antriebstechnik 3/2022
antriebstechnik 3/2022
antriebstechnik 3/2022
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19174<br />
03<br />
März <strong>2022</strong><br />
€ 15,50<br />
Organ der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V.<br />
PREDICTIVE<br />
MAINTENANCE<br />
Intelligente Sicherheit im Antriebsstrang<br />
<strong>antriebstechnik</strong>.de
FLEX-A10061-00-7600<br />
ORIGINAL.<br />
flender.com
EDITORIAL<br />
SICHERE TECHNIK IN<br />
UNSICHEREN ZEITEN<br />
Liebe Leserinnen, liebe Leser,<br />
wie oft hat uns Corona in den letzten beiden Jahren<br />
beschäftigt. Und wie oft haben wir uns gewünscht, dass<br />
dieses Thema endlich aus den Nachrichten verschwinden<br />
würde. Der Wunsch ging in Erfüllung, aber was stattdessen<br />
in den Nachrichten zu sehen ist, ist mindestens genauso<br />
erschreckend.<br />
DER<br />
WELTMOTOR<br />
vom Antriebsdesigner<br />
Die Folgen der aktuellen Entwicklungen im Osten Europas<br />
sind für den Maschinen- und Anlagenbau nicht abzusehen.<br />
Russland nahm im vergangenen Jahr Maschinen und Anlagen<br />
aus deutscher Produktion im Wert von 5,5 Milliarden Euro ab.<br />
Wesentlich stärker noch könnte die unsichere Situation am<br />
Energiemarkt die Industrie treffen. Für BDI-Präsident<br />
Siegfried Russwurm sind die Energiepreise das größte<br />
Problem, welches „alle anderen ökonomischen Fragen<br />
überstrahlt“.<br />
Unabhängig von all diesen Herausforderungen der<br />
Gegenwart und Zukunft beschäftigt sich diese Ausgabe der<br />
<strong>antriebstechnik</strong> mit intelligenter Sicherheit. Sie finden auf<br />
den folgenden Seiten Berichte über Bremsen, die eine Menge<br />
Informationen ohne zusätzliche Sensoren direkt aus dem<br />
Bauteil übermitteln, Safe torque off-Funktionalitäten für<br />
autonome Transport systeme und Smart Solutions bei<br />
Kupplungen. Aber auch zu Umrichtertechnik und Getrieben<br />
werden Sie spannende Berichte finden.<br />
Interessante Lektüre wünscht<br />
Ihr Miles Meier<br />
m.meier@vfmz.de<br />
Elektrokleinmotoren<br />
AC, DC, BLDC<br />
Stepper, Getriebe<br />
ISO 9001<br />
ATEX, IECEX<br />
UL, CSA, VDE<br />
Tel. 04743 2769 0<br />
astro@astro-motoren.de<br />
www.astro-motoren.de<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 3
24<br />
EDITORIAL<br />
03 Sichere Technik in unsicheren Zeiten<br />
SOFTSTARTER<br />
06 Hart im Nehmen<br />
08 Menschen, Märkte, Unternehmen<br />
ELEKTRISCHE ANTRIEBSTECHNIK<br />
PREDICTIVE MAINTENANCE<br />
10 TITEL Der intelligente Antriebsstrang<br />
UMRICHTERTECHNIK<br />
24 Raus aus dem Schaltschrank<br />
MECHANISCHE ANTRIEBSTECHNIK<br />
LINEARTECHNIK<br />
14 INTERVIEW – „Wir erweitern unsere Fähigkeiten<br />
und Angebote“<br />
GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />
18 Dynamisch und sicher<br />
20 Antriebslösung für leisen und genauen Lauf<br />
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
32<br />
28 Wartungsintervalle, Zeitaufwand und<br />
Kosten reduzieren<br />
30 Eine Einheit für mehrere Antriebsregler<br />
ANZEIGE<br />
TITELBILD<br />
Mayr Antriebstechnik,<br />
Mauerstetten<br />
38<br />
4 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
SPECIAL: INTELLIGENTE SICHERHEIT<br />
32 65 Prozent Energieeinsparung in Simulatoren<br />
36 Einbaufertige Komplettpakete aus Bremsen<br />
und Kupplungen<br />
SERVICE<br />
29 Impressum<br />
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
38 Effizienter Auslegungsprozess für<br />
Stirnradgetriebe – Teil 1<br />
MEIN TIPP<br />
Meinen persönlichen<br />
Lesetipp finden Sie auf<br />
Seite 18. Dort berichten<br />
wir über einen autonomen<br />
mobilen Roboter,<br />
der 8 km/h erreicht, und<br />
das voll beladen mit<br />
Gütern von einem<br />
Gewicht bis zu einer<br />
Tonne. Die Sensorik des<br />
Roboters navigiert ohne<br />
bauliche Veränderungen<br />
des Einsatzbereichs<br />
durch die Hallen und<br />
erkennt sowohl Hindernisse<br />
als auch Passanten.<br />
Aus welchen Komponenten<br />
der Fahrantrieb<br />
besteht und welche<br />
Kriterien diese erfüllen<br />
müssen, lesen Sie im<br />
Beitrag.<br />
Vanessa Weingärtner,<br />
Redakteurin,<br />
v.weingaertner@vfmz.de<br />
DER NEUE<br />
LEISTUNGSSTANDARD<br />
Das GearSkiving von LMT Fette mit prozesssicherer Simulation ist<br />
der neue Leistungsstandard für das Wälzschälen. Unsere<br />
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individueller Prozesssimulation Höchstleistungen bei der Fertigung<br />
von Innen- und Außenverzahnungen.<br />
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SOFTSTARTER<br />
FRAUNHOFER-INSTITUT<br />
ENTWICKELT SENSORSYSTEME<br />
HART<br />
IM NEHMEN<br />
Bislang fehlt es der Industrie an robusten Sensoren, die extrem hohe<br />
Temperaturen und Drücke aushalten. Im Leitprojekt „eHarsh“ haben<br />
acht Fraunhofer-Institute jetzt eine Technologieplattform für den Bau<br />
solcher Sensorsysteme entwickelt. Diese können sogar das Innere von<br />
Turbinen und tiefen Bohrlöchern für die Geothermie überwachen.<br />
Sensoren spielen heute in der Produktion eine<br />
Schlüsselrolle. Ganze Fertigungslinien werden<br />
mithilfe der zuverlässigen Fühler und künstlichen<br />
Augen gesteuert. In manchen Industriebereichen<br />
aber konnten sich die wachsamen Helfer<br />
bislang nicht durchsetzen – in sogenannten extrem<br />
rauen Umgebungen, in denen herkömmliche Sensoren<br />
binnen kurzer Zeit zerstört werden. Dazu zählt das Innere<br />
von Kraftwerks- oder Flugzeugturbinen oder von<br />
Bohrlöchern im Erdboden, in denen hohe Temperaturen<br />
und Drücke herrschen. Im Projekt „eHarsh“ haben<br />
sich deshalb acht Fraunhofer-Institute zusammengetan,<br />
um erstmals besonders robuste Sensoren für extrem<br />
raue Umgebungen (extreme harsh environments) zu<br />
entwickeln. „In den verschiedenen Instituten verfügen<br />
wir über viele Detailkenntnisse“, sagt eHarsh-Koordinator<br />
Holger Kappert vom Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische<br />
Schaltungen und Systeme IMS. „Wir kennen<br />
uns mit hitzebeständigen Keramiken aus, können<br />
Materialeigenschaften prüfen und robuste mikroelektronische<br />
Schaltungen anfertigen. Doch allein war<br />
keiner von uns in der Lage, einen solchen Sensor herzustellen.<br />
Erst durch das Zusammenspiel und die<br />
Kombination vieler einzelner Technologien ist uns das<br />
jetzt gelungen.“<br />
SIGNALVERARBEITUNG DIREKT VOR ORT<br />
Das Team setzte den Schwerpunkt zunächst auf Anwendungen<br />
mit hohen Temperaturen und Drücken, wie sie<br />
in Turbinen und Bohrlöchern anzutreffen sind. Das Ziel<br />
war es, nicht nur robuste Druck- und Thermoelemente in<br />
die Turbinen und Bohrlöcher zu bringen, sondern auch<br />
die Elektronik zum Auswerten der Messwerte. „Der Vorteil<br />
einer Elektronik vor Ort und der Signalverarbeitung<br />
im Sensor liegt in einer höheren Qualität der Sensorsignale“,<br />
sagt Holger Kappert. „Außerdem könnte man<br />
Sensoren damit künftig besser vernetzen und aufwändige<br />
Verkabelung einsparen.“ Das wäre vor allem in Flugzeugtriebwerken<br />
interessant. Mithilfe kleiner robuster<br />
Sensoren direkt im Antrieb könnte die Messung des<br />
Triebwerkszustands und die Steuerung des Verbren-<br />
6 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
| AT12-14G |<br />
Flexiblere und<br />
produktivere Maschinen<br />
mit dem linearen<br />
Transportsystem XTS<br />
Keramische Leiterplatte mit hochtemperaturfähigen<br />
integrierten Schaltungen<br />
XTS steigert die Produktivität<br />
durch individuelle Bewegungen<br />
XTS verkürzt die Time-to-Market<br />
mit innovativen Maschinenkonzepten<br />
XTS ermöglicht softwarebasierte<br />
Formatwechsel ohne Stillstandszeiten<br />
XTS minimiert den Footprint durch<br />
kompakte Bauform<br />
nungsprozesses künftig noch präziser werden – etwa um<br />
Treibstoff effizienter zu nutzen.<br />
Das Sensorgehäuse besteht aus Metall, die Sensorelemente<br />
bestehen aus Keramik, die Temperaturen von bis zu 500<br />
Grad Celsius widersteht. Das elektronische Innenleben hält<br />
rund 300 Grad Celsius aus. Eine Herausforderung bestand<br />
darin, die verschiedenen Komponenten so miteinander zu<br />
verbinden, dass sie sich auch bei wiederholtem Erhitzen<br />
und Abkühlen nicht voneinander lösen.<br />
SENSOR FÜR DIE GEOTHERMIE<br />
Doch die Sensoren sind nicht nur hitzebeständig, sondern<br />
ertragen auch hohe Drücke von bis zu 200 Bar. Damit können<br />
derartige Sensoren künftig unter anderem in Pumpen<br />
MIT ROBUSTEN SENSOREN<br />
FAHREN PRÜFSTÄNDE BEI<br />
HÖHEREN WERTEN<br />
für die Geothermie eingesetzt werden. Bei der Geothermie<br />
sitzen die Pumpen tief unten im Bohrloch und müssen sowohl<br />
die Hitze als auch die Drücke aushalten. Dank der<br />
neuen Sensoren ist jetzt eine einfache, permanente Überwachung<br />
möglich.<br />
Maschinenherstellern helfen die erweiterten Möglichkeiten<br />
aber auch beim Testen der Lebensdauer ihrer Sensoren.<br />
Bei solchen Tests werden Bauteile höheren Drücken oder<br />
Temperaturen ausgesetzt, damit sie schneller altern. So lässt<br />
sich in überschaubarer Zeit die Lebensdauer eines Produkts<br />
bestimmen. Halten Sensoren extremere Bedingungen aus,<br />
können die Tests bei höheren Werten gefahren werden. Dadurch<br />
verkürzt sich die Testdauer deutlich. „Insgesamt ist es<br />
uns dank der Interdisziplinarität in ,eHarsh‘ gelungen, eine<br />
Technologieplattform für robuste Sensorsysteme für viele<br />
verschiedene Anwendungen zu entwickeln“, resümiert Holger<br />
Kappert.<br />
Fotos: Fraunhofer ILT/Fraunhofer IZM<br />
Für jede Applikation die optimale Lösung:<br />
individuelle Bahnverläufe ermöglichen an das Maschinenlayout<br />
angepasste Fahrwege<br />
skalierbare Leistungsklassen maximieren Transportmassen<br />
und -dynamiken<br />
integrierte XTS-Simulation erleichtert die Anlagenkonzeptionierung<br />
vormontierte Funktionsbaugruppen als Plug-and-Play-Lösung<br />
für die schnelle Projektumsetzung<br />
Edelstahl-Ausführung XTS Hygienic für besonders anspruchsvolle<br />
Umgebungsbedingungen der Lebensmittel- und Pharmaindustrie<br />
XTS Track Management erhöht Flexibilität durch Ein- und Ausschleusen<br />
von Movern auf unterschiedlichen Systemebenen<br />
Scannen und alles<br />
über das lineare<br />
Transportsystem<br />
XTS erfahren<br />
www.ims.fraunhofer.de
SOFTSTARTER<br />
THOMAS BERGER WIRD CEO DER HARMONIC DRIVE SE<br />
Thomas Berger hat zum 01.03.<strong>2022</strong> das Amt des<br />
Vorstandsvorsitzenden der Harmonic Drive SE<br />
übernommen. Somit tritt er die Nachfolge von<br />
Norimitsu Ito an, der seit 2017 im Vorstand der<br />
Harmonic Drive SE tätig ist. Ito verbleibt weiterhin<br />
im Vorstand des Unternehmens und verlegt seinen<br />
Geschäftssitz gruppenintern nach Asien. „Asiatische<br />
Märkte sind auf starkem Wachstumskurs. Um<br />
wichtige Marktentscheidungen beeinflussen zu<br />
können, benötigen wir Spitzenmanager mit<br />
internationaler Erfahrung in Asien vor Ort. Nur so können wir unsere<br />
Technologieführerschaft auch in Zukunft weiterhin ausbauen und global<br />
agieren“, kommentiert Aufsichtsratsvorsitzender Gottfried Bertram die<br />
Unternehmensentscheidung. „Wir werden mit unseren innovativen<br />
Produkten global einen Mehrwert zur Digitalisierung im Maschinenbau<br />
leisten. In meiner neuen Funktion als CEO freue ich mich darauf, den<br />
nachhaltigen Wandel und anspruchsvollen Transformationsprozess unseres<br />
Technologieunternehmens in die Zukunft zu tragen“, schließt Berger.<br />
www.harmonicdrive.de<br />
VERNETZEN SIE SICH MIT<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de<br />
digital.<strong>antriebstechnik</strong>.de<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de/facebook<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de/twitter<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de/linkedin<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de/xing<br />
HANNOVER MESSE <strong>2022</strong> OHNE<br />
NORD DRIVESYSTEMS<br />
Die Hannover<br />
Messe <strong>2022</strong> wurde<br />
pandemiebedingt<br />
auf die Jahresmitte<br />
verschoben. Für<br />
Nord Drivesystems<br />
ergeben sich<br />
daraus Terminüberschneidungen<br />
mit anderen Messen, die eine Teilnahme an der Hannover<br />
Messe in diesem Jahr leider verhindern. Wie in den vergangenen<br />
beiden Jahren wirft die weltweite Corona-Pandemie<br />
leider auch <strong>2022</strong> viele Planungen und den langjährig<br />
gelernten und bewährten Messekalender durcheinander.<br />
Nord Drivesystems hat sich daher schweren Herzens<br />
entschlossen, dieses Jahr nicht mit einem eigenen Stand an<br />
dieser wichtigen Handelsplattform für die weltweite<br />
Industrie teilzunehmen. Nord Drivesystems wird aber an den<br />
bereits vorher geplanten und zeitgleich stattfindenden<br />
Branchenleitmessen LogiMAT in Stuttgart und IFAT in<br />
München als Aussteller präsent sein, um dem Fachpublikum<br />
das neue Hocheffizienzportfolio und die MaxxDrive-<br />
Industriegetriebe vorzustellen.<br />
www.nord.com<br />
FRABA: NEUES WERK IN MALAYSIA<br />
Der Hersteller von<br />
Sensoren für<br />
industrielle<br />
Motion-Control-<br />
Einsätze, Fraba,<br />
eröffnet ein neues<br />
Werk in Johor<br />
Bahru, Malaysia.<br />
Die 1.700 m 2 große<br />
Anlage nimmt im Frühjahr <strong>2022</strong> ihren Betrieb auf. Sie ermöglicht<br />
es Fraba, zusammen mit der seit 2007 im polnischen<br />
Slubice betriebenen digitalen Fabrik, die stark wachsende<br />
Nachfrage zu befriedigen. Während das Werk in Europa<br />
weiterhin auf hohe Variantenvielfalt und kleine Losgrößen<br />
fokussiert bleibt, macht Malaysia den Weg frei für die effiziente<br />
Fertigung von Serienprodukten in hohen Stückzahlen.<br />
„Schon länger arbeiten wir an der Neuausrichtung unseres<br />
Produktportfolios, auf die wir mit dem neuen Standort in<br />
Asien reagieren“, sagt Christian Leeser, CEO und Mehrheitsgesellschafter<br />
der Fraba-Gruppe. „Neben punktgenau auf die<br />
spezifischen Einsatzvorgaben einzelner Maschinen- und<br />
Anlagenbauer ausgelegten Motion Control-Sensoren haben<br />
wir in den vergangen fünf Jahren zunehmend standardisierte<br />
Serienprodukte für großvolumige OEM-Kunden gelauncht.“<br />
www.fraba.com<br />
ERFOLGREICHES GESCHÄFTSJAHR 2021 FÜR FINDLING<br />
Mit einem Umsatzwachstum von 35 Prozent und einem Stückzahlen-Plus von<br />
24 Prozent verzeichnet die Findling Wälzlager GmbH ein überdurchschnittlich<br />
profitables Geschäftsjahr 2021. Ein wesentlicher Grund dafür ist die hohe Lieferfähigkeit<br />
des Unternehmens, während der Markt gleichzeitig mit weltweiten Engpässen<br />
zu kämpfen hatte. Die hohen Lagerbestände der Wälzlager-Experten aus Karlsruhe<br />
haben sich in diesem Jahr ausgezahlt: „Wir haben frühzeitig bestellt und sind bei der<br />
Vorratsbeschaffung durchaus auch ein unternehmerisches Risiko eingegangen“,<br />
schildert Geschäftsführer Klaus Findling. „Zudem werden wir als guter Kunde bei den<br />
Herstellerwerken bevorzugt behandelt. Diese Faktoren tragen dazu bei, dass wir auch<br />
in kniffligen Situationen das Maximum für unsere Kunden herausholen können.“<br />
www.findling.com<br />
8 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
SIEB + MEYER VERZEICHNET<br />
2021 REKORDUMSATZ<br />
Sieb + Meyer hat<br />
2021 seinen<br />
Umsatz um 60 %<br />
im Vergleich zum<br />
Vorjahr gesteigert.<br />
Grund<br />
dafür sei vor<br />
allem das<br />
Geschäftsfeld<br />
CNC-Steuerungen,<br />
teilte der Steuerungs- und Antriebselektronik-<br />
Spezialist mit. Aber auch der Geschäftsbereich Antriebselektronik<br />
habe mit seinen Frequenzumrichtern für<br />
Hochgeschwindigkeitsmotoren und hochdynamischen<br />
Servoverstärkern seinen Beitrag zum Rekordumsatz<br />
geleistet. Trotz der weltweiten Materialknappheit durch<br />
die Folgen der Covid-Pandemie konnte das Lüneburger<br />
Unternehmen lieferfähig bleiben. Außerdem hat es im<br />
vergangenen Jahr weiter Personal aufgebaut: Nun<br />
verzeichnet es gegenüber dem Vorjahr 22 % mehr<br />
Mitarbeiter. Außerdem arbeitet das Unternehmen daran,<br />
mittelfristig eine CO 2<br />
-Neutralität der Produktion zu<br />
erreichen. Einen Beitrag dazu soll eine 300 kWp Photovoltaik-Anlage<br />
inklusive 120 KWh Batteriespeicher<br />
leisten. Gleichzeitig werden zehn Ladestationen für die<br />
E-Fahrzeuge der Mitarbeiter errichtet.<br />
www.sieb-meyer.de<br />
FERTIGUNGSSTRUKTUREN AUSGEBAUT<br />
KIMO.indd 1 18.04.2017 14:40:18<br />
Die Leantechnik AG<br />
baut ihre Fertigungsund<br />
Vertriebsstrukturen<br />
aus und geht<br />
auch in der Produktentwicklung<br />
neue<br />
Wege. Das Unternehmen<br />
verringert dadurch seine Abhängigkeit von internationalen<br />
Lieferketten und kann noch schneller auf Kundenanforderungen<br />
reagieren. Ein wichtiger Baustein der neuen Unternehmensstrategie<br />
ist die Vergrößerung der Produktionskapazitäten.<br />
„Wir erhöhen auf diese Weise unsere Fertigungstiefe“, berichtet<br />
Alexander Beule, Gesamtverantwortlicher Vertrieb und Marketing<br />
bei Leantechnik. „So sind wir in der Lage, viele Komponenten<br />
für unserer Zahnstangengetriebe und Handlingsysteme<br />
selbst zu produzieren.“ Mit der Erweiterung der Fertigung<br />
macht sich das Unternehmen weitgehend unabhängig von<br />
Lieferanten, so dass sich die Lieferzeiten verkürzen.<br />
www.leantechnik.com<br />
Das Münster in Mönchengladbach, der Heimat unseres<br />
Tochterunternehmens Walter Rothermundt GmbH & Co. KG.<br />
BRECOFLEXmove BRECOprotect BRECOFLEXgreen BRECObasic<br />
f.steffen@breco.de<br />
www.breco.de
PREDICTIVE MAINTENANCE<br />
TITEL<br />
10 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
TITEL<br />
PREDICTIVE MAINTENANCE<br />
SPRECHENDE BREMSEN UND KUPPLUNGEN<br />
DER INTELLIGENTE<br />
ANTRIEBSSTRANG<br />
Smarte Kupplungen und Bremsen,<br />
die Auskunft über ihren Zustand geben,<br />
helfen nicht nur, Fehler und Ausfallzeiten<br />
zu reduzieren oder gar ganz zu vermeiden.<br />
Sie ermöglichen daneben auch eine<br />
bedarfsbezogene Wartung, passend zur<br />
Auslastung sowie eine automatisierte<br />
Fernwartung. Und auch beim Aufbau<br />
und der Validierung eines digitalen<br />
Zwillings sorgen sprechende Bremsen<br />
für Durchblick.<br />
Andreas Merz, Produktmanager bei<br />
Mayr Antriebstechnik in Mauerstetten<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 11
PREDICTIVE MAINTENANCE<br />
TITEL<br />
Der digitale Zwilling bleibt auch <strong>2022</strong> einer der wichtigsten<br />
Trends in der Automatisierung und<br />
Antriebstechnik. Mit digitalen Zwillingen lassen<br />
sich Prozesse simulieren, verschiedene Szenarien<br />
analysieren und auch das Arbeiten und die Wartung aus der<br />
Ferne werden leichter. Doch für den Aufbau und die Validierung<br />
eines solchen Modells ist eine Vielzahl an erweiterten<br />
Prozessdaten der verschiedenen Bauteile nötig. Im Normalfall<br />
werden diese Daten über Sensoren erfasst und dann<br />
damit das Modell gefüttert. „Unsere Bremsen sind aber auch<br />
ohne zusätzliche Sensoren kommunikationsfähig und<br />
liefern Informationen direkt aus dem Bauteil“, erläutert<br />
Andreas Merz, Produktmanager bei Mayr Antriebstechnik in<br />
Mauerstetten.<br />
01<br />
KOSTEN UND ZEIT SPAREN<br />
Das Monitoring der Mayr Sicherheitsbremsen erfolgt mit<br />
dem nachrüstbaren Modul Roba-brake-checker, das in die<br />
Spannungsversorgung der Bremse geklemmt wird. Das<br />
Modul erkennt durch eine erweiterte Analyse von Strom<br />
und Spannung die Bewegung der Ankerscheibe und weiß, in<br />
welchem Zustand sich die Bremse befindet. Der Robabrake-checker<br />
leistet neben der Überwachung von Schaltzustand<br />
und kritischer Spulentemperatur auch eine präventive<br />
Funktionsüberwachung auf Verschleiß, Funktionsreserve<br />
und Fehler. In einer erweiterten Ausführung ist das Modul<br />
Roba-brake-checker mit einer zusätzlichen Platine mit kundenspezifischer<br />
Schnittstelle (z. B. optisch, W-Lan, IO Link,<br />
Profibus, etc.) ausgestattet. Über diese Schnittstelle kann es<br />
Daten zu Schaltzeit, Strom, Spannung, Widerstand, Leistung<br />
und relativem Anzugsstrom liefern. Damit sind auch Verläufe<br />
auswertbar, Auffälligkeiten im Prozess lassen sich schnell<br />
erkennen und somit Schlüsse aus komplexen Zusammenhängen<br />
ziehen und auch die Integration in Fernwartungssysteme<br />
ist möglich. Alles in allem Vorteile – nicht nur für<br />
die vorausschauende Wartung, sondern in der Konsequenz<br />
auch, um Instandhaltungskosten zu senken und technische<br />
Defekte und Stillstandszeiten zu reduzieren.<br />
HALLO KUPPLUNG, WIE GEHT ES<br />
DIR HEUTE?<br />
Auch Wellenkupplungen von Mayr Antriebstechnik können<br />
mehr als Drehmomente übertragen und Wellenversatz ausgleichen.<br />
„Wellenkupplungen sind wichtige Bausteine im<br />
Antriebsstrang. Sie sitzen sozusagen genau am Ort des<br />
Geschehens und sind damit prädestiniert für intelligente<br />
Monitoring-Konzepte“, erklärt Ralf Epple, Produktmanager<br />
bei Mayr Antriebstechnik in Mauer stetten. „Dass diese ohnehin<br />
vorhandenen Bauteile nun „sprechen“ und Auskunft<br />
über ihren Zustand geben, bringt entscheidende Vorteile.“<br />
Statt den Antriebsstrang mit aufwändigen Messflanschen<br />
oder ähnlichem zu ergänzen, sind die Kupplungen mit integrierten<br />
Sensoren ausgestattet. Das spart Platz und zusätzliche<br />
Komponenten. „Unsere drehmomentmessende Kupplung<br />
Roba-DSM beruht auf der Standard-Stahllamellenkupplung<br />
Roba-DS und kann somit in viele bestehende<br />
Anwendungen einfach integriert werden“, ergänzt Ralf<br />
Epple. Attraktiv ist dieser Ansatz gerade im Bereich der<br />
Prozessüberwachung, wo neben der Genauigkeit auch die<br />
Wirtschaftlichkeit eine wichtige Rolle spielt. „Wir grenzen<br />
02<br />
uns damit bewusst ab zur hochwertigen Messtechnik und<br />
Messsystemen aus dem Prüfumfeld, die ein anderes Ziel<br />
verfolgen“, präzisiert Ralf Epple.<br />
SMARTE, VERNETZTE KUPPLUNGEN FÜR DIE<br />
VORAUSSCHAUENDE MASCHINENWARTUNG<br />
Warum es im Prozess Vorteile bietet, zu wissen welches<br />
Drehmoment im Antriebsstrang anliegt, wird beispielsweise<br />
bei Mischanlagen besonders deutlich. In den Mischtrommeln<br />
bzw. Mischcontainern werden Feststoffe und/oder<br />
Flüssigkeiten vermengt. Mit der Information aus dem<br />
Antriebsstrang lässt sich frühzeitig eine Überlastung erkennen,<br />
beispielsweise wenn die Dosierung der verschiedenen<br />
Materialien nicht richtig passt. Die Sensorik der smarten<br />
Kupplungen hilft also dabei, Fehler und Ausfallzeiten zu reduzieren<br />
oder ganz zu vermeiden. Denn durch das Monitoring<br />
im Antriebsstrang besteht die Chance, vorausschauend<br />
zu handeln. Neben der Lebensdauer der Maschine steigt<br />
aber auch der Output. Und auch die Qualität des Endprodukts<br />
lässt sich verbessern, denn es besteht die Möglichkeit,<br />
die Beschaffenheit des Mischguts direkt anzupassen.<br />
12 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
TITEL<br />
PREDICTIVE MAINTENANCE<br />
01 Der Roba-brake-checker sorgt nicht nur für eine<br />
intelligente Ansteuerung und einen intelligenten<br />
Betrieb der Bremsen, sondern ermöglicht durch<br />
sensorloses, vernetztes Bremsenmonitoring auch eine<br />
effiziente und vorausschauende Wartung<br />
02 Die drehmomentmessende Wellenkupplung<br />
Roba-DSM liefert sehr genaue Messdaten<br />
03 Roba-topstop ist ein modulares Sicherheitsbremssystem<br />
für A-Lager-seitigen Servomotorenanbau<br />
überwachung bzw. Analyse ist der Mehrpreis häufig ein<br />
Entscheidungskriterium, ob gewisse Prozesse überwacht<br />
werden oder nicht. „Hier spielt die Abstimmung mit den<br />
Kunden eine wichtige Rolle“, ergänzt Ralf Epple. „Wir bieten<br />
nicht nur die verschiedenen Systeme an, sondern verfügen<br />
auch über die nötige Erfahrung um entsprechend neutral<br />
beraten zu können.“<br />
Fotos: Mayr Antriebstechnik/shutterstock/Miriam Doerr Martin<br />
Frommherz<br />
www.mayr.de<br />
DIE IDEE<br />
03<br />
DATENERFASSUNG PASSEND ZUR<br />
ANWENDUNG UND KOSTEN-NUTZEN-RELATION<br />
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie die Sensoren in die<br />
Roba-DSM Kupplung integriert werden. Diese reichen von<br />
der Mess erfassung über Dehnmessstreifen (DMS) in Hülsen<br />
oder Flanschen bis hin zu optischen oder magnetorestriktiven<br />
Systemen. Die Implementierung ist von Fall zu Fall unterschiedlich<br />
und hängt im Wesentlichen von der jeweiligen<br />
Kundenanwendung und dem Budget ab. Die Erfassung und<br />
Speicherung der Daten für die Auswertung erfolgt ebenfalls<br />
über unterschiedliche Systeme.<br />
Generell gilt: Mayr Antriebstechnik wählt die Sensoren so,<br />
dass sie die mechanischen Eigenschaften der Kupplung,<br />
also z. B. Steifigkeit, maximale Momente und Versätze, nicht<br />
beeinflussen bzw. die Art der Sensoren für die jeweilige Anwendung<br />
eine untergeordnete Rolle spielt. Deshalb fixiert<br />
sich das Unternehmen nicht auf ein Messsystem bzw. einen<br />
Sensortyp. Dazu sind die Anwendungen zu unterschiedlich.<br />
Denn nicht jede Anwendung benötigt die gleichen Daten<br />
und die gleiche Sensorik. Hier sollten auch immer die<br />
Kosten im Blick behalten werden. Im Bereich der Prozess-<br />
„Unsere Bremsen sind ohne zusätzliche<br />
Sensoren kommunikationsfähig und<br />
liefern Informationen direkt aus dem<br />
Bauteil. Der Roba-brake-checker leistet<br />
neben der Überwachung von Schaltzustand<br />
und kritischer Spulentemperatur<br />
auch eine präventive Funktionsüberwachung<br />
auf Verschleiß, Funktionsreserve<br />
und Fehler. Damit lassen sich<br />
Schlüsse aus komplexen Zusammenhängen<br />
ziehen und auch die Integration<br />
in Fernwartungssysteme ist möglich.<br />
Auch Wellenkupplungen von Mayr<br />
eignen sich für intelligente Monitoring-<br />
Konzepte. Generell wählt Mayr<br />
Antriebstechnik die Sensoren so, dass<br />
sie die mechanischen Eigenschaften der<br />
Kupplung, also z. B. Steifigkeit, maximale<br />
Momente und Versätze, nicht<br />
beeinflusst. Deshalb fixiert sich das<br />
Unternehmen nicht auf ein Messsystem<br />
bzw. einen Sensortyp. Dazu sind die<br />
Anwendungen zu unterschiedlich.“<br />
Ralf Epple, Produktmanager<br />
bei Mayr Antriebstechnik<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 13
LINEARTECHNIK<br />
Rüdiger Knevels,<br />
Geschäftsführer Rollon<br />
in Düsseldorf und<br />
General Manager<br />
Rollon International<br />
ROLLON ÜBERNIMMT IMS<br />
WIR ERWEITERN UNSERE<br />
FÄHIGKEITEN UND ANGEBOTE<br />
Ende 2021 hat Rollon das amerikanische Unternehmen IMS übernommen und damit<br />
sein Portfolio im Bereich Linearachssysteme und Verfahrachsen um Lösungen aus<br />
Stahl erweitert. Wir sprachen mit Rüdiger Knevels, dem Geschäftsführer von Rollon in<br />
Düsseldorf und General Manager Rollon International, über die Bedeutung der<br />
Akquisition für Rollon und welche Entwicklungen mittelfristig zu erwarten sind.<br />
14 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
LINEARTECHNIK<br />
Herr Knevels, Rollon hat die amerikanische Firma IMS<br />
übernommen. Welchen Nutzen werden jetzige und zukünftige<br />
Kunden von Rollon dadurch erfahren?<br />
Wir möchten unseren Kunden für jede Anforderung eine Rollon-<br />
Lösung anbieten und sind daher kontinuierlich bestrebt, unser<br />
Leistungsspektrum zu erweitern. Mit seinen komplementären<br />
Produkten ist IMS ein perfekter Fit für uns und unsere Kunden.<br />
Im Bereich Mehrachssysteme lag unsere Kompetenz bisher auf<br />
Lösungen basierend auf Aluminium. Der Einsatz von Aluminium<br />
sorgt für ein geringes Gewicht, eine schnelle Montage, eine<br />
große Flexibilität sowie eine hohe Wirtschaftlichkeit. Bei hohen<br />
Anforderungen an Steifigkeit und Belastbarkeit stoßen Aluminiumachsen<br />
jedoch werkstoffbedingt an ihre Grenzen. IMS<br />
schließt diese Lücke. IMS ist Spezialist für Systemlösungen aus<br />
Stahl und ermöglicht uns, im Bereich von linearen Schwerlastanwendungen<br />
unsere Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen. Mit der<br />
Erweiterung der Produktpalette geht auch ein Zugewinn an<br />
Know-how bei der Stahlbearbeitung einher.<br />
Markiert die Akquisition von IMS einen Wandel in der<br />
Firmenstrategie bei Rollon?<br />
Nein, auf keinen Fall. Es ist ein natürlicher nächster Schritt auf<br />
dem Weg, den wir seit etwa 15 Jahren beschreiten. Wir haben uns<br />
früh dafür entschieden, den Weg der kundenspezifischen Lösungen<br />
zu gehen und uns nicht auf die Produktion von Standardkomponenten<br />
zu konzentrieren. Dabei arbeiten wir immer aus<br />
einer modularen Plattform heraus und erreichen durch maßgeschneiderte<br />
Anpassungen an die Kundenapplikation eine möglichst<br />
hohe Individualität. Dieses Konzept deckt sich mit dem<br />
Geschäftsmodell von IMS. Auch die IMS-Lösungen zeichnen sich<br />
durch eine hohe Modularität aus. In Kombination mit ihrer hohen<br />
Tragfähigkeit sind sie eine folgerichtige Ergänzung für Rollon.<br />
besser zu werden. Vor allem in den Bereichen HR, Finance &<br />
Controlling sowie ESG profitieren wir von den Ressourcen und<br />
Möglichkeiten des Konzerns.<br />
Was macht den Charakter von Rollon und seinen<br />
Mitarbeitern aus?<br />
Unsere Unternehmenskultur ist geprägt von einem großen Zusammengehörigkeitsgefühl.<br />
Das hängt mit unserer Historie<br />
zusammen. Noch vor 15 Jahren war Rollon ein kleiner Nischenplayer<br />
auf dem Markt der Lineartechnik. Entgegen dem damaligen<br />
Standardisierungstrend haben wir uns bewusst für die seinerzeit<br />
eher vernachlässigten Themen Individualisierung und<br />
Flexibilität entschieden und uns dabei immer mehr vom Komponenten-<br />
zum Systemlieferanten entwickelt. Unser Ziel war die<br />
Marktführerschaft in Industriezweigen wie Logistik, Flugzeugbau,<br />
Schienenfahrzeuge und Medizintechnik. Der Plan ist aufgegangen.<br />
Heute gehört Rollon zu den weltweit führenden Komplettanbietern<br />
für Lösungen im Bereich der Lineartechnik und<br />
wir blicken mit Stolz auf das, was wir gemeinsam erreicht haben.<br />
Das Kernteam von damals ist übrigens immer noch an Bord.<br />
IMS-LINEARFÜHRUNGEN FÜR DEN<br />
SCHWERLASTBEREICH<br />
Auch die Produkte von Rollon sind modular. Sind die Rollon-<br />
Module und IMS-Module kombinierbar?<br />
Das ist eine spannende Frage. Bis dato gab es nur ein Entwederoder:<br />
belastbaren Stahl oder leichtes Alu. Wir sehen einen Vorteil<br />
in hybriden Systemen, also einer Kombination aus Stahlund<br />
Aluminium-Bauweise. Man könnte beispielsweise in Gantry-Systemen<br />
für die Achsen, die die Hauptlast tragen, Stahleinheiten<br />
einsetzen und für die weniger belasteten Achsen wie die<br />
Quer- und Z-Achse Aluminiumprofile. So ließe sich Gewicht<br />
reduzieren, infolgedessen könnte der Antrieb kleiner ausfallen,<br />
was wiederum den Energieverbrauch senkt. Das Ergebnis ist ein<br />
kosten- und energieeffizienzoptimiertes System. Die Verbindung<br />
von Rollon und IMS schafft diese Fähigkeit, solche Hybridlösungen<br />
anzubieten und dadurch auch nachhaltigere Lösungen<br />
für den Endkunden zu realisieren. Darüber hinaus können<br />
wir mit IMS unseren Operational Footprint ausbauen. In den<br />
USA waren wir bisher lediglich mit einem sogenannten Lokalisierungsstandort<br />
vertreten, an dem wir kundenspezifische Anpassungen<br />
vorgenommen haben. Dank IMS steht uns nun vor<br />
Ort ein Fertigungsstandort zur Verfügung. Dadurch können wir<br />
unsere Fertigungstiefe erhöhen, unsere Produktivität steigern<br />
und Marktanteile ausbauen.<br />
Rollon hat IMS übernommen, ist aber ja selbst Teil des Timken-<br />
Konzerns. Welche Rolle spielt Timken für Rollon? Ist der<br />
Mutterkonzern Ideengeber oder geht es darüber hinaus?<br />
Mit Timken haben wir sehr gute Erfahrungen gemacht. Wir sind<br />
eine eigenständige Business Unit und können völlig selbständig<br />
agieren, auch was die Produktentwicklung und den Vertrieb<br />
betrifft. Timken greift in unser operatives Geschäft nicht ein.<br />
Und: Mit Timken haben wir eine Kraft im Rücken, die uns hilft,<br />
Die Linearmodule von IMS zeichnen sich durch eine hohe<br />
Tragfähigkeit aus und lassen sich problemlos in automatisierten<br />
Umgebungen in vielen Branchen einsetzen. Sie<br />
verfügen über einen modularen Aufbau für anwendungsspezifische<br />
Konfigurationen und sind für eine schnelle<br />
Montage ausgelegt. Weitere Merkmale sind eine solide<br />
Stahlkonstruktion sowie servogetriebene Zahnstangenund<br />
Ritzelantriebe für hohe Positioniergenauigkeit. Diese<br />
neuen Linearsysteme werden in den USA entwickelt und<br />
hergestellt und bieten hochwertige Lösungen mit kurzen<br />
Lieferzeiten für Nord- und Südamerika.<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 15
LINEARTECHNIK<br />
ROLLONS SMART SYSTEM<br />
Die Linearachsen des Smart System bestehen aus einem selbsttragenden<br />
Aluminiumrahmen. Der Antrieb erfolgt durch einen<br />
stahlverstärkten Zahnriemen. Diese Reihe sehr kostengünstiger<br />
Lineareinheiten wurde konzipiert, um mit einer sorgfältig geplanten,<br />
einfachen Konstruktion maximale Leistung zu erzielen. Das Smart<br />
System ist geeignet für Anwendungen mit hohen Tragzahlen, hohen<br />
Geschwindigkeiten und hoher Beschleunigung. Im Bild die Reihe<br />
E-Smart, die selbsttragende Aluminium-Stangenpressprofile und<br />
stahlverstärkte Zahnriemen aus Polyurethan aufweist. Die Reihe<br />
R-Smart eignet sich besonders für hohe Belastungen, die Reihe<br />
S-Smart für vertikale Bewegungen.<br />
Spiegelt sich das Selbstbewusstsein in der wirtschaftlichen<br />
Entwicklung wider?<br />
Wir haben 2021 ein 25 % Wachstum zum Vorjahr gehabt und<br />
liegen nun über den 2019er Zahlen. Das ist eine hervorragende<br />
Entwicklung in diesen Zeiten, die wir bei Rollon dem gesamten<br />
Team verdanken.<br />
Ist die Übernahme von IMS ein Signal für<br />
Markt konsolidierung bei den Linearführungen?<br />
Das würde ich so nicht direkt sagen. Aber ich bin ziemlich<br />
sicher, dass es mittelfristig zu Konsolidierungsprozessen kommen<br />
wird. Mit unserer IMS-Übernahme hat dies jedoch nichts<br />
zu tun.<br />
Wie entwickelt sich der Lineartechnikmarkt aktuell?<br />
Der Trend geht klar in Richtung Optimierung. Das Ziel: maximale<br />
Produktivität bei gleichzeitig möglichst geringem Energiebedarf<br />
und größtmöglicher Nachhaltigkeit. Auch Bauraum,<br />
Leichtbauweise und Anwenderfreundlichkeit werden immer<br />
mehr zu entscheidenden Faktoren. Diesen Ansprüchen tragen<br />
wir bei der Produktentwicklung Rechnung. So haben wir unter<br />
anderem kompakte Lineareinheiten im Programm, die Ungenauigkeiten<br />
der Montageflächen schnell und unkompliziert<br />
ausgleichen. Der Vorteil der hohen Form- und Lagetoleranz:<br />
Montageflächen müssen nicht bearbeitet werden. Dadurch<br />
verkürzt sich der Montageprozess erheblich, was sich positiv<br />
auf die Kosten auswirkt. Das ist nur ein Beispiel, das unsere<br />
hohe Innovationskraft und unser tiefes Verständnis für die<br />
Kundenbedürfnisse verdeutlicht. Der Megatrend Individualisierung<br />
sollte an dieser Stelle ebenfalls nicht unerwähnt bleiben<br />
– auch wenn dieser für uns eine Selbstverständlichkeit ist,<br />
schließlich liegt hier seit Jahrzehnten unsere Kernkompetenz.<br />
Darüber hinaus beobachten wir eine verstärkte Nachfrage<br />
nach individualisierten Systemlösungen anstelle von Einzelkomponenten.<br />
Werfen wir einen Blick in die Zukunft. Wie werden die<br />
Rollon-Produkte künftig aussehen?<br />
Die Zukunft steht unter der großen Überschrift Nachhaltigkeit.<br />
Lineartechnik muss vor allem zwei Themen unter einen Hut bringen:<br />
Ressourcenreduzierung in der Herstellung und Energieeffizienz<br />
im Betrieb. Erstes zielt auf Materialeffizienz bei uns in der<br />
Produktion ab, für den zweiten Punkt braucht es leichtere Systeme.<br />
Den Zusammenhang zwischen Gewicht der Lineartechnik,<br />
Größe des Antriebssystems und der Höhe des Energieverbrauchs<br />
hatte ich weiter oben ja bereits ausgeführt. Für beide Ziele ist der<br />
3D-Druck eine vielversprechende Technologie. Mit der additiven<br />
Fertigung lassen sich ganze neue Formen realisieren, die mit<br />
herkömmlichen Fertigungsverfahren nicht möglich wären. Durch<br />
den gezielten Materialeinsatz – das Material wird nur an der Stelle<br />
aufgetragen, wo es wirklich notwendig ist – werden Ressourcen<br />
geschont. Gleichzeitig ist das Gewicht des Produkts geringer.<br />
Die additive Fertigung ist ohne Frage eine Zukunftstechnologie.<br />
Mit welchen anderen Themen beschäftigt sich Rollon?<br />
Digitalisierung, Industrial Internet of Things (IIoT) und Industrie<br />
4.0 sind die großen Schlagworte unserer Zeit. Auch wir bei<br />
Rollon arbeiten intensiv an diesen Themen. Ich bin überzeugt,<br />
dass die Lineartechnik der Zukunft mit Sensorik gespickt sein<br />
wird. Die Leistungsdaten unserer Lineareinheiten könnten<br />
dann in Echtzeit überwacht werden und eine intelligente, bedarfsgerechte<br />
Wartung wäre möglich (Stichwort Predictive<br />
Maintenance). Neue digitale Geschäftsmodelle und Services<br />
sind zu hier erwarten.<br />
Das klingt spannend!<br />
Ja, und das sind längst noch nicht alle Aspekte. Durch die Digitalisierung<br />
verändert sich auch die Zusammenarbeit mit unseren<br />
Kunden. Vor allem die jüngere Generation setzt auf digitale<br />
Kommunikationstools und Engineering-Systeme. Der direkte<br />
Kontakt mit dem Lieferanten ist nur noch in Einzelfällen<br />
gewünscht. Selbst ist der Mann bzw. die Frau und konfigurieren<br />
statt telefonieren lauten die Devisen. Wir haben daher die<br />
interaktive Konfigurationsplattform myRollon ins Leben gerufen.<br />
Mit nur wenigen Klicks finden Anwender hier das für ihre<br />
Anwendung optimale Rollon-Produkt. Selbstverständlich besteht<br />
weiterhin die Möglichkeit, mit uns persönlich in Kontakt<br />
zu treten.<br />
Noch ein Wort zum Abschluss: Als Industrieunternehmen<br />
haben wir auch eine starke ökologische und soziale Verantwortung.<br />
Um die Klimaziele zu erreichen, müssen wir unseren<br />
Energiekonsum radikal reduzieren – der Umstieg auf alternative<br />
Energiequellen allein ist nicht ausreichend. Hätten alle<br />
Lineareinheiten 40 Prozent weniger Gewicht, ließen sich enorme<br />
Energieeinsparungen erzielen. Das fängt beim Transport<br />
an, setzt sich im laufenden Betrieb fort und reicht bis zum<br />
Recyclingprozess. Wir bei Rollon möchten unseren Beitrag<br />
zum Umwelt- und Klimaschutz leisten und beschäftigen uns<br />
daher intensiv mit alternativen Materialien und Fertigungsprozessen.<br />
Ich freue mich auf die anstehenden Veränderungen. Es<br />
ist eine enorm spannende Zeit.<br />
Fotos: Rollon<br />
www.rollon.de<br />
16 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
VERBESSERTER HÄRTEGRAD DURCH MEHR RESTAUSTENIT<br />
In einem Kaltwalzwerk kam es wiederholt zu<br />
Ausfällen von Wälzlagern, die auf Verschmutzung<br />
zurückzuführen waren. Ingenieure von<br />
NSK schlugen die Verwendung von Pendelrollenlagern<br />
aus Super TF-Stahl vor – mit Erfolg.<br />
Nach viermonatigem Test wurden die<br />
Wälzlager wieder ausgebaut. Dabei wurde<br />
eine Restlebensdauer von 29 bis 50 Monaten<br />
festgestellt. Seither wechselt der Anwender die Lager nur noch einmal pro Jahr<br />
im Zuge der planmäßigen Wartung. NSK hat ermittelt, dass ein hoher Restaustenitgehalt<br />
ein wirksames Mittel ist, um die Spannungskonzentration rund um die<br />
Aufwerfungen der Eindrücke zu verringern. Infolge wurde TF entwickelt: Der<br />
Werkstoff „Super Tough“ (Super-TF) weist eine besondere, aus einer speziellen<br />
Wärmehandlung resultierende chemische Zusammensetzung auf, sodass eine<br />
hohe Lebensdauer gewährleistet ist. Die Klassifikationsgesellschaft DNV GL<br />
habe bestätigt, dass bei Verwendung von Super-TF-Material die dynamische<br />
Tragzahl von Wälzlagern um 23 % verbessert werden kann, so NSK.<br />
www.nsk.com<br />
SICHERES UND PRÄZISES POSITIONIEREN IN<br />
SCHLEIFMASCHINEN<br />
Eine kundenspezifische Antriebs- und Positionierlösung<br />
für einen Hersteller von CNCgesteuerten<br />
Schleifzentren und die Lohnfertigung<br />
von Präzisionsteilen hat Siei-Areg<br />
mit dem KFM05a entwickelt. Dieser wird an<br />
Abricht- und Profiliermaschinen zur Positionierung<br />
des Schleifkopfs oder zur Steuerung des<br />
Pendelhubs eingesetzt. Die dezentrale<br />
Steuerlösung ist direkt an der Maschine mit<br />
integriertem Gebersystem angebracht. Das<br />
Antriebssystem fasst Asynchronmotor, Frequenzumrichter, Netzfilter, Kommunikation,<br />
analoge und digitale Schnittstellen sowie Encoder zu einer kompletten<br />
Antriebs- und Positionier-Einheit zusammen. Das kompakte Gehäuse ermöglicht<br />
die Integration mit minimalem Verkabelungsaufwand. In vielen Fällen kann<br />
dabei sogar der Schaltschrank entfallen. Der Positionierer kann auch als drehzahlgeregelter<br />
Antrieb mit einstellbaren Rampen sowie freiem Anlauf, Gleichstrombremsung<br />
oder Lagerregelung bei Stopp-Funktion betrieben werden.<br />
www.sieiareg.de<br />
KUGELGEWINDETRIEBE IN<br />
TRIKOTMASCHINEN<br />
Kugelgewindetriebe von August Steinmeyer<br />
zeichnen sich durch ein breites<br />
Einsatzspektrum aus. Unter anderem<br />
leisten sie einen wichtigen Beitrag für den<br />
reibungslosen Betrieb einer Trikotmaschine<br />
der Karl-Mayer-Gruppe. Beim dreibarrigen<br />
Hochleistungs-Kettenwirkautomaten HKS 3-M ON setzt Karl Mayer die<br />
Präzisions-Kugelgewindetriebe der August Steinmeyer GmbH & Co. KG mit<br />
Durchmessern von 16 und 20 mm ein. Diese wurden eigens für den Dauereinsatz<br />
bei hochfrequenten oszillierenden Bewegungen optimiert. „Dank der Spielfreiheit<br />
bei hohen Kräften können die Nadeln berührungsfrei durch die Gassen<br />
gleiten“, sagt Alexander Meyer aus dem Bereich Global Sourcing bei Karl Mayer.<br />
Das reduziert Reibung, Verschleiß und Energieverbrauch. Für den Einsatz in der<br />
Trikotmaschine fertigte August Steinmeyer einige Kugelgewindetriebe mit<br />
einem Führungsrohr an, das an die Mutter geschraubt wird. Je nach Einsatzbedingungen<br />
werden diese mit speziellen Mutternabdichtungen ausgestattet.<br />
www.steinmeyer.com<br />
Neu: Franke Drahtwälzlager LER 1.5<br />
Wenn jeder<br />
Millimeter<br />
zählt.<br />
Minimaler Einbauraum, größtmögliche<br />
Mittenfreiheit, minimales Gewicht –<br />
und das alles mit maximaler Präzision.<br />
Das neue LER 1.5 bietet die Vorteile<br />
des Franke-Prinzips jetzt schon ab<br />
einem Kugelkranz-Durchmesser von<br />
40 mm. Ideal zum Beispiel als Lager in<br />
kleinen Robotern.<br />
Franke GmbH, Aalen<br />
www.franke-gmbh.de<br />
Mehr über Franke<br />
in unserem neuen<br />
Unternehmensvideo.
GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />
FAHRANTRIEBE IN AUTONOMEN ROBOTERN<br />
DYNAMISCH UND SICHER<br />
Geschwindigkeiten von bis zu 140 km/h sind in Werkshallen nicht<br />
denkbar – schnelle, der Umgebung angepasste Fahrzeuge sind aber auch<br />
hier im Einsatz. Idealworks, eine Tochterfirma der BMW Group, hat den<br />
autonomen mobilen Roboter (AMR) Iw.hub entwickelt, der 8 km/h erreicht,<br />
und das voll beladen mit Gütern von einem Gewicht bis zu einer Tonne.<br />
In Zusammenarbeit mit Idealworks hat Dunkermotoren den passenden<br />
Fahrantrieb für den AMR konfiguriert.<br />
Stefan Tröndle ist Produktmanager bei<br />
der Dunkermotoren GmbH in Bonndorf<br />
Volle Konzentration herrscht vor dem Start. Endlich<br />
wechselt die Ampel auf Grün. Jetzt wird der Bob mit<br />
aller Kraft beschleunigt. Die Sprinter müssen dabei<br />
absolut synchron laufen und alles geben. In kürzester<br />
Zeit wird gestartet und die Piloten verschwinden aerodynamisch<br />
hinter der Verkleidung. Nach dem Start übernimmt die Gravitation<br />
die weitere Beschleunigung. Mit Geschwindigkeiten von bis<br />
zu 140 km/h gleitet der Bob durch die Bahn. Der Steuermann,<br />
dessen Sitz ganz vorne im Bob ist, hat als einziger Sicht auf die<br />
Bahn. Er ist dafür verantwortlich mit feinmotorischen Bewegungen<br />
die optimale Spur zu halten. Gebremst wird in der Bahn in<br />
der Regel nicht. Lediglich beim Zieleinlauf muss der Bob durch<br />
starkes Bremsen zum Stehen gebracht werden. Diese Aufgabe<br />
übernimmt der Hinterste der vier Athleten.<br />
Aufgrund des hohen Gefahrenpotenzials der Sportart ist es<br />
unerlässlich, dass die vier Athleten in ihrem Verhalten perfekt<br />
aufeinander abgestimmt sind und auf die Gegebenheiten in<br />
ihrem Umfeld eingehen können. Nur so kann die Sicherheit aller<br />
Beteiligten gewährleistet werden. Ähnlich wie bei der Sportart<br />
verhält es sich auch in der Technik. Deshalb bietet Dunkermotoren<br />
die sichere Steuerung mit integrierter STO Funktionalitä t<br />
(Safe Torque Off) an.<br />
SCHNELLES UND PRÄZISES KRAFTPAKET<br />
Der autonome mobile Roboter Iw.hub der BMW Group-Tochterfirma<br />
Idealworks erreicht ganze 8 km/h, und das voll beladen mit<br />
Gütern von einem Gewicht bis zu einer Tonne. Hier wirken ähnlich<br />
dem 4er-Bob mehrere Antriebskomponenten zusammen.<br />
Nur dadurch wird die erforderliche Kraft und Präzision erreicht.<br />
Der Motor und das Getriebe stellen ausreichend Schnellkraft zur<br />
Verfügung und sorgen so fü r die nötige Dynamik.<br />
Die Steuerung erzielt einen synchronen Lauf bei der Geradeausfahrt,<br />
während fü r die Kurvenfahrt die entsprechende Diffe-<br />
18 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />
renzdrehzahl eingestellt wird. Die Geschwindigkeitsinformation erhält die<br />
Steuerung von dem mit Redundanz konzipierten Gebersystem. Die Sensorik<br />
des AMR, welcher ganz ohne bauliche Veränderungen des Einsatzbereichs<br />
durch die Hallen navigiert, erkennt Hindernisse und Passanten. Die Bewegung<br />
des mobilen Roboters wird angepasst, um mögliche Kollisionen mit Personen<br />
und Gegenständen zu vermeiden. Im Extremfall wird ein sicherer Halt durchgeführt,<br />
bei dem auch die am Motor angebaute Bremse einfä llt. Im Bruchteil einer<br />
Sekunde kommt das Fahrzeug zum Stehen.<br />
STETS IN HARMONIE MIT DEM UMFELD<br />
In der Regel darf sich nur ein Bob in der Fahrbahn befinden und keinesfalls dürfen<br />
sich Personen zeitgleich dort aufhalten. Beim Iw.hub sieht das anders aus:<br />
Sie werden in der Breite eingesetzt, und harmonieren mit ihrem Umfeld, auch<br />
wenn dieses veränderlich ist. Für gute Haftung beim Start des Bobs sorgen die<br />
mit Stahlbü rsten belegten Sohlen. Beim AMR übernehmen dies die aus Polyurethan<br />
gefertigten Räder. Diese können in Durchmesser, Breite und Materialwahl<br />
der Anwendung angepasst werden. So unterschiedlich die tatsächlichen<br />
Fahrprofile auch sind, sie lassen sich mit dem gleichen Grundaufbau realisieren.<br />
Rangierarbeiten mit häufigen Starts und Halten werden genauso abgedeckt wie<br />
Transporte durch Werkshallen von mehreren hundert Metern Länge.<br />
Problemlos transportiert der AMR schwere, sperrige, aber auch sensible Teile<br />
und übergibt diese an die Montagelinie. In enger Zusammenarbeit mit Idealworks<br />
hat Dunkermotoren die passenden Fahrantriebe für die AMRs konfiguriert.<br />
Sie bestehen aus vier Komponenten: Motor, Getriebe mit Antriebsrad, Steuerung<br />
und Gebersystem mit Bremse. Als Motor dient der bü rstenlose Gleichstrommotor<br />
BG 95 mit seinen bis zu 3,9 kW Leistung. Als Radantrieb fungiert das Getriebe der<br />
Baureihe NG 500. Dabei handelt es sich um ein kompakt gebautes Planetengetriebe,<br />
das mit Radiallasten von bis zu 500 kg beaufschlagt werden kann. Ebenfalls<br />
von Dunkermotoren kommt der Linearantrieb, der unter anderem dafür<br />
sorgt, dass die Last optimal auf dem Fahrzeug positioniert ist. Dadurch war es<br />
möglich, einen besonders kompakten und leistungsstarken AMR zu bauen.<br />
Fotos: Aufmacher (rechts) Dmytro Aksonov – stock.adobe.com, sonstige Dunkermotoren<br />
www.dunkermotoren.de<br />
DIE IDEE<br />
„Bestehende Fabriken sollen ohne<br />
bauliche Veränderungen auf<br />
automatisierte Transportsysteme<br />
umgerüstet werden. Dies war auch<br />
bei der Entwicklung des AMR die<br />
Herausforderung. Dunkermotoren<br />
liefert hierfür die kompakte<br />
Antriebseinheit für hohe Drehmomente<br />
und große Lasten. Der Motor<br />
mit Steuerung und Bus-Schnittstellen<br />
war bereits vorhanden. Neu<br />
entwickelt wurde die Safe Torque<br />
Off Funktionalität und das Nabengetriebe<br />
NG500 mit bis zu 500 kg<br />
Traglast pro Rad.“<br />
Stefan Tröndle<br />
Produktmanager Getriebe und<br />
Motoren, Dunkermotoren GmbH<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 19
GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />
PRÄZISIONSGETRIEBE<br />
ANTRIEBSLÖSUNG<br />
SORGT FÜR LEISEN UND<br />
HOCHGENAUEN<br />
ROBOTER<br />
Chris Morell ist Geschäftsführer der<br />
Melior Motion GmbH in Hameln<br />
Der Roboter der mittleren Traglastklasse KR Iontec von Kuka ist<br />
präzise, flexibel und gleichzeitig leise. Das liegt mit an den<br />
verbauten Getrieben: Alle sechs Achsen des Roboters sind mit<br />
Präzisionsgetrieben von Melior Motion ausgestattet. Das macht<br />
ihn nicht nur zu einem hochgenauen, sondern auch zum<br />
leisesten Kuka Roboter in seiner Traglastklasse. Zudem steigt<br />
dank der Getriebe die Maschinenverfügbarkeit.<br />
20 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />
Die Einsatzgebiete des KR Iontec könnten unterschiedlicher<br />
kaum sein: Neben „Pick and Place“-<br />
Applikationen, bei der hohe Dynamik und geringe<br />
Taktzeiten entscheidend sind, wird der Roboter<br />
auch für hochgenaue Anwendungen wie zum Beispiel<br />
Laser-Schweißen eingesetzt. Die Präzisionsgetriebe der<br />
Melior Motion GmbH sorgen dabei für hohe Präzision<br />
und machen den Roboter der mittleren Traglastklasse<br />
zudem auch besonders leise.<br />
SECHS VERSCHIEDENE<br />
GETRIEBEGRÖSSEN VERBAUT<br />
Bereits vor dem Projekt KR Iontec haben beide Unternehmen<br />
zusammengearbeitet. „Wir wollten uns breiter<br />
aufstellen, um unser Getriebe-Lieferantenportfolio zu<br />
erweitern“, beschreibt Thomas Kugler aus dem Bereich<br />
Advanced Procurement Operations bei Kuka die Herangehensweise.<br />
„Bei unserem kleineren Roboter, dem<br />
SPEZIELL FÜR DEN<br />
ROBOTER WURDEN ZWEI<br />
GETRIEBE ENTWICKELT<br />
KR Cybertech, sind zwei Achsen mit Melior-Motion-<br />
Getrieben bestückt. Damit waren wir so zufrieden, dass<br />
wir beim KR Iontec komplett auf die PSC-Getriebe setzen“,<br />
führt der Mitarbeiter im Einkauf weiter aus.<br />
In sechs verschiedenen Größen sind die Einbausätze<br />
im Roboter verbaut – vom PSC030 bis zum PSC500. Diese<br />
beiden – das kleinste und das größte Getriebe – entwickelten<br />
die Hamelner Ingenieure speziell für den Einsatz im<br />
KR Iontec.<br />
KONISCHE VERZAHNUNG<br />
ERMÖGLICHT HOHE PRÄZISION<br />
Mit einem Verdrehspiel von ≤ 0,1 Winkelminute und<br />
einem Lost Motion von ≤ 0,6 Winkelminute sind die Getriebe<br />
besonders präzise – auch im Vergleich zu anderen<br />
Planeten- und Zykloidgetrieben. Ihren Ursprung hat diese<br />
hohe Genauigkeit in der konischen Verzahnung der<br />
Abtriebsstufe. Diese drückt die Zähne der Planetenräder<br />
ineinander und sorgt für die Spielfreiheit des Getriebes.<br />
„Ein patentiertes selbstregulierendes Verzahnungssystem<br />
erhält diese über die gesamte Lebensdauer“,<br />
erklärt Martina Zaremba, Head of Sales and Marketing<br />
bei Melior Motion.<br />
Die gute Positioniergenauigkeit des Roboters ist u. a.<br />
in der geringen Reibung im Getriebe begründet. Diese<br />
führt außerdem zu einem geringeren Energieverbrauch<br />
sowie einer verlängerten Lebensdauer und damit besserer<br />
Maschinenverfügbarkeit durch die geringere thermische<br />
Beanspruchung der Getriebekomponenten.<br />
GERÄUSCHARM DANK SCHRÄG<br />
VERZAHNTER EINGANGSSTUFE<br />
„Die Maschinen haben zudem ein angenehmes Geräuschverhalten<br />
und arbeiten leise“, berichtet Bernhard Kögl,<br />
Senior Developer Domain Gears bei Kuka, von einer weiteren<br />
Besonderheit. „Diese Rückmeldung bekommen wir<br />
auch von unseren Kunden“, sagt Michael Laub, Produktmanager<br />
bei Kuka.<br />
Grundlage hierfür sind die geräuscharm arbeitenden<br />
Getriebe von Melior Motion. Die schräg verzahnte<br />
Eingangsstufe macht die Antriebslösungen so leise. Das<br />
bringt vor allem Vorteile für den Arbeits- und Gesundheitsschutz<br />
mit sich: Dieser nimmt bei vielen Unternehmen<br />
einen zunehmend höheren Stellenwert ein. Besonders<br />
bei mehreren Maschinen in einer Produktionshalle<br />
wirkt sich der geringere Lärmpegel positiv auf das Wohlbefinden<br />
der Mitarbeitenden aus.<br />
Fotos: Aufmacher Kuka, sonst. Melior Motion<br />
www.meliormotion.com<br />
DIE IDEE<br />
„Unsere Getriebe zeichnen sich<br />
durch einen einzigartigen, patentierten<br />
Nachstellmechanismus<br />
aus – dieser sorgt für eine konstante<br />
Präzision. Die Idee dazu kam auf,<br />
als wir andere Planetenge triebe<br />
betrachtet haben: Problematisch<br />
sind bei diesen vor allem der<br />
Verschleiß an den Zahnrädern und<br />
die Toleranzen bei der Herstellung<br />
dieser Teile. Das wollten wir besser<br />
machen. Nach einem intensiven<br />
dreijährigen Forschungs- und<br />
Entwicklungsprogramm profitieren<br />
unsere Kunden nun von hochpräzisen<br />
Antriebslösungen, die in<br />
verschiedenen Bereichen eingesetzt<br />
werden können.“<br />
Martina Zaremba, Head of Sales &<br />
Marketing, Melior Motion GmbH<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 21
MARKTPLATZ<br />
AUTOMATISIERUNGSBAUKASTEN ERSETZT<br />
SCHALTSCHRANK<br />
Beckhoff bietet mit dem<br />
MX-System eine flexible,<br />
bauraumoptimierte und<br />
intelligente Systemlösung,<br />
mit dem der<br />
traditionelle Schaltschrank<br />
in vielen Anwendungsfällen<br />
vollständig<br />
durch Module ersetzt<br />
werden kann. Das System<br />
besteht aus einer robusten Aluminium-Baseplate in Schutzart<br />
IP67 mit integrierten Modulsteckplätzen, die über EtherCAT zur<br />
Kommunikation und eine integrierte Stromversorgung verfügen<br />
(Schutzkleinspannungen sowie 400 V AC und 600 V DC).<br />
In der größten Ausbaustufe ist eine Anschlussleistung von<br />
400 V AC/63 A möglich. Für den Netzanschluss sowie sämtliche<br />
anderen Funktionen eines Schaltschranks stehen entsprechende<br />
Module zur Verfügung. Ein Systemverbund aus Baseplate<br />
und Modulen weist eine Schutzart von IP67 auf und kann direkt<br />
in die Maschine montiert werden.<br />
www.beckhoff.com<br />
FILTER FÜR LANGE UNGESCHIRMTE<br />
MOTORKABEL<br />
Die durch den<br />
allpoligen<br />
Sinus filter<br />
erzeugte sinusförmige<br />
Spannung<br />
gibt Anwendern<br />
mehr Freiheit<br />
beim Anlagenlayout.<br />
Der VLT<br />
All-mode-Filter<br />
MCC 201 von<br />
Danfoss ermöglicht durch die sinusförmige Spannung<br />
deutlich längere ungeschirmte Motorkabel. Dank der Verbesserungen<br />
bei den leitungsgebundenen und abgestrahlten<br />
Emissionen kann die Anwendung EMV-Grenzwerte beim<br />
Frequenzumrichter mit ungeschirmten Kabeln mit einer<br />
Länge von bis zu 1.000 m einhalten. Die Komponente<br />
optimiert die Qualität der Motorspannung durch Filterung<br />
von Phase-Phase und Phase-Masse zu einer sinus förmigen<br />
Versorgungsspannung. Dies erlaubt einen noch besseren<br />
Motorschutz, indem der Filter Motorlagerströme und die<br />
Belastung der Motorisolierung eliminiert. Das VLT-Allmode-Filter-MCC<br />
201-Sortiment umfasst Filter der Nennwerte<br />
6, 13, 24, 46 und 65A in IP20-Buchform.<br />
www.danfoss.de<br />
RAHMENLOSER MOTOR BRINGT DYNAMIK IN<br />
ROBOTIK-ANTRIEBE<br />
Ein rahmenloser BLDC-Motor mit<br />
passendem Encoder für dynamische<br />
Anwendungen EC frameless<br />
DT von Maxon. Als Vorläufer zu<br />
einer ganzen Produktfamilie<br />
wurde nun das Modell DT50<br />
vorgestellt. Der bürstenlose<br />
Motor lässt sich in verschiedene<br />
Anwendungen integrieren. Seine<br />
Stärken spielt er dort aus, wo sich<br />
Geschwindigkeiten schnell ändern können, etwa in kollaborativen<br />
Robotern oder Exoskeletten. Der Motor erreicht ein<br />
Nennmoment von über 500 mNm bei einer Nenndrehzahl von<br />
4.000 min -1 und einem Stator-Außendurchmesser von nur<br />
50 mm. Eine neue Wickeltechnologie ermöglicht eine sehr<br />
kurze Motorlänge mit einer großen Hohlwelle von 28 mm.<br />
Komplettiert wird der Motor durch den TSX-MAG Encoder.<br />
Dieser Durchgangswellen-Encoder wird nicht direkt auf der<br />
Motorachse verbaut – das ermöglicht gestalterische Freiheiten<br />
im Design. Der Encoder kann Hallsignale und Inkrementalsignale<br />
generieren, wodurch der Motor feldorientiert kommutiert<br />
werden kann.<br />
www.maxonmotor.com<br />
BÜRSTENLOSE SERVOMOTOREN MIT<br />
EX-SCHUTZ<br />
Antriebe für den Einsatz in<br />
explosionsgefährdeten<br />
Umgebungen sind die<br />
600 Watt starken, bürstenlosen<br />
Servomotoren der Serie<br />
SVTM 80B3X-Ex von Servotecnica.<br />
Sie können in<br />
Staub- und Gasatmosphären<br />
betrieben werden. Sie eignen<br />
sich z. B. für den Einsatz in Rotationsverdampfern für Labore in<br />
der Chemie- und Pharmaindustrie. Auch für Antriebe von<br />
Automatiktüren, Rührwerke oder Automatisierungs lösungen<br />
im Offshore-Bereich und in der Gas-, Mineralöl- oder Lackindustrie<br />
garantieren Motoren die geforderte hohe Sicherheit<br />
bei Einsatz in den Ex-Zonen 1 und 2. Mit ihrem feuerfesten<br />
Metallgehäuse entsprechen sie der Temperaturklasse T4<br />
(Oberflächentemperatur bis 135 °C) und der Feuerwiderstandsklasse<br />
D (metallische Brände). Zur Erhöhung der<br />
Anwendungssicherheit ist für jede Wicklung ein Temperatursensor<br />
montiert. Die Servomotoren zeichnen haben eine<br />
oberflächengekühlte Konstruktion vom Typ IC 400. Ihr vollständig<br />
gekapselter Motor benötigt keine zusätzliche Belüftung.<br />
www.servotecnica.de<br />
BESCHLEUNIGUNGSSENSOREN FÜR LOW-POWER-ANWENDUNGEN<br />
Die neuen kapazitiven Beschleunigungssensoren ASC ECO-x311 sind robust, flach und sparsam.<br />
ASC hat sie speziell für kosteneffiziente und mobile Anwendungen mit engen Bauräumen entwickelt.<br />
Die Inertialsensoren der ECO-Serie bieten einen analogen, differentiellen Spannungsausgang<br />
mit einem Signalhub von ± 2,4 V für die Messbereiche von ± 2 bis ± 40 g sowie eine Frequency<br />
Response Range (± 5 %) von DC bis 1 kHz. Besonderheiten der Komponente sind ihr geringer<br />
Stromverbrauch von weniger als 250 µA im Dauerbetrieb und ihre flache Bauweise. Die Sensoren<br />
sind wahlweise in einer uniaxialen, biaxialen oder triaxialen Ausführung erhältlich.<br />
www.asc-sensors.de<br />
22 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
MARKTPLATZ<br />
WIE LANG HÄLT DAS WÄLZLAGER DURCH?<br />
Für die Lebensdauerberechnung<br />
von<br />
Wälzlagern bietet<br />
Findling mehrere<br />
Methoden an.<br />
Welche die<br />
geeignete ist,<br />
hängt von den<br />
Anforderungen<br />
und der Komplexität<br />
des Einzelfalles<br />
ab. Für eine erste<br />
Einschätzung<br />
eignet sich die<br />
Auswahl- und Berechnungssoftware-Lösung ABEG-Quickfinder, die<br />
Findling in zwei Versionen anbietet. Wer die Berechnungen nicht<br />
selbst durchführen möchte, kann sich an die Anwendungsingenieure<br />
des Herstellers wenden. Das bietet sich vor allem dann an, wenn die<br />
Anwendungsbedingungen komplex sind und Unsicherheit in Bezug<br />
auf die technischen Parameter herrscht. Die theoretische Lebensdauer<br />
ist abhängig von den im Katalog angegebenen Tragzahlen und den<br />
Betriebsfaktoren des Lagers. Allerdings können diese Parameter nie<br />
mit 100-prozentiger Genauigkeit ermittelt werden. Verlässlichere<br />
Lebensdauerergebnisse bekommt man durch die Berechnung nach der<br />
erweiterten Lebensdauertheorie, die Schmierstoff, Temperatur und<br />
Verschmutzungsgrad berücksichtigt.<br />
www.findling.com<br />
KOMPAKTE DURCHFÜHRUNGSPLATTE<br />
FÜR BIS ZU 26 KABEL<br />
Icotek erweitert<br />
die Reihe werkzeugfrei<br />
montierbarer<br />
Kabeldurchführungsplatten.<br />
Mit KEL-DPZ 10<br />
lassen sich auf<br />
engstem Raum bis<br />
zu 26 Leitungen<br />
einführen und<br />
2-fach gemäß IP65/IP66 /UL Type 12 abdichten.<br />
Gleichzeitig sind die durchgeführten Leitungen<br />
zugentlastet. Ihr Durchmesser kann zwischen 3,2 und<br />
12 mm variieren. KEL-DPZ 10 passt auf Ausbrüche, die<br />
für 10-polige schwere Steckverbinder genormt sind und<br />
eignet sich speziell für nicht vorkonfektionierte<br />
Leitungen. Bei der Bestückung mit elektrischen und<br />
pneumatischen Leitungen werden die entsprechende<br />
Membran durchstoßen und die Leitungen einfach<br />
hindurch geschoben. Nicht mehr benötigte Membrane<br />
lassen sich mit den icotek Stopfen ST-B verschließen.<br />
Das hygienische Design der Kabeldurchführungsplatten<br />
verhindert die Entstehung von Schmutznischen.<br />
Die Zertifizierung der Schutzarten IP65/IP66 erfolgte<br />
nach DIN EN 60529:2000-09.<br />
www.icotek.com
UMRICHTERTECHNIK<br />
DEZENTRALE ANTRIEBSTECHNIK<br />
RAUS AUS DEM SCHALTSCHRANK<br />
Movimot advanced vereint Asynchronmotor<br />
und Frequenzumrichter zur<br />
dezentralen Antriebseinheit, die sich<br />
flexibel mit jedem Standardgetriebe<br />
kombinieren lässt<br />
Zwei maßgebliche Vorteile sind<br />
es, die für die Ausrüstung von<br />
Anlagen mit dezentraler<br />
Antriebstechnik sprechen:<br />
Modularisierung und<br />
standardisierte Schnittstellen –<br />
und das möglichst unabhängig<br />
von der Kernapplikation.<br />
Beim Sondermaschinenbauer<br />
Rotte übernimmt der neue<br />
dezentrale Regler Movimot von<br />
SEW-Eurodrive die Aufgaben<br />
klassischer zentraler<br />
Frequenzumrichter.<br />
Andrea Balser ist Fachpressereferentin bei der SEW-Eurodrive GmbH & Co KG in Bruchsal<br />
24 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
UMRICHTERTECHNIK<br />
Antriebe von SEW-Eurodrive sind es, mit denen der<br />
Sondermaschinenbauer Ulrich Rotte Anlagenbau und<br />
Fördertechnik aus Salzkotten bei Paderborn den kompletten<br />
Materialfluss für die Herstellung technischer<br />
Laminate antreibt. Dafür baut ein Hersteller aus dem Schwarzwald<br />
Pressen, die unter Druck und Temperatur einzelne Werkstoffblätter<br />
zu mehrlagigen Leiterplatten für die Elektronikindustrie<br />
laminieren. „Wir übernehmen das komplette Handling beim<br />
Bestücken und Entleeren der Pressen sowie den vor- und nachgelagerten<br />
Materialfluss. Und dafür brauchen wir die enorme<br />
Flexibilität der dezentralen Antriebe“, erläutert Tobias Thebille.<br />
Unter Flexibilität versteht der Leiter Elektrotechnik bei Rotte<br />
zunächst, dass sich mit den Reglern gleichermaßen gesteuerte<br />
wie geregelte Applikationen realisieren lassen.<br />
SEW-Eurodrive bietet den dafür verwendeten Umrichter Movimot<br />
innerhalb des A utomatisierungsbaukastens Movi-C in drei<br />
unterschiedlichen Varianten an: flexible, advanced und performance.<br />
Dieser Dreiklang kommt bei Rotte voll zum Einsatz. Als<br />
abgesetzter Umrichter (flexible) oder direkt mit dem Motor verbunden<br />
(advanced) übernimmt Movimot bei Rotte die klassischen<br />
Aufgaben eines dezentralen Frequenzumrichters. Welche<br />
Version letztlich zum Einsatz kommt, darüber entscheidet die<br />
Applikation vor Ort – vor allem hinsichtlich des verfügbaren Platzes.<br />
Die robusten Geräte in Schutzart IP54 sind ebenfalls für Positionierungen<br />
im Einsatz. Diese Aufgaben fallen üblicherweise in<br />
den Bereich der Servotechnik. Auch dafür verwendet Rotte den<br />
neuen Movimot in der Ausbaustufe performance. „Wenn ich zurückblicke,<br />
dann brauchten wir für Positionierachsen immer<br />
noch einen Schaltschrank. Der fällt mit den neuen dezentralen<br />
Antrieben weg“, freut sich der geschäftsführende Gesellschafter<br />
Ulrich Rotte und attestiert sogar „servotypische Eigenschaften“.<br />
Die Motion Control setzt Befehle der übergeordneten SPS im<br />
Zusammenspiel mit den integrierten Multi-Turn-Absolutwertgebern<br />
in eine Positionierung um. Die Rechenintelligenz entlastet<br />
damit die Steuerung. Sie bildet auch die Basis, Anlagenmodule<br />
autark zu projektieren, weil die Bewegungsführung losgelöst<br />
von der Steuerungsebene definiert ist.<br />
ANSCHLUSSDOSE ERSETZT SCHALTSCHRANK<br />
Die Vorteile werden beim Blick in die Vergangenheit schnell<br />
deutlich: Für die Antriebe eines Hubliftes war bis dato ein Schaltschrank<br />
mit den Maßen 760 × 600 × 250 mm notwendig. Den benötigt<br />
man heute mit dem autark arbeitsfähigen Modulen nicht<br />
mehr. Stattdessen hängt weiter unten eine kleine Anschlussdose<br />
für zwei Kabel: Energieversorgung und Profinet-Kommunikation.<br />
„Alles andere ist weg und dezentral gelöst. Die Anschlussdose hätte<br />
auch noch kleiner ausfallen können“, sagt Ulrich Rotte. Weitere<br />
Vorteile sieht Tobias Thebille in der Flexibilität der SEW-Antriebe<br />
auch auf I/O-Ebene. Alle drei Varianten des Movimot aus dem<br />
Automatisierungsbaukasten Movi-C sammeln in der Materialflussanlage<br />
die Signale der Sensoren ein, die in ihrer unmittelbaren<br />
Nähe eingebaut sind. Die Signale werden gebündelt und<br />
per Profinet an die Anlagensteuerung übergeben.<br />
Unabhängig von der Zahl der Sensoren schafft dieser Aufbau eine<br />
Standardschnittstelle (und hilft darüber hinaus, bei der Installation<br />
Kabel einzusparen). Standardisierung dank der Multifunktionalität<br />
der dezentralen Antriebe ist für den Sondermaschinenbauer<br />
gerade deshalb wichtig, weil es sich bei den Anlagen aus<br />
Salzkotten in der Regel um Unikate handelt. Die gebotene Flexibilität<br />
ziehe sich bei den Antrieben durch wie ein roter Faden.<br />
„Es gibt Sondermaschinen, bei denen während der Inbetriebnahme<br />
noch kundenseitig Änderungswünsche einfließen, sodass wir<br />
flexibel reagieren müssen“, lässt Tobias Thebille durchblicken.<br />
Die Möglichkeit, die Movimot-Geräte per Profinet ganz einfach<br />
01<br />
02<br />
01 Kompakt mit vielen Möglichkeiten: der Movimot aus dem<br />
SEW-Automatisierungsbaukasten Movi-C fördert den modularen<br />
Aufbau von Sondermaschinen für technische Laminate<br />
02 Über integrierte I/O-Schnittstellen können Sensorsignale<br />
eingesammelt werden – das spart auch jede Menge Kabel<br />
in den Kommunikationsverbund aufzunehmen sowie über die<br />
on-board verfügbaren Ein- und Ausgänge unterschiedliche digitale<br />
Sensoren anzuschließen, schaffe maximale Freiheitsgrade. „Wir<br />
können ganz einfach in eine bestehende Installation einen Antrieb<br />
dazwischen bauen, Sensoren und weitere Aktoren einbinden<br />
und dann neu ausprobieren“, betont der Leiter der Elektrotechnik<br />
bei Rotte.<br />
SICHER, SCHNELL UND FLEXIBEL<br />
Vergleichbares gilt auch für die integrierte Sicherheitstechnik, die<br />
„ebenfalls schnell mal geändert ist“. Der sogenannte Sichere Halt<br />
(Safe Torque Off, STO) ist serienmäßig an Bord. Über die<br />
Optionskarte CSB51A kann der STO über Profisafe angesteuert<br />
werden. Sie kümmert sich ausschließlich darum, das Drehmoment<br />
des Antriebs sicher abzuschalten, wenn die Steuerung einen<br />
STO einleitet. Dieser Aufbau schafft zudem die Grundlage, Sicherheitsbereiche<br />
ohne zusätzliche Kabelstränge bedarfsgerecht über<br />
den vorhandenen physikalischen Profinet-Bus zu schalten. Ulrich<br />
Rotte erklärt: „Die große Anzahl an komplexen individuellen An-<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 25
UMRICHTERTECHNIK<br />
lagen zwingen uns dazu, schnell und flexibel zu agieren, ohne große<br />
Pläne zu machen oder aufwändig die Verdrahtung zu planen.“<br />
Die neue Einfachheit begleitet SEW- Eurodrive bei den dezentralen<br />
Antriebsreglern innerhalb des Automatisierungsbaukastens<br />
Movi-C mit integrierten Gebern, die Positionieraufgaben spürbar<br />
erleichtern. Auch die automatische Motorinbetriebnahme über<br />
Movilink DDI, der digitalen Datenschnittstelle zwischen Motor<br />
und Regler, stellt eine spürbare Vereinfachung dar. Dabei werden<br />
die Informationen des elektronischen Typenschildes sowie Bremsund<br />
Diagnosedaten übertragen. Dieses Detail macht die Inbetriebnahme<br />
komfortabler und schneller. Das gilt ebenfalls für die<br />
Arbeit mit dem Bedienpanel samt Pendelbetrieb.<br />
HANDBEDIENGERÄT ERSETZT KLEINE SPS<br />
Aufbauen, in Betrieb nehmen, produzieren: Ganz so simpel gestaltet<br />
sich die Sache im Materialfluss eigentlich nicht. Sämtliche<br />
Prozessmodule müssen zunächst einlaufen – über mehrere Stunden<br />
oder gar Tage. „Allein die Rollenbahnen laufen bei uns 24 Stunden<br />
ein“, beschreibt Ulrich Rotte die Situation. „Das muss sich ja alles<br />
setzen bevor wir punktuell nachjustieren.“ Was bei kontinuierlichen<br />
Aufgaben wie bei einem Rollenbahn antrieb vergleichsweise<br />
einfach zu erledigen ist, führt bei einer Hubanwendung dazu,<br />
dass diese beim Einlaufen stetig hoch und runter fährt. War für<br />
den sogenannten Pendelbetrieb bis dato eine kleine SPS notwendig,<br />
die während des Betriebs irgendwo auf dem Hallenboden<br />
lag, nutzt Rotte heute ein SEW-Handbediengerät, das den<br />
Pendelbetrieb bereits vorbereitet hat. Tobias Thebille berichtet:<br />
AUF DEN SCHALTSCHRANK<br />
KANN BEI DEZENTRALEN<br />
ANTRIEBEN VERZICHTET WERDEN<br />
„Früher benötigte man dafür einen Programmierer, mit der Bedieneinheit<br />
kann das heute auch der Elektriker oder der Schlossermonteur.“<br />
Das Handbediengerät für Movimot macht folglich die<br />
Inbetriebnahme mitsamt den Einfahrzyklen erheblich einfacher<br />
und schneller.<br />
Weg von Software und Elektronik, hin zur greifbaren Mechanik:<br />
Dass Innovationen nicht zwangsläufig eine Frage der Digitalisierung<br />
sein müssen, wird bei den Wellendichtringen deutlich.<br />
Mit Blick auf die Langlebigkeit, vor allem in 24/7-Applikationen,<br />
setzt Rotte bei den mechatronischen Antriebseinheiten auf die<br />
neuen Wellendichtringe Premium Sine Seal. Die spezielle Form<br />
der Dichtungslippe verringert aufgrund niedriger Betriebstemperaturen<br />
spürbar den Verschleiß an der Kontaktfläche zur Welle.<br />
Mit derartigen Details verlängert SEW-Eurodrive die Lebensdauer<br />
seiner Antriebe, was letztlich auch zur Entwicklung abgestimmter,<br />
eigener Getriebeöle führte. Sie sind in ihrem Schmier- und<br />
Kühlungsverhalten exakt auf das jeweilige Getriebe und die<br />
Applikation abgestimmt.<br />
GRUNDLAGE FÜR EINE NEUE ARBEITSWEISE<br />
Fazit: Dezentrale Antriebe bilden in Verbindung mit einer durchgängigen<br />
Profinet-Kommunikation die Grundlage für eine neue<br />
Arbeitsweise im Maschinen- und Anlagenbau. Aufgabenabschnitte<br />
lassen sich leichter modularisieren, in Betrieb nehmen,<br />
ab- und wieder aufbauen. Die vollständige Durchgängigkeit im<br />
Datenfluss macht zudem den Weg frei, Anlagen ohne kostspielige<br />
Vor-Ort-Einsätze zu optimieren oder nachzurüsten.<br />
Über die digitale Datenschnittstelle Movilink DDI können<br />
Leistungs-, Brems- und Diagnosedaten wie die Betriebstempera-<br />
tur zwischen Umrichter und Motor übertragen werden. Hierfür<br />
ist nur ein standardisiertes Hybridkabel zur Leistungsversorgung<br />
und Datenübermittlung zwischen Applikationsumrichter und<br />
Motor erforderlich. Somit wird keine separate Datenleitung<br />
benötigt. Die Einkabeltechnik eignet sich gleichermaßen für<br />
synchrone und asynchrone Motoren, die mit vollintegrierten,<br />
digitalen Motorgebern ausgestattet sind. Die Geberdaten können<br />
safe und non-safe übertragen werden. Die besonders robuste<br />
Ausführung des Kabels mit koaxialer Datenleitung ermöglicht<br />
platzsparende Installationen und eignet sich auch für sehr große<br />
Leitungslängen bis 200 m.<br />
Bilder: Aufmacher Ulrich Rotte Anlagenbau und Fördertechnik,<br />
sonstige SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG<br />
www.sew-eurodrive.de<br />
DIE IDEE<br />
„Movimot advanced vereint Asynchronmotor<br />
und Frequenzumrichter<br />
zu einer dezentralen Antriebseinheit,<br />
die sich flexibel mit jedem Standardgetriebe<br />
kombinieren lässt. Zudem<br />
kann das Gerät an allen gängigen<br />
Ethernet-basierten Infrastrukturen<br />
betrieben werden. Movimot advanced<br />
ergänzt die bisherigen Produkte<br />
aus dem Automatisierungsbaukasten<br />
Movi-C hinsichtlich Funktionalität<br />
und Durchgängigkeit und<br />
erweitert damit die Anwendungsmöglichkeiten<br />
der seit Jahrzehnten<br />
bewährten, dezentralen Antriebstechnik.<br />
Durch die Integration eines<br />
energie effizienten Asynchronmotors<br />
der Baureihe DRN.. erreicht die<br />
dezentrale Antriebseinheit die<br />
maximale Systemeffizienz IES2<br />
gemäß IEC 61800-9-2.“<br />
Udo Marmann, Marktmanager<br />
für Dezentrale Antriebstechnik,<br />
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG<br />
26 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
MARKTPLATZ<br />
PRÄDESTINIERT FÜR KOMPAKTEINBAU UND<br />
HOHE DREHMOMENTE<br />
KBK Antriebstechnik führt<br />
Schlitzkupplungen im<br />
Repertoire, die spielfrei<br />
arbeiten, kompakt ausgeführt<br />
sind und sich leicht<br />
reinigen lassen. Sie sind in<br />
verschiedenen Ausführungen<br />
und Größen erhältlich. Wenn<br />
auf engstem Raum hohe<br />
Drehmomente zu übertragen<br />
sind, empfiehlt sich der Einsatz von Schlitzkupplungen. KBK<br />
bietet sie wahlweise mit Klemmnaben (KBFK) oder mit Halbschalen<br />
(KBFH). Aus Edelstahl gefertigt überträgt die KBFK-<br />
Variante Drehmomente zwischen 6 und 240 Nm, in der Aluminium-Ausführung<br />
zwischen 3 und 180 Nm. KBFK-Schlitzkupplungen<br />
werden mithilfe der Klemmnaben axial auf die Welle<br />
gesteckt und sind mit Außendurchmessern von 16 bis 80 mm<br />
lieferbar. KBFH-Kupplungen stehen mit Außendurch messern<br />
zwischen 30 und 80 mm zur Verfügung. Sie unterstützen<br />
Anwender dabei, die Wellen vor Installation der Kupplung<br />
präzise auszurichten. Mit den KBFH-Modellen können Drehmomente<br />
zwischen 25 und 240 Nm (Edelstahl) sowie zwischen<br />
10 und 180 Nm (Aluminium) übertragen werden.<br />
www.kbk-<strong>antriebstechnik</strong>.de<br />
DREHKRANZLAGER SCHNELL UND<br />
SICHER VERSTELLEN<br />
Federbolzen ziehen, Lager<br />
drehen und einrasten<br />
lassen: Mit einem neuen<br />
Arretiermechanismus stockt<br />
Igus den Funktions umfang<br />
seiner schmier- und<br />
wartungsfreien Drehkranzlager<br />
der PRT-04-Reihe für<br />
enge Bauräume auf. Das<br />
spart Zeit bei der Justierung, etwa bei Montagetischen und<br />
Bedienpulten. Darüber hinaus lassen sich die Arretierungspunkte<br />
individuell bestimmen. So ist es möglich, dass das<br />
Fachpersonal den Tisch um 20° dreht, um eine Glühkerze in<br />
einen Motor zu schrauben, und dann eine weitere Drehung<br />
um 70° vornimmt, um den Ölmessstab einzulegen. Das<br />
Einrasten verhindert, dass Schritte vergessen werden. PRT-04<br />
mit Arretierfunktion ist Bestandteil eines Baukastensystems,<br />
das für den Einsatz in kompakten Bauräumen bei Lasten bis<br />
48.000 N entwickelt wurde. Anwender können so ihr<br />
individuelles Iglidur PRT Drehkranzlager in acht Größen von<br />
20 bis 300 mm konfigurieren. Antreiben lassen sich die Lager<br />
mit Antriebsriemen oder Zahnrädern aus hochverschleißfesten<br />
Tribo-Polymeren.<br />
www.igus.de<br />
EXTRAKLEINE STECKBARE ELASTOMERKUPPLUNGEN<br />
Für Antriebsstränge in der Servotechnik und Robotik, bei denen kleinste Komponenten<br />
gefragt sind, gibt es Miniaturkupplungen von Enemac. Sie bestehen aus zwei Aluminium-<br />
Naben und einem Elastomerstern. Die beiden Modelle EWJT und EWJTC unterscheiden<br />
sich durch ihre Wellenbefestigung. Die EWJTC ist mit radialen Klemmnaben ausgestattet,<br />
die etwas günstigere Variante EWJT mit Madenschrauben. Die Baureihe EWJT ist für<br />
Drehzahlen von bis zu 27.000 min -1 ausgelegt. Beide Kupplungstypen sind einsetzbar in<br />
einem Temperaturbereich zwischen - 20 und + 70 °C. Es stehen je drei Baugrößen mit zwei<br />
verschiedenen Elastomersternen zur Verfügung, die einen Drehmomentbereich zwischen<br />
0,7 und 12,5 Nm abdecken. Dabei können Wellen zwischen 3 und 14 mm aufgenommen werden. Haupteinsatzgebiet dieser<br />
Elastomerkupplungen ist die Steuerungs- und Regelungstechnik.<br />
www.enemac.de<br />
Das Multitalent<br />
SD4S - High-Speed-Frequenzumrichter<br />
oder hochdynamischer Servoverstärker<br />
Jetzt Produktvideo<br />
ansehen:<br />
UMFANGREICHE ANTRIEBSFUNKTIONEN<br />
KOMPAKT<br />
FLEXIBEL<br />
Kundenspezifische<br />
Lösungen möglich<br />
LEISTUNGSFÄHIG<br />
www.sieb-meyer.de<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 27
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
HOCHWERTIGE STANDARDKOMPONENTEN<br />
WARTUNGSINTERVALLE, ZEITAUFWAND<br />
UND KOSTEN REDUZIEREN<br />
Die Wartung von Maschinen und Anlagen ist ein<br />
echter Kostenfaktor. Zuweilen übersteigen die<br />
Ausgaben dafür im Laufe der Nutzungsdauer einer<br />
Maschine sogar deren Kaufpreis. Dem lässt sich<br />
entgegenwirken: Werden Maschinen, wo immer<br />
möglich, mit wartungsfreien<br />
Standardkomponenten von hoher Qualität<br />
ausgerüstet, lassen sich Ausgaben für Wartung und<br />
Instandhaltung deutlich reduzieren.<br />
DIE IDEE<br />
Immer komplexere Maschinen und Anlagen erschweren die erforderlichen<br />
Wartungen. Unabhängig von der im Unternehmen eingesetzten<br />
Wartungsstrategie lassen sich mit Standardkomponenten<br />
der Norelem Normelemente GmbH & Co. KG die Kosten senken<br />
und die Durchführungen effizienter gestalten: Aufgrund von standardisierten<br />
Größen und Ausführungen der Normteile benötigen Techniker<br />
keine speziellen Vorkenntnisse und können Komponenten bei<br />
Bedarf einfach austauschen.<br />
WENIG BIS GAR KEINE WARTUNG ERFORDERLICH<br />
Maschinenelemente wie Stirnrad- und Kegelradgetriebe, deren Zahnräder<br />
in der Regel aus Stahl hergestellt werden und damit korrosionsanfällig<br />
sind, lassen sich alternativ aus wartungsfreien Komponenten<br />
herstellen. Norelem bietet z. B. Zahnräder als leichte, rostfreie Kunststoffversionen<br />
an, die wenig bis gar keine Wartung erfordern. Sie sind<br />
selbstschmierend, leise im Betrieb und können in einer Vielzahl von<br />
Anwendungen eingesetzt werden. Dadurch wird der Reparaturbedarf<br />
insgesamt gesenkt.<br />
Auch Führungsbuchsen aus Bronze mit Graphiteinlagen aus dem<br />
Produktportfolio des Unternehmens reduzieren den Reparaturbedarf:<br />
Die Lagerelemente sind ebenfalls wartungsfrei und verschleißfest.<br />
Ihre Graphiteinlagen sorgen für eine lebenslange Schmierung und<br />
erfordern nur bei extremer Belastung und höheren Verfahrgeschwindigkeiten<br />
eine Nachbehandlung.<br />
Emily Kipp ist Leitung Marketing bei der norelem<br />
Normelemente GmbH & Co. KG in Markgröningen<br />
„Der Einsatz von Standardkomponenten<br />
kann die Wartung von Maschinen<br />
effizienter gestalten und die Kosten<br />
senken. Der Hintergrund: Weil Maschinen<br />
und Anlagen immer komplexer<br />
werden, wird es auch immer schwieriger,<br />
die erforderlichen Wartungsaufgaben<br />
durchzuführen. Werden jedoch<br />
Standardkomponenten verbaut, ändern<br />
sich die Voraussetzungen: Die standardisierten<br />
Größen und Ausführungen<br />
von Normteilen machen einen Austausch<br />
leicht, zudem sind oft wartungsfreie<br />
Ausführungen verfügbar.“<br />
Emily Kipp, Leitung Marketing,<br />
Norelem Normelemente<br />
28 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
01 02<br />
UMFANGREICHES PRODUKTSORTIMENT<br />
Insgesamt lässt sich der Wartungsaufwand im Maschinenbau<br />
durch qualitativ hochwertige, besonders leistungsfähige Standardkomponenten<br />
senken. Deren Einsatz lohnt sich vor allem,<br />
wenn hohe Lasten, Spannungen und Kräfte bewältigt werden<br />
müssen, z. B. bei automatisierten Linearbewegungen. Lineareinheiten<br />
können hier bei richtiger Auslegung und Spezifikation<br />
hohe Kräfte in alle Richtungen aufnehmen. Das Vollsortiment<br />
von Norelem umfasst Lineareinheiten in Standardlängen<br />
mit Hüben von 200 bis 1.500 mm. Der Normelemente-Spezialist<br />
realisiert zudem anwenderspezifische Sonderlängen.<br />
Auch beim Einsatz von Rollenketten und Kettenrädern, z. B.<br />
in Bereichen wie Materialtransport, Verpackung und Landwirtschaft,<br />
bietet das Unternehmen als Alternative zu Einfach-<br />
Varianten auch Duplex- oder Triplex-Ausführungen. Die Leistung<br />
der Duplex-Rollenketten und -Kettenräder erreicht die<br />
1,75-fache Leistung einer Einzelkette, die Triplex-Rollenkette<br />
sogar das 2,5-fache. Durch die Verwendung dieser Komponen<br />
01 Hochwertige Standardkomponenten, reduzierter<br />
Wartungsaufwand: Kegelradgetriebe aus Kunststoff erfordern<br />
wenig bis gar keine Wartung<br />
02 Duplex- oder Triplex- statt Einfach-Variante: Rollenketten<br />
und Kettenräder in zwei- und dreifacher Ausführung verlängern die<br />
Lebensdauer auch in anspruchsvollen Anwendungen<br />
ten lassen sich Wartungszeiten und -kosten ebenfalls deutlich<br />
senken. Einen Überblick über das komplette Sortiment, zusammen<br />
mit passenden Kettenrädern und Spannern, verschafft<br />
The Big Green Book – das umfassende Nachschlagewerk von<br />
Norelem mit über 60.000 Komponenten, technischen Informationen<br />
und Zeichnungen.<br />
Fotos: Norelem<br />
www.norelem.de<br />
IMPRESSUM<br />
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ISSN 0722-8546 / ISSN E-Paper: 2747-7991<br />
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www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 29
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
HIGH-POWER-VERSORGUNGSMODUL<br />
EINE EINHEIT VERSORGT MEHRERE<br />
ANTRIEBSREGLER<br />
Stöber hat einen Antriebsregler in Anreihtechnik auf den<br />
Markt gebracht, der sich unter anderem für hocheffiziente<br />
Multiachs-Anwendungen eignet. Neu ist nun das dezentrale<br />
Versorgungsmodul PS6 High Power: Mit nur einer dieser<br />
Einheiten lassen sich mehrere Antriebsregler versorgen.<br />
Das spart Platz im Schaltschrank, verringert den<br />
Verkabelungsaufwand und beschleunigt Installation<br />
und Inbetriebnahme.<br />
Der nur 45 mm schmale Antriebsregler SI6 aus der Generation 6 ist<br />
eine hochdynamische Antriebskomponente, die auch bei anspruchsvollen<br />
Bewegungen unbemerkt und zuverlässig im Hintergrund<br />
arbeitet. Integriert sind die Funktionen STO (Safe Torque<br />
Off) und SS1 (Safe Stopp 1). In der Baureihe SI6 sind diese nach EN 13849-1<br />
für PL e, Kat. 4 zertifiziert und lassen sich ohne produktionsunterbrechende<br />
Funktionstests nutzen.<br />
FREIE SKALIERUNG DER ANZUSTEUERNDEN ACHSEN<br />
Durch eine Aneinanderreihung mehrerer Regler lässt sich die Anzahl der anzusteuernden<br />
Achsen frei skalieren. Die einzelnen Geräte werden über Quick<br />
DC-Link-Module schnell und einfach miteinander und mit ihrem zentralen<br />
DIE IDEE<br />
„Mit dem neuen Versorgungsmodul<br />
der Reihe PS6 in Kombination mit<br />
dem Antriebsregler SI6 erhält der<br />
Konstrukteur eine kompakte Lösung<br />
für besonders dynamische Anwendungen,<br />
denn nur ein PS6 High<br />
Power kann mehrere Achsen mit<br />
größerer Leistung versorgen.<br />
Das spart Platz im Schaltschrank,<br />
verringert den Verkabelungsaufwand<br />
und beschleunigt Installation<br />
und Inbetriebnahme. Dazu kommt:<br />
Die neue Stöber One Cable Solution<br />
verbindet Motor und Regler bis zu<br />
einer Länge von 100 m zuverlässig.<br />
Alles in allem ein komplettes und<br />
hochdynamisches System aus Motor,<br />
Kabel und Antriebsregler –<br />
inklusive einem leistungsstarken<br />
Versorgungsmodul.“<br />
Rainer Wegener, Bereichsleiter Management Center Sales und<br />
Mitglied der Geschäftsleitung bei STÖBER Antriebstechnik<br />
Rainer Wegener, Bereichsleiter<br />
Management Center Sales und<br />
Mitglied der Geschäftsleitung,<br />
Stöber Antriebstechnik<br />
30 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
02<br />
01<br />
01 Die PS6 Produktfamilie –<br />
ganz rechts befindet sich das neue<br />
Versorgungsmodul PS6 High Power<br />
02 Das Unternehmen hat seine One<br />
Cable Solution in Zusammenarbeit mit<br />
mit dem Encoder-Hersteller Heidenhain<br />
weiterentwickelt<br />
Versorgungsmodul PS6 verbunden. Als Einzel- oder Doppelachsregler<br />
ist er mit einem Ausgangsnennstrom bis 50 A erhältlich. Die<br />
hochdynamische Baureihe erreicht kurze Ausregelzeiten bei<br />
schnellen Sollwertänderungen und Lastsprüngen.<br />
Doch bei besonders dynamischen Anwendungen, die eine hohe<br />
Leistung benötigen, wie etwa in Metall- und Holzbearbeitungsmaschinen<br />
oder Pressen, ist mit steigender Anzahl an Achsen<br />
auch eine entsprechende Versorgungsleistung erforderlich. Deshalb<br />
hat Stöber die dezentrale Versorgungseinheit PS6 High Power<br />
auf den Markt gebracht: Der Konstrukteur kann mit nur einem<br />
Versorgungsmodul auch mehrere Achsen mit größerer Leistung<br />
versorgen. Der Nennstrom beträgt 95 A, die Leistung an den<br />
Achsen 50 kW. Für Prozesse mit hohem Anlaufmoment und dynamischen<br />
Rampen stehen 150 % Überlast für fünf Sekunden oder<br />
120 % für 30 Sekunden zur Verfügung. PS6 High Power rundet<br />
damit die Anreihtechnik nach oben ab, eine Parallelschaltung<br />
der Versorgungsmodule ist nicht erforderlich.<br />
GEMEINSAME ENTWICKLUNG<br />
DES HYBRIDKABELS<br />
Mit dem Antriebsregler SI6 in Kombination mit dem neuen Versorgungsmodul<br />
lassen sich etwa die Synchron-Servomotoren des<br />
Typs EZ ansteuern. Die neue One Cable Solution (OCS) verbindet<br />
Motor und Regler bis zu einer Länge von 100 m zuverlässig.<br />
Damit ist nur ein einziges Hybridkabel für die gleichzeitige<br />
Übertragung der elektrischen Leistung und der Encoder-Daten<br />
nötig – eine Aufgabe, die in der Regel zwei Kabel übernehmen.<br />
Das Besondere: Ohne teure und raumeinnehmende Drossel<br />
überträgt es störungsfrei Signale bis zu 50 m.<br />
Stöber hat dieses Hybridkabel gemeinsam mit Heidenhain entwickelt.<br />
Folglich setzt Stöber bei der Encoder-Schnittstelle auf<br />
deren neues und zukunftssicheres Protokoll Heidenhain EnDat 3.<br />
Diese Ein-Kabel-Lösung ist vor allem für hochdynamische Anwendungsfälle<br />
in Schleppketten optimiert und eignet sich für<br />
Anwendungen, bei denen wenig Platz vorhanden ist. Der Nutzer<br />
erhält von Stöber somit ein komplettes und hochdynamisches<br />
System aus Motor, Kabel und Antriebsregler – inklusive einem<br />
leistungsstarken Versorgungsmodul.<br />
Ein weiterer Benefit: Das Versorgungsmodul PS6 High Power<br />
ist UL-zertifiziert und erfüllt damit die Voraussetzungen für den<br />
US-amerikanischen Markt.<br />
Fotos: Stöber<br />
www.stoeber.de
SPECIAL: INTELLIGENTE SICHERHEIT<br />
BEWEGUNGSSYSTEM<br />
65 PROZENT ENERGIEEINSPARUNG<br />
IN SIMULATOREN<br />
Simulationsplattformen sind von elementarer Bedeutung für die<br />
Ausbildung in der Luft- und Raumfahrt. Hier gilt generell: Je schneller<br />
und präziser Bewegungen ausgeführt werden, desto näher kommen<br />
sie der Realität. Bei der Bewegung von Simulatorkabinen mit bis zu<br />
15 Tonnen Gewicht richtet sich der Blick zunehmend auch auf den<br />
Energie- und Ressourcenbedarf.<br />
Jörn Jacobs, Fachjournalist, Bad Camberg<br />
32 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
SPECIAL: INTELLIGENTE SICHERHEIT<br />
Der Antriebsspezialist Moog fertigt auch komplette Bewegungssysteme.<br />
Mehr als 1.000 solcher Systeme sind heute<br />
weltweit in Flugtrainingszentren und bei Flugsimulatorherstellern<br />
im Einsatz. Deren Betreiber stellen nicht<br />
nur hohe Anforderungen bezüglich der verwendeten Materialien<br />
und des Platzbedarfs, sondern zunehmend auch hinsichtlich des<br />
Energieverbrauchs. Auf diese Herausforderung antwortet Moog<br />
mit dem neuen Bewegungssystem Gen3 samt Energiemanagement.<br />
Dessen Kern ist die smarte Antriebsregelung DE2020.<br />
SPITZEN-EINSPARUNG STATT SPITZEN-LAST<br />
Kann man kurzfristige Lasten innerhalb des Systems abfedern<br />
und aus Leistungsüberschüssen – ähnlich dem elektrischen Leistungsschub<br />
in der Formel 1 –<br />
wieder aufladen? Diese Fragestellung<br />
war der Ausgangspunkt<br />
für die Entwicklung des Energiemanagementsystems<br />
der smarten<br />
Antriebsregelung DE2020.<br />
Klar ist, der Normallauf eines<br />
Motors oder eines Bewegungssystems<br />
verursacht die Regellast.<br />
Bei Beschleunigungsvorgängen<br />
wird kurzfristig mehr Energie<br />
benötigt, während die Freisetzung<br />
von Energie aus der mechanischen<br />
Beharrung oder<br />
beim Bremsen bislang zumeist<br />
ungenutzt in Wärme umgesetzt<br />
wird.<br />
Das macht der DE2020 anders.<br />
Während der Regellastphase<br />
wird eine Kondensatorbank<br />
sanft vorgeladen, noch offene<br />
Restkapazität werden vorgehalten.<br />
Lastspitzen deckt der<br />
DE2020 mit Leistungsabruf aus<br />
der Kondensatorbank ab. Energiegewinne<br />
aus Bremsen und<br />
mechanischer Beharrung nutzt<br />
er hingegen durch Rekuperation,<br />
um die Kondensatoren aufzuladen.<br />
Diese sind damit für die<br />
nächste Lastspitze gerüstet. So<br />
können die Anschlusswerte des<br />
Bewegungssystems für Simulatoren<br />
nahe an der Regellast –<br />
und damit weitaus kleiner – ausgelegt<br />
werden. Das zwingt Konstrukteure<br />
nicht mehr, die Zuführung<br />
elektrischer Leistung nach<br />
den Spitzenlasten eines Antriebs<br />
zu bemessen, obwohl diese nur<br />
selten vorkommen. Dieses bislang<br />
gepflegte energetische Vorhalten<br />
ist nicht nur mit erheblichen<br />
elektrischen Verlusten verbunden,<br />
sondern auch mit hohen<br />
Kosten für die verwendeten<br />
Kabel und die Anschlussleistungen<br />
beim Versorger. „Unser Ansatz<br />
kann im Grunde auf alle<br />
elektrischen Antriebe übertragen<br />
werden“, betont man seitens Moog. Darüber hinaus könne<br />
das neue System mittels Vorfilter und Kondensatorbank Netzschwankungen<br />
ausgleichen und das System bei einem Netzausfall<br />
noch so lange mit Energie versorgen, bis eine Sicherheitsposition<br />
angefahren ist. Positiver Nebeneffekt der gesamten Überarbeitung<br />
ist die kompaktere Bauform des Schaltschrankes, der nur<br />
noch halb so groß ist wie sein Vorgänger.<br />
STEUERUNG MAL ANDERS –<br />
FLEXIBEL, KOMPAKT, SPARSAM<br />
Im selben Schaltschrank befindet sich zur Steuerung der Aktuatoren<br />
der Servoantrieb DM2020. Dieser ist auf die Ansteuerung<br />
und Versorgung mehrerer Achsen ausgelegt und sorgt mittels<br />
MODERNE<br />
SENSORTECHNIK<br />
DIE INTELLIGENTE KUPPLUNG.<br />
RW-KUPPLUNGEN.DE
SPECIAL: INTELLIGENTE SICHERHEIT<br />
Dank Energiemanagementsystem mit Rekuperation kann die<br />
erforderliche Anschluss leistung von 300 auf 30 kW reduziert werden<br />
DIE IDEE<br />
leistungsstarker Steuerplatine samt Software für hohe Geschwindigkeiten<br />
– und damit für kurze Zykluszeiten. Der DM2020 kann verschiedene<br />
Motor- und Aktuatorentypen ansprechen. „Dank der Implementierung<br />
eines doppelachsigen Layouts in einem einzigen Modul<br />
und der Verbindung zwischen den Modulen über CAN open wird<br />
eine maximale Synchronisation zwischen den Achsen erreicht“ verspricht<br />
der Anbieter.<br />
Zusammen mit dem DE2020-Energiemanagementsystem könne<br />
der Servoantrieb seine Stärken besonders gut ausspielen. Denn dank<br />
gemeinsamer DC-Bus-Konfiguration ist ein direkter Energieaustausch<br />
zwischen den Achsen möglich, was den Verbrauch zusätzlich<br />
senkt. Erst nach unmittelbarer Energieumleitung zwischen den Achsen<br />
wird auf die Energiereserve des DE2020 zugegriffen oder Überschuss<br />
in die Reserve eingestellt. Ohne Verluste bei der Qualität hat<br />
Moog so eine auf 20 bis 25 kVA reduzierte Scheinleistung gemessen,<br />
was den Energiebedarf um 65 Prozent reduziert.<br />
AKTUATOREN: WENIGER IST MEHR<br />
Für die Mechanik des Bewegungssystems Gen3 nutzt Moog neueste<br />
Planetenrollen gewindetriebe aus eigener Fertigung. Diese können<br />
trotz ihrer Kompaktheit höhere Lasten tragen als Kugelgewindetriebe<br />
und ermöglichen, die Simulatoren besonders präzise zu beschleunigen<br />
und zu bremsen. Nicht zuletzt wurde für Einsatzfälle wie diese<br />
nochmals jedes Bauteil neu betrachtet, sodass die Aktuatoren nun<br />
aus weniger Einzelteilen bestehen.<br />
Verschleißteile können vor Ort instandgesetzt werden. Bei Dämpfungselementen,<br />
Steckverbindungen und Encoder-Baugruppen kann<br />
das sogar im laufenden Betrieb ohne Stopp und Ausbau des Aktuators<br />
geschehen. Insgesamt ist es den Moog-Ingenieuren mit der Weiterentwicklung<br />
zu Gen3 nach eigenen Angaben gelungen, die Anzahl<br />
ungeplanter Wartungs-Stopps um rund 22 Prozent zu reduzieren und<br />
Kunden weltweit eine Verfügbarkeit ihrer Simulatoren von mehr als<br />
99,5 Prozent zu ermöglichen.<br />
Fotos: Moog<br />
www.moog.de<br />
„Die enorme Dynamik von Flugsimulatoren<br />
stellt höchste Ansprüche an die<br />
elektromechanischen Antriebe.<br />
Gewichte von bis zu 15 t werden je<br />
nach Typus um bis zu 1,6 m verlagert,<br />
je nach Achse um circa 18 bis 32°<br />
gekippt und mit etwa 70 cm/s<br />
verfahren – wobei diese Bewegungen<br />
gekoppelt ablaufen. Aber auch andere<br />
Bereiche wie industrielle Automatisierung,<br />
Prüfstände, Handling und<br />
Robotik können von diesen Lösungen<br />
profitieren. Denn effiziente Lösungen<br />
hinsichtlich Energie, Rohstoff, Platzverbrauch<br />
und Kosten zusammen mit<br />
den Anwendern zu entwickeln, hat<br />
Moog zum zentralen Baustein seiner<br />
Firmenkultur erklärt. Das gilt für alle<br />
Fragen nach dem Ersatz hydraulischer<br />
oder pneumatischer Systeme. Ziel ist,<br />
genau die benötigte Leistung abzugeben,<br />
im genau richtigen Moment.“<br />
Martha Schedel,<br />
Marketing Manager, Moog GmbH<br />
34 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
MARKTPLATZ<br />
PILZ AUF DER MAINTENANCE <strong>2022</strong><br />
Pilz ist Aussteller<br />
auf der Leitmesse<br />
für industrielle<br />
Instandhaltung,<br />
der maintenance<br />
in Dortmund. Vom<br />
30. bis 31. März<br />
<strong>2022</strong> zeigt das<br />
Automatisierungsunternehmen<br />
in<br />
Halle 4 auf Stand<br />
A31-4 sichere<br />
Lösungen für maßgeschneiderte Retrofitmaßnahmen sowie<br />
umfassende Dienstleistungen für eine effiziente Instandhaltung.<br />
Pilz-Experten erklären, wie diese die Mitarbeiter bei<br />
Instandhaltungsarbeiten schützen sowie die Verfügbarkeit<br />
und Produktivität der Maschinen langfristig optimieren.<br />
Im Mittelpunkt des Messeauftritts steht die sichere<br />
Komplett lösung für das Zutritts- und Zuhaltemanagement.<br />
Sie besteht aus dem modularen Betriebsartenwahl- und<br />
Zugangsberechtigungssystem PITmode fusion, das ein<br />
effizientes Zugangs-Kontrollmanagement ermöglicht. Das<br />
System deckt Safety- und Security-Vorgaben gleichzeitig ab.<br />
www.pilz.com<br />
MODULARE KUPPLUNGEN FÜ R DEN EX-BEREICH<br />
Kupplungen für explosionsgefährdete<br />
Bereiche,<br />
sowohl fü r<br />
Hochprä zisionsanwendungen<br />
als auch<br />
für den Industriebau,<br />
bietet R+W an. Sie<br />
bieten sich für viele<br />
verschiedene und<br />
teilweise spezielle<br />
Anwendungen an.<br />
Sollen Kupplungen in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt<br />
werden, benötigen sie eine ATEX-Kennzeichnung, die<br />
sicherstellt, dass Gerä te oder Komponenten fü r diese Einsatzbedingungen<br />
geprü ft sind. R+W bietet viele seiner modularen<br />
Kupplungen in einer Ausführung gemä ß der ATEX-Richtlinie<br />
2014/34/EU an. Genutzt werden die Kupplungen z. B. von einem<br />
Hersteller von Dispergiermaschinen, die zur Herstellung von<br />
Suspensionen und Emulsionen genutzt werden. Im direkten<br />
Arbeitsumfeld dieser Maschinen gibt es eine Staubbelastung<br />
durch Pulver, das eine niedrige Zü ndenergie hat. Deshalb werden<br />
in den Maschinen Prä zisionssicherheitskupplungen mit Elastomerkranz<br />
in Atex-Ausfü hrung eingesetzt.<br />
www.rw-kupplungen.de<br />
INDUSTRIE-4.0-KOMPATIBLE SCHIENENBREMSEN<br />
Schienenbremsen für lineare und profilierte Schienen und Führungen bietet Nexen von<br />
der Marke NexSafe an. Sie können mit Sensoren ausgestattet werden, die das Anlegen<br />
und Lösen der Bremse erkennen. Die federbelasteten, druckluftbetätigten Bremsen sind<br />
für funktionale Sicherheit gemäß der Sicherheitsnorm ISO 13849-1 zertifiziert. In Linearsystemen<br />
werden sie zum Greifen und Halten von Profilführungsschienen eingesetzt. Sie<br />
stellen sicher, dass sich Führungswagen und Nutzlast unter Last nicht bewegen. Anwendungen<br />
sind z. B. Anlagen in der Verpackungsindustrie, Werkzeugmaschinen für die<br />
Metallbearbeitung, Holzbearbeitungsmaschinen und medizinische Systeme. Die Schienenbremsen<br />
sind so konzipiert, dass sie automatisch in die sichere Position gebracht<br />
werden. Sie nutzen die Federkraft, um die Last in Halteanwendungen zu sichern. Die Bremsen eignen sich für Not-Aus-Situationen<br />
und als stromlose Haltebremse. Erhältlich sind die Bremsen über den Distributor LTK.<br />
www.ltk.de<br />
Energizing Productivity<br />
Aktive Energiemanagement-Geräte und sichere<br />
Bremswiderstände für die elektrische Antriebstechnik<br />
Mehr Produktivität,<br />
Sicherheit und Effizienz<br />
NEU: Feldbuskommunikation und/oder<br />
strombasierte Netzlastspitzen-Reduzierung per Plug&Play<br />
Wir freuen uns auf Ihre Kontaktaufnahme!<br />
Michael Koch GmbH, Zum Grenzgraben 28, 76698 Ubstadt-Weiher<br />
Tel. +49 7251 9626-200, www.bremsenergie.de, mail@bremsenergie.de<br />
5+6.4.22/B1-419
SPECIAL: INTELLIGENTE SICHERHEIT<br />
SMART SOLUTIONS<br />
EINBAUFERTIGE KOMPLETTPAKETE<br />
AUS BREMSEN UND KUPPLUNGEN<br />
Seinen Status als One-Stopp-Supplier für Systemkomponenten<br />
der industriellen Antriebstechnik baut Ringspann weiter<br />
aus. Immer mehr Raum nehmen dabei einbaufertige und<br />
multifunktionale Lösungen ein, die als „Smart Solutions“<br />
angeboten werden. Jüngstes Beispiel dafür sind<br />
Komplettlösungen aus Wellenkupplungen und Bremsscheiben,<br />
die der Zulieferer auf Basis seines großen Produktsortiments<br />
kunden- und projektspezifisch auslegen kann.<br />
Mirco von Stein, Freier Fachjournalist, Darmstadt<br />
Wie lassen sich die Arbeit der Konstrukteure in der<br />
industriellen Antriebstechnik vereinfachen und<br />
zugleich die Montagekosten der Maschinen- und<br />
Anlagenbauer spürbar senken? Indem man ihnen<br />
Paketlösungen aus mehreren Systemkomponenten zur Verfügung<br />
stellt, die sie komplett und mit reduziertem Aufwand direkt<br />
in ihre Antriebsstränge integrieren können. Dafür führt Ringspann<br />
das Know-how seiner Produktsparten zu einer wachsenden<br />
Zahl von „Smart Solutions“ zusammen, die verschiedene<br />
antriebstechnische Funktionen in sich vereinen.<br />
Nachdem das Unternehmen zuletzt bereits Kombinationen<br />
von Wellen- und Überlastkupplungen sowie von Rutschnaben<br />
und Riemenscheiben präsentierte, gibt es nun auch Komplettpakete<br />
aus Wellenkupplungen und Bremsscheiben. „Konstruktiv<br />
ist diese neue ,Smart Solution‘ ziemlich clever, weil hierbei kein<br />
zusätzlicher Wellenzapfen für die Bremsscheibe mehr erforder-<br />
lich ist“, erläutert Ringspann-Produktmanager Martin Schneweis.<br />
Kurzfristig lieferbar ist diese neue Kombi-Lösung für Antriebsmomente<br />
von 180 Nm bis 112.000 Nm, wobei dank der großen<br />
Auswahl von Wellenkupplungen und Bremssystemen im Portfolio<br />
von Ringspann sehr viel Spielraum für kunden- und projektspezifische<br />
Auslegungen und Konfigurationen bestehe.<br />
VIELE KOMBI-LÖSUNGEN REALISIERBAR<br />
Kupplungsseitig ziehen die Entwicklungsingenieure bei Ringspann<br />
vorrangig drehelastische Bolzenkupplungen der Baureihe<br />
REB…DCS und Klauenkupplungen der Baureihe REK…DCS für<br />
die neuen „Smart Solutions“ heran. Typische Anwendungs gebiete<br />
sind unter anderem die Fördertechnik, der Ventilatorenbau, der<br />
allgemeine Maschinen- und Motorenbau sowie die Schwerlasttechnik.<br />
Bei den Bremsscheiben besteht die Möglichkeit – je nach<br />
Anwendung und zu erwartender Belastung – zwischen Varianten<br />
aus Stahl oder Sphäroguss zu wählen.<br />
Während die Kupplung im Betriebszustand den Versatz zwischen<br />
den Wellen des Antriebsstrangs ausgleicht sowie betriebsbedingte<br />
Stöße und Schwingungen dämpft, bildet die Bremsscheibe<br />
das rotierende Element der fall- oder anlagenspezifisch<br />
eingesetzten Scheibenbremse. Je nach Kundenwunsch und Anforderung<br />
können sich die Ringspann-Ingenieure hier aus einem<br />
großen Sortiment von hydraulischen und elektromagnetischen<br />
Scheibenbremsen bedienen. Vorrangig zu klären ist dabei stets<br />
Zwei Beispiele elektromagnetischer Scheibenbremsen für den<br />
Maschinen- und Anlagenbau als typische Einsatzgebiete für die<br />
„Smart Solution“ aus Kupplung und Bremse<br />
36 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
SPECIAL: INTELLIGENTE SICHERHEIT<br />
die Frage, welche Aufgabe die Bremse primär erfüllen soll: die Stopp- oder Not-<br />
Stopp-Funktion, bei der sie eine drehende Welle binnen Sekunden zum Stillstand<br />
bringt, die Regelfunktion, bei der sie die kontrollierte Einhaltung oder Verzögerung<br />
definierter Kräfte ermöglicht oder die Haltefunktion, bei der sie das unbeabsichtigte<br />
Anlaufen rotierender Komponenten verhindert. „Durch die Auswahl des optimalen<br />
Bremsentyps, des besten Werkstoffs für die Bremsbeläge und der passenden Bremsscheibe<br />
können wir schon mit den Komponenten unseres Standardprogramms<br />
Ideallösungen für unseren Kunden konfigurieren“, betont Schneweis mit Blick auf<br />
die Zusammenstellung der „Smart Solution“ aus Wellenkupplung und Bremse.<br />
WELLENVERBINDUNG INKLUSIVE ÜBERLASTSCHUTZ<br />
Ein weiteres Beispiel für eine „Smart Solution“ von Ringspann ist die Paketlösung<br />
aus drehelastischer Wellenkupplung und hochtemperaturfester Überlastkupplung.<br />
Typisch hierfür ist die Kombination der Bolzenkupplung REB 0198 DCO mit der<br />
Rimostat-Rutschnabe RSHD 250E spezial. Diese „Smart Solution“ kommt in den<br />
Antriebssträngen von Siebtrommeln zur Schüttgutverarbeitung zum Einsatz. Die<br />
dafür verwendeten Bolzenkupplungen arbeiten schmierungsfrei, eignen sich zur<br />
vertikalen und horizontalen Montage und sind auch als Atex-Variante lieferbar.<br />
Derweil sind Rimostat-Rutschnaben ein Klassiker unter den Überlastkupplungen<br />
von Ringspann und kommen weltweit zum Einsatz. Sie sind ausgelegt für Rutschdrehmomente<br />
von bis zu 60.000 Nm und haben hochverschleißfeste Sinter-Reibbeläge.<br />
„Eine solche Rutschnabe erreicht höchste Standzeiten, ist absolut korrosionsbeständig<br />
und kann mit einer elektronischen Drehzahlüberwachung ausgerüstet<br />
werden“, heißt es dazu seitens des Anbieters.<br />
Fotos: Ringspann<br />
KONSTRUKTIV IST DIESE NEUE ,SMART<br />
SOLUTION‘ EINE CLEVERE LÖSUNG,<br />
WEIL HIERBEI KEIN ZUSÄTZ LICHER<br />
WELLEN ZAPFEN FÜR DIE BREMSSCHEIBE<br />
MEHR ERFORDERLICH IST<br />
MARTIN SCHNEWEIS, PRODUKTMANAGER BEI RINGSPANN<br />
www.ringspann.de<br />
DIE IDEE<br />
Aufgrund der internationalen<br />
Expansion der letzten Jahre und<br />
dem damit einhergehenden Ausbau<br />
fast aller Produktgruppen steht den<br />
Technikern von Ringspann inzwischen<br />
ein breit gefächertes Portfolio<br />
von antriebstechnischen Komponenten<br />
für die Entwicklung von<br />
„Smart Solutions“ zur Verfügung.<br />
Über die bisher präsentierten<br />
Kombinationen Wellenkupplung/<br />
Überlastsicherung und Rutschnabe/<br />
Riemenscheibe sowie der aktuell<br />
vorgestellten Kombination Wellenkupplung/Scheibenbremse<br />
hinaus<br />
sieht der Anbieter ein großes<br />
Potenzial für die Realisierung<br />
weiterer Paketlösungen, mit denen<br />
sich Zeit- und Kostenaufwand<br />
sowohl im Engineering als auch in<br />
der Montage erheblich reduzieren<br />
lassen.<br />
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FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
EFFIZIENTER AUSLEGUNGSPROZESS<br />
FÜR STIRNRADGETRIEBE – TEIL 1<br />
Die Auslegung und Konstruktion von Getrieben erfolgen heutzutage in<br />
den meisten Fällen unter Einsatz von spezialisierter Software.<br />
Aktuelle Programme implementieren dabei die einschlägigen Normen,<br />
insbesondere für die Festigkeitsberechnungen. Die Vorgehensweise<br />
bei der Auslegung eines Getriebes wird hier am Beispiel des<br />
Programms Kisssoft illustriert. Diese Software führt<br />
Festigkeitsberechnungen für die in Getrieben verwendeten<br />
Maschinenelemente durch. Bei den Zahnrädern werden zusätzlich die<br />
Zahnradgeometrie und Effekte wie Wirkungsgrad und<br />
Geräuschentwicklung behandelt. Als modernes Programm enthält<br />
Kisssoft auch eine Systembewertung, welche das Getriebe<br />
als Gesamtsystem betrachtet und die Konsistenz der einzelnen<br />
Auslegungen zueinander sicherstellt.<br />
38 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
Allgemein kann die Auslegung von mehrstufigen Stirnradgetrieben<br />
in mehrere Abschnitte unterteilt werden.<br />
In einem ersten Schritt wird das Pflichtenheft analysiert<br />
und ein Getriebekonzept mit einem Kinematikmodell<br />
erstellt. Im zweiten Schritt wird die Gesamtübersetzung auf einzelne<br />
Getriebestufen verteilt. Danach werden die Stirnradstufen<br />
ausgelegt und optimiert. Im vierten Schritt werden Wellen und<br />
Lager ausgelegt und eine Systemdeformations- und Lastverteilungsberechnung<br />
durchgeführt. Anschließend wird die Mikrogeometrie<br />
der Verzahnungen definiert und auf verschiedene<br />
Kriterien hin optimiert. Als Beispiel soll ein mehrstufiges Elektrofahrzeuggetriebe<br />
dienen, das Schritt-für-Schritt ausgelegt wird.<br />
Die Auslegung der Wellen und Lager sowie des Differentials wird<br />
hier nicht im Detail behandelt.<br />
1. ANALYSE DES PFLICHTENHEFTS UND<br />
ERSTELLUNG DES KINEMATIKMODELLS<br />
Für das behandelte Beispiel eines Elektrofahrzeuggetriebes sind<br />
folgende Eckdaten gegeben: Der Elektromotor liefert eine Leistung<br />
von 80 kW bei einer Drehzahl von 6.000 1/min. Das Fahrzeug<br />
soll bei diesen Betriebsbedingungen eine Geschwindigkeit<br />
von 80 km/h haben. Das Differential wird hier nicht modelliert,<br />
weil der Fokus in vorliegendem Fall auf den Stirnrädern liegt.<br />
Einfachheitshalber wird eine Differential-Übersetzung von 1<br />
angenommen (Bild 01).<br />
Die Gesamtübersetzung des Getriebes lässt sich mit der folgenden<br />
Formel berechnen:<br />
Da beim Differential eine Übersetzung von 1:1 angenommen<br />
wurde, ist die Gesamtübersetzung gleich der Soll-Übersetzung<br />
des Getriebes.<br />
Außerdem entnehmen wir folgende Randbedingungen aus<br />
dem Pflichtenheft, zusammengefasst in Tabelle 01.<br />
Die Übersetzung pro Stufe sollte im Bereich 2 bis 5 liegen. Da<br />
eine Soll-Übersetzung von 8.9 verlangt wird, entscheiden wir uns<br />
für ein 2-stufiges Stirnradgetriebe. Im nächsten Schritt wird eine<br />
Kinematikskizze und ein entsprechendes Modell mit der Systemberechnung<br />
von Kisssoft erstellt (Bilder 02 und 03).<br />
2. AUFTEILUNG DER ÜBERSETZUNG<br />
Für die Aufteilung der Gesamtübersetzung auf die einzelnen<br />
Getriebestufen kann eine Formel aus der Literatur [6], [7] herangezogen<br />
werden. Die Übersetzungen für ein 2-stufiges Stirnradgetriebe<br />
ergeben sich dann folglich:<br />
02 Kinematikskizze<br />
i tot<br />
– Gesamtübersetzung, n ein<br />
– Eingangsdrehzahl,<br />
D Rad<br />
– Raddurchmesser, v aus<br />
– Fahzeuggeschwindigkeit,<br />
Durch Einsetzen der Zahlen ergibt sich die Soll-<br />
Übersetzung<br />
01 Getriebeschema<br />
www.<strong>antriebstechnik</strong>.de <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 39
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
03 Getriebemodell im Kisssoft-Systemberechnungsmodul<br />
04 Grobauslegung<br />
Ganzzahlige Übersetzungen sind zu vermeiden, da dann immer<br />
die gleichen Zahnpaare pro Umdrehung in Kontakt sind. Sollte<br />
ein Zahn eine bestimme Fertigungsabweichung aufweisen,<br />
würde diese Fertigungsabweichung immer mit dem gleichen<br />
Zahn am Gegenrad in Kontakt sein, was ungünstig wäre. Die<br />
höchste Anzahl Umdrehungen, bis zwei bestimmte Zähne wieder<br />
in Kontakt kommen, ergibt sich, wenn die beiden Zähnezahlen<br />
keinen gemeinsamen Teiler haben. Dann treffen erst<br />
nach z 1<br />
· z 2<br />
Umdrehungen dieselben Zähne wieder aufeinander.<br />
Hier werden folgende Soll-Übersetzungen gewählt:<br />
3. AUSLEGUNG VON STIRNRADSTUFEN<br />
Tabelle 01<br />
3.1 GROBDIMENSIONIERUNG VON ZAHNRÄDERN<br />
Die Software unterstützt die erste Grobdimensionierung mit<br />
einem eigenen Modul. Nach Vorgabe von Werkstoff, Leis-<br />
Rechenmethoden<br />
Mindest-Sicherheiten/<br />
Lebensdauer<br />
Stirnräder ISO 6336: 2019 Fuß S Fmin<br />
= 1.6<br />
Flanke S Hmin<br />
= 1.1<br />
Wellen DIN 743: 2012 Statisch S Smin<br />
= 1.2<br />
Dynamisch S Dmin<br />
= 1.2<br />
Lager ISO 281: 2007 Soll-Lebensdauer L hmin<br />
= 5000 h<br />
Werkstoffe<br />
Stirnräder<br />
Wellen<br />
Schmierung<br />
Öl<br />
18 CrNiMo7-6 einsatzgehärtet<br />
C45 vergütet<br />
Einspritzschmierung<br />
ISO VG 46, 80°<br />
Die Auslegung von Stirnrädern lässt sich in drei Schritte unterteilen:<br />
Im ersten Schritt werden verschiedene Grobdimensionen<br />
der Zahnradpaare wie Achsabstand und Zahnbreite, aber<br />
auch der Werkstoff, festgelegt. Der Achsabstand und die Zahnbreite<br />
sind direkt mit dem zur Verfügung stehenden Platz verknüpft<br />
(den Gehäusedimensionen) und beeinflussen Größe,<br />
Gewicht und Kosten der Zahnräder. Darüber hinaus hängt die<br />
Drehmomentkapazität stark von den gewählten Zahnradwerkstoffen,<br />
der Art der Wärmebehandlung und der Zahnradqualität<br />
ab. Mit einsatzgehärteten Zahnrädern lassen sich<br />
tendenziell höhere Drehmomentkapazitäten als mit nitrierten<br />
Zahnrädern erzielen. Allerdings ist ein Fertigbearbeitungsprozess<br />
(beispielsweise Schleifen) erforderlich, um den Verzug<br />
durch das Härten zu beheben. Hier spielen also auch Fertigungskosten<br />
mit hinein.<br />
40 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
05 Grobauslegung in Kisssoft (erste Stufe)<br />
tungsdaten und Sollübersetzung, präsentiert die Grobauslegung<br />
eine Reihe von möglichen Lösungen für Achsabstand, Breite,<br />
Zähnezahl und Modul − zusammen mit Eigenschaften wie den<br />
berechneten Sicherheiten, Gewicht, Wirkungsgrad und anderen.<br />
Die Ergebnisse können dann nach verschiedenen Kriterien sortiert<br />
werden, um letztlich die gewünschte Lösung auszuwählen.<br />
Eine wichtige erste Information ist die sinnvolle Dimensionierung<br />
von Achsabstand und Zahnradbreite. Dies gibt einen ersten<br />
schnellen Eindruck, in welcher Größenordnung sich das Getriebe<br />
bewegt. Wichtige Randbedingungen für die Grobauslegung<br />
sind das Verhältnis der Zahnbreite zum Normalmodul – bei<br />
Anwendungen wie Elektro-Fahrzeuggetrieben (Automotive)<br />
liegt es üblicherweise bei b/m n<br />
≈ 15, und das Verhältnis von<br />
Zahnbreite zu Achsabstand gewöhnlich um 0.5. Bild 04 veranschaulicht<br />
den Datenfluss in diesem ersten Schritt.<br />
06 Feinauslegung<br />
Tabelle 02<br />
Erste Stufe<br />
Zahnbreite (mm) b 1<br />
= 31 b 2<br />
= 31<br />
Achsabstand (mm) a = 96<br />
Zähnezahl (grob) z 1<br />
= 23 z 2<br />
= 70<br />
Modul (grob) (mm) m n<br />
= 2<br />
Schrägungswinkel (grob) β = 15° (Ritzel, rechts-steigend)<br />
Fusssicherheit (berechnet) S F1<br />
= 2.99 S F2<br />
= 2.86<br />
Flankensicherheit (berechnet) S H1<br />
= 1.12 S H2<br />
= 1.16<br />
Gesamtüberdeckung (berechnet) ε γ<br />
= 2.58<br />
Zweite Stufe<br />
Zahnbreite (mm) b 1<br />
= 25 b 2<br />
= 25<br />
Achsabstand (mm) a = 100<br />
Zähnezahl (grob) z 1<br />
= 28 z 2<br />
= 82<br />
Modul (grob) (mm) m n<br />
= 1.75<br />
Schrägungswinkel (grob) β = 15° (Ritzel, rechts-steigend)<br />
Fusssicherheit (berechnet) S F1<br />
= 3.47 S F2<br />
= 2.25<br />
Flankensicherheit (berechnet) S H1<br />
= 1.10 S H2<br />
= 1.14<br />
Gesamtüberdeckung (berechnet) ε γ<br />
= 2.86<br />
a – Achsabstand, b 1,2<br />
– Zahnbreite, m n<br />
– Modul, W – Gewicht,<br />
T max<br />
/W – Leistungsdichte<br />
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FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
07 Feinauslegung, erste Stufe (oben), zweite Stufe (unten)<br />
3.2 FEINAUSLEGUNG VON<br />
STIRNRADSTUFEN<br />
Im nächsten Schritt wird die Makrogeometrie<br />
der Zahnräder optimiert, d. h. Modul, Zähnezahl,<br />
Eingriffswinkel, Schrägungswinkel und<br />
Bezugsprofil. Bei einem herkömmlichen Herstellverfahren<br />
für Zahnräder sind Normalmodul,<br />
Eingriffswinkel und Bezugsprofil direkt mit<br />
der Fräsergeometrie verknüpft. Bei Industriegetrieben<br />
besteht häufig der Wunsch, bereits<br />
vorhandene Werkzeuge zu verwenden, da die<br />
Stückzahlen nicht sehr hoch sind. Die Berücksichtigung<br />
der verfügbaren Werkzeuge in einer<br />
frühen Konstruktionsphase kann bei den<br />
späteren Herstellschritten Kosten sparen.<br />
Bei einem Fahrzeuggetriebe werden i. d. R.<br />
deutlich höhere Stückzahlen geplant, so dass<br />
der mit einem Sonderwerkzeug verbundene<br />
Aufwand kein finanzielles Problem darstellt.<br />
Damit sind Bezugsprofil inklusive Profilwinkel<br />
und Modul im sinnvollen Größenbereich frei<br />
wählbar. Hier steht eher die Optimierung des<br />
Herstellprozesses auf lange Werkzeuglebensdauer<br />
hin im Vordergrund. So führt z. B. das<br />
Fräsen bis nahe an den Grundkreis heran zu<br />
einer sehr hohen Verweildauer des Werkzeugkopfs<br />
im Zahngrund, was wiederum zu höherem<br />
Verschleiß führt.<br />
Darüber hinaus muss die resultierende<br />
Zahnradgeometrie den Sollsicherheitsfaktoren<br />
unter Beachtung der gewählten Methode für<br />
die Berechnung der Zahnradfestigkeit genügen.<br />
Insbesondere bei Elektrofahrzeugen<br />
stehen ein hoher Wirkungsgrad und niedrige<br />
Geräuschanregungen im Vordergrund. Hier<br />
sind oft Kompromisse gefragt. Zwar lassen<br />
sich mit einem größeren Zahnrad-Fussrundungsradius<br />
tendenziell höhere Zahnfusssicherheiten<br />
erzielen, jedoch kann es dadurch<br />
zu Eingriffsstörungen kommen, da die Evolvente<br />
nicht mehr weit genug nach unten<br />
reicht. Als Gegenmaßnahme ist der Kopf zu<br />
kürzen, was sich wegen der niedrigeren Überdeckung<br />
negativ auf die Geräuschentwicklung<br />
auswirken kann. Ebenso ist ein hoher Eingriffswinkel<br />
gut für die Festigkeit und den Wirkungsgrad,<br />
aber in den meisten Fällen negativ<br />
für die Geräuschentwicklung. Die Auswertung<br />
von auf verschiedenen Geometrien basierenden<br />
Lösungen und das Ausschließen nicht realisierbarer<br />
Lösungen in einer frühen Konstruktionsphase<br />
stellen daher wichtige Aufgaben<br />
dar (Bild 06).<br />
Eine spezialisierte Software kann in diesem<br />
Zusammenhang mit einer entsprechenden<br />
Funktionalität für Abhilfe sorgen. Sobald<br />
Achsabstand und Zahnbreite feststehen, kann<br />
die Makrogeometrie der Zahnräder mit der<br />
sog. Feinauslegung systematisch variiert<br />
werden. Der Anwender gibt zuerst einen<br />
sinnvollen Bereich sowie die Schrittweite für<br />
Modul, Eingriffswinkel und Schrägungswinkel<br />
vor und startet anschließend die Berechnung.<br />
42 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>2022</strong>/03 www.<strong>antriebstechnik</strong>.de
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
Dank der Leistungsfähigkeit aktueller Computer stehen<br />
am Ende einer solchen Berechnung schnell über<br />
1.000 verschiedene geometrische Lösungen zur Verfügung.<br />
Die größte Herausforderung besteht darin, alle<br />
nicht realisierbaren Varianten auszuschließen und<br />
eine intelligente Strategie für das Erkennen der optimalen<br />
Lösung zu entwickeln. Das Programm sortiert<br />
bereits alle nicht sinnvollen Varianten aus, wobei der<br />
Benutzer die Filterwirkung regulieren kann. In unserem<br />
Beispiel wurden automatisch alle Ergebnisse unterdrückt,<br />
bei welchen<br />
n die Mindestanforderungen an die Sicherheitsfaktoren<br />
nicht erfüllt sind,<br />
n ein Unterschnitt existiert,<br />
n die Zahndicke am Zahnkopf zu klein ist für den Härteprozess,<br />
n die Abweichung vom geforderten Zähnezahl-Verhältnis<br />
zu groß ist oder<br />
n das spezifische Gleiten (Verschleiß, Reibung) zu hoch<br />
ausfällt.<br />
Für die übriggebliebenen Lösungen gibt es grafische<br />
und tabellarische Darstellungen, um möglichst effizient<br />
die verschiedenen Anforderungen unter einen Hut bringen<br />
zu können. An dieser Stelle ist der Ingenieur gefragt,<br />
denn eine einzige richtige und optimale Lösung gibt es<br />
nicht. Vielmehr handelt es sich um eine Entscheidung<br />
basierend auf dem Erfahrungswert, welche der in Frage<br />
kommenden Lösungen letztlich ausgewählt werden soll.<br />
In Bild 07 ist die letzte Phase einer solchen Optimierung<br />
am Beispiel von unserem Elektrofahrzeuggetriebe<br />
dargestellt, bei der nur einige wenige Kandidaten übrigbleiben,<br />
welche die besten Lösungen darstellen. Zahlen<br />
in dieser Abbildung bezeichnen bestimmte Resultate<br />
aus der Optimierungsberechnung bei festgehaltenem<br />
Achsabstand und Zahnbreite (identische Getriebedimensionen),<br />
jeweils für die erste und die zweite Stufe<br />
vom Getriebe. Bei der Auswahl einer optimalen Lösung<br />
gilt es, einen Kompromiss zwischen mehreren Verzahnungsparametern<br />
zu finden:<br />
n eine hohe Flankensicherheit<br />
n eine hohe Fußsicherheit<br />
n Schrägungswinkel so hoch wie nötig, so niedrig wie<br />
möglich (Axialkräfte)<br />
n ganzzahlige Gesamtüberdeckung (gut für das Geräuschverhalten)<br />
n hoher Wirkungsgrad<br />
n geringe Masse (korreliert mit den Herstellkosten)<br />
Am Beispiel des Elektrofahrzeuggetriebes haben wir<br />
uns bei der ersten Stufe für die Lösung Nummer 50 und<br />
bei der zweiten Stufe für die Lösung Nummer 18 entschieden.<br />
Die endgültigen Verzahnungsparameter sind<br />
in Tabelle 03 zusammengefasst.<br />
Tabelle 03<br />
Erste Stufe<br />
Zahnbreite (mm) b 1<br />
= 31 b 2<br />
= 31<br />
Zähnezahl z 1<br />
=30 z 2<br />
= 91<br />
Profilverschiebungsfaktor x 1<br />
= 0.484 x 2<br />
= 0.942<br />
Achsabstand (mm) a = 96<br />
Eingriffswinkel 25°<br />
Modul (mm) m n<br />
= 1.5<br />
Schrägungswinkel<br />
Literaturverzeichnis<br />
[1] ISO 6336, Tragfähigkeitsberechnung von gerad- und schrägverzahnten<br />
Stirnrädern, Teile 1, 2, 3 und 6, 2019.<br />
[2] ISO 53, Stirnräder für den allgemeinen und Schwermaschinenbau –<br />
Standard-Bezugszahnstangen – Zahnprofile, 1998.<br />
[3] Kissling, U.: Layout of the Gear Micro Geometry, Gear Solutions, 2008.<br />
[4] DIN ISO 21771: 2014-08.<br />
[5] Zahnräder - Zylinderräder und Zylinderradpaare mit Evolventenverzahnung<br />
– Begriffe und Geometrie (ISO 21771:2007), 2014.<br />
[6] B. Schlecht Maschinelemente 2, Pearson Studium, Kapitel 18, 2009.<br />
[7]Roloff/Matek Maschinenelemente, Springer Vieweg 2019.<br />
DER AUTOR<br />
β = 15° (Ritzel, rechts-steigend)<br />
Fusssicherheit (berechnet) S F1<br />
= 2.0 S F2<br />
= 1.9<br />
Flankensicherheit (berechnet) S H1<br />
= 1.18 S H2<br />
= 1.22<br />
Gesamtüberdeckung (berechnet) ε γ<br />
= 3.00<br />
Zweite Stufe<br />
Zahnbreite (mm) b 1<br />
= 25 b 2<br />
= 25<br />
Zähnezahl z 1<br />
=33 z 2<br />
= 96<br />
Profilverschiebungsfaktor x 1<br />
= 0.171 x 2<br />
= 0.279<br />
Achsabstand (mm) a = 100<br />
Eingriffswinkel 20°<br />
Modul (mm) m n<br />
= 1.5<br />
Schrägungswinkel<br />
β = 15° (Ritzel, rechts-steigend)<br />
Fusssicherheit (berechnet) S F1<br />
= 3.47 S F2<br />
= 3.30<br />
Flankensicherheit (berechnet) S H1<br />
= 1.30 S H2<br />
= 1.34<br />
Gesamtüberdeckung (berechnet) ε γ<br />
= 3.00<br />
Fotos: KISSsoft<br />
www.kisssoft.com<br />
Der Beitrag wird in der Ausgabe<br />
<strong>antriebstechnik</strong> 04/<strong>2022</strong> fortgesetzt.<br />
M.Sc. ETH Ilja Tsikur ist<br />
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in Bubikon, Schweiz<br />
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