbreiteten B-Serie zum Einsatz.<br />
Eingesetzt werden auch Rundsteckverbinder wie M12 Power, M17 und<br />
M23. Selbst für die Verwendung von modularen Kontakteinsätzen stehen<br />
platzsparende Gehäuselösungen für einzelne Module zur Verfügung<br />
– z. B. das Gehäuse Heavycon Evo-M1 von Phoenix Contact.<br />
Eine weit verbreitete Lösung für solche Anwendungen wurde aber<br />
speziell für die dezentrale Ansteuerung in der Automatisierung entwi-<br />
20 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
STEUERN KOMPONENTEN UND AUTOMATISIEREN<br />
UND SOFTWARE<br />
ckelt. In anderen Anwendungsfeldern, etwa im Schaltschrankbau für Energieanlagen<br />
oder im Maschinenbau, ist diese Bauform weitgehend unbekannt: die<br />
Rede ist von der rechteckigen Industriesteckverbinder-Bauform „Compact“.<br />
EINSCHRÄNKUNGEN RESULTIEREN AUS DER HISTORIE<br />
Vorbild bei der Entwicklung der Bauform Compact waren die quadratischen<br />
Industriestecker der Bauform D7 – charakterisiert durch die Dichtung auf<br />
dem Kontakteinsatz. Aufgrund von Nutzeranforderungen hinsichtlich des<br />
Leitungsquerschnitts und der Polzahl wurde das quadratische Steckgesicht<br />
zu einem rechteckigen erweitert. Die zuerst entwickelten Kontakteinsätze<br />
wurden durch Crimpanschlusstechnik bestückt und steckten in Gehäusen aus<br />
Kunststoff. Geschirmte Metallgehäuse für störungsempfindliche Anwendungen<br />
sowie Kontakteinsätze mit alternativen Anschlusstechniken wurden erst<br />
später entwickelt.<br />
Aufgrund dieser Entstehungsgeschichte unterliegt die Compact-Bauform bis<br />
heute einigen technischen Besonderheiten, die zu Einschränkungen in der Anwendung<br />
und zusätzlichen Aufwänden in der Konfektionierung führen: Der<br />
Schutzleiter in der Mitte des Steckgesichts hat bei den marktüblichen Lösungen<br />
keinen Kontakt zum Gehäuse, was bei der Verwendung von Metallgehäusen besondere<br />
Maßnahmen erfordert. Damit der Berührschutz auch im Fehlerfall ausreicht,<br />
verfügen die marktüblichen metallischen Compact-Gehäuse über zusätzliche<br />
Innengehäuse aus Kunststoff. Damit wird eine doppelte Isolierung erreicht –<br />
ein elektrischer Kontakt zwischen dem leitfähigen Gehäuse und einer beschädigten<br />
Leitung soll so vermieden werden.<br />
Obwohl diese Maßnahme alle Mindestanforderungen zum Berührschutz gemäß<br />
VDE 0100 erfüllt, stellt sie doch eine Einschränkung dar. Der Verkabelungsraum<br />
ist stark reduziert, die Konfektionierung wird schwieriger und zeitaufwändiger.<br />
Gerade in einer elektromagnetisch stark belasteten Umgebung, die den<br />
Einsatz von metallischen Steckverbinder-Gehäusen erfordert, wäre eine automatische<br />
Anbindung des Schutzleiterkontaktes an das Gehäuse wünschenswert.<br />
SCHUTZLEITER UND PUSH-IN-ANSCHLUSS<br />
Das neue Steckverbinderprogramm Heavycon Compact von Phoenix Contact<br />
führt den Schutzleiter aus der Mitte des Kontakteinsatzes an das Gehäuse. Diese<br />
neue PE-Anbindung bietet eine sichere und zuverlässige Übertragung von Signalen<br />
und Leistung. Beschädigte oder abgerissene Leiter, die die Gehäusewand<br />
oder die metallische Kabelverschraubung berühren, werden über ihren Fehlerstrom<br />
detektiert und im Störungsfall schnell lokalisiert. Elektromagnetisch eingestreute<br />
Störungen auf dem Gehäuse oder dem Schirmgeflecht werden über das<br />
Gehäuse, das mit dem Schutzleiter verbunden ist, abgeführt. Bei den neuen Ge-<br />
MARKTANFORDERUNGEN<br />
UND ETABLIERTE<br />
BAUFORMEN<br />
An dezentralen Antrieben, Frequenzumrichtern<br />
und damit angebundenen<br />
Motoren haben sich zwei<br />
Steckgesichter durchgesetzt, die in<br />
einer kompakten rechteckigen Gehäusebauform<br />
montiert werden. Für<br />
eine reine Leistungsübertragung gibt<br />
es einen 8-poligen Stecker mit einem<br />
Anschlussquerschnitt von mindestens<br />
2,5 mm 2 , 16 A und einem<br />
zusätzlichen PE-Kontakt. Eine<br />
weitere Variante ist das<br />
hybride Steckgesicht Q4/2 mit<br />
4 Leistungskontakten mit 40 A,<br />
einem Anschlussquerschnitt von<br />
4 mm 2 oder 6 mm 2 mit zusätzlichem<br />
PE-Kontakt sowie zwei weiteren<br />
Steuerkontakten mit 10 A und einem<br />
kleineren Anschlussvermögen.<br />
Die Bauform Compact ist charakterisiert<br />
durch ein schlankes Anbaugehäuse<br />
mit innenliegenden Montageschrauben<br />
und einem schwenkbaren<br />
Verriegelungsbügel, der auf zentralen<br />
Nocken des Tüllengehäuses<br />
verrastet. Schutz vor Eindringen von<br />
Staub und Wasser bietet eine<br />
Dichtung, die Bestandteil des<br />
Stift-Kontakteinsatzes ist. Dieses<br />
Dichtprinzip findet sich auch in der<br />
Gehäuseserie D7 wieder, die der<br />
Bauform Compact in ihrer Entwicklung<br />
vorausgegangen war.<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 21
STEUERN UND AUTOMATISIEREN<br />
01 02<br />
01 Innovative PE-Anbindung<br />
aus dem Kontakteinsatz: Signale<br />
und Leistung werden sicherer<br />
übertragen<br />
02 Der Anwender hat die Wahl:<br />
Die neuen Kontakteinsätze sind<br />
mit Crimp- oder Push-in-<br />
Anschlusstechnik verfügbar<br />
häusen Heavycon Compact von Phoenix Contact kann somit auf das Innengehäuse<br />
verzichtet werden, wodurch sich der Verkabelungsraum vergrößert.<br />
Zu den technischen Weiterentwicklungen zählt auch die moderne Anschlusstechnik.<br />
Während bei anderen Herstellern die Crimpanschlusstechnik<br />
überwiegt oder oftmals ausschließlich angeboten wird, konnte Phoenix Contact<br />
die stark nachgefragte und mittlerweile universell verfügbare Push-in-Anschlusstechnik<br />
auch in den Kontakteinsätzen von Heavycon Compact integrieren.<br />
Dadurch wird die Handhabung einfacher und die Anschlusszeit erheblich<br />
kürzer. Der vibrationssichere Anschluss starrer oder flexibler Leiter<br />
mit Aderendhülse erfolgt durch einfaches, direktes Stecken. Auch für ein<br />
erneutes Lösen eines bereits angeschlossenen Leiters wird bei der Push-in-<br />
Anschlusstechnik kein Spezialwerkzeug benötigt. Dies spart im Servicefall Zeit<br />
und vermeidet Handhabungsfehler.<br />
Trotz der verbesserten PE-Anbindung an das metallische Gehäuse ist das<br />
Steckgesicht der Kontakteinsätze im neuen Steckverbinderprogramm Heavycon<br />
Compact kompatibel zum Marktstandard. So gestaltet sich der Umstieg<br />
auf die Steckverbinder mit ihrer innovativen PE-Anbindung und weit verbreiteten<br />
Push-in-Anschlusstechnik problemlos.<br />
FEHLSTECKSCHUTZ DANK INTEGRIERTER<br />
KODIERMÖGLICHKEIT<br />
Kontakteinsätze der Baureihe Heavycon Compact lassen sich erstmalig direkt<br />
am Isolierkörper kodieren – und sorgen so für mehr Sicherheit beim Betreiben<br />
von Anlagen mit mehreren Steckern. Gleiche, nebeneinander befindliche<br />
Steckverbinder werden durch Aufbringen von kostengünstigen Kodierungen<br />
aus Kunststoffprofilen vor Fehlstecken geschützt.<br />
Je nachdem, ob eine Schirmanbindung aus Gründen der elektromagnetischen<br />
Störanfälligkeit erforderlich ist oder nicht, bietet Heavycon Compact<br />
Gehäuse aus Metall oder hochwertigem Industriekunststoff. Die metallischen<br />
Gehäuse besitzen eine leitfähige, unbeschichtete Oberfläche sowie leitfähige<br />
Dichtungen. Zur Anbindung der Kabelverschraubung dient ein Gewinde,<br />
das direkt in die Gehäusewand geschnitten ist. Passend zum verwendeten<br />
Kabel steht ein umfangreiches Programm an EMV-Kabelverschraubungen<br />
zur Auswahl.<br />
Für Anwendungen, die weniger störanfällig sind, gibt es zudem Gehäuse aus<br />
robustem Kunststoff mit integrierter Kabelverschraubung. Die Gehäuse sind im<br />
selben zeitgemäßen schwarzen Design ausgeführt, wie die bereits am Markt<br />
etablierten Kunststoffgehäuse aus dem Steckverbinderprogramm Heavycon<br />
complete. Die neuen Gehäuse besitzen zudem Dichteigenschaften, die bis zur<br />
Schutzart IP66 reichen. Im Vergleich zum Metallgehäuse ist die Kunststoffvariante<br />
nicht nur leichter, sondern auch vom Material her ökonomischer.<br />
Fotos: Phoenix Contact GmbH & Co. KG<br />
www.phoenixcontact.com<br />
DIE IDEE<br />
„Wer aufgrund entsprechender<br />
Spezifikation oder einer geforderten<br />
Kompatibilität zu bestehenden<br />
Anlagenteilen an die Compact-<br />
Bauform gebunden ist, muss nicht<br />
auf die weiterentwickelte Technologie<br />
moderner Industriesteckverbinder<br />
verzichten. Mit Heavycon Compact<br />
von Phoenix Contact stehen Push-in-<br />
Anschlusstechnik, Kodierfunktion<br />
sowie ein innovatives PE-Konzept<br />
nun auch in dieser Bauform zur<br />
Verfügung.“<br />
Dipl.-Ing.(FH) Roberto Gilardoni,<br />
Leiter Produktmanagement für<br />
Industriesteckverbinder,<br />
Phoenix Contact GmbH & Co. KG<br />
22 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
DREHMOMENTE ZUVERLÄSSIG ÜBERTRAGEN<br />
Das passende Winkelgetriebe zu den bürstenlosen Gleichstrommotoren<br />
BG 95 bietet Dunkermotoren mit dem KG 150. Mit dem 2-stufigen Kegelradgetriebe<br />
werden die Drehmomente der BG 95×40 und BG 95×80<br />
zuverlässig übertragen. Dauerdrehmomente von bis zu 120 Nm und<br />
Beschleunigungsmomente von bis zu 240 Nm stehen zur Verfügung. Die<br />
möglichen Untersetzungen von 7,29 bis 77,36 sind fein abgestuft. In der<br />
Vorzugsreihe wird die Hohlwellenausführung KG 150H angeboten. Diese<br />
lässt sich sehr kompakt in Konstruktionen integrieren. Optional kann<br />
unter Verwendung eines Wellen-Kits auf die Vollwellenvariante KG 150 umgebaut werden. Es<br />
sind die Wellenlagen Abgang links (WL1) und Abgang rechts (WL2) realisierbar. Das Kegelradgetriebe<br />
zeichnet sich durch eine schlanke Bauweise und einen geringen Achsversatz aus.<br />
www.dunkermotoren.de<br />
Punktlandung in<br />
Präzision und<br />
Qualität<br />
FREQUENZUMRICHTER FÜR TURBOBLOWER<br />
Sieb & Meyer erweitert die Frequenzumrichter-Reihe SD2M um eine<br />
flüssigkeitsgekühlte Variante mit 450 kVA bei 480 VAC und 630 A eff<br />
Nennstrom. Obwohl damit 50 % mehr Leistung erreicht werden,<br />
entspricht das Bauvolumen dem des 300-kVA-Geräts. Die kompakten<br />
Abmessungen von ca. 1 200 × 450 × 350 mm erlauben eine platzsparende<br />
Integration. Das neue Modell ist speziell für Turboblower und<br />
Turbokompressoren konzipiert. Außerdem wird die Umrichter-Reihe in<br />
Werkzeugmaschinen oder Prüfständen eingesetzt. Der Hersteller<br />
entwickelt den Frequenzumrichter mit Drei-Level-Technologie kontinuierlich<br />
weiter. So ist es nun möglich, individuelle Kundenlösungen mit<br />
Motorströmen von bis zu 650 A zu realisieren.<br />
www.sieb-meyer.de<br />
Sondergetriebe<br />
GSC Schwörer GmbH<br />
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79871 Eisenbach<br />
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Das Unternehmen Lenord + Bauer hat einen Stellantrieb entwickelt,<br />
der das Umrüsten von Fertigungslinien beschleunigt.<br />
SeGMo GEL 6129 ist in kompakter Bauweise ausgeführt und<br />
bietet Anschlussmöglichkeiten für gerade sowie gewinkelte<br />
Stecker. Identische Gehäusemaße für die Varianten 2,5 und 5 Nm<br />
erleichtern die Integration in die Anlage. Der wartungsfreie<br />
SeGMo-Antrieb setzt sich aus batterielosem Multiturn-Absolutwertgeber,<br />
Getriebe und Motor inklusive Leistungs- und Steuerungselektronik<br />
zusammen.<br />
www.lenord.de<br />
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www.<strong>antriebstechnik</strong>.de/xing<br />
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www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 23
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
INTERVIEW<br />
MOTION CONTROL LEBT VON<br />
KUNDENORIENTIERTER UMSETZUNG<br />
Mit der Übernahme der Stegmann<br />
GmbH im Jahr 2002 hat Sick das<br />
Geschäftsfeld Motion Control<br />
weiterentwickelt und im Markt<br />
nachhaltige Impulse im Bereich<br />
Schnittstellen, Gebertechnologien<br />
und anwendungsgerechter<br />
Programmierlösungen gesetzt.<br />
Im Interview spricht Heiko Krebs,<br />
Vice President Product Management<br />
der Sick Stegmann GmbH, über die<br />
Entwicklung von Motion-Control-<br />
Anwendungen durch IO-Link-<br />
Kommunikation und Edge Computing.<br />
Rotative Encoder, Linear-Encoder, Seilzug- und Messradsysteme,<br />
Motor-Feedback-Systeme, Programmiertools – Sick ist im<br />
Motion-Control-Markt breit aufgestellt. Welche Philosophie liegt<br />
der Entwicklung und dem Ausbau Ihres Portfolios zugrunde?<br />
Die Entwicklung des Motion Control Sensor Bereichs von Sick<br />
und der Ausbau des Portfolios ist zum einen im Zusammenhang<br />
mit der strategischen Ausrichtung des Sick Konzerns insgesamt zu<br />
sehen. Unsere Lösungen beispielsweise im Bereich Safety oder<br />
auch jetzt mit IO-Link sind eng verzahnt mit dem Produkt- und<br />
Anwendungs-Know-how des Stammhauses in Waldkirch. Die<br />
Akquisition von Unternehmen hat uns zudem Zugang zu neuen<br />
Encodertechnologien gebracht, wobei wir gleichzeitig auch<br />
historische Wurzeln aus Stegmann-Zeiten weiterentwickelt<br />
haben – allen voran das Thema Schnittstellen. Stegmann hat Mitte<br />
der 80er-Jahre mit SSI für Encoder und Hiperface für Motor-Feedback-System<br />
jeweils den Schnittstellen-Standard am Markt geschaffen.<br />
Mit der voll digitalen Schnittstelle Hiperface DSL in<br />
Einkabeltechnik ist dies Sick erneut gelungen. Hier schließt sich<br />
wieder der Kreis zum Sick-Unternehmens-Claim „Sensor Intelligence“,<br />
dem wir in den letzten 15 Jahren mit der Entwicklung<br />
intelligenter und kommunikationsfähiger Produkte gerecht geworden<br />
sind. Daher auch die Integration von IO-Link als Industrie-<br />
4.0–Schnittstelle in immer mehr Encoder. Gleichzeitig haben wir<br />
im Sinne unserer Kunden immer Wert auf offene Konzepte gelegt<br />
und uns klar zu Standard-Schnittstellen beispielsweise auf Basis<br />
von Ethernet bekannt.<br />
Betrachtet man neben der Vielzahl von Schnittstellen Ihrer<br />
Encoder auch Merkmale wie Messtechnologie, Baugröße,<br />
Programmierbarkeit oder Anschlusstechnik, hat man den<br />
Eindruck, dass die Anforderungen im Motion-Control-Markt<br />
heterogener sind, als man zunächst denkt.<br />
Das ist richtig. Die Kundenanforderungen sind sehr vielfältig –<br />
und damit kann es auch nicht den einen Encoder oder das eine<br />
Motor-Feedback-System geben. Motion Control lebt von kundenorientierter<br />
Umsetzung. Darauf lassen wir uns gerne ein. Nehmen<br />
wir beispielsweise die Programmierbarkeit: Gestartet sind wir mit<br />
einem Inkremental-Encoder, der sich per PC programmieren ließ.<br />
24 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Das Feature selbst fanden viele klasse, aber nicht alle Kundengruppen<br />
waren in der Lage sich dies in vollem Umfang zunutze zu<br />
machen. So haben Inbetriebnahme- und Servicetechniker unserer<br />
Kunden den Wunsch nach einem tragbaren Programmiertool<br />
zurückgemeldet, mit dem sie Einstellungen vor Ort an der Maschine<br />
vornehmen können. Also haben wir ein entsprechendes<br />
Handheld-Gerät entwickelt. Mit der wachsenden Flexibilität kam<br />
der Wunsch auf, ohne Tool, sondern am Encoder direkt programmieren<br />
können. Das haben wir dann mit Dip-Switch-Schaltern<br />
gelöst. Das Beispiel lässt sich entsprechend auch auf andere<br />
Encodermerkmale übertragen. Es zeigt, wie dynamisch sich die<br />
Kundenanforderungen immer wieder verändern. Wir waren und<br />
sind also gefordert, unser Portfolio in einer sinnvollen und marktgerechten<br />
Varianz anzubieten. Gleichzeitig bedarf aber nicht<br />
jeder Kundenwunsch einer umfassenden Neuentwicklung. Oft<br />
geht es um die individuelle Anpassung vermeintlich trivialer<br />
Themen wie bestimmte Wellendesigns, Kabellängen, Steckverbinder,<br />
Ader- und Pinbelegungen oder eine besondere Konfektionierung<br />
und Versendung. Jedes Jahr erreichen uns eine Vielzahl<br />
solcher Anfragen. Um solche kundenspezifischen Versionen möglich<br />
zu machen, haben wir interne Customization-Prozesse durch<br />
transparente und effiziente Projektabläufe professionalisiert und<br />
beherrschbar gemacht.<br />
Ein solcher Trend heißt IO-Link. Bei Sick als maßgeblichem Entwickler<br />
dieser Technologie ja ohnehin ein strategisches Thema,<br />
hält die Punkt-zu-Punkt-Verbindung im Zuge der Digitalisierung<br />
jetzt verstärkt auch Einzug in die Welt rotativer und linearer<br />
Encoder. Welche Erfahrungen haben Sie gemacht? Wie sind die<br />
Aussichten für IO-Link-fähige Encoder?<br />
01 IO-Link ist der Datenkanal für Encoder, um verfügbarkeitsrelevante<br />
Prozessinformationen in die Steuerungsebene,<br />
in die Maschinenebene oder in die Cloud zu übertragen<br />
IO-Link ist untrennbar mit der fortschreitenden Digitalisierung<br />
im Maschinen- und Anlagenbau verbunden. Dies gilt somit auch<br />
für die industrielle Antriebstechnik, sodass Encoder mit IO-Link<br />
letztlich eine sprichwörtlich „techno-logische“ Konsequenz sind.<br />
Wir bei Sick gehören hier zu den Vorreitern. Wir bauen seit zwei<br />
bis drei Jahren ein solches Portfolio kontinuierlich auf. Das Einstiegsargument<br />
pro IO-Link war zunächst die umfassendere und<br />
leichtere Parametrisierung der Encoder im eingebauten Zustand.<br />
Schnell ging es den Anwendern jedoch darum, Prozessdaten im<br />
Zuge der Positionsmessung zu erfassen, auszuwerten und zu<br />
übertragen. Es gibt zahlreiche Anwendungen in der Fabrik- und<br />
Logistikautomation, in denen Positionen und Geschwindigkeiten<br />
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SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
02 Sick setzt auf<br />
Datenverarbeitung<br />
am Rande des<br />
Netzwerkes:<br />
„Edge Computing<br />
erfordert dezentrale<br />
Rechenleistung und<br />
Intelligenz“<br />
gemessen werden müssen und hierbei gleichzeitig verfügbarkeitsrelevante<br />
Prozessinformationen anfallen. IO-Link ist hier der ideale<br />
Datenkanal, um sie in die Steuerungsebene, in die Maschinenebene<br />
oder in die Cloud zu übertragen, damit hier entsprechende Mehrwerte<br />
generiert werden können. Die Verfügbarkeit von Diagnosedaten<br />
ist nur Benefit. Hinzu kommen zum Beispiel ein integrierter Temperaturzyklenzähler,<br />
die konfigurierbare Überwachung von Grenzwerten<br />
oder die Data-Storage-Funktion für den Encoderaustausch ohne Parametrierung,<br />
die den Anwendern neue Möglichkeiten bieten.<br />
Hier erreichen wir das Thema Edge Computing und die dezentrale<br />
Ausführung von Aufgaben, die bislang noch zumeist von<br />
Automatisierungssystemen übernommen werden. Wie gestaltet<br />
sich bei Sick die Integration der notwendigen, intelligenten<br />
Funktionen in die Encoder?<br />
Edge Computing erfordert dezentrale Rechenleistung und Intelligenz.<br />
Neben der bereits erwähnten Kommunikationsfähigkeit der<br />
IO-Link-Encoder ist daher auch die Entwicklung von Smart Tasks für<br />
diese Geräte ein essenzieller Teil dessen, was wir seit über 15 Jahren<br />
unter Sensor Intelligence verstehen. Smart Task übernehmen Funktionen<br />
der übergeordneten Automatisierungsebene. Sie erweitern den<br />
Diagnosenutzen bereitstellbarer Prozessdaten um einen Mehrwert<br />
generierenden Automatisierungsnutzen. Nehmen wir als Beispiel die<br />
Smart Task „Längenmessung und -überwachung“, wie wir sie in<br />
unsere Encoder der Produktfamilie AHS/AHM36 IO-Link Advanced<br />
integriert haben. Parallel zur Geschwindigkeitsmessung auf einem<br />
Förderband kann dieser Encoder das Signal einer Lichtschranke zur<br />
Objektdetektion auf dem Band verarbeiten. Über die gemessene<br />
Bandgeschwindigkeit und die Dauer des Lichtschrankensignals<br />
errechnet der Encoder eigenständig die Länge des Objektes und<br />
vergleicht sie mit gespeicherten Grenzwerten. Werden diese nicht<br />
eingehalten, gibt der Encoder ein Signal aus, mit dem er direkt eine<br />
Sortierweiche ansteuern kann.<br />
Weitere Smart Tasks werden wohl folgen und innovative<br />
High-End-Applikationen ermöglichen. Aber wie sieht es am<br />
Low-End des Motion-Control-Marktes aus? Und was ist technologisch<br />
noch, aber nicht mehr lange, hinter dem Horizont?<br />
Wir sind schon heute mit Kunden in Kontakt, die Ideen für weitere<br />
Smart Tasks und entsprechende Wünsche an uns haben. Zum Teil<br />
kommen die auch aus anderen Unternehmensbereichen von Sick,<br />
sodass wir Kunden Smart-Task-Komplettlösungen anbieten können,<br />
also zum Beispiel IO-Link-Encoder mit programmierter<br />
Smart Task und Triggerlichtschranke aus einer Hand. Wir können<br />
also Smart-Task-Expertise aus verschiedenen Geschäfts- und Applikationsfeldern<br />
bündeln und anbieten – was im Encoder-Markt<br />
wahrscheinlich nur wenige in diesem Umfang können. Auf der<br />
anderen Seite gibt es natürlich auch Kunden und Motion-Control-<br />
Anwendungen mit Low-End-Ansprüchen an Encoder. Nicht jeder<br />
nutzt IO-Link, nicht jeder braucht Programmierbarkeit und hohe<br />
Auflösung. Positionsmessung als Funktionalität reicht oftmals<br />
aus. Dafür soll es schmal und kompakt zugehen und der Preis<br />
wird mit spitzem Bleistift gerechnet. Für diesen Best-Value-Markt<br />
bieten wir in Kürze einen robusten und mit weniger als 20 Millimeter<br />
Bauhöhe ultrakompakten Inkremental-Encoder an.<br />
Ebenfalls weiter vorantreiben werden wir das Thema Safety. Mit<br />
dem neuen Absolut-Encoder AFS/AFM60S Pro können wir im<br />
Systemverbund mit der Sick-Sicherheitssteuerung Flexi Soft jetzt<br />
die SIL3-gerechte, sichere Positionsmessung als Encoderlösung<br />
anbieten. Im Bereich Messradsysteme wird es in <strong>2020</strong> ebenfalls<br />
eine Innovation geben, das MWS120. Highlight ist hier, neben der<br />
werkzeuglosen Einstellung der Federspannkraft, vor allem die<br />
unglaubliche Kombinatorik. Encoder, Schnittstellen und Messräder<br />
lassen sich individuell zu fast 100 Varianten konfigurieren.<br />
Da wird es schon schwer, eine Applikation zu finden, die sich<br />
damit nicht realisieren lässt. Und für Anwendungen, in denen das<br />
taktile Abtasten der Objektoberfläche per Messrad nicht möglich<br />
ist, gibt es im zweiten Quartal von Sick eine technologisch neue<br />
und smarte Lösung zur berührungslosen, linearen Positions- und<br />
Geschwindigkeitsmessung. Sie ist in dieser Form völlig neu auf<br />
dem Markt und hat das Potenzial, auch komplett neue Applikationen<br />
zu erschließen. Diese Innovation wird viele unserer Kunden<br />
befähigen, ihr Maschinendesign noch effizienter zu gestalten und<br />
somit auch insgesamt die Leistungsfähigkeit zu erhöhen.<br />
Fotos: Sick Stegmann GmbH<br />
www.sick.de<br />
DIE IDEE<br />
„Die Kundenanforderungen sind sehr<br />
vielfältig – und damit kann es auch<br />
nicht den einen Encoder oder das<br />
eine Motor-Feedback-System geben.<br />
Motion Control lebt daher von<br />
kundenorientierter Umsetzung.“<br />
Heiko Krebs, Vice President Product<br />
Management, Sick Stegmann GmbH<br />
26 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
MARKTPLATZ<br />
NEIGUNGSSENSOREN SICHER IM<br />
EX-BEREICH<br />
Posital hat die Produktfamilie<br />
der Tiltix-Neigungssensoren<br />
um explosionsgeschützte<br />
Modelle erweitert. Die<br />
besonders geschützten<br />
Geräte wurden gemäß den<br />
IEC Ex- und Atex-Richtlinien<br />
zertifiziert. Sie eignen sich<br />
für Anwendungen im<br />
Bergbau und Landwirtschaft,<br />
in der Öl- und Gasindustrie, Chemie, Holzverarbeitung<br />
sowie in Mühlen und Mahlanlagen. Die Neigungssensoren<br />
sind so konstruiert, dass sie eigensicher sind. Sichergestellt ist,<br />
dass keine freiliegenden elektrischen Komponenten vorhanden<br />
sind, die bei entflammbarem Staub oder brennbaren<br />
Gasen – etwa durch Funkenflug oder Kurzschluss – Feuer oder<br />
Explosionen auslösen könnten. Wie andere Sensoren der Reihe<br />
bieten die Ex-geschützten Modelle einen Messbereich von 80°<br />
in zweiachsiger bzw. 360° in einachsiger Ausführung und eine<br />
Auflösung von 0,01°. Die Genauigkeit beträgt bis zu 0,1°. Als<br />
Kommunikationsschnittstellen stehen DeviceNet, CANopen,<br />
Modbus RTU, SSI oder ein Analogausgang zur Verfügung.<br />
www.posital.de<br />
AUF EINSPARUNGEN PROGRAMMIERTER<br />
SYNCHRONMOTOR<br />
Nord Drive Systems<br />
kündigt einen neuen<br />
energieeffizienten<br />
Permanentmagnet-<br />
Synchronmotor (IE5+) an,<br />
der Verluste im Vergleich<br />
zur IE4-Baureihe weiter<br />
minimiert. Das Modell der<br />
jüngsten Generation<br />
ergänzt die Getriebemotorvarianten<br />
der<br />
LogiDrive-Systeme und trägt dazu bei, Variantenvielfalt in der<br />
Intralogistik zu reduzieren. Der kompakt konzipierte, unbelüftete<br />
Glattmotor erreicht seinen hohen Wirkungsgrad über einen breiten<br />
Drehmomentbereich und eignet sich für den Betrieb in Teillast. IE5+<br />
wird zunächst in einer Baugröße für Leistungen von 0,35 bis 1,1 kW<br />
mit einem Dauerdrehmoment von 1,6 bis 4,8 Nm sowie Drehzahlen<br />
von 0 bis 2 100 min -1 angeboten. Für eine verringerte Variantenzahl<br />
sorgt das konstante Drehmoment über einen weiten Drehzahlbereich.<br />
Damit sinkt der administrative und organisatorische Aufwand auf<br />
Lagerungs- und Serviceebene. Der IE5+ Motor ist im Baukastensystem<br />
mit Getrieben und Antriebselektronik kombinierbar.<br />
www.nord.com<br />
VOLLE SICHERHEIT BEI NETZWERKAUSFALL<br />
B&R hat sein Antriebsportfolio mit einem Blackout-Mode ausgestattet. Dieser ermöglicht<br />
das sichere Steuern einer Maschine bei einem Netzwerkausfall. So können Maschinenstillstände<br />
auch ohne teure Redundanzlösungen vermieden werden. Die maximale Verfügbarkeit<br />
der Maschine wird damit gewährleistet. Mithilfe der Blackout-Funktion laufen die sicheren<br />
Varianten der Servoantriebsfamilien des Herstellers Acopos Multi, Acopos Motor und<br />
Acopos P3 bei einem Netzwerkausfall weiter. Die Sicherheitsfunktionen bleiben aktiviert. Der<br />
Blackout-Mode ermöglicht das Parametrieren einfacher Sicherheitsabläufe. Applikationen in<br />
untergeordneten Systemen werden auch noch nach dem Ausfall eines Netzwerks abgearbeitet.<br />
So können z. B. Achsen sicher gestoppt oder in eine definierte Position gefahren werden.<br />
www.br-automation.com<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 27
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
INTERVIEW MIT JÖRG PAULUS<br />
INNOVATION UND SPIELFREUDE<br />
Posital-Fraba zeigte auf der vergangenen SPS in Nürnberg mit den<br />
22-mm-Kits die weltweit kleinsten Feedback-Kits für Multiturn-Einsätze.<br />
Doch auch darüber hinaus gibt es viel Innovatives aus dem Hause Posital-<br />
Fraba: Digitales, entwicklungstechnisches und natürlich auch produktseitig.<br />
Wir sprachen am 3. April mit Jörg Paulus, General Manager, Sales Europe bei<br />
Posital-Fraba über Innovation und Spielfreude.<br />
28 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Herr Paulus, dieses Jahr entwickelt sich zu einem sehr<br />
denkwürdigen. Wie ist ihr aktueller Eindruck hinsichtlich der<br />
Situation am Markt und wie reagiert Posital-Fraba auf diese<br />
Entwicklungen?<br />
Wir sind natürlich besorgt. Dabei gehören unsere Gedanken<br />
besonders den Menschen, die betroffen sind. Als Unternehmen<br />
versuchen wir den Spagat zwischen Fürsorge für jeden<br />
einzelnen Mitarbeiter sowie unser Umfeld aus Kunden und<br />
Lieferanten und der Aufrechterhaltung unserer eigentlichen<br />
Aufgabe: Sensoren für die Automatisierung und andere Präzisionseinsätze<br />
zu entwickeln, zu fertigen und zu vertreiben.<br />
Dabei nutzen wir – wie mittlerweile sehr viele Unternehmen –<br />
verschiedenste Maßnahmen. Home Office, aber auch strikt<br />
getrennte Mitarbeiter-Pools, um weiterhin aktionsfähig zu<br />
bleiben. Aktuell ist die Geschäftslage noch ausgesprochen<br />
gut. Die Lieferketten stehen und unsere Produktionen laufen<br />
ohne Einschränkungen.<br />
Wo sehen Sie akut größere Verschiebungen im Markt?<br />
Branchen aus dem B2C-Markt und Firmen, die Investitionsgüter<br />
herstellen, sind stark betroffen und werden vermutlich<br />
weitere Einbußen durchleben. Eine teure Maschine zu<br />
kaufen, wird dieser Tage sicherlich eher verschoben. Wir<br />
liefern auch in diese Segmente des Maschinenbaus, aber<br />
nicht primär und nicht ausschließlich. Wir sind optimistisch,<br />
dass Branchen wie Material Handling – Stichwort: Logistik<br />
und Online Handel – oder die Medizintechnik nicht wirklich<br />
von den Rückgängen betroffen sein werden.<br />
01 Größenverglich – kleinerer Footprint bei vergleichbarer Performance:<br />
magnetischer Ixarc-Drehgeber (unten) vs. optischer Geber mit<br />
aufwändigem Getriebe (beide für Multiturn-Betrieb)<br />
Welche Produkte stehen beim Portfolio von Posital-Fraba im<br />
Vordergrund?<br />
Wir sind mit unseren Tiltix-Neigungssensoren und den Ixarc-<br />
Anbaudrehgebern sehr breit aufgestellt. Durch die Kombination<br />
aus modularem Baukasten, einem leistungsstarken<br />
intuitiven Online-Konfigurator als Order-Tool und einer<br />
digitalen Fabrik, die ausschließlich kundenspezifisch fertigt,<br />
können wir über eine Million unterschiedliche Positionssensoren<br />
anbieten und in ein bis drei Tagen liefern. Kataloge und<br />
vorgefertigte Produkte haben wir schon lange abgeschafft.<br />
Losgröße 1 und ‚Mass Customization’ gelten als Richtschnur.<br />
Darüber hinaus haben wir in den letzten drei Jahren mit<br />
unseren magnetischen Kit-Encodern den integrierten Motorfeedback-Markt<br />
klar in den Fokus gerückt.<br />
Auf welche Branchen bzw. Märkte sind Sie dabei fokussiert?<br />
Neben dem Maschinen- und Anlagenbau sind wir in einer<br />
Vielzahl vertikaler Segmente präsent. Das Spektrum reicht<br />
von erneuerbarer Energie über Hafen- und Krantechnik,<br />
Medizingeräte, Baumaschinen und Bühnentechnik bis zum<br />
weiten Feld der Robotik, in dem nicht zuletzt die hochagilen<br />
und immer kleineren Cobots auf dem Vormarsch sind. Mit<br />
den Kit-Encodern haben wir die Lücke zwischen einfachen<br />
Resolvern und deutlich aufwandigeren und teureren<br />
optischen Montage-Kits geschlossen. Dabei decken wir das<br />
komplette Spektrum ab: Vom Servomotor im Highend-<br />
Segment bis zum einfachen Schrittmotor, bei dem unsere<br />
Stepper-Kits eine Menge zusätzliche Funktionalität herauskitzeln.<br />
Mit unseren hochpräzisen 22-mm-Kits – den weltweit<br />
kleinsten Feedback-Kits für Mutiturn-Einsätze, die nach ihrer<br />
Prototyp-Premiere auf der SPS 2019 dieses Jahr als Serienprodukt<br />
ans Netz gehen – nehmen wir momentan den riesigen<br />
Markt der Kleinstantriebe ins Visier.
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
02<br />
Nummer zwei ist das Energy Harvesting per Wiegand Effekt. Hier<br />
nutzen wir einen speziell konditionierten Draht aus Vicalloy – den<br />
patentierten und von uns konsequent weiterentwickelten<br />
Wiegand Wire – zur Erzeugung von Low Power. Das ist Energy<br />
Harvesting pur, wobei die magnetisch induzierten Impulse direkt<br />
aus der Rotation kommen. Und das – anders als bei einem Dynamo –<br />
auch bei sehr langsamen Bewegungen. Clou dieses Systems, das<br />
wir seit 2005 nutzen, ist die energieautarke Versorgung der Rotationszähler<br />
unserer magnetischen Multiturn-Geber. Realisiert wird das<br />
Ganze in kompakten, SMD-bestückbaren Wiegand-Sensoren, von<br />
denen wir jährlich eine Million Stück fertigen – für unseren Bedarf<br />
und den Weltmarkt. Unsere ‚Mini-Kraftwerke’, die auf eine Fingerkuppe<br />
passen, garantieren Energy Harvesting auf engstem Raum.<br />
Die 7 V-Ausbeute reicht, um moderne Zählelektronik ständig zu<br />
aktivieren – und das batterielos und wartungsfrei.<br />
Wie profitiert der OEM von Ihrem Umsteuern auf neuen<br />
Technologien?<br />
02 Kit-Encoder-Serie: Von Servo- über Stepper Kits<br />
bis zum neuen 22-mm-Kit (vorne links)<br />
03 Leicht installiert – die magnetischen Kit Encoder<br />
sind mit ein paar Handgriffen schnell und sicher auf<br />
der Motorwelle montiert und einsatzbereit<br />
Wodurch zeichnen sich Ihre Produkte technologisch aus?<br />
03<br />
Unsere Produkte sind in erster Linie dadurch geprägt, dass wir<br />
viele neue Ideen umsetzen – und so den Usern handfesten Mehrwert<br />
bieten. Me-Too-Produkte sind nicht wirklich unser Ding. Bei<br />
unserer Innovations-Ausrichtung gibt es zwei klare Treiber – und<br />
das seit langem.<br />
Zum einen ist das der Switch von optischer zu magnetischer<br />
Messtechnik bei Präzisions-Gebern. Hier sind wir seit 15 Jahren<br />
aktiv, wobei der Erfolg vor allem durch immer leistungsstärkere<br />
Micro-Controller, mehr Rechenpower und innovative Algorithmen<br />
gelang, die wir in unserem F&E-Zentrum entwickeln. Der<br />
Durchbruch erfolgte 2013 mit dem Rollout unserer magnetischen<br />
Ixarc-Serie, die mit einer Auflösung von 16 Bit zu den optischen<br />
Drehgebern aufschließen konnte. Rasch etablierten sich die<br />
Ixarc-Geber als feste Größe für High-Performance-Einsätze –<br />
und ebneten den Weg für magnetische Kits beim integrierten<br />
Motorfeedback.<br />
Was war der zweite Treiber in Sachen Technologie?<br />
Bei Wiegand und Multiturn ist klar: Motorhersteller bzw.<br />
End-User benötigen keine aufwändigen Getriebe oder störanfälligen<br />
Batterien zum Puffern der Drehgeber mehr. So spart man<br />
nicht nur beim laufenden Betrieb und in der Wartung, sondern<br />
entledigt sich auch lästiger Entsorgungsprobleme. Der Switch von<br />
Optik zu Magnetik bei Drehgebern und Feedback-Kits beschert<br />
gleich ein ganzes Bündel von Vorteilen. Dank ihrer Unempfindlichkeit<br />
gegen Nässe, Schmutz und Vibrationen, aber auch<br />
aufgrund der deutlich kompakteren Bauweise – bis zu 50 Prozent<br />
geringerer Footprint – und der damit verbundenen Kostenersparnis<br />
sind die magnetischen Ixarc-Geber im Plus. Diese Vorteile<br />
greifen auch bei unseren Kits fürs integrierte Motorfeedback, die<br />
sich darüber hinaus bei Installation und Inbetriebnahme von<br />
ihrer starken Seite zeigen. Anders als optische Kits, die reinraumähnliche<br />
Montagebedingungen erfordern, lassen sich unsere<br />
Kit-Encoder unter normalen Fabrikbedingungen montieren. Stark<br />
ist auch die integrierte elektronische Kalibrierfunktion, die das<br />
Feedback-System optimal auf den jeweiligen Motor einstellt und<br />
die Parameter in der Software hinterlegt. Alles kinderleicht – und<br />
genau, was wir wollten!<br />
Gibt es eine bestimmte Strategie, die Sie bei der Produktentwicklung<br />
verfolgen?<br />
Grundsätzlich gilt bei uns, dass jeder Mitarbeiter neue Ideen<br />
einbringen kann und soll. Unsere Unternehmens-DNA basiert auf<br />
einer konsequenten ‚Open-Book-Policy’, bei der wir unseren<br />
Informations-Pool offen und komplett nach innen kommunizieren,<br />
und dem Prinzip Spielfreude. Damit verfolgen wir bewusst<br />
den Ansatz ‚Ausprobieren und Verifizieren’. Vorschnell neue Ideen<br />
in der Schublade verschwinden zu lassen, ist keine Option für<br />
uns. Unser Ziel ist es, mit innovativen Ideen unseren Kunden praktische<br />
Lösungen zu liefern. Wir denken bei der Produktentwicklung<br />
eindeutig vom Markt her – er gibt den Takt vor!<br />
Digitalisierung ist nach wie vor eines der treibenden Themen.<br />
Welche digitalen Services bietet Ihr Unternehmen?<br />
Schon seit Jahren sind wir sehr digital aufgestellt. Unsere Prozesse<br />
sind ‚paperless’ und schon lange in der Firmen-Cloud hinterlegt.<br />
Home Office ist nicht erst seit Covid-19 eine feste Größe, weshalb<br />
wir uns in der aktuellen Krise auch etwas schneller anpassen<br />
konnten. Unsere digitale Fabrik ist seit knapp 13 Jahren am Netz.<br />
Sämtliche Informationen zu den kundenspezifischen Bestellungen<br />
– bis hin zu den verbindlichen und transparenten Fertigungsanweisungen<br />
und Testvorgaben – werden unseren Fertigungs-<br />
Teams in Echtzeit aus der Cloud zur Verfügung gestellt. Dies hat<br />
für unsere Kunden den Vorteil, dass sie exakt den individuell<br />
konfigurierten Qualitäts-Sensor bekommen, den sie benötigen.<br />
Unser Konzept lautet ‚One Million Sensors at your Fingertips’ –<br />
und das geht nur digital!<br />
Fotos: Posital Fraba Europa<br />
www.posital.com<br />
30 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
DEZENTRALER FREQUENZUMRICHTER FÜR KLEINE LEISTUNGEN<br />
WEG präsentierte auf der SPS ein neues Mitglied der<br />
MW500-Frequenzumrichterfamilie. Der dezentral<br />
konzipierte Frequenzumrichter MW500 ist für den Betrieb<br />
von Asynchronmotoren auch mit kleineren Leistungen im<br />
Bereich von 0,37 und 0,55 kW erhältlich. Damit ist die<br />
MW500-Reihe nun von 0,37 bis 7,5 kW für Netzspannung<br />
380–480 V in drei Baugrößen A, B und C und 0,37 bis<br />
1,5 kW für 200–240 V in einer Baugröße A verfügbar. Der<br />
MW500, der sowohl Spannungsvektorregelung (VVW) als<br />
auch U/f-Kennliniensteuerung unterstützt, bietet eine<br />
robuste Lösung mit hoher Lebensdauer. Der Frequenzumrichter<br />
kann eine hohe Überlast von 150 % für 60 s alle<br />
10 min tragen und in Umgebungstemperaturen bis 40 °C<br />
(Wandmontage) bzw. 50 °C (Motormontage) eingesetzt werden.Der dezentral konzipierte<br />
Frequenzumrichter lässt sich für eine große Bandbreite an Anwendungen<br />
einsetzen, wie etwa Pumpen und Lüfter.<br />
www.weg.net<br />
EFFIZIENTER ALS IN DER IE5-NORM FESTGEHALTEN<br />
Baldor-Reliance EC Titanium von ABB kombiniert die „Ferrite Assisted<br />
Synchronous Reluctance“-Technologie (FASR) mit Magnetwerkstoffen ohne<br />
Seltene Erden. Resultat ist eine um bis zu 16 % erhöhte Energieeffizienz. Mit<br />
dieser Steigerungsrate werden die Vorgaben der IE 5-Norm übertroffen. EC<br />
Titanium eignet sich für Anwendungen mit konstantem und variablem<br />
Drehmoment und erzielt im Drehzahl- und Lastbereich sowie oberhalb der<br />
Grunddrehzahl Performancewerte ohne Einbuße, auch im Teillastbetrieb. Die<br />
Produktlinie ist als integriertes Motor-Umrichterpaket oder als autarker<br />
Motor erhältlich. Sie weist einen Leistungsfaktor nahe Eins auf und lässt den<br />
Einsatz kleiner Antriebe zu, sodass Baugröße und Gewicht des einzubindenden<br />
Systems reduziert werden können. Auch die Motorsteuerung beansprucht<br />
wenig Platz. Da der Frequenzumrichter auf dem Motor oder an der<br />
Antriebsseite montiert wird, fallen zudem weiniger Verdrahtungskosten an.<br />
Erhältlich ist EC Titanium in IEC- und NEMA-Standardmaßen.<br />
www.abb.com<br />
Der Teamplayer<br />
SD2 – zertifizierte Sicherheit für sensorlose Systeme<br />
Die universelle Antriebslösung<br />
für Multiachs- und Hochgeschwindigkeitsanwendungen<br />
SFM<br />
SLOF<br />
Kundenspezifische<br />
Lösungen möglich<br />
STO<br />
www.sieb-meyer.de<br />
DU_Anz_SiebMeyer_SD2_<strong>antriebstechnik</strong>_185x90.indd 1 08.04.20 10:49<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 31
SPECIAL<br />
ANTRIEBSKOMPONENTEN FÜR VERPACKUNGS<br />
32 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
MASCHINEN<br />
LINEARSYSTEM<br />
NICHT VON PAPPE<br />
Die Wink Stanzwerkzeuge GmbH & Co. KG,<br />
spezialisiert auf die Produktion von Präzisionswerkzeugen<br />
für die Druck- und Converting-<br />
Industrie, treibt ihre Automatisierung voran.<br />
Seit rund einem Jahr erfolgt die Bereitstellung der<br />
Kartonbögen in der Verpackung über ein Linienportal<br />
von Rollon – und zwar so erfolgreich,<br />
dass in Kürze weitere Rollon-Lösungen an den<br />
Start gehen. Mit von der Partie sind die<br />
Unternehmen Kettec und Inperfektion.<br />
Ob zur Kennzeichnung oder Verzierung, als Preisschild oder<br />
Werbeträger: Etiketten sind in Büro, Handel und Industrie<br />
unerlässlich. Genauso vielfältig wie die Funktionen sind<br />
die Ausführungen und Varianten, die ihre endgültige Form<br />
durch Stanzen erhalten. Zu den international agierenden Herstellern<br />
von Stanzwerkzeugen für die grafische Industrie gehört die Firma<br />
Wink mit Hauptsitz im niedersächsischen Neuenhaus. Die hochpräzisen<br />
Stanzbleche, Rotationszylinder, Bandstahlschnitte und weiteren<br />
Maschinenkomponenten sind rund um den Globus im Einsatz<br />
und sorgen bei Herstellern von Etiketten, Verpackungen und vielen<br />
weiteren gestanzten Produkten für den optimalen Schnitt. Innovative<br />
Lösungen, eine kontinuierliche Wachstumsstrategie sowie zukunftsfähige<br />
Fertigungstechnologien tragen maßgeblich zum Erfolg bei. So<br />
hat Wink u. a. seine Verpackungszuführung mit Linearachsen von<br />
Rollon automatisiert.<br />
KOOPERATION VERBINDET<br />
„Auf Rollon bin ich durch das Ausstellerverzeichnis der Automatica-<br />
Messe aufmerksam geworden. Nach der Erstkontaktaufnahme<br />
sind wir uns relativ schnell einig geworden und das Projekt wurde<br />
innerhalb von nur fünf Monaten realisiert“, erinnert sich Egor Keller,<br />
Klaus-J. Hermes ist Marketingleiter bei der Rollon GmbH in Düsseldorf<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 33
SPECIAL: ANTRIEBSKOMPONENTEN FÜR VERPACKUNGSMASCHINEN<br />
01 02<br />
Konstruktion & Entwicklung bei Wink. „Positiv sind vor allem die<br />
schnellen Reaktionszeiten sowie die lösungs- und kundenorientierte<br />
Vorgehensweise. Auch der kooperative Ansatz gefällt mir<br />
gut. So liefert Rollon nicht allein lineartechnische Komponenten,<br />
sondern vermittelt gleich die passenden Systemintegratoren. Bereits<br />
bei unserem ersten Termin waren Vertreter der Firmen Kettec<br />
und Inperfektion mit dabei.“ Mit Kettec verbindet Rollon eine<br />
langjährige Kooperation. Das Maschinenbau-Unternehmen ist<br />
Systempartner und für die Entwicklung, Konstruktion und Montage<br />
der Verpackungsanlage bei Wink verantwortlich. Inperfektion lieferte<br />
die Steuerungs- und Automatisierungstechnik.<br />
ZUSAMMENBRINGEN, WAS ZUSAMMENGEHÖRT<br />
Um einen sicheren Versand zu gewährleisten, werden für die empfindlichen<br />
Wink-Stanzbleche eine Innen- sowie eine Außenverpackung<br />
benötigt. Das neue Portalsystem stellt diese automatisiert in<br />
sechs unterschiedlichen Größen (250 × 600 mm bis 1 400 × 700 mm;<br />
300 bis 900 g) bereit. Es besteht aus einer Y-Achse (horizontal) mit<br />
Überlänge sowie zwei bidirektionalen, parallel angeordneten Lineareinheiten,<br />
die am Schlitten der Y-Achse befestigt sind und die Z-Achse<br />
bilden (vertikal). Das Linienportal steht im Lager und gibt die angeforderte<br />
Verpackung über eine Ausgabeschütte zu den Mitarbeitern<br />
auf der anderen Seite der Trennwand. „Die Kartonbögen sind nach<br />
Größe sortiert und werden in insgesamt zwölf Entnahmestellen auf<br />
circa 1,9 m Höhe gestapelt“, erklärt Keller. „Die Anlage entnimmt<br />
einen Verpackungskarton von oben über einen Sauggreifer, fährt ihn<br />
zur Ausgangsschütte, dreht ihn mittels pneumatischer Schwenkeinheit<br />
um 90° und legt ihn dann ab. Anschließend wird die Prozedur mit<br />
dem dazugehörigen Gegenstück wiederholt.“ Der Mitarbeiter erhält<br />
so Innen- und Außenverpackung zusammen. Auch die richtige Adressierung<br />
ist sichergestellt, denn die Umverpackung wird auf dem<br />
Weg zur Schütte noch mit der entsprechenden Kundenadresse bedruckt.<br />
So sind Verwechslungen ausgeschlossen. Auch kann der Mitarbeiter<br />
genau diejenigen Kartons anfordern, die er gerade benötigt.<br />
UM DIE ECKE GEDACHT<br />
Gefordert war eine hohe Dynamik und Taktzeit für zwei Verpackungen<br />
unter 30 s. Zudem musste eine hohe Genauigkeit gewährleistet<br />
werden, da die Schütte, in die die Verpackungskartons<br />
hochkant heruntergelassen werden, ähnlich einem Briefkastenschlitz<br />
sehr schmal ist. Als besondere Herausforderung kam die<br />
geringe Hallenhöhe von 4,5 m hinzu. Trotz dieser baulichen Einschränkung<br />
sollte der Greifer in der Lage sein, sowohl die oberen<br />
Kartons in ca. 2 m Höhe als auch die unteren Lagen des Stapels in<br />
Fußbodennähe zu erreichen. Aufgrund dieser Anforderungen<br />
wählte Kettec Achsen des Smart Systems von Rollon.<br />
Die Linearachsen des Smart Systems bestehen aus einem selbsttragenden<br />
Aluminium-Strangpressprofil. Der Antrieb erfolgt durch<br />
einen stahlverstärkten Zahnriemen aus Polyurethan. Hohe Geschwindigkeiten<br />
und Beschleunigungen, eine hohe Wiederholgenauigkeit<br />
von ± 0,05 mm, geringe Geräuschentwicklung sowie<br />
eine lange Lebensdauer zeichnen das System aus. „Ich arbeite bereits<br />
seit vielen Jahren mit Rollon zusammen und bin absolut überzeugt<br />
von den Produkten. Qualität, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit<br />
stimmen einfach“, so Joachim Schmitz, Leiter Entwicklung und<br />
Vertrieb bei Kettec, und ergänzt: „Was ich außerdem sehr schätze,<br />
ist die gute und enge Zusammenarbeit. Wir ergänzen uns in unserem<br />
Austausch mit dem Kunden und versuchen auch Lösungen zu<br />
schaffen, die nicht unbedingt vom Standard hergeleitet sind.“<br />
HALBE LÄNGE – GLEICHER HUB<br />
Die Y-Achse bewegt die am Schlitten befestigte Z-Achse mit einer<br />
Geschwindigkeit von bis zu 3 m/s sowie einer Beschleunigung bis<br />
zu 3 m/s 2 zu den einzelnen Positionen der unterschiedlichen Verpackungskartons.<br />
Aufgrund der großen Anzahl an Verpackungsgrößen<br />
und der Aufteilung von Innen- und Außenverpackung ist<br />
ein großer Verfahrweg notwendig. Zum Einsatz kommt hier eine<br />
Rollon-Linearachse vom Typ R-SMART160SP6 mit einer Gesamtlänge<br />
von 10,5 m und einem Hub von 9,8 m. Bei der Z-Achse<br />
konnte man aufgrund der niedrigen Deckenhöhe platztechnisch<br />
nicht so aus dem Vollen schöpfen. Die Lösung war dennoch<br />
schnell gefunden. So sorgen jetzt zwei bidirektionale Achsen vom<br />
Typ B-SMART60SP3 mit einer Gesamtlänge von ca. 1,9 m sowie<br />
einem Hub von 2 × 1 100 mm für ausreichend Bewegungsfreiheit<br />
in der Vertikalen. „Durch den Einsatz einer Teleskopachse brauchen<br />
wir nur die halbe Länge, um den gleichen Hub zu erzeugen“, erläutert<br />
Schmitz die Vorteile der B-Smart. „Für die R-Smart spricht,<br />
34 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
04<br />
01 Aufgrund der niedrigen Deckenhöhe wurde die Z-Achse teleskopierbar ausgeführt;<br />
Vorteil: Halbe Länge bei gleichem Hub<br />
02 Jedes Blech ein Unikat: Das Unternehmen bietet für jede Anforderung kundenindividuelle,<br />
mikroskopisch genau angepasste Stanzbleche<br />
03<br />
03 Vom Komplettanbieter für Lineartechnik steht ein umfassendes Sortiment an<br />
Linearführungen, Teleskopauszügen und Linearachsen zur Verfügung<br />
04 Die Linearachsen der Baureihe R-Smart zeichnen sich durch eine hohe Dynamik,<br />
Zuverlässigkeit sowie Wirtschaftlichkeit aus<br />
dass sie dank ihrer Konstruktion sehr robust und hochdynamisch ist. Aufgrund<br />
dieser Eigenschaften wird sie häufig in Mehrachsportalen eingesetzt<br />
und hat sich dort in vielen Anwendungen bewährt.“ Zum Schutz gegen das<br />
Eindringen von Schmutz sind die Achsen allseitig mit Abstreifern versehen.<br />
SERVICE & SUPPORT<br />
Die Elektrik und Automatisierung der Verpackungsanlage hat die Firma<br />
Inperfektion übernommen. Kettec hat bereits eine Vielzahl an Projekten<br />
mit dem Full-Service-Provider für Automatisierungslösungen realisiert. Die<br />
beiden Firmen kennen und schätzen sich seit vielen Jahren und treten oft<br />
gemeinschaftlich als Partner auf. „Unser Liefer- und Leistungsumfang für<br />
Wink umfasste das gesamte Engineering. Unsere Aufgabe war es also, aus der<br />
Idee ein Stück Realismus zu machen“, so Geschäftsführer Ralf Aldenhoven.<br />
Dazu gehörten in diesem Fall Software-Erstellung, Schaltschrankbau, Antriebsauslegung<br />
und Verkabelung sowie Inbetriebnahme und Übergabe beim<br />
Kunden vor Ort.<br />
„Was die Zusammenarbeit mit Rollon betrifft, möchte ich besonders den<br />
Service und Support der technischen Abteilung hervorheben. Dieser ist wirklich<br />
hervorragend“, erzählt Aldenhoven begeistert. „Ob Bewegungsprofile,<br />
Maximalgeschwindigkeiten, Beschleunigungen, Verzögerungen oder Taktzeiten<br />
– was immer wir an Informationen benötigten, haben wir innerhalb kürzester<br />
Zeit bekommen. Auch die Dokumentation von Rollon ist sehr gut.“<br />
FORTSETZUNG FOLGT …!<br />
Seit knapp einem Jahr ist die Verpackungsanlage bei Wink Stanzwerkzeuge<br />
inzwischen in Betrieb und läuft absolut reibungslos. Auch während der Stoßzeiten<br />
beim Versand funktionieren die Lineareinheiten zuverlässig und gewährleisten<br />
eine effiziente Bereitstellung des Verpackungsmaterials. „Da die<br />
Inbetriebnahme zu unserer vollen Zufriedenheit ablief, haben wir direkt<br />
danach ein weiteres Projekt in Auftrag gegeben“, verkündet Keller. „So werden<br />
demnächst einige Führungsschienen in unserem Betriebsmittelbau verwendet,<br />
auch wird eine weitere Linearachse von Rollon eingesetzt. Umsetzung<br />
bzw. Aufbau ist für diesen Sommer geplant.“ Auch bei diesem Projekt sind<br />
Kettec und Inperfektion wieder mit von der Partie.<br />
Fotos: Aufmacher (S. 32/33): Rollon, Wink; sonst.: Wink Stanzwerkzeuge GmbH & Co. KG<br />
www.rollon.com<br />
DIE IDEE<br />
„Die wesentlichen Knackpunkte bei<br />
diesem Projekt waren die niedrige<br />
Deckenhöhe sowie die geforderte<br />
hohe Genauigkeit und Dynamik. Für<br />
das Linienportal kamen daher auch<br />
spezielle Linearachsen zum Einsatz.<br />
Diese haben neben den gewünschten<br />
technischen Merkmalen einen<br />
entscheidenden Vorteil: Sie sind<br />
teleskopierbar. Das Ergebnis: halbe<br />
Länge bei gleichem Hub. Hervorzuheben<br />
ist außerdem das optimale<br />
Zusammenspiel aller Projektbeteiligten<br />
Kettec, Inperfektion, Rollon und<br />
Wink.“<br />
Klaus-J. Hermes, Marketingleitung<br />
Rollon GmbH<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 35
SPECIAL: ANTRIEBSKOMPONENTEN FÜR VERPACKUNGSMASCHINEN<br />
LINEAREINHEITEN<br />
GEMÜSE VERPACKEN<br />
OHNE KUNSTSTOFF<br />
Die Idee trifft den Nerv der Zeit: Einem Ingenieurbüro ist es gelungen,<br />
eine Maschine für die Verpackung von Obst und Gemüse ohne Folie zu<br />
entwickeln – mit freier Sicht aufs Produkt. Die erste Anlage dieser Art<br />
kommt bei einem Gemüseerzeuger auf der Bodenseeinsel Reichenau<br />
zum Einsatz. Mit dabei: Gleitlager und Linearsysteme aus dem<br />
Igus-Konstruktionsbaukasten.<br />
Lars Braun ist Leiter Branchenmanagement Verpackungstechnik<br />
bei der Igus GmbH in Köln<br />
36 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
01 02<br />
01 Die vielfältigen Möglichkeiten der Formatverstellung schaffen<br />
eine wichtige Voraussetzung für den flexiblen Einsatz der Anlage<br />
02 Für die Formatverstellung an diversen Achsen<br />
sorgen schmiermittelfreie Lineareinheiten<br />
Beim Verbrauch von Kunststoff-Verpackungsmüll steht<br />
Deutschland leider mit an der Spitze in Europa: 3,1 Mio.<br />
Tonnen sind es pro Jahr – eindeutig zu viel. Aber es gibt<br />
engagierte Initiativen und Projekte, die zum Ziel haben,<br />
diese Menge zu verringern. Bei Frischeprodukten wie Obst und<br />
Gemüse scheint das besonders sinnvoll, aber auch besonders<br />
schwierig. Wie soll man z. B. Äpfel oder Tomaten so verpacken, dass<br />
erstens keine Folie zum Einsatz kommt, zweitens die Produkte gut<br />
geschützt werden und drittens der Verbraucher auch gute Sicht auf<br />
die Frischeprodukte hat, die er kaufen möchte?<br />
Die Erzeugerorganisation Reichenau-Gemüse hat eine ebenso<br />
innovative wie praxisgerechte Antwort auf diese Frage gefunden.<br />
Sie wird künftig ihre Tomaten und Äpfel in Pappschalen ohne Folie<br />
und damit ohne jeglichen Kunststoff verpacken. Ein S-förmiger<br />
Sichtschlitz erlaubt den freien Blick aufs Produkt.<br />
GEMÜSE VERPACKEN OHNE FOLIE<br />
Möglich wird diese Innovation durch die beharrliche Entwicklungsarbeit<br />
von Dipl.-Ing. Michael Baur. Er entspricht genau dem Bild des<br />
erfolgreichen schwäbischen Tüftlers. Sein Unternehmen in<br />
Gammertingen am Südrand der Schwäbischen Alb ist als Entwicklungsdienstleister<br />
für den Sondermaschinenbau aktiv und bringt<br />
hier mehr als 30 Jahre branchenübergreifende Erfahrung mit – von<br />
der Medizintechnik über den Werkzeugbau und die Automobil- bis<br />
hin zur Verpackungsindustrie. Dabei kommen häufig Robotik und<br />
automatische Identifizierungstechnik zur Anwendung, um die Maschinen<br />
kompakt und funktionell, schlank und effizient zu gestalten.<br />
Dieses Ziel wurde auch bei einem aktuellen und höchst innovativen<br />
Projekt erreicht: bei der erwähnten Verpackungsmaschine.<br />
Startpunkt der Entwicklung war der Wunsch eines Herstellers von<br />
Wellpappe, auf das übliche Flowpacken und damit auf den Einsatz<br />
von Kunststofffolie zu verzichten. Das Unternehmen startete eine<br />
Ausschreibung für einen Ideenwettbewerb, die Michael Baur für<br />
sich entscheiden konnte.<br />
KLEBEN OHNE GEGENHALTEN UND OHNE<br />
DRUCK AUFS PRODUKT<br />
Im nächsten Schritt bauten Michael Baur und sein Team einen<br />
Prototypen der frisch konstruierten Maschine: „Das geht bei uns<br />
sehr schnell.“ Zu den besonderen Herausforderungen gehörte es<br />
dabei, die bedruckte Verpackung nach dem manuellen Befüllen<br />
mit Strauchtomaten auf der Oberseite zu verkleben: „Die Verklebung<br />
muss haltbar sein. Beim Klebevorgang kann man aber<br />
nicht gegenhalten und darf natürlich auch keinen Druck auf die<br />
empfindlichen Tomaten ausüben.“ Durch eine intelligente<br />
Detailkonstruktion konnte diese Aufgabe gelöst werden. Die<br />
Klebepunkte werden mit einer Heißleimstation aufgebracht, es<br />
sind aber ebenso andere Verfahren wie z. B. Versiegelung denkbar.<br />
Auch eine Station zum Drucken und Aufbringen der Etiketten ist<br />
in die Anlage integriert.<br />
SCHMIERMITTELFREIE FORMAT-VERSTELLUNGEN<br />
Bei der Entwicklung des Prototypens hat Michael Baur größten Wert<br />
auf Flexibilität und einfache Bedienung gelegt. Das ist schon auf den<br />
ersten Blick an den zahlreichen halb automatischen Format-Verstellungen<br />
erkennbar. Hier verwendet Baur die schmiermittelfreien<br />
Drylin-SLW-Linearmodule aus dem Igus- Konstruktionsbaukasten.<br />
Bei ihnen ist ein verwindungssteifes Aluminium-Doppelwellenprofil<br />
mit einem Trapezgewinde kombiniert. Der Schlitten verfährt auf<br />
Drylin-Gleitfolien mit inkorporierter Schmierung – eine in der Lebensmittelverarbeitung<br />
und -verpackung weitverbreitete Lösung,<br />
weil keine externe Schmierung erforderlich ist und somit die Produktkontamination<br />
vermieden wird.<br />
Baur verwendet Lineareinheiten vom Typ Drylin SLW 1040 in<br />
verschiedenen Längen mit Handrad, Positionsanzeige und Spindelklemmung.<br />
Sie ermöglichen es dem Bedienpersonal, die Verpackungsanlage<br />
schnell auf andere Packungsgrößen und -formate<br />
umzustellen.<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 37
SPECIAL: ANTRIEBSKOMPONENTEN FÜR VERPACKUNGSMASCHINEN<br />
Mit dem ersten Praxisbetrieb waren sowohl die Entscheider als<br />
auch die Maschinenbediener vollkommen zufrieden: Die Anlage<br />
erfüllt alle einschlägigen Anforderungen. Dass sie nach den Probeläufen<br />
nochmals in Gammertingen optimiert wurde, hat mit dem<br />
Perfektionsanspruch des schwäbischen Tüftlers zu tun. Michael<br />
Baur: „Im Winter reifen keine Tomaten – das unterscheidet den<br />
Obst- und Gemüseanbau von der Industrieproduktion. Deshalb<br />
konnten wir die Zeit nutzen, um kleinere Verbesserungsarbeiten<br />
vorzunehmen. Zum Beispiel optimierten wir die Position der<br />
beiden Klebepunkte.“<br />
KUNSTSTOFFFREIE VERPACKUNG, NICHT NUR<br />
VON TOMATEN<br />
Pünktlich zum Start der neuen (Tomaten-)Saison arbeitet die<br />
Maschine bei Reichenau-Gemüse im Dauerbetrieb. Aktuell beschäftigt<br />
sich Michael Baur schon mit der Weiterentwicklung der<br />
Grundkonstruktion: „Im Einlinienbetrieb sind bis zu 70 Faltschachteln<br />
pro Minute realistisch. Bei höheren Leistungsanforderungen<br />
würden wir zwei parallele Verpackungslinien über ein gemeinsames<br />
Zuführband beschicken. Und bei der Verpackung von Tomaten soll<br />
es nicht bleiben. Versuche mit Schachteln, die vier oder sechs Bodenseeäpfel<br />
enthalten, laufen. Die Schachteln sind größer und die Belastungen<br />
ebenso, aber auch hier wird die Verpackung an der Oberseite<br />
ohne Druckstellen verschlossen – und ohne Kunststoff. Darüber<br />
hinaus muss der Einsatz der neuen nachhaltigen Verpackung<br />
nicht auf Frischeprodukte beschränkt bleiben. Michael Baur:<br />
„Ebenso gut kann die Anlage zur Verpackung von Werkzeugen,<br />
Glühlampen et cetera verwendet werden – als kunststofffreie und<br />
umweltfreundliche Alternative zur Blisterverpackung.“<br />
03 Dipl.-Ing. Michael Baur (links), Erfinder und Entwickler der neuartigen<br />
Verpackungsmaschine, mit Igus Verkaufsberater Benjamin Haupt<br />
Fotos: Igus GmbH<br />
www.igus.de<br />
KOMPAKTE UND SCHLANKE KONSTRUKTION<br />
Nicht nur mit den Igus-Lineareinheiten, auch mit der Zusammenarbeit<br />
ist Michael Baur sehr zufrieden: „Igus hat uns in der Entwicklungsphase<br />
des Prototypens gut unterstützt – mit schneller<br />
Belieferung von Kleinmengen und auch persönlicher Beratung.“<br />
Positiv sieht Baur zudem den Umgang mit Konstruktionsdaten bei<br />
Igus: „Die CAD-Daten der Antriebskomponenten sind für die Kunden<br />
frei und einfach zugänglich – ebenso handhaben wir das auch<br />
bei unseren Anlagen.“<br />
Die komplette Anlage ist modular konstruiert und kann in einer<br />
verketteten Gesamtanlage oder aber autark arbeiten. Zur kompakten<br />
und schlanken Konstruktion gehört der Synchronantrieb der<br />
Falt- und Positioniereinheiten für beide Seiten der Schachtel. Sie<br />
wird mit einer Flexwelle realisiert: Das ist viel einfacher als eine<br />
elektronische Kopplung. Alle Vorschübe bewegen sich synchron<br />
zur Bandgeschwindigkeit.<br />
ERSTER KUNDE: DIE REICHENAU-GEMÜSE EG<br />
Ein erster Kunde war schnell gefunden, da viele Erzeuger auf umweltfreundliche<br />
Verpackungen umstellen möchten. Die Geschäftsführung<br />
der Reichenau-Gemüse eG war auf Anhieb von dem Konzept<br />
überzeugt und die Prototypenanlage wurde auf der Bodenseeinsel<br />
installiert. Hier verpackt sie pro Minute 60–250-g-Wellpappschalen<br />
mit Strauchtomaten. Das hohe Tempo ist erforderlich,<br />
weil das Erntegut verpackt werden muss, sobald es reif ist, wenn es<br />
als Frischware schnell die Verbraucher erreichen soll.<br />
DIE IDEE<br />
„Um die Verpackungsanlage schnell<br />
flexibel auf Packungsgrößen und<br />
-formate umstellen zu können, setzen<br />
wir auf Lineareinheiten vom Typ<br />
Drylin SLW 1040 in verschiedenen<br />
Längen mit Handrad, Positionsanzeige<br />
und Spindelklemmung.“<br />
Michael Baur, Geschäftsführer,<br />
Baur – die Macher<br />
38 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
HOCHUNTERSETZENDE ZYKLOIDGETRIEBE IN KOMPAKTBAUWEISE<br />
Zykloidgetriebe sind eine Option, wenn geringe Abtriebsdrehzahlen<br />
in Verbindung mit hoher Positioniergenauigkeit gefragt sind.<br />
Nabtesco bietet sie als integrierbare Einbausätze oder geschlossene<br />
Einheiten mit Nenndrehmomenten bis 28 000 Nm an. Die Zykloidgetriebe<br />
sind so ausgelegt, dass Untersetzungen von i > 30 mit nur<br />
zwei oder drei Getriebestufen realisierbar sind. Der Hystereseverlust<br />
liegt bei < 1 arcmin. Es werden konstante Antriebsdrehzahlen<br />
erreicht und die gleichmäßige Kraftverteilung ermöglicht hohe<br />
Belastungen bei geringem Spiel. In Not-Halt-Situationen soll das<br />
Getriebe das 5-Fache des Nenndrehmoments aufnehmen können.<br />
Darüber hinaus sorgt die rollende Reibung der an der Kraftübertragung<br />
beteiligten Elemente für ein niedriges Losbrechmoment, die<br />
Wiederholgenauigkeit beansprucht wenige Winkelsekunden. Wie<br />
der Hersteller weiter mitteilt, fallen Zykloidgetriebe im Vergleich zu Planetengetrieben um<br />
etwa 50 % kürzer aus und bieten eine um 500 % höhere Überlastsicherheit.<br />
www.nabtesco.de<br />
Innovative<br />
Lösungen für<br />
individuelle<br />
Bedarfe<br />
LEISES GLEITEN UND EIN LANGER AUSZUG<br />
Die Drylin-Linearschienen von Igus können<br />
auch in der Möbelproduktion verwendet<br />
werden. Die schmiermittelfreien Linearführungen<br />
sorgen für zusätzlichen Stauraum<br />
in Tischlerstücken von Auszubildenden<br />
aus Bergisch Gladbach. Sie ermöglichen<br />
leichtgängige Bewegungen in einem<br />
Nachttisch mit einem linear geführten<br />
Korpus-Element und in einem Couchtisch<br />
mit Schubtisch. Das Berufskolleg, an dem<br />
die Auszubildenden lernen, nutzt schon<br />
länger Auszugselemente von Igus. Beim<br />
Nachttisch wurde auf klassische Schubladen<br />
verzichtet, stattdessen lässt sich der Korpus des Tischs per Knopfdruck öffnen. Für<br />
diesen Auszug griffen die Tischler auf zwei Wellen aus hart eloxiertem Aluminium sowie zwei<br />
Lineargleitlager aus dem Hochleistungskunststoff Iglidur J zurück. Der Couchtisch wiederum<br />
hat eine Drehlade, die sich durch einen Drucktüröffner öffnen und schließen lässt. Außerdem<br />
lässt er sich von der Mitte aus aufschieben. Hier kam das Drylin Teleskop NT-35 aus Aluminium<br />
zum Einsatz.<br />
www.igus.de<br />
WARTUNGSAUFWAND AN ELEKTROMOTOREN MINIMIERT<br />
Eine sichere Schmierung an Elektromotoren<br />
gewährleistet das Schmiersystem Star<br />
Vario von Perma. Dieses Einzelpunktschmiersystem<br />
arbeitet bei Temperaturen<br />
von – 10 bis + 60 °C mit einer konstanten<br />
Spendemenge. Das Gehäuse ist staubdicht<br />
und gegen Strahlwasser geschützt. Mit<br />
dem geeigneten Schmierstoff versehen,<br />
versorgt das System jeden Elektromotor<br />
mit der individuell einstellbaren Schmierstoffmenge,<br />
um eine Mangel- oder<br />
Überschmierung zu vermeiden. Montiert<br />
wird es entweder direkt auf dem Motor<br />
oder mit einer Schlauchleitung. Hier wird<br />
das System außerhalb von Gefahrenbereichen montiert, sodass die Schmierstelle durch<br />
Zuleitungen versorgt wird. Wechselintervalle können geplant werden, was den Personalaufwand<br />
reduziert. Über die Wartung und Instandhaltung bietet Perma ein kostenloses,<br />
ganztägiges Seminar am 24. Juni an. Der Fokus liegt dabei auf der automatischen Schmierung.<br />
Anmeldung unter: www.perma-tec.com/de/academy/fachvortrag-elektromotoren/<br />
www.perma-tec.com<br />
Antriebe im<br />
Hygienic Design<br />
für Food, Pharma<br />
und Chemie<br />
• Sauber<br />
• Sicher<br />
• Individuell<br />
www.groschopp.de
SPECIAL: ANTRIEBSKOMPONENTEN FÜR VERPACKUNGSMASCHINEN<br />
GETRIEBE-BAUGRUPPEN<br />
PLANETENGETRIEBE MIT<br />
SERVO- ODER SCHRITTANTRIEB<br />
Im Bereich der Antriebs- und Lineartechnik steigt die Nachfrage nach funktionellen<br />
Baugruppen. Ein Unternehmen aus Hamburg greift diesen Trend auf und<br />
kombiniert TAC-Servomotoren oder TIS-Schrittmotoren mit hochpräzisen<br />
PTSC Planetengetrieben in Flanschbauweise.<br />
Barbara Preuß ist Vertriebsleiterin der<br />
Technische Antriebselemente GmbH in Hamburg<br />
Seit 1964 versorgt die Technische Antriebselemente GmbH – kurz: TEA-<br />
Hamburg – verschiedenste Branchen mit Komponenten der Antriebsund<br />
Lineartechnik. Dazu gehören auch PTSC Planetengetriebe. Sie<br />
ermöglichen auf kleinstem Bauraum hohe Drehmomente bei höchster<br />
Präzision. Durch eine besondere Konstruktion bleibt das sehr geringe Verdrehspiel<br />
von weniger als 0,1 arcmin über die gesamte Lebensdauer von<br />
20 000 h erhalten. Die hohe Kipp- und Verdrehsteifigkeit trägt ebenfalls zu<br />
einer punktgenauen Positionierung bei. Mit acht Baugrößen können Nennmomente<br />
zwischen 235 Nm und 3 505 Nm realisiert werden.<br />
40 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
Um das Massenträgheitsmoment möglichst gering zu halten, erfolgt der<br />
Antrieb nicht koaxial sondern am Außenring einer vorgesetzten Stirnradstufe.<br />
Das daraus resultierende geringe Losbrechmoment und der hohe<br />
Wirkungsgrad von mehr als 90 % erlauben den Einsatz kleinerer Motoren.<br />
Die geringe Wärmeentwicklung durch den hohen Wirkungsgrad ermöglicht<br />
einen S1-Betrieb. Geringe Vibrationen und eine geringe Geräuschentwicklung<br />
qualifizieren die PTSC-Getriebe für den Einsatz im Medizinbereich<br />
oder beim Theater- und Bühnenbau.<br />
VERSCHIEDENE AUSFÜHRUNGEN<br />
So gibt es die Getriebe-Reihe standardmäßig mit Abtriebsflansch in Vollwellen-<br />
oder Hohlwellenausführung. Auf Anfrage sind bei größeren<br />
Stückzahlen Abtriebswelle oder Abtriebsritzel möglich. Auf der Eingangsseite<br />
stehen eine Motorglocke mit Metallbalgkupplung oder Klemmring<br />
für den Motoranschluss zur Auswahl. Der Flansch der Motorglocke kann<br />
für viele gängige Motoren ausgelegt werden. Eine freie Eingangswelle ist<br />
ebenfalls möglich. Um die Baugruppe aus Motor und Getriebe noch<br />
kompakter zu gestalten, kann der Motor auch über eine optionale Kegelradvorstufe<br />
mit dem PTSC-Getriebe verbunden werden.<br />
BAUGRUPPEN-VARIANTEN<br />
Jüngst hat die TEA-Hamburg ihr Angebot um PTSC Planetengetriebe mit<br />
funktionellen Baugruppen-Varianten erweitert. Für den Antrieb von<br />
PTSC-Getrieben rät der Spezialist für Antriebs- und Lineartechnik zu<br />
Motoren mit hohen Drehzahlen. Aus diesem Grund hat man eine<br />
PTSC-Kombination mit TAC Servomotoren als auch Closed-Loop<br />
Schrittmotoren der TIS Serie erstellt. Sie kommen zum Einsatz als Drehtische,<br />
in der Automation oder Robotik; arbeiten in Werkzeugmaschinen,<br />
Verpackungsmaschinen oder in der Medizintechnik. Auf Anfrage kombiniert<br />
die TEA-Hamburg PTSC Planetengetriebe aber auch mit kundeneigenen<br />
Motoren.<br />
SERVOMOTOREN<br />
Integrierte, konfigurierbare Servomotoren der TAC Serie haben integrierte<br />
Treiber, Encoder und ein austauschbares Kommunikationsmodul,<br />
welches je nach vorhandenem Bussystem ausgewählt und ins Motorgehäuse<br />
eingebaut werden kann. Zur Verfügung stehen Module für Puls-<br />
Richtungs-Ansteuerung sowie für alle gängigen Bus-Systeme. Für Standalone-Lösungen<br />
besteht auch die Möglichkeit eine Nano-SPS in den<br />
Motor zu integrieren. Geeignete TAC Servomotoren gibt es von 400 W<br />
(TAC 400: T 1N<br />
= 1,3 Nm) bis 4,5 kW (TAC 4500: T 1N<br />
= 14,3 Nm). Ein Motor<br />
mit 7 kW ist in Planung.<br />
SCHRITTMOTOREN<br />
Integrierte Closed-Loop-Schrittmotoren der TIS Serie haben ebenfalls<br />
eingebettete Treiber und Encoder. Der Motor muss jedoch entsprechend<br />
dem gewünschten Bussystem bestellt werden. Zur Auswahl stehen Industrial<br />
Ethernet Derivate, CanOpen, ProfiBus, und die oben erwähnte Nano-<br />
SPS. TIS Schrittmotoren haben eine Closed-Loop-Steuerung wodurch<br />
auch bei höheren Drehzahlen noch ein nennenswertes Drehmoment zur<br />
Verfügung steht. Geeignete TIS Schrittmotoren gibt es von 315 W<br />
(TIS 342 S Haltemoment = 9 Nm) bis 400 W (TIS 432 S Haltemoment =<br />
25 Nm).<br />
Die Techniker der TEA-Hamburg unterstützen bei der Auswahl der<br />
passenden Getriebe und Motoren und helfen, eine auf die Anwendung<br />
zugeschnittene Antriebslösung zu finden.<br />
Fotos: TEA-Hamburg GmbH<br />
Für den Motorenanschluss hat das Planetengetriebe<br />
PTSC 056-V auf der Eingangsseite einen<br />
Klemmring integriert<br />
DIE IDEE<br />
„PTSC-Getriebe sind gekennzeichnet<br />
durch eine Vielzahl herausragender<br />
Eigenschaften. Durch die Kombination<br />
mit integrierten TAC-Servomotoren<br />
oder Closed-Loop-Schrittmotoren<br />
der TIS Serie, die für alle<br />
gängigen Bussysteme zur Verfügung<br />
stehen, können PTSC-Getriebe in<br />
vielen Systemumgebungen zum<br />
Einsatz kommen. Die optionale in den<br />
Motor integrierte Nano-SPS erlaubt<br />
auch einen gesteuerten Stand-alone-<br />
Betrieb des PTSC Getriebes, zum<br />
Beispiel in einem Drehtisch.“<br />
Barbara Preuß, Vertriebsleiterin,<br />
Technische Antriebselemente GmbH<br />
www.tea-hamburg.de<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 41
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
TEIL 1<br />
TOPOLOGISCHES SCHLEIFEN BEI<br />
STIRNRADVERZAHNUNGEN<br />
Topologisches Schleifen bei Stirnradverzahnungen<br />
– vermeintlich ein Detail.<br />
Doch es leistet einen wesentlichen Beitrag,<br />
wenn es um das optimierte Einsatzverhalten<br />
von Getrieben und die Nutzung der<br />
Potenziale im Antriebsstrang geht.<br />
Weil bisher nur wenige Kenntnisse zu den Auswirkungen<br />
von topologischen Korrekturen, z. B. der Verschränkung,<br />
auf das resultierende Einsatzverhalten<br />
vorliegen, werden sie nur selten eingesetzt. Wie die<br />
Vorteile der topologischen Flankenkorrektur bei Stirnradverzahnungen<br />
in der Praxis genutzt werden können, das hat Mubarik<br />
Ahmad vom Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen<br />
im Forschungsvorhaben 692 II der Forschungsvereinigung Antriebstechnik<br />
e. V. (FVA) herausgefunden. Basierend auf den theoretisch<br />
erworbenen Erkenntnissen der vorangegangenen Forschungsarbeit<br />
(FVA 692 I – Potenziale des topologischen Schleifens),<br />
hatte Ahmads Vorhaben den experimentellen Nachweis<br />
funktionaler Potenziale von Verschränkungen unter Berücksichtigung<br />
der Fertigungsverfahren zum Ziel.<br />
DANKSAGUNG<br />
Die Autoren danken dem Forschungsverein für Antriebstechnik<br />
e. V. für die Bereitstellung der finanziellen Mittel zur<br />
Durchführung des den vorgestellten Ergebnissen zugrunde<br />
liegenden Forschungsprojekts.<br />
Die Autoren danken darüber hinaus der Volkswagen AG, der<br />
Reishauer AG, der Daimler AG, der Kapp GmbH & Co. KG, der<br />
Flender GmbH sowie der ZF Friedrichshafen AG für die aktive<br />
Unterstützung des Forschungsvorhabens.<br />
AUS FORSCHUNG WIRD PRAXIS<br />
Die FVA hat in dem Projekt die engagierten Industrieteilnehmer<br />
VW (Pkw-Verzahnung), Daimler (Lkw-Verzahnung), Flender (Getriebe<br />
für Windenergieanlagen), ZF (Tragfähigkeitsprüfverzahnung),<br />
Reishauer (Hartfeinbearbeitung) und Kapp (Hartfeinbearbeitung)<br />
mit der Forschung (WZL der RWTH Aachen) zusammengebracht.<br />
Gemeinsam sind sie vorwettbewerblich dem topologischen<br />
Schleifen auf den Grund gegangen.<br />
„Zusammen mit der Industrie ist es uns gelungen, aussagekräftige<br />
Ergebnisse zu erzielen und das Potenzial der Verschränkung an vier<br />
unterschiedlichen Verzahnungsfällen unterschiedlicher Anwendungen<br />
nachzuweisen“, sagt Mubarik Ahmad, Werkzeugmaschinenlabor<br />
(WZL) der RWTH Aachen.<br />
INHALTE UND VERSUCHSUMFÄNGE DES<br />
FORSCHUNGSPROJEKTES<br />
Die Untersuchungen wurden für das diskontinuierliche Profilschleifen<br />
als auch das kontinuierliche Wälzschleifen durchgeführt.<br />
Mithilfe der von den Unternehmen zur Verfügung gestellten Nennauslegung<br />
wurden die Auswirkungen von unterschiedlichen Fertigungsprozessen<br />
auf die Zahnflankentopografie und das spätere<br />
Einsatzverhalten untersucht. Während die Verschränkung variiert<br />
wurde, sind die übrigen Vorgaben aus der Serie beibehalten worden.<br />
Basierend auf Variantenrechnungen mittels der Zahnkontaktanalyse<br />
‚FE-Stirnradkette‘ sind gezielte Verschränkungen für ein<br />
verbessertes Einsatzverhalten abgeleitet und validiert worden. Der<br />
Versuchsplan sollte einen Vergleich zwischen konventionell (Wälzschleifen<br />
/ Profilschleifen mit natürlicher Verschränkung), topologisch<br />
verschränkungsfrei (Serie ohne Verschränkung) und topologisch<br />
optimiert (top. optimiert mit gezielter Verschränkung) geschliffenen<br />
Zahnflanken ermöglichen. Der Bedarf einer toleranzfeldorientierten<br />
Auslegung wurde durch vereinzelte Varianten am Toleranzfeldrand<br />
untersucht und nachgewiesen. Die zahlreichen Untersuchungen<br />
erfolgten sowohl unter idealen Prüfbedingungen am Werkzeugmaschinenlabor<br />
als auch bei den Industrieteilnehmern unter<br />
applikationsnahen Bedingungen (Grafik).<br />
Von der Manpower über Hardware bis hin zu umfangreichen<br />
experimentellen End-of-Line Tests: die Arbeit des WZL und die<br />
Beiträge der Industrieunternehmen unter der Moderation der FVA<br />
42 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
Prüfverzahnungen und Prüfvarianten<br />
Anregungsverhalten<br />
Zahnflankentragfähigkeit<br />
Automobil Lkw / Industrie Windenergie Prüfverzahnung<br />
Projektpartner:<br />
Daimler AG<br />
KAPP GmbH<br />
Projektpartner:<br />
Flender GmbH<br />
Projektpartner:<br />
ZF Friedrichshafen AG<br />
KAPP GmbH<br />
EVP und EoL<br />
• Serie ohne<br />
Verschränkung (VS)<br />
• Wälzschleifen mit<br />
nat. VS<br />
• Profilschleifen mit<br />
nat. VS<br />
• Top. optimiert mit<br />
gezielter VS – Fokus:<br />
Drehfehler<br />
EVP<br />
• Serie konjugiert<br />
VS-kompensiert<br />
EVP und EoL<br />
• Serie ohne VS<br />
• Wälzschleifen mit<br />
nat. VS<br />
• Top. optimiert mit<br />
gezielter VS – Fokus:<br />
Drehfehler<br />
• Top. optimiert mit<br />
gezielter VS – Fokus:<br />
Pressung<br />
EVP<br />
• Serie ohne<br />
Verschränkung<br />
• Top. optimiert mit<br />
gezielter VS – Fokus:<br />
Drehfehler Worst case<br />
EoL: End-of-Line Prüfstand, EVP: Elektrischer Verspannungsprüfstand<br />
EoL<br />
• Serie ohne VS<br />
• Top. optimiert mit<br />
gezielter VS – Fokus:<br />
Drehfehler<br />
2-Wellen-Verspannungsprüfstand<br />
Zeitfest<br />
• Serie ohne VS<br />
• Profilschleifen mit nat. VS<br />
• Wälzschleifen mit nat. VS<br />
• Top. optimiert mit<br />
gezielter VS – Fokus:<br />
Pressung<br />
haben die Basis für das erfolgreiche Projekt geschaffen. Dipl.-<br />
Ing. Hans-Josef Peters der Flender GmbH fasst es wie folgt zusammen:<br />
„Der Erfolg des Forschungsvorhabens 692 II ist eine starke<br />
Leistung von Forschung und Industrie. Ohne die Zusammenarbeit<br />
mit der FVA als Enabler der vorwettbewerblichen Gemeinschaftsforschung<br />
wäre dieser Erfolg undenkbar gewesen.“<br />
Deutliche Reduzierung des Körperschalls von Windkraftverzahnungen,<br />
höhere Lastwechselzahlen, minimierte Drehfehler,<br />
optimierte Vorhersage des Einsatzverhaltens. Das sind nur einige<br />
Ergebnisse des Vorhabens, die für FVA-Mitglieder auf der FVA Wissensdatenbank<br />
Themis jederzeit abrufbar sind.<br />
EINFACHE ANWENDUNG IN DER PRAXIS<br />
Ideal für Getriebeentwickler: Die Zahnkontaktanalyse ist bereits heute<br />
als Feature in der FVA-Workbench verfügbar und erleichtert dem Berechnungsspezialisten<br />
die Umsetzung der Forschungsergebnisse im<br />
Tagesgeschäft. Dr.-Ing. Christoph Löpenhaus, ehemaliger Ober-<br />
ingenieur der Getriebetechnik des WZL in Aachen, formuliert es so:<br />
„Die Vorteile für den Anwender liegen auf der Hand: Reduzierung der<br />
F+E-Kosten durch schnelle, unkomplizierte Simulation. Dafür steht<br />
die FVA-Workbench. Durch die validierte Berechnungsgüte der FE-<br />
Stirnradkette kann nun das Einsatzverhalten von realen Bauteilen<br />
unkompliziert virtuell berechnet und optimiert werden. Effizienter<br />
lassen sich Forschungsergebnisse nicht in die Praxis überführen.“<br />
Die Projektergebnisse konnten zusammengefasst das Potenzial<br />
der Verschränkung nachweisen und die mittels der Zahnkontaktanalyse<br />
‚FE-Stirnradkette‘ gewonnenen Erkenntnisse validieren.<br />
Dieser Artikel ist Teil 1 einer 5-teiligen Serie. Die Ergebnisse und<br />
Erkenntnisse der Untersuchungen des Forschungsvorhabens lesen<br />
Sie anwendungsbezogen in den nächsten vier Teilen in Ihrer<br />
<strong>antriebstechnik</strong>.<br />
Fotos: Peter Winandy, Mubarik Ahmad, WZL der RWTH Aachen<br />
www.fva-service.de<br />
DIE AUTOREN<br />
Prof. Dr.-Ing. Christian Brecher, Inhaber des<br />
Lehrstuhls für Werkzeugmaschinen und<br />
Mitglied des Direktoriums des Werkzeugmaschinenlabors<br />
(WZL), RWTH Aachen<br />
Jens Brimmers M.Sc. M.Sc.,<br />
Oberingenieur der Getriebeabteilung am<br />
Werkzeugmaschinenlabor (WZL),<br />
RWTH Aachen<br />
Mubarik Ahmad M.Sc.,<br />
Wissenschaftlicher Mitarbeiter am<br />
Werkzeugmaschinenlabor (WZL),<br />
RWTH Aachen<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2020</strong>/05 43
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