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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 />

Im Online-Shop:<br />

vereinigte-fachverlage.de<br />

FIRMENVERZEICHNIS:<br />

Alle wichtigen<br />

Informationen von<br />

über 1 000 Anbietern<br />

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 />

ANT-HB_SO_Titel_Findling_Rose+Krieger_<strong>2020</strong>_4614460.indd 1 29.11.2019 10:44:08<br />

Ein komplettes Adressverzeichnis<br />

sorgt für den schnellen Kontakt<br />

des Anwenders mit dem Hersteller.<br />

ANTRIEBSTECHNIK MARKTÜBERSICHT <strong>2020</strong><br />

nur € 39,-<br />

<br />

@ E-Mail: vertrieb@vfmz.de 6 Telefax: 06131-992/100<br />

Internet: vereinigte-fachverlage.de & Telefon: 06131-992/147<br />

Hiermit bestelle ich<br />

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 />

Name/Vorname<br />

Position<br />

Firma<br />

Abteilung<br />

Straße oder Postfach<br />

PLZ/Ort<br />

Telefon<br />

Datum/Unterschrift<br />

Ihre Daten werden von der Vereinigten Fachverlage GmbH gespeichert, um Ihnen berufsbezogene, hochwertige Informationen zukommen zu lassen. Sowie möglicherweise von<br />

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


SOFTSTARTER<br />

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 />

Große Hub 10, 65344 Eltville, Tel.: 06123/9238-266<br />

Bitte teilen Sie uns Anschriften- und sonstige Änderungen<br />

Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit<br />

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

Preise und Lieferbedingungen:<br />

Einzelheftpreis: € 15,50 (zzgl. Versandkosten)<br />

Jahresabonnement: Inland: € 153,- (inkl. Versandkosten)<br />

Ausland: € 168,- (inkl. Versandkosten)<br />

Abonnements verlängern sich automatisch um ein<br />

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

Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.<br />

Verlag<br />

Vereinigte Fachverlage GmbH<br />

Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz<br />

Postfach 100465, 55135 Mainz<br />

Tel.: 06131/992-0, Fax: 06131/992-100<br />

E-Mail: info@vfmz.de,<br />

www.vereinigte-fachverlage.de<br />

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

Umsatzsteuer-ID: DE149063659<br />

Ein Unternehmen der Cahensly Medien<br />

Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen<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 />

(verantwortlich für den Anzeigenteil)<br />

Vertrieb: Sarina Granzin, Tel.: 06131/992-148,<br />

E-Mail: s.granzin@vfmz.de<br />

Druck und Verarbeitung<br />

Westdeutsche Verlags- und Druckerei GmbH<br />

Kurhessenstraße 4 - 6, 64546 Mörfelden-Walldorf<br />

Datenspeicherung<br />

Ihre Daten werden von der Vereinigte Fachverlage GmbH gespeichert,<br />

um Ihnen berufsbezogene, hochwertige Informationen<br />

zukommen zu lassen. Sowie möglicherweise von ausgewählten<br />

Unternehmen genutzt, um Sie über berufsbezogene<br />

Produkte und Dienstleistungen zu informieren. Dieser<br />

Speicherung und Nutzung kann jederzeit schriftlich beim<br />

Verlag widersprochen werden (vertrieb@vfmz.de).<br />

Die Zeitschrift sowie alle in ihr enthaltenen Beiträge und<br />

Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Mit der Annahme<br />

des redaktionellen Contents (Texte, Fotos, Grafiken<br />

etc.) und seiner Veröffentlichung in dieser Zeitschrift<br />

geht das umfassende, ausschließliche, räumlich, zeitlich<br />

und inhaltlich unbeschränkte Nutzungsrecht auf den Verlag<br />

über. Dies umfasst insbesondere das Recht zur Veröffentlichung<br />

in Printmedien aller Art sowie entsprechender<br />

Vervielfältigung und Verbreitung, das Recht zur Bearbeitung,<br />

Umgestaltung und Übersetzung, das Recht zur<br />

Nutzung für eigene Werbezwecke, das Recht zur elektronischen/digitalen<br />

Verwertung, z. B. Einspeicherung und<br />

Bearbeitung in elektronischen Systemen, zur Veröffentlichung<br />

in Datennetzen sowie Datenträger jedweder Art,<br />

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

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

und das Recht, die vorgenannten Nutzungsrechte<br />

auf Dritte zu übertragen, d. h. Nachdruckrechte<br />

einzuräumen. Eine Haftung für die Richtigkeit des<br />

redaktionellen Contents kann trotz sorgfältiger Prüfung<br />

durch die Redaktion nicht übernommen werden. Signierte<br />

Beiträge stellen nicht unbedingt die Ansicht der Redaktion<br />

dar. Für unverlangt eingesandte Manuskripte kann<br />

keine Gewähr übernommen werden. Grundsätzlich dürfen<br />

nur Werke eingesandt werden, über deren Nutzungsrechte<br />

der Einsender verfügt, und die nicht gleichzeitig an<br />

anderer Stelle zur Veröffentlichung eingereicht oder bereits<br />

veröffentlicht wurden.<br />

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Es gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen.<br />

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zur Feststellung der Verbreitung von<br />

Werbeträgern e. V. (IVW), Berlin.<br />

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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Tel.: +49 721 55999-0 | E-Mail: sales@findling.com


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 />

Der neue<br />

BRECOclassic<br />

[kostengünstig & ein Date wert!]<br />

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 />

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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 />

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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 />

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und Chemie<br />

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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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