Der Konstrukteur 04/2024
Der Konstrukteur 04/2024
Der Konstrukteur 04/2024
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<strong>04</strong><br />
19073<br />
April <strong>2024</strong><br />
€ 14,50<br />
AM PULS DER TECHNIK<br />
AUSLEGUNGSSACHE<br />
Klimatisierung von<br />
Schaltschränken mit<br />
links verbessern<br />
<strong>Der</strong><strong>Konstrukteur</strong>.de
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Carmen Müller-Nawrath<br />
Head of Sales<br />
Telefon: 0<strong>04</strong>9/6131/992-245<br />
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EDITORIAL<br />
DER HANDLUNGSDRUCK<br />
IST GROSS<br />
Die deutsche Industrie steht vor einem gewaltigen<br />
Umbruch und der Druck ist zur Zeit an allen Ecken<br />
und Enden zu spüren. Geplagt von Rezessionssorgen<br />
und Bestrebungen nach Strukturwandel, müssen<br />
sich Unternehmen neu aufstellen. Denn besonders<br />
die hohen Preise für Strom und Gas machen ihnen<br />
zu schaffen. Die Industrie muss also genau<br />
hinschauen, an welchen Stellen sich Einsparpotenziale<br />
nutzen lassen. Eine Möglichkeit sind<br />
Forschungspartnerschaften. So haben ABB und das<br />
europäische Laboratorium für Teilchenphysik CERN<br />
ein Energiesparpotenzial von 17,4 Prozent bei<br />
Motoren für Kühlung und Lüftung identifiziert. Oder<br />
umgerechnet in der Höhe des Verbrauchs von über<br />
18.000 europäischen Haushalten. Darauf aufbauend<br />
kann jetzt passgenau aufgerüstet werden. Weitere<br />
Potenziale lassen sich durch die Vermeidung<br />
überdimensionierter Anlagen, Antriebstechnik und<br />
Infrastruktur erschließen. Die richtige Auswahl der<br />
Komponenten und die ganzheitliche Konzeption von<br />
Maschinen und Anlagen sind der Schlüssel zu mehr<br />
Effizienz. Darum geht es auch in unserer Titelstory:<br />
Eine neue Generation von Filterlüftern, die mit<br />
ihrem geringen Energieverbrauch, ihrem Wirkungsgrad<br />
und ihrer Langlebigkeit punkten. Ein<br />
neues Auslegungstool berechnet dann noch die<br />
Klimatisierung von Schaltschränken mit links.<br />
Viele gute Beispiele sind auch im Bereich der<br />
Automatisierungstechnik zu finden, über die wir<br />
in unserem Special berichten. Die Lösungen und<br />
auch die Kompetenzen sind da. Sie müssen nur<br />
richtig kombiniert und angewendet werden.<br />
Safety<br />
und<br />
Security?<br />
Aber<br />
sicher.<br />
Keine Safety ohne Security!<br />
Die Industrie befindet sich im Wandel.<br />
Neben Safety als funktionale Sicherheit<br />
für Mensch und Maschine ist Industrial<br />
Security zum Schutz vor Cyberangriffen<br />
oder Manipulation unverzichtbar. Mitarbeiter<br />
sollen sicher arbeiten können –<br />
und die Produktivität von Maschinen<br />
und Anlagen muss gewährleistet bleiben.<br />
Deshalb denken wir bei Pilz ganzheitlich,<br />
von der Beratung bis zum Produkt. Für<br />
eine sichere Automation Ihrer Produktionsund<br />
Industrieanlagen.<br />
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Ihre<br />
Nicole Steinicke<br />
Chefredakteurin<br />
n.steinicke@vfmz.de<br />
Pilz GmbH & Co. KG<br />
Tel.: 0711 3409-0, info@pilz.de, www.pilz.de<br />
HANNOVER MESSE<br />
22.–26. April <strong>2024</strong><br />
Wir sind dabei,<br />
live und digital!<br />
Halle 9, Stand D17
INHALT<br />
08<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
03 Editorial: <strong>Der</strong> Handlungsdruck ist groß<br />
07 Aktuelles<br />
08 Konstruktion 2030:<br />
KI, Soft-Robotik und 4D-Druck<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
AKTUELLES<br />
12 Hannover Messe: Mit KI zur wettbewerbsfähigen<br />
und nachhaltigen Industrie<br />
14 Die neue Maschinenverordnung ‒ Ein Sprung<br />
für <strong>Konstrukteur</strong>e und Hersteller<br />
22<br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
16 Under control ‒ Kupplungen mit integrierter<br />
Sensortechnik<br />
18 Energiesparpotenziale bei Motoren<br />
20 Präzision für dünne Wände mit<br />
High-Speed-Kugelgewindetrieben<br />
22 Tipps zur richtigen Drehgeber-Wahl<br />
26 Produktinformationen<br />
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
28 <strong>Der</strong> digitale Zwilling als Online-Service<br />
zur Ermittlung passender Industriestoßdämpfer<br />
31 Produktinformationen<br />
32 Wellenfedern ‒ Smarter Ausweg aus der<br />
Vorspannungsfalle<br />
46 Spannsysteme prüfen auf die schlaue Art<br />
INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
50 TITELSTORY<br />
Schaltschrank-Klimatisierung ‒<br />
Die neue Generation der Filterlüfter<br />
54 Absolutpositionierung ‒ Ein Sensor genügt<br />
57 Produktinformationen<br />
58 Kombi-Schutzschalter verhindern den Hitzetod<br />
60 Komplexität runter, Effektivität rauf durch<br />
vorkonfektionierte Energieführungssysteme<br />
58<br />
SOFTWARE & PROTOTYPING<br />
64 Offenes Datenformat vereinfacht 3D-Druckprozess<br />
66 Produktinformationen<br />
4 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
SPECIAL<br />
AUTOMATION<br />
68 Mit IO-Link-Systemlösungen die Produktivität<br />
im Feld steigern<br />
71 Produktinformationen<br />
72 Digital und automatisiert zur gesunden<br />
Produktion<br />
74 Bildverarbeitung ‒ Flexible Lösungen für<br />
einen optimalen Materialfluss<br />
78 Mit Interferometrie mehrere Schichten<br />
gleichzeitig messen<br />
68<br />
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SERVICE<br />
82 Impressum<br />
83 Vorschau<br />
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Unsere BLDC-Motoren sind auch als Frameless-<br />
Kits in fünf Leistungsstufen zwischen 30 W und<br />
260 W erhältlich. Rotor und Stator werden<br />
getrennt geliefert und erst beim Zusammenbau<br />
der Komponenten miteinander verbunden.<br />
Frameless-Motoren bieten ein Optimum an<br />
Drehmomentdichte und minimalem Volumen.<br />
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und genug Platz für Kabeldurchführungen.<br />
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Hannover Messe<br />
22.–26. April <strong>2024</strong><br />
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www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/xx 5
NACHGEFRAGT<br />
4Fragen<br />
an Hartmut Rauen über die aktuelle<br />
Carbon Management-Strategie<br />
MEILENSTEIN FÜR KLIMA- UND<br />
WIRTSCHAFTSPOLITIK?<br />
Für eine klimaneutrale Zukunft gibt es drei<br />
Wege, um möglichst wenig CO2 in die Atmosphäre<br />
einzubringen: Vermeidung, Substitution, also der<br />
Ersatz von fossilen durch erneuerbare Energieträger,<br />
und Entnahme von CO2 aus der Atmosphäre<br />
beziehungsweise das Verhindern, dass es dorthin<br />
gelangt. Ende Februar hat das Bundesministerium<br />
für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) die Eckpunkte<br />
für eine deutsche Carbon Management-Strategie<br />
sowie einen Gesetzentwurf zur Änderung des<br />
Kohlendioxid-Speicherungsgesetzes vorgelegt.<br />
Was sagt Hartmut Rauen zu diesem Vorhaben?<br />
1Herr Rauen, wie werten Sie die Carbon<br />
Management-Strategie der Bundesregierung,<br />
um den Umgang mit diesen unvermeidbaren bzw.<br />
schwer vermeidbaren Restemissionen zu regeln?<br />
auf den Weg zu bringen. Außerdem muss die Verzahnung<br />
auf europäischer Ebene sichergestellt werden.<br />
4<br />
Die Abscheidung von unvermeidbaren bzw. schwer<br />
vermeidbaren CO2-Emissionen bietet sich vor allem bei<br />
der Industrie und Abfallwirtschaft an. Wie weit sind wir hier?<br />
Die Technologie ist ausgereift, und der deutsche Maschinenund<br />
Anlagenbau ist gut aufgestellt. Deutschland könnte ein<br />
Leitmarkt mit weltweiter Vorbildfunktion werden. Diese<br />
Schlüsseltechnologie des Maschinenbaus wird ein wichtiger<br />
Enabler, dem Klimawandel erfolgreich zu begegnen.<br />
Fragen und Antworten zur CO2-Abscheidung, Speicherung<br />
und anschließenden Nutzung von Kohlenstoff finden<br />
Interessierte unter bit.ly/bmwk_ccs_ccu<br />
www.vdma.org<br />
Bild: Hartmut Rauen,<br />
stellvertretender Hauptgeschäftsführer VDMA e.V., Frankfurt<br />
Die präsentierten Eckpunkte zur Carbon Management-Strategie<br />
stellen einen Meilenstein für die Klima- und Wirtschaftspolitik<br />
in Deutschland dar. Zur Klimazielerreichung ist die Nutzung<br />
aller verfügbaren Technologien notwendig – der Einsatz von<br />
Carbon Management-Technologien ist dabei ein wichtiger<br />
Baustein. Zudem sind die Technologien notwendig zur<br />
Aufrechterhaltung der Wettbewerbs- und Zukunftsfähigkeit<br />
für emissionsintensive Industrien am Standort Deutschland.<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
2<br />
Hinzu kommt ein entsprechender Gesetzentwurf zur<br />
Änderung des Kohlendioxid-Speicherungsgesetzes?<br />
Genau, und es ist ein sehr gutes Zeichen, dass der<br />
Entwurf eines revidierten Kohlendioxid-Speicherungsgesetzes<br />
heute gleich vorgelegt wurde. Es ist wichtig,<br />
dass gerade die notwendigen Infrastrukturprojekte bald<br />
auf den Weg gebracht werden können.<br />
3<br />
Wie sehen die nächsten Schritte und Empfehlungen<br />
für die nächsten Maßnahmen aus?<br />
Nun gilt es, die angekündigten Kerninhalte der Strategie<br />
sowie die Ratifizierung des London-Protokolls und das<br />
Kohlendioxid-Speicherungsgesetz so schnell wie möglich<br />
6 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
NOTE A FÜR TRANSPARENTE<br />
KLIMABERICHTERSTATTUNG<br />
ABB wurde von der<br />
globalen Non-Profit-Umweltorganisation<br />
Carbon<br />
Disclosure Project (CDP)<br />
für die führende Transparenz<br />
und Leistung im<br />
Klimabereich gewürdigt<br />
und in die jährliche A-Liste<br />
aufgenommen. Auf Basis<br />
von Daten, die über den Klimawandel-Fragebogen 2023 von<br />
CDP erfasst wurden, zählt ABB damit zu einer kleinen Zahl<br />
unter den mehr als 21.000 bewerteten Unternehmen. Das<br />
CDP verwendet eine detaillierte und unabhängige Methodik<br />
zur Bewertung von Unternehmen und vergibt Noten von A bis<br />
D. Diese beruht auf der Vollständigkeit der Offenlegung, dem<br />
Bewusstsein für das Management von Umweltrisiken sowie<br />
dem Nachweis von Best Practices für führenden Umweltschutz.<br />
Unternehmen, die keine oder unzureichende Informationen<br />
bereitstellen, werden mit F bewertet. Anke Hampel,<br />
Group Head of Sustainability von ABB, sagt: „Die Aufnahme in<br />
die A-Liste von CDP ist eine große Anerkennung unserer<br />
Nachhaltigkeitsagenda und unserer Verpflichtung zu ehrgeizigen<br />
und aussagekräftigen Nachhaltigkeitszielen.“<br />
www.abb.com<br />
FLENDER ÜBERNIMMT EICKHOFF WIND ASIA<br />
Nach der Ankündigung, die Serienproduktion von Windanlagen<br />
Ende April 2023 einzustellen, hat Flender eine Vereinbarung<br />
mit Eickhoff getroffen, um Eickhoff Wind Asia Pvt Ltd<br />
(EWA) mit seinem Montagewerk in Walajabad Taluk, Indien,<br />
zu übernehmen. EWA wurde am 1. Oktober 2020 in Indien<br />
gegründet und ist auf die Produktion von Windgetrieben<br />
spezialisiert. <strong>Der</strong> Standort verfügt derzeit über eine Prüfstandskapazität<br />
von 8 MW und befindet sich in der Nähe von<br />
Flenders vorhandenem<br />
Standort im<br />
Großraum Chennai.<br />
Eine der Hauptsäulen<br />
in Flenders globaler<br />
Standortstrategie ist<br />
die weitere Expansion<br />
und Lokalisierung<br />
von Antriebssystemen<br />
für Windturbinen in Indien. Neben Investitionen in<br />
eigene Produktionsstandorte in Kharagpur und Chennai<br />
ermöglicht die Übernahme Flender, das Tempo weiter zu<br />
erhöhen und das Wachstum zu beschleunigen. Dies ist laut<br />
dem Unternehmen erforderlich, um den wachsenden Anforderungen<br />
der Energiewende hin zu erneuerbaren Energien<br />
gerecht zu werden.<br />
www.flender.com<br />
CHRISTIAN SCHURR IST NEUER CFO<br />
Icotek hat eine Neuausrichtung an der Unternehmensspitze vollzogen. Die Unternehmensgruppe<br />
berief Christian Schurr (links) als CFO in die Geschäftsführung. Schurr verantwortet seit dem<br />
1. Januar die Bereiche, Personal, Finanzen, IT und Recht. Gemeinsam mit den beiden CEOs Philipp<br />
und Valentin Ehmann (rechts und Mitte rechts) bildet er das neue Geschäftsführertrio des Unternehmens.<br />
<strong>Der</strong> Gründungsgesellschafter und langjährige CEO Bruno Ehmann (Mitte links) zieht sich<br />
aus der operativen Unternehmensführung zurück, bleibt Icotek aber weiterhin als Beirat verbunden.<br />
„Wir haben uns zu diesem Schritt entschlossen, um unsere Wachstumsstrategie voranzutreiben“,<br />
erklärt Ehmann. „Wir sind davon überzeugt, dass Christian Schurr mit seiner Expertise und<br />
Erfahrung die richtige Person ist, um die weitere Unternehmensentwicklung zu gestalten.“<br />
www.icotek.com<br />
EL_Halt_<strong>Konstrukteur</strong>_<strong>2024</strong>-3 26.02.<strong>2024</strong> 16:21 Uhr Seite 1<br />
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www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 7
KONSTRUKTION 2030<br />
KI, SOFT-ROBOTIK UND 4D-DRUCK<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
Einer der zentralen Trends in der Industrie ist der Übergang zu<br />
intelligenten Fabriken als Teil des Internet of Things. Wie weit<br />
sind wir mit der Einbindung von KI und welche Auswirkungen<br />
hat dies für <strong>Konstrukteur</strong>e in der Praxis?<br />
Wir bei Protolabs sehen eine dynamische Entwicklung hin zu<br />
smarten und vernetzten Fabriken mit einer hohen Integration<br />
von 5G, IoT, Datenanalyse, Cloud Computing und KI. Dies wird<br />
Vorteile wie Kosteneinsparungen, aber auch die Steigerung der<br />
Produktqualität mit sich bringen. Während 2023 ein Rekordjahr<br />
für die Implementierung von 3D-Druck-Systemen und additiver<br />
Fertigung innerhalb der Industrie darstellte, werden <strong>2024</strong> die<br />
Effizienz und die konkreten Anwendungsfälle von KI einen<br />
zusätzlichen Schub in vielerlei Hinsicht auslösen.<br />
Zentral ist es dabei zu erwähnen, dass moderne Technologien<br />
wie KI und Cobots lediglich eine Unterstützung und Ergänzung<br />
darstellen – einen Ersatz für menschliche Innovationskraft,<br />
Kompetenz und Erfahrung stellen sie nicht dar. Dies war auch<br />
nie das Ziel, denn eins ist klar: Im Zuge dynamischer Digitalisierungs-<br />
und Automatisierungsbestrebungen werden künftige<br />
Arbeitsprozesse komplexer aufgebaut sein. Dementsprechend<br />
wird neben moderner Technik auch in Zukunft das nötige<br />
Maß an Expertise beispielsweise im Engineering und<br />
menschlichem Feingefühl unabdingbar sein.<br />
Andere Technologien wie die Robotik, aber auch neue<br />
Materialien werden vieles verändern. Wo sehen Sie hier<br />
die wesentlichen Trends?<br />
Soft-Robotik und neue Materialien werden in den nächsten<br />
fünf Jahren den größten Einfluss auf die Entwicklung<br />
der Fertigung haben, wie der Statusbericht 2023 zur Roboterfertigung<br />
von Protolabs zeigt. Für die Soft-Robotik,<br />
zum Beispiel Greifer, die es Robotern ermöglichen, mehr<br />
logistische Aufgaben zu übernehmen, wird zwischen 2022<br />
und 2027 eine jährliche Wachstumsrate von 35,1 Prozent<br />
erwartet, wobei vorrangig Biomedizin, Lebensmittel und<br />
Landwirtschaft davon profitieren werden. Zu bedenken gilt<br />
es dabei, dass der Einsatz neuer Materialien und Technologien<br />
zusätzliche Iterationen zur Prüfung und Verfeinerung erfordern<br />
wird, so dass die digitale Fertigung ein Schlüsselelement zur<br />
Beschleunigung dieses Entwicklungszyklus ist. Neue Materialien<br />
werden auch in formverändernden Systemen, auch bekannt als<br />
4D-Druck, eingesetzt werden. Durch die Verwendung reaktionsfähiger<br />
Materialien, die auf äußere Einflüsse wie Wärme, Licht,<br />
Feuchtigkeit, elektrischen Strom oder Druck reagieren, können<br />
4D-gedruckte Objekte ihre Form oder Eigenschaften verändern.<br />
Im Unterschied zur statischen Struktur eines klassischen<br />
3D-Modells spricht man bei 4D-Modellen daher von einer<br />
BJOERN KLAAS,<br />
Vice President and Managing Director,<br />
Protolabs Europe<br />
8 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
dynamisch-intelligenten Struktur. Bereits heute zeigen<br />
zahlreiche Beispiele aus der Forschung – aber auch tatsächliche<br />
Anwendungsgebiete – wie revolutionär diese<br />
Technologie ist. Ein Beispiel für die Entwicklung dieser<br />
Systeme ist die Luft- und Raumfahrt: 4D-gedruckte<br />
Drohnenflügel, die sich als Reaktion auf Stimuli um bis<br />
zu 20 Grad biegen. Dadurch verbessert sich die Effizienz<br />
um ein Vielfaches. In der Medizintechnik sind Implantate<br />
denkbar, die sich mit der Zeit an den Körper eines<br />
Patienten anpassen. Oder intelligente Textilien, die ihre<br />
Atmungsaktivität an die Luftfeuchtigkeit anpassen.<br />
Wird die Soft-Robotik neue Anwendungsfelder<br />
erschließen, die jetzt schon in „greifbarer“ Zukunft sind?<br />
Ja, die Soft-Robotik ist auf jeden Fall auf dem Vormarsch<br />
- So verfügt die Soft-Robotik beispielsweise auch im allgemeinen<br />
Maschinen- und Anlagenbau über das große Potenzial,<br />
zahlreiche unterschiedliche Anwendungsbereiche<br />
zu revolutionieren. Aufgrund der hohen Anpassungsfähigkeit<br />
lässt sie sich auch in der Montage von Bauteilen<br />
einsetzen, insbesondere wenn unterschiedliche Formen<br />
und Größen gehandhabt werden müssen. Zudem bieten<br />
sie auch bei der Automatisierung von komplexen Montagevorgängen<br />
eine effiziente Unterstützung. Auch mit Blick<br />
auf die Qualitätskontrolle können Soft-Roboter dazu<br />
verwendet werden, Oberflächen zu erfassen und auf<br />
Unregelmäßigkeiten zu überprüfen oder die Druckempfindlichkeit<br />
und die Materialfestigkeiten zu testen.<br />
DAS POTENZIAL DER 4D-DRUCK-<br />
TECHNOLOGIE IST NOCH LANGE<br />
NICHT AUSGEREIZT<br />
Nachhaltigkeit ist schon fast zur Floskel geworden.<br />
Denken Sie sie gilt weiterhin als Motor für Innovationen<br />
in Konstruktion und Entwicklung neuer Produkte?<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
Auf jeden Fall: Das Thema Nachhaltigkeit hat nach wie<br />
vor eine hohe Priorität, sowohl mit Blick auf die Verfahren<br />
als auch hinsichtlich der hergestellten Produkte. Eine<br />
aktuelle Zusammenarbeit zwischen Protolabs und Airbus<br />
zeigt zum Beispiel, dass ein vollelektrisches Flugzeug,<br />
dessen Antrieb durch Hochleistungsbatterien erfolgt,<br />
nicht nur viel leiser und kostengünstiger wäre, sondern<br />
auch komplett emissionsfrei. Nachhaltigkeit wird nicht<br />
nur im Alltag oder in der Industrie einen immer größeren<br />
Stellenwert einnehmen, sondern auch bei vielen<br />
zukünftigen Entwicklungen, die unser aller Leben<br />
bereichern sollen – wie eben beispielsweise<br />
ein vollelektrisches Flugzeug. Dementsprechend –<br />
und das kann kaum genug unterstrichen<br />
werden – ist Nachhaltigkeit für die Industrie<br />
<strong>2024</strong> und auch in den folgenden Jahren eines<br />
der wichtigsten Themen.<br />
Die Fragen stellte Dipl.-Ing. Nicole Steinicke,<br />
Chefredakteurin DER KONSTRUKTEUR<br />
Bilder: Aufmacher aicandy – stock.adobe.com,<br />
Porträt Protolabs<br />
Details zur Studie Manufacturing Robotics Report:<br />
bit.ly/ProtolabsReport<br />
www.protolabs.com<br />
FEDERNDE<br />
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Bild: robin.ph/Shutterstock.com<br />
AUSZEICHNUNGSTRIO FÜR NSK<br />
Für NSK endete das Jahr 2023<br />
mit drei Auszeichnungen von<br />
renommierten Institutionen in<br />
drei ganz unterschiedlichen<br />
Bereichen: technische Innovation,<br />
ESG (Umwelt, Soziales und<br />
Unternehmensführung) sowie<br />
Diversität und Inklusion auf der<br />
Personalebene. Zur Freude von<br />
NSK hat Dr. Satoru Arai, Chefingenieur<br />
im NSK-Entwicklungszentrum<br />
für Werkzeugmaschinentechnologie,<br />
den „Manufacturing<br />
& Machine Tool Award for Technical Achievement“<br />
von der Japanischen Gesellschaft der Maschinenbauingenieure<br />
(JSME) erhalten. <strong>Der</strong> Award geht an Ingenieure, die einen<br />
herausragenden Beitrag zur Weiterentwicklung von Fertigungsanlagen<br />
und Werkzeugmaschinen geleistet haben.<br />
Bereits zum 22. Mal wurde NSK zudem in den „Dow Jones<br />
Sustainability Asia Pacific Index“ (DJSI Asia Pacific Index)<br />
aufgenommen. Dieser ESG-orientierte Index notiert Unternehmen<br />
aus dem asiatisch-pazifischen Raum, die eine<br />
besondere Nachhaltigkeitsleistung erbringen. Die dritte<br />
Auszeichnung nimmt das Personal in den Blick und honoriert<br />
die Bemühungen von NSK um Diversität und Integration.<br />
Beim Pride Index 2023 – einer Bewertung von LGBTQ-Initiativen,<br />
die von der japanischen Organisation „work with pride“<br />
vorgenommen wird – hat NSK zum dritten Mal in Folge<br />
eine Gold-Auszeichnung erhalten.<br />
www.nskeurope.de<br />
PARTNERSCHAFT MIT ABB<br />
RS hat sein Angebot an Produkten von ABB auf dem d<br />
eutschen Markt erweitert. <strong>Der</strong> Distributor nimmt zahlreiche<br />
Produkte der Marken ABB Stotz-Kontakt, Busch-Jaeger<br />
Elektro, ABB Motion und ABB Thomas&Betts in sein<br />
Lieferprogramm auf. Die RS Group und ABB kooperieren<br />
seit mehreren Jahrzehnten in ganz Europa. Grundlage<br />
war hauptsächlich eine starke lokale Beziehung, die seit<br />
vielen Jahren in Großbritannien besteht. In den vergangenen<br />
Jahren haben die RS Group und ABB lokale Handelsbeziehungen<br />
in Frankreich und nun auch in Deutschland<br />
aufgebaut, um ihr<br />
lokales und<br />
europaweites<br />
Engagement in der<br />
gesamten Region<br />
weiter zu stärken.<br />
Im Zuge dessen hat<br />
die RS Group ihr<br />
Portfolio erweitert<br />
und verfügt über 15.000 ABB-Produkte, die europaweit<br />
erhältlich sind. Mit Komponenten von ABB Stotz-Kontakt<br />
erschließt sich der Distributor ein Sortiment von Smart<br />
Building-, Smart Power- und Smart Industry-Produkten.<br />
Um das Thema Smart Building geht es auch bei den<br />
Produkten von Busch-Jaeger Elektro. ABB Motion Drive<br />
Products bietet Frequenzumrichter, Motoren und Kleinsteuerungen.<br />
Produkte für die Elektroinstallation bietet<br />
ABB Thomas&Betts.<br />
Bild: AA – stock.adobe.com<br />
www.rs-online.com<br />
MOTEK/BONDEXPO <strong>2024</strong>: ZUKUNFTSFÄHIGE AUTOMATISIERUNG<br />
Innovative Lösungen und Systeme helfen Fertigungsunternehmen dabei,<br />
Automatisierungstechnik schnell und unkompliziert einzusetzen. Nur so können<br />
Anwender nachhaltig profitieren. Die 42. Motek, internationale Fachmesse<br />
für Produktions- und Montageautomatisierung, findet zusammen mit der<br />
17. Bondexpo, internationale Fachmesse für Klebtechnologie, vom 8. bis 11.<br />
Oktober <strong>2024</strong> in Stuttgart statt. Die Aussteller geben Fertigungsunternehmen<br />
Lösungen an die Hand, um die Herausforderungen der industriellen Praxis<br />
bewältigen zu können. Das Messe-Duo behandelt die komplette Prozesskette<br />
für die wirtschaftliche Produktions- und Montage-Automatisierung. Es spricht die Zielgruppe der Fertigungsunternehmen aller<br />
Branchen an. Das Themenspektrum umfasst hauptsächlich vier Schwerpunkte: vernetzte, smarte Produktionskomponenten,<br />
Montageassistenz-Systeme, Lösungen für eine einfache Implementierbarkeit und Inbetriebnahme sowie Objekterkennung<br />
und Bildverarbeitung.<br />
www.motek-messe.de<br />
Bremsentechnologie 4.0<br />
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Bremsen-Monitoring von Schaltzustand,<br />
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ZIEHL-ABEGG VERZEICHNET REKORDJAHR<br />
Ziehl-Abegg hat das Geschäftsjahr 2023 als das erfolgreichste seiner Firmengeschichte<br />
abgeschlossen. Das Unternehmen verzeichnet einen Umsatzzuwachs<br />
um 9,5 Prozent auf 955 Millionen Euro und tätigte die größte Einzelinvestition in<br />
der Unternehmensgeschichte. Ein Highlight des Jahres war der Spatenstich für ein<br />
neues Werk in den USA, eine Investition von 100 Millionen Euro, um das Wachstum<br />
auf den amerikanischen Märkten zu unterstützen. Parallel dazu hat Ziehl-Abegg<br />
einen Werksneubau in Vietnam gestartet und eine neue Produktion in Polen in<br />
Betrieb genommen. Im aktuellen Jahr baut das Unternehmen eine Produktion in<br />
Indien auf. Am Standort Deutschland hat Ziehl-Abegg mehr als 30 Mio. Euro in einen<br />
verbesserten Maschinenpark und Automatisierungstechnik investiert. Angesichts<br />
des steilen Wachstums passt Ziehl-Abegg seine internen Strukturen an: Die Neuorganisation<br />
sieht unter anderem eine Aufteilung in vier geografische Bereiche vor:<br />
Europa Mitte, EMEA, APAC und Amerikas. Diese Anpassung spiegelt die regionale und globalisierte Kundenwelt sowie das schnelle<br />
Wachstum der Auslandsmärkte wider. Zudem verfolgt das Unternehmen mit der Strategie ZA2030 seine ambitionierten Ziele<br />
weiter: Emissionsneutralität, nachhaltige Produkte sowie vollständige Transparenz über die Umweltauswirkungen.<br />
www.ziehl-abegg.com<br />
NEUES MITGLIED<br />
DER ODCA<br />
Die Michael Koch GmbH stellt<br />
aktive Gleichstrom-Energiemanagementsysteme<br />
und<br />
sichere Bremswiderstände<br />
her. Nun ist sie Teil der<br />
Arbeitsgemeinschaft Open<br />
Direct Current Alliance<br />
(ODCA) des ZVEI. Die ODCA<br />
wurde 2022 als Fortsetzung<br />
des Forschungsprojektes<br />
DC-Industrie2 gegründet. Mit<br />
seinem Produktportfolio und<br />
langjähriger Erfahrung in der<br />
elektrischen Antriebstechnik<br />
passt das Unternehmen sehr<br />
gut zu den 58 Partnern der<br />
Alliance aus Industrie, Bildung<br />
und Forschung. Schon heute<br />
ermöglichen die Systeme von<br />
Koch dem Nutzer, die Energieeffizienz<br />
durch Rekuperation<br />
der Bremsenergie zu steigern,<br />
Schwankungen der Versorgungsenergie<br />
auszugleichen<br />
oder die Anlage bei Stromausfall<br />
in einen sicheren und<br />
definierten Stillstand zu fahren.<br />
Die gezielte Unterstützung der<br />
Antriebsleistung erhöht<br />
Dynamik und Produktivität.<br />
Die Reduktion beziehungsweise<br />
das Abfangen von<br />
Netzlastspitzen ermöglichen<br />
eine ressourcenschonende<br />
und passend dimensionierte<br />
Anschlussleistung.<br />
www.bremsenergie.de<br />
1,7 Millionen Stunden<br />
Wartungszeit ...<br />
Wofür?<br />
Für Rolltreppen<br />
In Deutschland fallen bei Rolltreppen jedes Jahr 1,7 Millionen Stunden Wartungszeit an, um die<br />
Lagerbuchsen in den Rollenketten nachzuschmieren, die die Stufen bewegen.<br />
(Manufacturing Technology Institute MTI und Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen,<br />
„Ökologiebewertung des Einsatzes von Kunststoffgleitlagern“, Aachen 2023)<br />
Tel. 02203-9649-145 info@igus.net<br />
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www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 11
HANNOVER MESSE <strong>2024</strong><br />
KI AUF DER HANNOVER MESSE<br />
SCHLÜSSEL ZUR MIT<br />
MIT KI ZUR WETTBEWERBSFÄHIGEN<br />
UND NACHHALTIGEN INDUSTRIE<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
Innovative Technologien sind entscheidend, um Herausforderungen wie die Stärkung<br />
der Wettbewerbsfähigkeit, der Schutz des Klimas und die Förderung des Wohlstands<br />
zu bewältigen. Unternehmen müssen überlegen, wie sie Automatisierung, KI,<br />
erneuerbare Energien und Wasserstoff effizient nutzen können. Gleichzeitig müssen<br />
Maßnahmen ergriffen werden, um der drohenden Deindustrialisierung Europas<br />
entgegenzuwirken. Wie das gelingt, erfahren Sie auf der Hannover Messe <strong>2024</strong>.<br />
Vom 22. bis 26. April <strong>2024</strong> werden in Hannover Technologien<br />
und Lösungen präsentiert, die die Industrie befähigen,<br />
wettbewerbsfähig und nachhaltig zu produzieren.<br />
Auf der Messe dreht sich alles um die intelligente<br />
und CO 2<br />
-neutrale Produktion, KI, Wasserstoff und sektorübergreifende<br />
Energie-Lösungen. „Insbesondere für europäische<br />
Firmen wird die Hannover Messe so zum Bollwerk gegen die<br />
drohende Deindustrialisierung Europas“, sagt Dr. Jochen Köckler,<br />
Vorstandsvorsitzender der Deutschen Messe AG. „Unsere Aussteller<br />
werden zeigen, dass eine wettbewerbsfähige Industrieproduktion<br />
in Europa möglich ist. Voraussetzung ist jedoch ein<br />
regulatorischer Rahmen, der Innovation und Unternehmertum<br />
fördert.“<br />
Die Lösung liegt im Zusammenspiel von Automatisierung, Digitalisierung<br />
und Elektrifizierung, einer breiten branchen- und<br />
länderübergreifenden Zusammenarbeit sowie einem klaren politischen<br />
Kurs. Köckler: „Mit dem Leitthema ‚Energizing a Sustainable<br />
Industry‘, 4.000 Ausstellern, hochkarätigen Vertretern aus<br />
Politik und Wirtschaft und dem Partnerland Norwegen ist die<br />
Hannover Messe <strong>2024</strong> hierfür die ideale Plattform.“<br />
12 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
XXX<br />
KÜNSTLICHE INTELLIGENZ: DIE NÄCHSTE STUFE<br />
DER INDUSTRIELLEN DIGITALISIERUNG<br />
Die Hannover Messe ist seit mehr als einer Dekade die wichtigste Messe für die<br />
Digitalisierung der Industrie. Mit künstlicher Intelligenz folgt nun das nächste<br />
Level der industriellen Digitalisierung. Sie revolutioniert die Industrie, indem sie<br />
Prozesse effizienter macht und neue Wertschöpfung ermöglicht. Durch den Einsatz<br />
von KI können Unternehmen Entwicklungszeiten verkürzen sowie Ressourcen<br />
und Energie einsparen.<br />
„Die Geschwindigkeit, mit der KI-Lösungen ihren Weg in die Industrie finden,<br />
ist atemberaubend. Unternehmen müssen jetzt investieren und vor allem ihre<br />
Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter an die Chancen von KI heranführen, sonst<br />
werden sie vom Wettbewerb abgehängt“, betont Köckler. „KI ist der Schlüssel zur<br />
wettbewerbsfähigen und nachhaltigen Industrie.“<br />
Auf der Hannover Messe sind konkrete Anwendungen zu sehen: Roboter, die<br />
sich per Sprache steuern lassen, Maschinen, die Fehler automatisch erkennen,<br />
oder Systeme, die durch vorausschauende Wartung Ausfallzeiten reduzieren.<br />
Köckler: „Generative KI wird in naher Zukunft in der Lage sein, Maschinen zu entwerfen.<br />
Dies wird dazu führen, dass sich das Berufsbild des Ingenieures grundlegend<br />
verändern wird. Auch dies gilt es auf der Hannover Messe zu diskutieren.“<br />
WANN KOMMT DIE WASSERSTOFFWIRTSCHAFT?<br />
Mit der zunehmenden Nutzung volatiler erneuerbarer Energiequellen rückt Wasserstoff<br />
als der geeignete Energieträger für eine emissionsfreie Wirtschaft immer<br />
stärker in den Fokus. In Hannover präsentieren rund 500 Aussteller aus der Wasserstoff-<br />
und Brennstoffzellenbranche ihre Lösungen. Damit ist die Hannover<br />
Messe die weltweit größte und wichtigste Messe zum Thema Wasserstoff.<br />
Köckler: „Wasserstoff bietet enorme Chancen als der grüne Energieträger. Die<br />
aktuelle Geschwindigkeit bei der Implementierung und Skalierung ist jedoch unzureichend.“<br />
<strong>Der</strong> Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft erfordert jetzt mutige politische<br />
Entscheidungen im regulatorischen Bereich, intensive Forschung und Entwicklung<br />
für eine zügige Implementierung sowie den Aufbau der notwendigen<br />
Infrastruktur für die Skalierung. Nur so können sich tragfähige Geschäftsmodelle<br />
etablieren. „Auf der Hannover Messe zeigen wir, was technologisch machbar ist,<br />
und wir schaffen den Rahmen, in dem Politik und Industrie über einen konkreten<br />
Fahrplan hin zu einer funktionierenden Wasserstoffwirtschaft diskutieren und<br />
hoffentlich entscheiden können“, so Köckler.<br />
PARTNERLAND NORWEGEN<br />
Norwegen nutzt die Weltbühne Hannover Messe, um sich unter anderem als<br />
innovativer und zuverlässiger Energiepartner zu präsentieren. Das Motto des Partnerlandes<br />
lautet „Norway <strong>2024</strong>: Pioneering the Green Industrial Transition“. Damit<br />
unterstreicht Norwegen seinen Anspruch, eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung<br />
von Lösungen im Bereich der erneuerbaren Energien, der CO 2<br />
-neutralen Produktion,<br />
Carbon Capture und der Digitalisierung der Industrie einzunehmen.<br />
Auf der Konferenz „Renewable Dialogue – North Sea Energy Hub“ am 23. April<br />
diskutieren Politiker und Experten aus Norwegen und Deutschland über die Energiewende<br />
mit Fokus auf politische Rahmenbedingungen sowie technologische<br />
Entwicklungen und Anwendungen. „In Europa ist Norwegen ein Kraftzentrum<br />
für Energie und Digitalisierung. Und passt damit perfekt zur Hannover Messe“,<br />
so Köckler.<br />
EUROPÄISCHE UNION: STARKES WIRTSCHAFTSBÜNDNIS<br />
Zwei Monate vor den Wahlen in Europa präsentiert sich die Europäische Union<br />
auf der Hannover Messe als starkes Wirtschaftsbündnis. Ursula von der Leyen,<br />
Präsidentin der Europäischen Kommission, eröffnet das Programm mit einer<br />
Rede bei der Eröffnungsfeier am 21. April. Zum EU-Programm während der Messe<br />
zählt die Konferenz „Investing in European Industry“ am 22. April, auf der<br />
Industrievertreter mit EU-Politiker über Themen wie beispielsweise den Green<br />
Deal diskutieren können.<br />
Bild: Deutsche Messe<br />
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AKTUELLES<br />
EIN SPRUNG FÜR KONSTRUKTEURE<br />
UND HERSTELLER<br />
Die EU-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG hat über viele Jahre hinweg die Konstruktion<br />
von Maschinen und Anlagen in Europa maßgeblich beeinflusst. Mit der Einführung der<br />
neuen Maschinenverordnung (EU) 2023/1230 und deren Inkrafttreten zum 20.01.2027,<br />
eröffnen sich nun sowohl Herausforderungen als auch Möglichkeiten im Bereich<br />
Risikobeurteilung, CE-Kennzeichnung wie auch CE-Management.<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
Die neue Maschinenverordnung (EU) 2023/1230 (MVO),<br />
zielt darauf ab, Sicherheitsstandards für Maschinen und<br />
Anlagen zu setzen und die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen<br />
Industrie zu stärken. Sie markiert keine bloße<br />
Aktualisierung, sondern eine umfassende Neuausrichtung<br />
der Maschinensicherheit und Konformitätsbewertung. Für <strong>Konstrukteur</strong>e<br />
stellt der Übergang eine bedeutende Veränderung dar.<br />
Mit einer strukturierten Herangehensweise kann dieser Prozess<br />
erfolgreich und zielführend bewältigt werden.<br />
BESTANDSAUFNAHME UND CHANCEN<br />
Ein erster Schritt besteht darin, sich mit den neuen Anforderungen<br />
und Bestimmungen der MVO vertraut zu machen. Dies erfordert<br />
eine gründliche Analyse der Verordnungstexte sowie eine<br />
Bewertung der Auswirkungen auf bestehende Konstruktionsprozesse<br />
und -praktiken. Besonders bei vernetzten Maschinen ist eine<br />
Vorbereitung auf zusätzliche Anforderungen aus anderen<br />
Rechtsbereichen wie dem Cyber Resilience Act und der Funkgeräterichtlinie<br />
erforderlich. Des Weiteren gilt es herauszufinden,<br />
wie im Unternehmen generell mit dem Thema Risikobeurteilung<br />
und CE-Kennzeichnung umgegangen wird. Ist bis dato noch immer<br />
Word und Excel das Tool der Wahl, wie effektiv arbeiten unterschiedliche<br />
Abteilungen zusammen, wie verhält sich die Kos-<br />
Johannes Windeler-Frick, Geschäftsführer IBF Solutions GmbH,<br />
Daniel Magnus, Business Development Manager IBF Solutions GmbH<br />
teneffizienz der Product Compliance, wie sieht das Lieferantenmanagement<br />
aus, sind Produkthaftungsrisiken aktiv gesteuert<br />
und wie verhält es sich mit den Produktbeobachtungspflichten<br />
beziehungsweise dem Rückrufmanagement? Hersteller, die ihre<br />
Prozesse nach der aktuellen Maschinenrichtlinie 2006/42/EG gut<br />
organisiert haben, sind ebenfalls gut für die neuen Anforderungen<br />
gewappnet. Sie können diese Gelegenheit nutzen, um Prozesse,<br />
die gemäß der MVO ohnehin angegangen werden müssen,<br />
effizienter zu gestalten und zu digitalisieren.<br />
PLANEN, UMSETZEN UND OPTIMIEREN<br />
Zu Beginn steht die Planung des anstehenden Umstiegs im Fokus.<br />
Während Anlagenbauer bereits den bevorstehenden Stichtag zum<br />
20.01.2027 im Blick haben müssen, haben Maschinenbauer dank<br />
kürzerer Projektlaufzeiten eventuell noch mehr Flexibilität. Frühzeitige<br />
Planung und Organisation versprechen klare Vorteile in<br />
der späteren Umsetzung. Alte Strukturen sollten hinterfragt werden.<br />
Beispielsweise sind bei der Abnahme von Zukaufteilen mitunter<br />
Personen aus Konstruktionsabteilungen eingebunden. Je<br />
nach Ausgestaltung der Abnahmeprozesse in Einkaufsabteilungen<br />
fehlt aber nur sehr wenig, damit hier autonom und effizient<br />
gewisse Prüfungen erledigt werden können. Entsprechend des<br />
3-Phasen-Modells von Kurt Lewin erfordert eine solche Prozessänderung<br />
zwingend die „Auftauen“-Phase. Dies heißt: Es muss –<br />
um beim obigen Beispiel zu bleiben – in der Einkaufsabteilung<br />
auf die Vorteile hingewiesen werden, die eine Prozessänderung<br />
mit sich bringt, zum Beispiel durch einen abteilungsübergreifenden<br />
Workshop, bei dem ermittelt wird, wo in den Product-Com-<br />
14 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
01 3-Phasen-Model nach Kurt Lewin: In der Auftauen-Phase<br />
wird der Status quo infrage gestellt und destabilisiert<br />
02 Seit knapp 30 Jahren entwickelt IBF leistungsstarke<br />
Softwarelösungen sowie Seminar- und Schulungsangebote zur<br />
CE-Kennzeichnung und Risikobeurteilung: Johannes Windeler-Frick<br />
& Christian Frick, Geschäftsführer der IBF Solutions GmbH (v. l.)<br />
01<br />
02<br />
AKTUELLES<br />
pliance Prozessen Ineffizienzen schlummern und wie diese behoben<br />
werden können. Die Erkenntnisse können fortführend geschult<br />
und neue Prozesse und Standards eingeführt werden.<br />
Durch das geplante und strukturierte Vorgehen (Auftauen -> Bewegen<br />
-> Einfrieren), werden alle relevanten Abteilungen mit abgeholt<br />
und es entsteht am Ende eine höhere (Prozess-) Effektivität.<br />
Da Prozesse und Strukturen im Zuge der neuen MVO so oder so<br />
betrachtet werden müssen, bietet sich dies als Chance einer strukturierten<br />
Aufarbeitung alter, eingefahrener Prozesse an. Wichtig<br />
dabei ist, dass sich vor allem das Management dazu „committet“<br />
und diese Aufbruchsstimmung aktiv und positiv vorlebt und dadurch<br />
das gesamte Team motiviert. Damit können früh Gerüchte<br />
wie zum Beispiel „Jetzt wollen die uns im Einkauf Ihre CE-Pflichten<br />
aufdrängen“ zerstreut werden und in positive Ansätze wie<br />
„Jetzt wissen wir exakt, worauf wir achten müssen und können<br />
schneller und autonomer arbeiten“ umgewandelt werden.<br />
INHALTLICHE ÄNDERUNGEN<br />
VS. AKTUELLE PROZESSE<br />
Eine detaillierte Betrachtung der Maschinenverordnung zeigt<br />
nicht nur Änderungen in der Terminologie und der Reihenfolge<br />
von Artikeln und Anhängen, sondern auch neue Inhalte im Vergleich<br />
zur Maschinenrichtlinie. So sind in der neuen MVO beispielsweise<br />
digitale Betriebsanleitungen möglich. Aber Vorsicht:<br />
Hiermit gehen auch Pflichten hinsichtlich der Online-Verfügbarkeit<br />
für den Hersteller einher. So muss dieser sicherstellen, dass<br />
die Betriebsanleitungen für mindestens zehn Jahre verfügbar<br />
sind. Eine Pflicht, derer man sich entledigt, wird die Anleitung<br />
weiterhin in Papierform mitgeliefert. Bei der Online-Variante,<br />
muss geprüft werden, wie die aktuelle Zusammenarbeit zwischen<br />
technischer Redaktion, IT und Marketing aussieht, damit<br />
zum Beispiel auch nach einem Website-Relaunch sichergestellt<br />
ist, dass das Unternehmen den Verfügbarkeitsanforderungen<br />
KONSTRUKTEURE SOLLTEN<br />
SCHULUNGEN ERHALTEN, UM<br />
IHR WISSEN ZU VERTIEFEN<br />
gerecht wird. Auch werden Nachmarktpflichten explizit erwähnt.<br />
Hersteller müssen sofort Korrekturmaßnahmen ergreifen, um<br />
Konformität mit der Verordnung herzustellen, Behörden zu informieren,<br />
oder falls nötig das Produkt vom Markt zu nehmen. Hier<br />
sollten Hersteller ihre Prozesse in Bezug auf eine proaktive Marktbeobachtung<br />
und ein effektives Rückrufmanagement prüfen.<br />
DEN ÜBERGANG BESTMÖGLICH VORBEREITEN<br />
Natürlich ist es hilfreich – um den Umstieg auf die neue MVO effektiv<br />
zu gestalten – Experten hinzuzuziehen und Schulungen für<br />
das Konstruktionsteam anzubieten. Externe Berater mit Erfahrung<br />
in der Maschinensicherheit und der neuen Maschinenverordnung<br />
können wertvolle Einblicke und Unterstützung bieten,<br />
um sicherzustellen, dass alle neuen Anforderungen ordnungsgemäß<br />
umgesetzt und Prozesse ganzheitlich betrachtet werden.<br />
Darüber hinaus sollten <strong>Konstrukteur</strong>e Schulungen erhalten, um<br />
ihr Wissen zu vertiefen und ihre Fähigkeiten im Umgang mit den<br />
neuen Anforderungen zu verbessern. Kosten die hierfür anfallen,<br />
amortisieren sich über maßgebliche Optimierungen der Prozesseffizienz.<br />
Dies gilt auch insbesondere für die Unterstützung<br />
durch professionelle CE-Software.<br />
INTEGRATION VON NEUEN<br />
TECHNOLOGIEN UND TOOLS<br />
Die Integration neuer Technologien und Tools erleichtert den<br />
Umstieg auf die neue Maschinenverordnung erheblich. Softwarelösungen,<br />
wie z. B. die CE-Software „Safexpert“ von IBF Solutions,<br />
die speziell für die CE-Kennzeichnung und Risikobewertung<br />
entwickelt wurden, rationalisieren den Prozess und vereinfachen<br />
die Einhaltung der neuen Vorschriften und Normen. Diese<br />
Tools bieten professionelle Funktionen für die Risikobeurteilung,<br />
Dokumentenverwaltung und Compliance-Überwachung, die<br />
<strong>Konstrukteur</strong>en dabei helfen, den Überblick zu behalten und effizienter<br />
zu arbeiten. Jetzt ist die Zeit, Prozesse zu digitalisieren und<br />
„etablierte“ Methoden wie Word und Excel durch zeitgemäße Lösungen<br />
zu ersetzen. Dies hilft insbesondere, Risiken wie veraltete<br />
Dokumente, isoliertes Fachwissen und den Verlust von Wissen<br />
durch das Ausscheiden von Experten zu minimieren. Ein zentrales<br />
Softwaretool bietet zudem die Möglichkeit im Team – zeitgleich<br />
und standortübergreifend – an Projekten zu arbeiten.<br />
<strong>Der</strong> Umstieg von der Maschinenrichtlinie auf die neue Maschinenverordnung<br />
bringt zweifellos Herausforderungen mit sich,<br />
bietet aber zahlreiche Gelegenheiten für Prozessoptimierungen.<br />
Durch eine gezielte Vorbereitung, die Einbindung von Expertenwissen<br />
und der Nutzung von Softwaretools für eine effiziente CE-<br />
Kennzeichnung/Risikobeurteilung ist jetzt der optimale Zeitpunkt<br />
gekommen, um Prozesse ganzheitliche zu digitalisieren.<br />
Die neue Maschinenverordnung kann somit eine Door-Opener<br />
für eine Effizienz-Steigerung sein und Hersteller, die bisher im<br />
Bereich der Maschinenrichtlinie gut aufgestellt waren, werden<br />
den Übergang auf die Maschinenverordnung erfolgreich bewältigen<br />
und ihr Potenzial und die Möglichkeiten voll ausschöpfen.<br />
Bilder: Aufmacher Bastian Weltjen – stock.adobe.com; sonstige IBF<br />
www.ibf-solutions.com<br />
www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 15
ANTRIEBSTECHNIK<br />
UNDER CONTROL<br />
Die Integration von Sensortechnik verwandelt Kupplungen von passiven zu aktiven<br />
Komponenten innerhalb des Antriebsstrangs. Durch die direkte Erfassung von Daten<br />
wie Drehmoment, Drehzahl, Beschleunigung und sogar axialen sowie radialen Kräften<br />
direkt an der Quelle, ermöglichen diese smarten Kupplungen eine hohe Kontrolle und<br />
Einsicht in den Zustand und die Performance von Maschinen.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Durch die Integration von Sensortechnik in eine Kupplung<br />
ist der Antriebsstrang nicht nur ein Kraftübertragungselement,<br />
sondern wird zum intelligenten System, das<br />
präzise Informationen liefert. Dieser Ansatz verschiebt<br />
den Fokus von der bloßen Funktionalität hin zur Optimierung<br />
und prädiktiven Instandhaltung. Die dadurch gewonnenen Daten<br />
sind von unschätzbarem Wert für Ingenieure und <strong>Konstrukteur</strong>e,<br />
die nun in der Lage sind, die Leistung ihrer Systeme zu überwachen,<br />
vorausschauend zu warten und somit Ausfallzeiten zu minimieren<br />
sowie die Effizienz zu maximieren.<br />
Die Herausforderung, die es zu meistern galt, war in der Theorie<br />
nicht trivial: Eine Sensorik so in die Kupplung zu integrieren,<br />
dass deren mechanische Eigenschaften unverändert bleiben,<br />
während sie gleichzeitig zuverlässig wertvolle Daten liefert. Die<br />
Entwicklerteams bei R+W Antriebselemente haben sich dieser<br />
Amelie Hornung, Marketing Specialist und Lukas Dominik,<br />
Technical Sales, R+W Antriebselemente GmbH, Wörth am Main<br />
Herausforderung angenommen und sie mit Erfolg gemeistert.<br />
Durch die Nutzung von Dehnmessstreifen und fortschrittlichen<br />
drahtlosen Kommunikationstechnologien haben sie eine Lösung<br />
geschaffen, die sowohl robust als auch präzise ist. Diese Technologie<br />
ermöglicht eine kontinuierliche Überwachung und Analyse<br />
des Antriebsstrangs ohne zusätzlichen Platzbedarf und minimiertem<br />
Montageaufwand.<br />
Neben Lamellenkupplungen, Gelenkwellen sowie Flanschen<br />
ist auch das Standardprodukt von R+W, die Balgkupplung, mit<br />
integrierter Sensorik verfügbar. Die iBK-Serie steht exemplarisch<br />
für diesen Fortschritt. <strong>Der</strong> Hauptunterschied zu den bisherigen<br />
Kupplungsmethoden ist die kompaktere Bauweise der iBK. Sie<br />
bietet alle Eigenschaften der Standardkupplung und fungiert<br />
gleichzeitig als kabellose Messeinheit.<br />
KONTINUIERLICHE BETRIEBSDATEN<br />
SIND GOLD WERT<br />
Die Sensortechnik liefert „Datengold“, indem sie kontinuierlich<br />
Betriebsdaten erfasst, die für die prädiktive Instandhaltung und<br />
16 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
ANTRIEBSTECHNIK<br />
01<br />
01 Die kompakte Balgkupplung<br />
mit integrierter Sensortechnik<br />
iBK bietet alle Eigenschaften der<br />
Standardkupplung und fungiert<br />
gleichzeitig als kabellose<br />
Messeinheit<br />
02<br />
02 Durch die Nutzung<br />
von Dehnmessstreifen und<br />
fortschrittlichen drahtlosen<br />
Kommunikationstechnologien hat<br />
das R+W-Entwicklerteam eine<br />
Lösung geschaffen, die sowohl<br />
robust als auch präzise ist<br />
die Optimierung von Produktionsprozessen unerlässlich sind.<br />
Die Fähigkeit, Zustandsdaten zu erfassen, ermöglicht es, Wartungs-<br />
und Instandhaltungsarbeiten proaktiv zu planen und potenzielle<br />
Ausfälle zu verhindern, bevor sie zu ungeplanten Stillstandszeiten<br />
führen.<br />
Dabei werden folgende Daten direkt an ein Gateway übermittelt:<br />
Drehmoment, Drehzahl, Beschleunigung und Temperatur.<br />
Optional auch noch Axial- oder Querkraft. Diese Informationen<br />
können dann in nachgelagerten Regelungs- oder Datenverarbeitungssystemen<br />
erfasst und verarbeitet werden, wobei auch eine<br />
KUPPLUNGEN MIT INTEGRIERTER<br />
SENSORIK ERMÖGLICHEN<br />
EINSICHT IN DIE PERFORMANCE<br />
DER MASCHINE<br />
direkte Anbindung an Cloud-Lösungen über LTE-Messverstärker<br />
möglich ist. Eine von R+W eigens entwickelte App ermöglicht zudem<br />
die Darstellung und Speicherung der Daten auf mobilen<br />
Endgeräten, was eine sofortige Analyse und Reaktion auf Betriebsbedingungen<br />
direkt vor Ort ermöglicht.<br />
AUTONOM UND PLATZSPAREND<br />
Die Energieversorgung der Sensorik in den Kupplungen kann<br />
über verschiedene Methoden erfolgen, wie wiederaufladbare Akkus,<br />
Induktion oder sogar Energy Harvesting. Diese Flexibilität<br />
stellt sicher, dass die Kupplungen in einer Vielzahl von Anwendungsszenarien<br />
eingesetzt werden können, von leicht zugänglichen<br />
bis hin zu schwer erreichbaren Einbausituationen. Zum einen<br />
ermöglicht die direkte Integration der Sensorik in die Kupplung<br />
eine kompakte und platzsparende Bauweise. Zum anderen<br />
minimiert sie den Integrationsaufwand und die Anschaffungskosten,<br />
da weder zusätzlicher Bauraum noch Hilfskonstruktionen<br />
erforderlich sind. Durch die kabellose Anbindung und die<br />
Kompatibilität mit vorhandenen Komponenten ist eine nahtlose<br />
Integration in bestehende Systeme möglich.<br />
BESTEHENDE ANLAGEN<br />
ZUKUNFTSFÄHIG MACHEN<br />
Ein wesentlicher Aspekt der Sensortechnik von R+W ist ihre Eignung<br />
für das Retrofitting älterer Maschinen. Dieser Ansatz ermöglicht<br />
es Unternehmen, bestehende Anlagen zu modernisieren<br />
und sie für vernetzte Produktionsumgebungen fit zu machen.<br />
Durch das Nachrüsten von integrierter Sensortechnik in traditionelle<br />
Maschinen lassen sich diese in das IIoT einbinden, was ihre<br />
Effizienz, Verfügbarkeit und Leistung verbessern.<br />
WETTBEWERBSVORTEILE NUTZEN<br />
Die Implementierung von Sensortechnik ist mehr als eine technologische<br />
Innovation; sie ist ein strategischer Schritt für Unternehmen,<br />
die ihre Produktionsanlagen zukunftssicher machen<br />
und einen Wettbewerbsvorteil in der Industrie 4.0 erlangen wollen.<br />
Mit integrierter Sensorik in Kupplungen bietet R+W nicht<br />
nur ein Produkt, sondern eine ganzheitliche Lösung, die Unternehmen<br />
dabei unterstützt, die Herausforderungen der digitalen<br />
Transformation zu meistern und ihre Produktionseffizienz auf<br />
ein neues Niveau zu heben.<br />
Bilder: Aufmacher NicoElNino – stock.adobe.com, sonstige R+W<br />
www.rw-kupplungen.de<br />
www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 17
ANTRIEBSTECHNIK<br />
ENERGIESPARPOTENZIALE<br />
BEI MOTOREN<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
ABB und das europäische Laboratorium für Teilchenphysik Cern<br />
haben durch eine strategische Forschungspartnerschaft mit Fokus<br />
auf den Kühlungs- und Lüftungssystemen des Genfer Forschungszentrums<br />
erhebliches Energiesparpotenzial ermittelt. Die Studie umfasste<br />
Energieeffizienz-Audits, mit deren Hilfe für 800 Motoren ein Energiesparpotenzial<br />
von 17,4 Prozent identifiziert wurde.<br />
Die zwischen 2022 und 2023 durchgeführte Forschung<br />
geht auf eine Vereinbarung zwischen ABB und dem<br />
Cern zurück. In deren Rahmen erstellten die Partner<br />
einen Plan, um den Stromverbrauch der Kühlungsund<br />
Lüftungssysteme der Einrichtung mithilfe datengestützter<br />
Energieeffizienz-Audits zu reduzieren. Dabei wurde eine po-<br />
Beate Höger, Senior Communication Manager,<br />
Motion Germany, ABB AG, Ladenburg<br />
tenzielle jährliche Energieersparnis von bis zu 31 Gigawattstunden<br />
(GWh) ermittelt. Mit der eingesparten Strommenge<br />
könnten mehr als 18.000 europäische Haushalte 1 versorgt und<br />
vier Kilotonnen CO 2<br />
-Emissionen 2 vermieden werden – das entspricht<br />
der Menge, die mehr als 420.000 Bäume 3 aufnehmen<br />
können.<br />
18 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
ANTRIEBSTECHNIK<br />
KÜHLUNGS- UND LÜFTUNGSDATEN<br />
ANALYSIEREN<br />
Energieeffizienz-Audits bewerten die Leistung und Effizienz von<br />
Motoren anhand ihrer Betriebsdaten. Sie helfen Großeinrichtungen<br />
wie dem Cern, in ihrer Motorflotte die größten Energiesparmöglichkeiten<br />
zu ermitteln. Experten des Cern und von<br />
ABB prüften ein breites Spektrum von Motordaten verschiedener<br />
Kühlungs- und Lüftungsanwendungen. Sie kombinierten<br />
Daten aus mehreren Quellen, darunter digital vernetzte Motoren,<br />
das Scada-System des Cern und direkt von Pumpen, Rohrleitungen<br />
und Messtechnik erfasste Daten. Die Experten analysierten<br />
auch die Effizienz des Gesamtsystems, um die Motoren<br />
zu ermitteln, bei denen sich eine Verbesserung der Energieeffizienz<br />
am meisten rechnet.<br />
„Wir sind stolz, mit dem Cern zusammenzuarbeiten und dabei<br />
zu unterstützen, die physikalische Forschung mit einem geringen<br />
CO 2<br />
-Fußabdruck durchzuführen. Dafür helfen wir dem<br />
Cern, seine Kühlungs- und Lüftungssysteme effizienter zu<br />
betreiben“, sagte Erich Labuda, Leiter der Division Services bei<br />
ABB Motion. „Dieses Forschungsprojekt ist ein weiterer Schritt<br />
auf dem Weg des Cern zu mehr Energieeffizienz. Unsere Zusammenarbeit<br />
mit einer Einrichtung wie dieser, die über einen großen<br />
Bestand an Motoren verfügt, liefert ein gutes Beispiel dafür,<br />
wie wir durch die Verbesserung der Energieeffizienz einen<br />
bedeutenden Beitrag zu einer kohlenstoffarmen Gesellschaft<br />
leisten können.“<br />
GEMEINSAME FORSCHUNG MIT ERFOLG<br />
Giovanni Anelli, Head of the Knowledge Transfer Group am Cern,<br />
erklärte: „Wir haben die Kooperation mit ABB ins Leben gerufen,<br />
um die Kühlungs- und Lüftungsinfrastruktur des Laboratoriums<br />
zu optimieren und so den Energieverbrauch zu senken. Das entspricht<br />
der Verpflichtung des Cern, seinen ökologischen Fußabdruck<br />
zu verringern und die Ergebnisse öffentlich zu machen,<br />
um den Nutzen für die Gesellschaft zu maximieren. Die Kooperation<br />
liefert ein gutes Beispiel für eine Zusammenarbeit, bei der<br />
jede Seite ihren Beitrag leistet. Das Cern bringt seine umfassende<br />
Infrastruktur ein, ABB ihre Technologie und Servicekompetenz.<br />
DER WEG ZU EINER ENERGIE-<br />
EFFIZIENTEN ZUKUNFT AM CERN<br />
ABB und das Europäische Laboratorium für Teilchenphysik<br />
(Cern) haben im Rahmen einer strategischen<br />
Forschungspartnerschaft, ein erhebliches Energieeinsparungspotenzial<br />
ermittelt. Mehr über die<br />
Herausforderungen und das Ergebnis schildern die<br />
Experten in einem Video:<br />
Kühlungs- und Lüftungssysteme sind<br />
ein idealer Ansatzpunkt für Effizienzmaßnahmen.<br />
Diese Anlagen sind<br />
oft überdimensioniert und darauf<br />
ausgelegt, bei Maximallast weit über<br />
Durchschnittswerten zu arbeiten. Im<br />
Cern haben wir tatsächlich einen<br />
Pumpenmotor mit einem Energiesparpotenzial<br />
von 64 Prozent identifiziert.<br />
Wichtig ist auch, nicht nur die Motoreffizienz,<br />
sondern das Gesamtsystem<br />
zu bewerten, einschließlich Lüftern,<br />
Kondensatoren und Kühltürmen. Dieser<br />
ganzheitliche Ansatz unterstützt die<br />
Verbesserung der allgemeinen Energieeffizienz<br />
und Zuverlässigkeit des Cern.<br />
ERICH LABUDA,<br />
Leiter der Division Services bei ABB Motion<br />
Wir freuen uns sehr über das Endresultat des Forschungsprojekts,<br />
da wir unser Ziel, mögliche Effizienzverbesserungen von 10 bis<br />
15 Prozent zu identifizieren, sogar übertreffen konnten.“<br />
Im nächsten Schritt wird das Cern einen Plan erstellen, um die<br />
ersten Motoren auf die im Rahmen des Energieeffizienz-Audits<br />
empfohlenen Lösungen aufzurüsten: Synchronreluktanzmotoren<br />
der Effizienzklasse IE5, die mit Frequenzumrichtern betrieben<br />
werden. Diese Motoren werden zudem digital vernetzt sein,<br />
was den Einsatz von Condition Monitoring-Lösungen ermöglicht.<br />
So können Zustand und Leistung der Motoren präzise überwacht<br />
werden, um maximale Verfügbarkeit zu gewährleisten.<br />
1<br />
EU-Durchschnitt (ca. 1.670 KWh/Jahr)<br />
Video<br />
bit.ly/ABB_CERN<br />
2<br />
Electricity Maps | Live 24/7 CO₂-Emissionen aus Stromverbrauch<br />
3<br />
Wie viel CO 2<br />
nimmt ein Baum auf? - Ein gepflanzter Baum<br />
Bilder: Aufmacher Cern, sonstige ABB<br />
www.abb.com<br />
www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 19
ANTRIEBSTECHNIK<br />
PRÄZISION FÜR DÜNNE WÄNDE<br />
01<br />
02<br />
Ressourceneffizienz, Leichtbau und möglichst geringer<br />
CO 2<br />
-Footprint sind gute Gründe dafür, dass der Dünnwand-Spritzguss<br />
zurzeit stark gefragt ist. NSK hat speziell für diese Anwendung eine<br />
Baureihe von schwerlasttauglichen High-Speed-Kugelgewindetrieben<br />
entwickelt. Sie erweitern das Programm an Lineartechnik für die<br />
Antriebe von elektrischen Spritzgießmaschinen.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
<strong>Der</strong> frühzeitige Markterfolg von Kunststoffmaschinen mit<br />
vollelektrischem Antrieb in Japan hat seinen Grund<br />
nicht nur in technischen Fakten, insbesondere in der<br />
verbesserten Regelbarkeit der Antriebe, sondern auch in<br />
der Geologie, genauer gesagt in den wandernden tektonischen<br />
Platten, auf denen das Land gelegen ist. Deshalb ist Japan das<br />
erdbebenreichste Land der Erde. Wegen der daraus resultierenden<br />
Brandrisiken wurde frühzeitig der Ersatz von Maschinen mit<br />
hydraulischen Antrieben durch solche mit elektrischem Antrieb<br />
vorangetrieben.<br />
SCHWERLAST-KUGELGEWINDETRIEBE<br />
FÜR KUNSTSTOFFMASCHINEN<br />
Speziell für diese Anwendung entwickelt NSK seit rund dreißig<br />
Jahren Schwerlast- und High-Speed-Kugelgewindetriebe. Die Serie<br />
HTF, die inzwischen aus acht Baureihen besteht, entspricht<br />
Andreas Kropp Application Engineering Manager Precision,<br />
NSK Deutschland GmbH, Ratingen<br />
den besonderen Anforderungen an die Antriebe sowohl der<br />
Werkzeug-Schließeinheiten als auch der Plastifizier- beziehungsweise<br />
Einspritzeinheiten von Spritzgießmaschinen. Allen Baureihen<br />
gemeinsam sind unter anderem die besonders großen Kugeln.<br />
Die Laufbahngeometrie von Gewindespindel und Mutter sowie<br />
die spezifizierten Eigenschaften der verwendeten Werkstoffe<br />
wurden ebenso an den Anwendungsfall angepasst wie die Oberflächenbeschaffenheit<br />
aller im Eingriff befindlichen Bauteile.<br />
Warum die Kombination von Schwerlast und hoher Geschwindigkeit?<br />
Das Portfolio der einschlägigen Hersteller von vollelektrischen<br />
Maschinen wird immer leistungsstärker. Aktuell<br />
liegt das Maximum bei rund 2000 KN. Dementsprechend müssen<br />
die Linearantriebe für die Schließeinheiten immer höhere Lasten<br />
und Haltekräfte aufnehmen. Aber auch die Verfahrgeschwindigkeit<br />
ist ein entscheidender Parameter, weil sie die Zykluszeiten<br />
und damit die Produktivität der Maschine beeinflusst.<br />
NEUER STANDARD BEI HIGH-SPEED-<br />
KUGELGEWINDETRIEBEN<br />
Noch ist die Baureihe HTF-SRC der Standard bei Hochgeschwindigkeits-Kugelgewindetrieben<br />
für die Einspritzachsen von Kunst-<br />
20 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
01 Die Schwerlast-Kugelgewindetriebe der HTF-Serie wurden speziell<br />
für den Einsatz in elektrischen Spritzgießmaschinen entwickelt<br />
02 Die neue Baureihe HTF-SRM zeichnet sich gegenüber der HTF-SRC<br />
durch eine um 40 Prozent höhere Geschwindigkeitseignung und eine<br />
um 20 Prozent gesteigerte zulässige Betriebstemperatur aus<br />
stoffmaschinen. Sie wird von vielen Maschinenherstellern verwendet und erreicht<br />
einen Geschwindigkeitskennwert von 140.000 dN (dN = Durchmesser × Drehzahl).<br />
Da bei solchen Geschwindigkeiten reibungsbedingt hohe Temperaturen auftreten<br />
können, ist diese Baureihe auch für hohe maximale Betriebstemperaturen von 70<br />
beziehungsweise 80 °C (dauerhaft/ kurzzeitig) ausgelegt.<br />
Dass diese Werte noch deutlich steigerungsfähig sind, zeigt NSK jetzt mit der Baureihe<br />
HTF-SRM. Sie erreicht einen Geschwindigkeitskennwert von 200.000 dN – eine<br />
Steigerung um 40 Prozent. Die maximale Betriebstemperatur wurde auf 90 beziehungsweise<br />
100 °C (dauerhaft/ kurzzeitig) gesteigert. Damit erreicht die Baureihe<br />
HTF-SRM bei den beiden zentralen Kennwerten, die Auskunft über die Hochgeschwindigkeitseignung<br />
geben, die branchenweit höchsten Werte.<br />
OPTIMIERTE KUGELRÜCKFÜHRUNG AUS METALL<br />
Diese Leistungssteigerung wird hauptsächlich, aber nicht nur, durch eine verbesserte<br />
Kugelrückführung erreicht. Bei den meisten HTF-Baureihen werden die Kugeln<br />
über ein zweidimensional gebogenes Metallrohr zurückgeführt. Bei der Serie HTF-<br />
SRC wird ein komplex geformtes Kunststoffspritzgussteil verwendet, das eine gleichförmigere<br />
Bewegung der Kugeln im Rückführprozess gewährleistet – insbesondere<br />
im Eintrittsbereich der Kugeln in die Rückführung.<br />
Diese dreidimensionale Bewegung wird auch in der Baureihe HTF-SRM abgebildet.<br />
Allerdings wurde der Bewegungsablauf nochmals verbessert – und die Rückführung<br />
besteht hier aus einem dreidimensionalen gebogenen Metallrohr. Die optimierte Kugelführung<br />
verringert die Reibung und den Verschleiß. Das ermöglicht die deutlich<br />
erhöhte Geschwindigkeit. Die Verwendung von Metall statt Kunststoff für die Kugelrückführung<br />
ist Ursache für das um 20 Prozent gesteigerte Temperaturniveau.<br />
DAS NEUE DESIGN DES KUGELUMLAUFS<br />
BEWIRKT EINE LEISTUNGSSTEIGERUNG<br />
DER HOCHLAST-KUGELGEWINDETRIEBE<br />
KOMBINATION MIT „SUPER TOUGH“-STAHL<br />
Nicht nur beim Design des Kugelumlaufs hat NSK eine deutliche Leistungssteigerung<br />
von Hochlast-Kugelgewindetrieben erreicht, sondern auch durch neue Werkstoffe<br />
– eine Kernkompetenz der Forschung und Entwicklung von NSK. Ein aktuelles<br />
Beispiel, entwickelt speziell für die HTF-Serie, ist der Werkstoff „Tough Steel“, der für<br />
die Fertigung von Spindeln und Muttern der Serie S-HTF verwendet wird. Weil er eine<br />
optimale Kombination aus Härte und Zähigkeit bietet, bilden sich keine Risse,<br />
wenn Verschmutzungen im Fett durch Überrollen ins Material zu Eindrücken führen.<br />
Stattdessen wird die Oberfläche durch die Belastung des Überrollens wieder geglättet.<br />
Das hat zur Konsequenz, dass S-HTF-Spindeln im Vergleich zu den HTF-<br />
Baureihen aufgrund der 1,3-fach höheren dynamischen Tragfähigkeit eine um den<br />
Faktor 2,2 höhere Lebensdauer erreichen. Dieser Werkstoff kann auch in der neuen<br />
Baureihe HTF-SRM zum Einsatz kommen.<br />
Mit ihrem Eigenschaftsprofil eignet sich diese Baureihe sehr gut für das Dünnwand-Spritzgießen<br />
mit kurzer Zykluszeit in elektrischen Spritzgießmaschinen. Weil<br />
die Außenabmessungen von Spindel und Mutter denen der Baureihe HTF-SRC entsprechen,<br />
sind sie auch für die Nachrüstung beziehungsweise Leistungssteigerung<br />
vorhandener Maschinenbaureihen eine gute Wahl. Und das gilt nicht für die Kunststoffverarbeitung.<br />
Auch in der Umformtechnik – zum Beispiel bei Servopressen –<br />
bietet sich die Anwendung der neuen Kugelgewindetriebe an.<br />
ultrawendig<br />
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Hannover, 22. – 26.<strong>04</strong>.<strong>2024</strong><br />
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ANTRIEBSTECHNIK<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
TIPPS ZUR RICHTIGEN DREHGEBER-WAHL<br />
Sie sind robust, schockfest und sie werden immer präziser. Keine andere<br />
Drehgebertechnologie hat sich in den vergangenen Jahren so rasant entwickelt wie<br />
die magnetischen Encoder. Mittlerweile arbeiten sie mit so hoher Präzision, dass sie in<br />
vielen Applikationen optische Encoder ersetzen können. Sind optische Drehgeber also<br />
Auslaufmodelle, die auf absehbare Zeit von den magnetischen verdrängt werden?<br />
Eins ist klar: Sowohl die optischen als auch die magnetischen<br />
Drehgeber haben ihre Daseinsberechtigung.<br />
Magnetische Drehgeber haben sich insbesondere durch<br />
die Steigerungen ihrer Genauigkeit inzwischen bestens<br />
etabliert. Doch es gibt zahlreiche Anwendungsfelder, in denen es<br />
Dr. Michael Schneider, Senior Product Manager und<br />
Stefan Forneck, Senior Strategic Product Manager, Baumer Group<br />
ohne die unerreichte Präzision und Dynamik der optischen<br />
Encoder nicht geht. Auf die Applikation kommt es also an.<br />
OHNE DREHGEBER LÄUFT (FAST) NICHTS<br />
Drehgeber liefern in der Fabrikautomation und vielen anderen<br />
Anwendungsfeldern Feedback-Signale für Position und Geschwindigkeit<br />
an eine Steuerung oder an einen Antrieb, häufig in<br />
Echtzeit. Ohne sie läuft im Wortsinn praktisch nichts. Ihre Signale<br />
sind unverzichtbar, um Antriebe, Förderbänder, Abfüllanlagen<br />
22 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
ANTRIEBSTECHNIK<br />
nium durchdringt, lassen sich neben konventionellen Bauformen<br />
mit Drehgeber-Welle und Eigenlagerung auch lagerlose Systeme<br />
realisieren. Magnet und Sensor sind dabei separate Baugruppen<br />
und benötigen kein eigenes Kugellager. <strong>Der</strong> Messung an sich können<br />
Verschmutzungen, Flüssigkeiten und Staub nichts anhaben.<br />
Optische Drehgeber: Optische Encoder erlauben eine präzise<br />
und äußerst reaktionsschnelle Bestimmung von Position und<br />
Geschwindigkeit. Das liegt an ihrer Funktionsweise: Im Inneren<br />
dreht sich mit der Geberwelle eine Codescheibe mit einem definierten<br />
Muster von transparenten und lichtundurchlässigen Feldern<br />
mit höchster Auflösung und Genauigkeit. Von der einen<br />
Seite wirft eine LED Licht Richtung Scheibe. Auf der Gegenseite<br />
entstehen so unterschiedliche Lichtmuster analog zu der Stellung<br />
der Codescheibe. Fotodioden erfassen diese Muster und ermöglichen<br />
die exakte Bestimmung der Position der Geberwelle.<br />
IHRE ROBUSTHEIT QUALIFIZIERT<br />
MAGNETISCHE DREHGEBER FÜR<br />
RAUE UMGEBUNGEN<br />
Je mehr unterschiedliche Felder auf einer Codescheibe rotieren,<br />
desto höher die Auflösung und Genauigkeit des optischen Drehgebers.<br />
Die Codescheiben optischer Encoder besitzen typischerweise<br />
eine hohe Grundauflösung, inkremental bis 10.000 Striche<br />
beziehungsweise absolut bis 4.096 Schritte / 12 Bit pro Umdrehung.<br />
Zur Erhöhung der Positionsauflösung ist meist keine oder<br />
nur eine geringe Signalinterpolation notwendig. Dies unterstützt<br />
bei bereits hoher Genauigkeit eine schnelle Positionsbildung.<br />
und Roboter punktgenau und energieeffizient zu überwachen, zu<br />
steuern und zu regeln. In der Fabrikautomation herrschen zwei<br />
Messprinzipien vor: magnetische und optische Drehgeber.<br />
Magnetische Drehgeber: Ein viel genutzter Vorteil dieser Technologie<br />
ist ihre hohe Robustheit und die Möglichkeit der berührungslosen,<br />
lagerlosen Positionsermittlung. Magnetische Encoder<br />
ermitteln die Winkelposition mittels Magnetfeldsensoren:<br />
Auf der Geberwelle erzeugt ein Diametral- oder Multipol-Ringmagnet<br />
ein Magnetfeld, das mit der Wellenposition mitwandert<br />
und dessen Stärke von dem Sensor erfasst wird. Auf Basis der gemessenen<br />
Werte ermittelt der Encoder die Position. Weil das Magnetfeld<br />
nichtmagnetische Werkstoffe wie Kunststoff oder Alumi-<br />
VORTEILE UND GRENZEN<br />
MAGNETISCHER DREHGEBER<br />
Ihre großen Stärken Robustheit und Unempfindlichkeit gegenüber<br />
Verschmutzungen können magnetische Drehgeber besonders<br />
in rauen Umgebungen ausspielen. Beispiel Textilmaschinen:<br />
Hier kommen optische Drehgeber, die mit einer gelagerten Welle<br />
arbeiten, schnell an ihre Grenzen. Baumwollfasern dringen in<br />
die Kugellager ein und zerstören diese in kürzester Zeit. Zudem<br />
verkürzen starke Schocks und Vibrationen die Lebensdauer<br />
dieser Encoder stark. Die Lösung sind berührungslos arbeitende<br />
lagerlose Drehgeber mit magnetischem Messprinzip wie der<br />
Baumer EAM580 Kit. Ihr Aufbau ohne Kugellager und ihre hermetische<br />
Kapselung macht sie nahezu vollständig immun gegenüber<br />
Fasern und anderen Umwelteinflüssen. Noch rauer geht es<br />
in Papiermaschinen und Stahlwerken zu, wo Encoder dauerhaft<br />
Papierabrieb, Metallstaub, Schlacke und starke Temperaturwechsel<br />
mit zum Teil hohen Temperaturen aushalten müssen.<br />
Hier sind zudem die Anforderungen an die Zuverlässigkeit<br />
und Verfügbarkeit der Maschinen und Anlagen, und damit an<br />
die der Drehgeber, extrem hoch. Ein Ausfall kann hier leicht<br />
bewegen spannen heben<br />
bewegen spannen heben<br />
TOSS GmbH & Co. KG PNEUMATIC<br />
TOSS Dresdener Str. GmbH 4 - D-35418 & Co. Alten-Buseck KG PNEUMATIC<br />
Dresdener Tel. +49 / (0) Str. 6408-9091-0 4 - D-35418 - Alten-Buseck<br />
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Tel. +49 / (0) 6408-9091-0 - www.toss-gmbh.de<br />
PNEUMATIC-BAUSTEIN<br />
PNEUMATIC-BAUSTEIN<br />
www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 23<br />
Pneumatic-Baustein mit Kugelführung<br />
Pneumatic-Baustein oder als Schlittenführung mit Kugelführung<br />
mit Spindel<br />
oder als Schlittenführung mit Spindel
ANTRIEBSTECHNIK<br />
01 02 03<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
01 Die vielen unterschiedlichen Anforderungen an Encoder,<br />
beispielsweise zu Genauigkeit, Bauform und Robustheit, erfordern<br />
eine breite Produkt- und Technologieauswahl<br />
02 Einblick in einen optischen Drehgeber: Die drehende<br />
Codescheibe mit ihrem definierten Muster wird von einer LED<br />
beleuchtet – das Lichtmuster wird von Fotodioden erfasst und so<br />
eine exakte Bestimmung der Position der Geberwelle ermöglicht<br />
03 <strong>Der</strong> magnetische Drehgeber EAM580 kombiniert eine robuste<br />
magnetische Abtastung mit einer Winkelgenauigkeit bis ±0,15˚ und<br />
eignet sich für präzises Positionieren in anspruchsvoller Umgebung<br />
<strong>04</strong> Optische und magnetische Drehgeber unterscheiden sich<br />
durch das Abtastprinzip, können aber vergleichbar aufgebaut sein<br />
05 In Antrieben liefern Encoder Informationen für Drehzahl<br />
und Position<br />
zum kompletten Verlust einer Produktionscharge oder zu aufwendigen<br />
Instandsetzungen führen. Die HeavyDuty-Modelle<br />
HMG10 / PMG10 lösen durch ihre optimierte magnetische Abtastung<br />
selbst diese Herausforderungen zuverlässig.<br />
Neben der hohen Robustheit gegenüber Schmutz und Schocks<br />
punkten die magnetischen Drehgeber mit weiteren Vorzügen:<br />
Das Messprinzip erlaubt sehr kompakte Bauformen, wie sie Baumer<br />
zuletzt mit dem berührungslosen, leistungsstarken EB360<br />
Absolut-Multiturn-Kit-Drehgeber für raue Umgebungen vorgemacht<br />
hat. Seine geringe Einbautiefe maximiert die Konstruktionsfreiheit<br />
und ermöglicht neue Einsatzfelder. Trotz seiner<br />
Stärken hat das magnetische Messprinzip gewisse Grenzen,<br />
wenn Positionsdaten sehr dynamisch in Echtzeit benötigt werden,<br />
wenn höchste Präzision und Auflösung gefordert ist und bei<br />
starken magnetischen Störungen in der Applikation.<br />
Magnetische Drehgeber sind dank stark gestiegener Rechenleistung<br />
in der Signalverarbeitung mittlerweile zwar sehr schnell.<br />
Aber aufgrund der notwendigen Interpolation zur Erreichung einer<br />
geeigneten Positionsauflösung sind sie aktuell immer noch<br />
langsamer als ihre optischen Pendants. Denn die Grundauflösung<br />
bei magnetischen Drehgebern ist üblicherweise deutlich<br />
geringer als bei optischen Abtastungen. Mit einem Diametralmagnet<br />
werden im Magnetsensor typischerweise 2 SinCos-Perioden<br />
pro Umdrehung erzeugt, bei einem Ringmagnet sind es typischerweise<br />
bis zu 64 SinCos-Perioden. Für eine höhere Positionsauflösung<br />
von beispielsweise 12 Bit ist daher immer eine Filterung<br />
und Interpolation der Signale notwendig. Dies kann je nach<br />
Güte der Magnete und Ausführung der Signalverarbeitung zu Positionsrauschen<br />
und zu einer verzögerten Positionsbildung führen.<br />
Magnetische Drehgeber erreichen derzeit eine deutliche<br />
langsamere Datenaktualität als optische Encoder, die Positionsdaten<br />
direkt von der Impulsscheibe und damit quasi in Echtzeit<br />
liefern. Dies ist oft entscheidend für die präzise Synchronisierung<br />
von Achsen.<br />
GENAUIGKEIT VERZEHNFACHT<br />
Encoder-Pioniere wie Baumer haben magnetischen Drehgebern zu<br />
einer beachtlichen Präzision verholfen – dank eines optimierten<br />
Zusammenspiels aller Schlüsselkomponenten und dank moderner<br />
Software-Algorithmen, die auf Basis einer großen Applikationserfahrung<br />
entwickelt wurden. Die von der heutigen Baumer EAM-Serie<br />
mit Diametralmagnet erreichte Genauigkeit von 0,15° (500 Winkelsekunden)<br />
ist etwa 10-fach höher als die ihrer Vorgänger aus den<br />
2000er-Jahren. Dennoch: <strong>Der</strong> Graben zu den optischen Drehgebern<br />
ist trotz dieses beachtlichen Entwicklungssprungs immer<br />
noch breit. Die optischen Encoder wie der inkrementale EIL580<br />
und der absolute EAL580 von Baumer sind mit einer typischen Genauigkeit<br />
von 0,015° (50 Winkelsekunden) immer noch etwa<br />
10-fach genauer als die präzisesten EAM-Drehgeber.<br />
OPTISCHE DREHGEBER<br />
PUNKTEN BEI PRÄZISION<br />
UND DYNAMIK<br />
Bei Encodern mit Ringmagnet hängt die erreichbare Genauigkeit<br />
und Auflösung von dem in der Applikation möglichen Ringdurchmesser<br />
ab. Bei einem größerem Ringdurchmesser lassen sich auf<br />
dem Umfang mehr Magnetpole unterbringen. Dies ermöglicht eine<br />
Erhöhung der Grundauflösung des Ring-Encoders, und bei entsprechender<br />
Magnetgüte auch eine erhöhte Genauigkeit.<br />
VORTEILE UND GRENZEN<br />
OPTISCHER DREHGEBER<br />
Wo höchste Präzision und Dynamik gefragt sind, führt an optischen<br />
Drehgebern kein Weg vorbei. Denken wir an einen industriellen<br />
Flachbettdrucker: Für ein gleichmäßiges, schlierenfreies<br />
Druckbild sind hochgenaue Positionswerte unabdingbar, denn<br />
jeder Fehler in der Messkette verschlechtert das Ergebnis und<br />
führt schnell zu Fehldrucken. Kurz gesagt entspricht die erreichbare<br />
Druckqualität direkt der Genauigkeit der Ausgangssignale<br />
des Drehgebers. Eigengelagerte optische Inkremental-Drehgeber<br />
wie der EIL580 von Baumer gewährleisten unter allen Bedingun-<br />
24 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
ANTRIEBSTECHNIK<br />
<strong>04</strong> 05<br />
gen, unabhängig vom Vorschub ein stets konstant präzises<br />
Druckbild, wie es mit magnetischen Encodern nicht möglich<br />
wäre. Auch in Getränke-Abfüllanlagen, bei denen die Öffnungen<br />
der Flaschen in einem Abfüllkarussell gegenüber<br />
den Abfülllanzen synchronisiert werden müssen, werden<br />
höchste Anforderungen an die Genauigkeit von Drehgebern<br />
gestellt. Positionsfehler sind nicht tolerierbar, da sie leicht<br />
zur Kollision bewegter Teile führen. Hier sind optische Drehgeber<br />
mit hoher Präzision die beste Wahl.<br />
Schon diese zwei Beispiele zeigen: Optische präzise Drehgeber<br />
sind eine Klasse für sich. Damit die Möglichkeiten optischer<br />
Drehgeber ebenso ausgereizt werden wie die der magnetischen<br />
Encoder, investiert Baumer konsequent in die<br />
Weiterentwicklung beider Technologien.<br />
Bauartbedingt liegen beim optischen Messprinzip die Begrenzungen<br />
in der lagerlosen Bauform und darin, dass eine<br />
Hochintegration nur in geschützter, staubfreier Umgebung<br />
möglich ist. Außerdem sind sie durch die leicht erhöhte<br />
Empfindlichkeit der optischen Komponenten gegenüber<br />
Schocks und Vibrationen limitiert sowie darin eingeschränkt,<br />
dass eine hermetische Kapselung gegenüber Feuchtigkeit<br />
nur schwer möglich ist.<br />
WELCHER DREHGEBER FÜR<br />
WELCHE ANFORDERUNG?<br />
Die Wahl des richtigen Drehgebers hängt immer an den spezifischen<br />
Anforderungen. Daher kann es für die Auswahl keine<br />
pauschalen Empfehlungen geben, sondern nur eine grobe<br />
Orientierung. Optische Drehgeber sind auch zukünftig<br />
unverzichtbar für eine Vielzahl von Applikationen mit folgenden<br />
Anforderungen:<br />
hohe Signalgüte / Auflösung / Dynamik,<br />
Präzision in Echtzeit, inkremental und absolut,<br />
einwandfreie Funktion auch bei starkem Magnetfeld,<br />
konkrete Anwendungen sind beispielsweise anspruchsvolle<br />
Print-Lösungen, Leitgeberanwendungen und die präzise<br />
Synchronisation mehrerer Achsen<br />
Magnetische Drehgeber sind bestens geeignet für einen breiten<br />
Einsatz:<br />
kleine bis mittlere Signalgüte / Auflösung / Dynamik,<br />
Umgebung mit Staub, Schmutz, Schock und Vibration,<br />
Antriebe mit Getriebe,<br />
lagerlose Bauformen & Hochintegration<br />
Im Grenzbereich lässt sich die ideale Drehgeberwahl nur<br />
mithilfe erfahrener Experten treffen, die technologieunabhängig<br />
aus einer breiten Produktpalette schöpfen können.<br />
FAZIT<br />
Im Bereich Drehgeber gibt es nicht die eine Technologie für alle<br />
Applikationen. Wichtig ist, die passende Technologie für die individuellen<br />
Anforderungen zu erkennen und auf eigene Erfahrung<br />
oder externe Expertise zurückgreifen zu können. Baumer bietet<br />
mit seinem breiten Portfolio und Applikations-Know-how für<br />
verschiedenste Herausforderungen die ideale Drehgeberlösung.<br />
Bilder: 05 nosorogua – stock.adobe.com, sonstige Baumer<br />
www.baumer.com
ANTRIEBSTECHNIK<br />
LINEARMOTOREN FÜR ANSPRUCHSVOLLE<br />
EINSATZBEREICHE<br />
Mit der SL 38-<br />
Produktfamilie hat<br />
Dunkermotoren<br />
eine neue hoch<br />
performante<br />
Linearmotoren-<br />
Baureihe ins Leben<br />
gerufen. Als<br />
Edelstahlvariante<br />
überzeugt der<br />
ServoLine 38 STL<br />
mit Materialqualität und Widerstandsfähigkeit. Ob für<br />
den Einsatz unter strengsten Hygieneanforderungen<br />
im Lebensmittelbereich, in Industriehallen oder in der<br />
Landwirtschaft, wo raue Umwelteinflüsse herrschen – der<br />
SL 38 STL bietet ausreichend Kraft und Geschwindigkeit.<br />
Mit Spitzenkräften von 3700 N sowie Beschleunigungen<br />
von mehr als 200 m/s² kann er den Durchsatz von Anlagen<br />
auf ein ganz neues Level heben, ohne die Präzision zu<br />
beeinträchtigen. Durch das Antriebsdesign mit glatten<br />
Oberflächen sowie speziellen Verschraubungen und<br />
Dichtungen ermöglicht das Edelstahlgehäuse einen<br />
IP-Schutz bis IP69K und gewährleistet so eine hohe<br />
Widerstandsfähigkeit. <strong>Der</strong> Anwender profitiert von einer<br />
einfachen und gründlichen Hochdruckreinigung sowie<br />
einer hohen Korrosionsbeständigkeit bei häufigem Kontakt<br />
mit Desinfektions- und Reinigungsmitteln.<br />
www.dunkermotoren.de<br />
MEHR NACHHALTIGKEIT IN DER<br />
PRODUKTION<br />
Die Präzisionsgetriebe<br />
von Nabtesco zeichnen<br />
sich durch eine lange<br />
Lebensdauer aus und<br />
leisten damit einen<br />
wichtigen Beitrag zu<br />
mehr Nachhaltigkeit<br />
in der Produktion.<br />
Vorausschauende<br />
Wartungskonzepte<br />
auf Basis von Condition<br />
Monitoring verbessern die Ressourceneffizienz zusätzlich.<br />
Ein Indikator für die Langlebigkeit von Getrieben ist ihre<br />
Überlastfähigkeit. Diese ist bei Zykloidgetrieben zwei- bis<br />
dreimal höher als bei Planetengetrieben. Ausschlaggebend ist<br />
hier vor allem die Kraftübertragung über Kurvenscheiben und<br />
Rollen. Dadurch ist ein fast vollständiger Kontakt sowie eine<br />
gleichmäßige Kraftverteilung innerhalb des Zykloidgetriebes<br />
gegeben, was eine hohe Steifigkeit zur Folge hat. Auch die<br />
großen integrierten Schrägkugellager, die axiale sowie radiale<br />
Lasten und Biegemomente optimal aufnehmen, tragen zur<br />
hohen Belastbarkeit bei. Nabtesco-Getriebe weisen eine<br />
Schockbelastbarkeit von 500 Prozent des Nenndrehmoments<br />
auf, sind beständig gegen Riss und Bruch, unempfindlich gegen<br />
Vibrationen, verschleißarm sowie nahezu wartungsfrei. Das<br />
gewährleistet eine lange Lebensdauer und einen zuverlässigen<br />
Betrieb – und damit Prozesssicherheit.<br />
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ANTRIEBSTECHNIK<br />
KOMPAKT UND KOMMUNIKATIV<br />
SEW-Eurodrive erweitert mit Movimot<br />
Performance ELV das Spektrum seiner<br />
dezentralen Kompakt-Kleinspannungsantriebe<br />
mit DC-48-V-Versorgung um<br />
netzwerkfähige Ausführungen. Die Portfolioerweiterung<br />
kombiniert die Vorteile der<br />
Kompakt-Kleinspannungs-Getriebemotoren<br />
mit denen der Kommunikationsplattform<br />
Movi-C in neuester Generation und dem<br />
Engineering-Tool Movisuite. Movimot<br />
Performance ELV vereint einen permanenterregten Synchronmotor mit einem dynamischen<br />
Antriebsregler und performanter Kommunikationsschnittstelle. Für Beschleunigungsvorgänge<br />
oder Materialstromspitzen stehen dem Anwender temporär bis zu 350 Prozent des<br />
Motordauerdrehmoments zur Verfügung. Dies ermöglicht dezentrale Antriebslösungen mit<br />
großer Leistungsdichte und hoher Effizienz. Alle Anschlüsse erfolgen durchgängig über<br />
standardisierte und genormte M12-Steckverbinder mit unterschiedlicher Kodierung. Sie<br />
ermöglichen eine schnelle und fehlerfreie Installation, auch unter Zeitdruck oder schwierigen<br />
Baustellenbedingungen. Die vollsteckbare Ausführung in Schutzkleinspannung (Extra-Low-<br />
Voltage) spart spezifische Installationsmaßnahmen für den elektrischen Personenschutz<br />
und reduziert die Anforderungen an das ausführende Personal.<br />
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Anwender konnten in einem Webinar<br />
das neue Systemmodul KISSdesign<br />
kennenlernen. Das Werkzeug verbessert<br />
die Modellierung und Analyse von<br />
Getrieben. Dipl.-Ing. Jürg Langhart<br />
von Kisssoft führte die Teilnehmer<br />
durch die wichtigsten Elemente und<br />
Funktionalitäten, die für die Erstellung<br />
umfassender Modelle erforderlich sind. Ein besonderer Schwerpunkt lag dabei auf dem<br />
Sketcher und seinen vielfältigen Einsatzmöglichkeiten für verschiedene Kinematiken.<br />
Zudem wurden die allgemeine Einführung in die Schnittstelle, der Zusammenhang zwischen<br />
KISSsoft und KISSdesign sowie das Modellierungskonzept thematisiert.<br />
www.kisssoft.com<br />
NEUER ANTRIEB FÜR WERKZEUGMASCHINEN<br />
Das Institut für Fertigungstechnik und<br />
Werkzeugmaschinen (IFW) der Leibniz<br />
Universität Hannover hat einen neuartigen<br />
Mehrkoordinatenantrieb entwickelt. Dieser<br />
verringert den Bauraum von Werkzeugmaschinen<br />
deutlich und steigert die Dynamik.<br />
Die Neuheit: Es kann ohne eine serielle<br />
Kinematik in linearer und rotatorischer<br />
Achsrichtung mit nur einer Maschinenkomponente<br />
verfahren werden. Um auch bei<br />
einer hoch produktiven Zerspanung die Tragfähigkeit der Rotorlagerung zu gewährleisten,<br />
hat das IFW eine hydrostatische Lager- und Klemmeinheit konzipiert. Die Eignung des<br />
Antriebs für zerspanende Prozesse zeigen Tests: Mit dem kombinierten Antrieb ließen sich<br />
Verfahrweg entlang der Y-Linearachse um ± 100 mm und entlang der B-Rotationsachse um<br />
± 120 ° erreichen. Es wurde zudem ein maximales Drehmoment von 1.471,6 Nm und eine<br />
Vorschubkraft von 4.893,7 N erzielt. Neben der Eignung für das Fräsen weist der Mehrkoordinatenantrieb<br />
eine hohe Positioniergenauigkeit auf, sodass hochgenau im einstelligen<br />
µm-Bereich verlässlich positioniert werden kann. Gegenüber der konventionellen Kinematik<br />
ermöglicht der kombinierte Antrieb einen bis zu 16 Prozent kompakteren Bauraum. Weitere<br />
Vorteile sind die um 82 Prozent geringere bewegte Masse in Y-Achsrichtung sowie die im<br />
geklemmten Achszustand erhöhte Steifigkeit.<br />
www.ifw.uni-hannover.de<br />
Ihre Idee.<br />
Unser Engineering.<br />
Ihr Originalprodukt.<br />
www.harmonicdrive.de
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
DER DIGITALE<br />
ZWILLING<br />
ALS ONLINE-SERVICE<br />
Die Digitalisierung sowie die fast<br />
ausschließliche Nutzung von Computern<br />
und Internet bei der Kommunikation mit<br />
Anwendern während der COVID-19-Pandemie<br />
haben auch in der Dämpfungstechnik die<br />
Wege weit für digitale Dienstleistungen<br />
geöffnet. ACE bietet <strong>Konstrukteur</strong>en nun<br />
neben Online-Beratung, Konfigurationstools<br />
und Simulationen auch die Daten von<br />
digitalen Zwillingen zur Integration in<br />
ihre Simulationsmodelle an.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Neben der Dämpfungstechnik hat die ACE Stoßdämpfer<br />
GmbH schon frühzeitig ihre Beratungs- und Verkaufsaktivitäten<br />
auch in den Unternehmensbereichen der<br />
Geschwindigkeitsregulierung, der Schwingungstechnik<br />
und der Sicherheitsprodukte um digitale Vertriebswege erweitert.<br />
So sind auf der Homepage www.ace-ace.de neben einem kompletten<br />
Überblick über das Katalogprogramm von Tausenden<br />
von Maschinenelementen auch umfassende Konfigurations- und<br />
Berechnungsmöglichkeiten sowie ein Online-Shop zu finden.<br />
Das digitale Auswahl- und Beratungsangebot von ACE spricht<br />
alle technischen Zielgruppen an und wird besonders außerhalb<br />
der klassischen Bürozeiten frequentiert. Im Laufe der Pandemie<br />
und vor allem zu Zeiten der Kontaktbeschränkungen stellten die<br />
Webseiten von ACE und zudem die integrierte Chat-Funktion<br />
Robert Timmerberg M. A., Fachjournalist (DFJV),<br />
plus2 GmbH, Düsseldorf<br />
neben der telefonischen Beratung beliebte und viel genutzte<br />
Kommunikationswege dar. Die Ingenieure finden über diese<br />
Informationskanäle in der Regel die für die meisten Standardanwendungen<br />
passenden Komponenten für ihre Konstruktionen.<br />
VON DER SIMULATION BIS HIN<br />
ZUM PRÜFSTAND<br />
Und auch wenn <strong>Konstrukteur</strong>e überdies gerne die Gratisdienstleistung<br />
in Anspruch nehmen, dass ACE schon seit langem für<br />
alle seine Produkte die CAD-Daten in diversen Formaten bereitstellt,<br />
gibt es Sonderfälle. Die dann erforderliche Arbeit der<br />
DIE DIGITALEN ZWILLINGE<br />
SIND ESSENZIELL FÜR DAS<br />
VIRTUAL PROTOTYPING<br />
Applikationsingenieure von ACE veranschaulicht unter anderem<br />
dieses Praxisbeispiel: Ein Kunde aus dem Bereich der<br />
Halbleitertechnologie, der hochpräzise, reibungsfreie Achsen<br />
in einem Handlingsystem verbaut, will dessen Endlagen in drei<br />
Achsen (X, Y, Center Pole) durch Kleinstoßdämpfer absichern.<br />
28 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
01<br />
01 Mit den SLAB-Konfiguratoren stehen Anwendern<br />
Arbeitshilfen zur Verfügung, um die für ihre<br />
Anforderung am besten geeignete Stoßdämpfer<br />
zu ermitteln und zu bestellen<br />
Nach dem Erhalt der Anfrage, wählen die Ingenieure von ACE<br />
zunächst die für die jeweilige Achse passenden Dämpfertypen<br />
aus dem Standardprogramm. Weil die hochsensiblen Achsen nur<br />
mit fest definierten Maximalkräften im Crashfall belastet werden<br />
dürfen, führt ACE im zweiten Schritt jeweils konkrete theoreti-<br />
sche Auslegungen für jeden der gewählten Kleinstoßdämpfer<br />
mithilfe einer Simulationssoftware durch. Dabei wird jedes einzelne<br />
Bohrbild, worunter die Anzahl und Größe der Drosselbohrungen<br />
im Dämpferinneren zu verstehen sind, am Computer<br />
simuliert, um den Kraftverlauf, also die Kraft-Weg-Kurve, zu<br />
In einer Baugruppe einer Druckmaschine sollten unsere Stoßdämpfer als<br />
Endanschläge einer pneumatisch angetriebenen Drehmasse verwendet<br />
werden. Das Bewegungsverhalten wollte der Kunde vorab mit einem<br />
detaillierten Mehrkörpersimulationsmodell untersuchen. In diesem<br />
Modell wurden alle Bauteile als FE-Strukturen flexibel modelliert, sodass<br />
das Schwingungsverhalten der Baugruppe sehr gut abgebildet wurde.<br />
Ohne Dämpfung der Endanschläge zeigte die Simulation die vorher<br />
erwarteten, unzulässig hohen Bauteilschwingungen. Mit Integration<br />
der FMU eines unserer Kleinstoßdämpfer vom Typ MC150EUMH2 stellte<br />
der Kunde fest, dass das Betriebsverhalten verbessert wurde.<br />
CHRISTIAN JUNGHANS, Produktmanager für Industriestoßdämpfer bei ACE<br />
www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 29
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
02<br />
02 <strong>Konstrukteur</strong>e erhalten von ACE<br />
umfassende Daten von allen Stoßdämpfertypen<br />
als digitale Zwillinge, sodass sie<br />
diese virtuell im Simulationsmodell ihrer<br />
Applikation testen können<br />
03<br />
03 Nach den Simulationen und vor der<br />
Auslieferung der Kleinstoßdämpfer führt<br />
ACE im Zuge der kundenspezifischen<br />
Anpassung diverse Testläufe auf dem<br />
eigenen Prüfstand durch<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
optimieren. Im Anschluss daran können die Ingenieure mit entsprechend<br />
präparierten Prüflingen in Lineartests am Prüfstand<br />
die theoretischen Simulationen per Messungen auf der Linearachse<br />
validieren. In einer solchen Testanwendung lassen sich<br />
die bewegte Masse bis auf wenige Gramm und die Aufprallgeschwindigkeit<br />
mit einer Toleranz von 0,02 m/s so gut wie eins<br />
zu eins auf jeden spezifischen Fall abstimmen. Bestehen die<br />
Prüflinge die Tests, werden die Messergebnisse für die Fertigung<br />
der jeweils benötigten Kleinserie übernommen. Sobald<br />
deren Produktion abgeschlossen ist, erhält der Anwender die<br />
maßgeschneiderten Komponenten für die Endlagensicherung<br />
seines Handlingsystems.<br />
FMUS FÜR DAS VIRTUELLE MODELL<br />
Neben den CAD-Daten in den gängigsten Formaten sowie den<br />
im Auftrag bei ACE in Langenfeld durchgeführten Simulationen<br />
und den anschließenden Validierungsschritten an einem der firmeneigenen<br />
Prüfstände, geht das Unternehmen seit einiger Zeit<br />
noch einen digitalen Schritt weiter: Als wohl einziger Anbieter<br />
von Industriestoßdämpfern stellt ACE seinen Anwendern auch<br />
FMUs (Functional Mockup Units) zur Verfügung. Dadurch<br />
besteht die Möglichkeit, physikalische Modelle eines Zuliefererprodukts,<br />
in diesem Fall der industriellen Dämpfer, in anwendereigene,<br />
umfangreiche Simulationsmodelle integrieren zu können.<br />
Christian Junghans, Produktmanager für Industriestoßdämpfer<br />
bei ACE, erläutert die Hintergründe: „Es geht vor allem<br />
darum, unsere Kunden zu befähigen, nicht nur einen Industriestoßdämpfer<br />
per Berechnungsprogramm auswählen, sondern<br />
ihn virtuell im Simulationsmodell der Applikation testen zu können.<br />
Dieser Vorteil kommt besonders bei Sonderdämpfern zum<br />
Tragen, da wir Prototypen als digitalen Zwilling schnell zur Verfügung<br />
stellen können. Das erspart unseren Kunden viel Zeit und<br />
Geld.“ Konkret ist ACE in der Lage, Daten für alle Katalogstoßdämpfer<br />
auf Anfrage auszuleiten und an Anwender zu übergeben.<br />
Dabei sind die FMUs mit dem physikalischen Verhalten aus<br />
den Bereichen Hydraulik, Thermik und Mechanik der Industriestoßdämpfer<br />
von ACE ausgestattet. Dadurch lässt sich beispielsweise<br />
genau der Einfluss der Eingangstemperatur auf das Dämpfungsverhalten<br />
des Industriestoßdämpfers berechnen und vorab<br />
auf dessen Auswirkung auf die Gesamtkonstruktion untersuchen.<br />
Durch diese und andere Eigenschaften erweisen sich die digitalen<br />
Zwillinge von ACE auf Anwenderseite als essenzielle<br />
Bestandteile für das Virtual Prototyping und für die Dimensionierung<br />
von Konstruktionen. Auf der Habenseite sind neben der<br />
Zeit- und Kostenersparnis auch Nachhaltigkeitsvorteile zu<br />
verzeichnen, da weniger physische Muster benötigt werden, um<br />
die Entwicklung einer Konstruktion abzuschließen.<br />
Bilder: ACE Stoßdämpfer<br />
www.ace-ace.de<br />
30 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
WELLE-NABE-VERBINDUNGEN FÜR<br />
DIE LEBENSMITTELINDUSTRIE<br />
Ringspann stattet Anlagenbauer im Marktsegment<br />
Food & Packaging mit Welle-Nabe-<br />
Verbindungen aus. Dabei haben die <strong>Konstrukteur</strong>e<br />
der Branche die Wahl zwischen den<br />
Standard-Baureihen der RLK-Familie oder<br />
Edelstahl-Schrumpfscheiben, vernickelten<br />
Spannsätzen und OEM-spezifischen Sonderlösungen.<br />
Aktuell sind es primär die Antriebssysteme<br />
von Bandförderern, Rühr- und<br />
Mischwerken sowie Getränkeabfüll- und Lebensmittel-Verpackungsanlagen,<br />
in denen die Welle-Nabe-Verbindungen von<br />
Ringspann verbaut werden. Dabei kommen die Schrumpfscheiben<br />
der RLK-Familie für die Realisierung von spielfreien Außenspannverbindungen<br />
von Hohlwellen (oder Naben) auf Wellen zum Einsatz,<br />
während die RLK-Konus-Spannelemente als spielfreie Innenspannverbindungen<br />
von Naben auf Wellen dienen. Die Schrumpfscheiben<br />
übertragen je nach Ausführung Drehmomente von bis zu<br />
4.025.000 Nm, die Drehmoment-Kapazitäten der Konus-Spannsätze<br />
hingegen reichen bis 1.701.000 Nm. Die Durchmesser der Wellen<br />
dürfen im Standardsegment zwischen 6 und 620 mm liegen. Bis auf<br />
den Bautyp RLK 300 werden alle Schrumpfscheiben und Spannsätze<br />
mit integrierten Schrauben betätigt. Abgesehen von wenigen<br />
Ausnahmen zentrieren sie die Nabe zur Welle und verursachen beim<br />
Spannvorgang keinerlei Axialversatz der Nabe.<br />
www.ringspann.de<br />
LEITUNGSFÜHRUNG IN SCHUBLADEN<br />
UND AUSZÜGEN<br />
Für die Leitungsführung<br />
in Schubladen<br />
und Auszügen bringt<br />
Igus die Draw-e-chain<br />
auf den Markt.<br />
Anwender profitieren<br />
vom Minimalismus im<br />
konstruktionstechnischen Design. Die neue Energiekette<br />
hat einen Biegeradius von 45 mm, eine Außenbreite von<br />
45 mm und eine Außenhöhe von nur 22 mm. Die im<br />
Spritzguss gefertigte E-Kette benötigt keine Kettenglieder,<br />
um sich zu falten. Stattdessen sind die Segmente<br />
flexibel genug, um die erforderliche Biegung zu ermöglichen.<br />
Sie besteht aus nur sechs Segmenten pro Meter,<br />
die sich dank eines einfachen Stecksystems verbinden<br />
lassen. Die Draw-e-chain ist für einen um 90° gedrehten<br />
Einbau gedacht, etwa an der seitlichen Innenwand einer<br />
Schublade. Anschlusselemente sind nicht notwendig.<br />
In den Segmenten der Leitungsführung befinden sich<br />
Bohrungen zum Anschrauben. Bei der Kette gibt es<br />
zudem keine Stege, die der Anwender zum Einlegen von<br />
Leitungen öffnen müsste. Neue Leitungen lassen sich<br />
einfach von oben durch die biegbaren Laschen der<br />
Energiekette drücken.<br />
www.igus.de<br />
HOCHDRUCKAUFNEHMER MIT HOHER LANGZEITSTABILITÄT<br />
Keller Druckmesstechnik stellt den OEM-Hochdruckaufnehmer 10LHP vor. Dank gut aufeinander<br />
abgestimmter, hochwertiger Materialien erreicht der kompakte 10LHP eine sehr hohe Genauigkeit und<br />
Langzeitstabilität. <strong>Der</strong> Hochdruckaufnehmer verfügt über ein robustes Gehäuse aus Edelstahl, Hastelloy<br />
oder Titan sowie eine frontbündige, spaltfrei verschweißte Membran. Anwender profitieren von einer<br />
hohen Überlastfestigkeit und einem optimierten Temperaturverhalten. Die Keller-Serien 10L als auch 10LHP<br />
sind in identischen Abmessungen erhältlich und decken gemeinsam einen Druckbereich von 0,1 bis<br />
1.000 bar ab. Bei Keller wird jeder Druckaufnehmer über den gesamten Druck- und Temperaturbereich ausgemessen. Die<br />
detaillierten Kalibrierdaten sind über die Datenplattform myCalibration von Keller abrufbar.<br />
www.keller-druck.com<br />
Sicherheit<br />
garantiert.<br />
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Positionierung –<br />
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KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
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SMARTER AUSWEG AUS DER<br />
VORSPANNUNGSFALLE<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Die zielsichere Einstellung der Vorspannungen und der präzise<br />
Toleranzausgleich sind zentrale Aspekte bei der Konstruktion hochdynamischer<br />
Wälzlager-Baugruppen. Insbesondere wenn die Qualitätsansprüche steigen,<br />
erweisen sich Wellenfedern aus gewalztem Flachdraht als optimale<br />
Problemlösung für diese Aufgaben. Lesen Sie hier, warum sie gegenüber<br />
anderen Federtypen deutliche Vorteile bieten.<br />
32 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
Marco Sturm, Freier Fachjournalist, Darmstadt<br />
Bei der Konstruktion und Montage von Wälzlager-Baugruppen<br />
dienen der Toleranzausgleich und das Anlegen von<br />
Vorspannungen dem Zweck, den eingebauten Lagern einen<br />
dauerhaft sicheren und passgenauen Sitz zu verleihen.<br />
Dies erfolgt durch Ausübung einer axial wirkenden Permanentlast<br />
auf das Lager. Hierzu kommen statische Maßnahmen infrage –<br />
etwa eine feste Verriegelung – oder das dynamische Vorspannen<br />
mit Hilfe von Federn. Ein typisches Beispiel für die dynamische<br />
Lösung ist im Getriebebau etwa das parallele Einspannen mehrerer<br />
Kugellager zur Lagerung der An- und Abtriebswellen durch<br />
den Einsatz vorgespannter Federn. Hier lohnt es sich allerdings<br />
genau hinzuschauen. Denn Federn aus Runddraht oder gestanzte<br />
Wellenfedern erweisen sich an dieser Stelle als suboptimal; ihnen<br />
weit überlegen sind hochwertige Wellenfedern aus gewalztem beziehungsweise<br />
gerolltem Flachdraht. „Sie ermöglichen die Realisierung<br />
sehr steifer, schwingungsarmer Verbindungen, vereinfachen<br />
die Montage und erlauben die Umsetzung höherer Genauigkeitsanforderungen“,<br />
erläutert Johannes Lambertz, Local Manager<br />
von TFC. Im Produktsortiment seines Unternehmens finden<br />
sich beispielsweise die Wellenfedern der Baureihen YSSB und<br />
YSSR von Smalley. Dabei handelt es sich um einlagige Wellenfedern,<br />
die unter anderem von vielen <strong>Konstrukteur</strong>en der Antriebstechnik<br />
für die Realisierung von Wälzlager-Vorspannungen<br />
herangezogen werden. „Diese Wellenfedern haben kurze Federwege<br />
und arbeiten insbesondere in Anwendungen mit geringen<br />
bis mittleren Belastungen mit sehr hoher Präzision und Zuverlässigkeit“,<br />
sagt Johannes Lambertz. Sie werden in Ausführungen mit<br />
Spalt oder überlappenden Enden angeboten und lassen sich einfach<br />
radial in Bohrungen einspannen, wo sie ihre Kraft gezielt auf<br />
den Außenring eines Wälzlagers ausüben. Hier können sie frei<br />
agieren, ohne zu verrutschen. Sie eignen sich auch für eine einfache<br />
Über-Kopf-Montage.<br />
SMARTE LÖSUNG FÜR DÜNNRINGLAGER<br />
Auch bei Anwendungen mit Dünnringlagern zeigen sich die<br />
Smalley-Wellenfedern als überaus smarte Vorspannungslösung.<br />
Dünnringlager haben sehr schmale Außen- und Innenringe und<br />
werden aus Gründen der Raum- und Gewichtsoptimierung häufig<br />
in Werkzeugkarussellen, Robotergelenken, Prüfanlagen oder<br />
optischen Systemen verwendet. Gerade die schlanke Bauform<br />
dieser Wälzlager stellt allerdings erhöhte Anforderungen an die<br />
Konstruktion der Vorspannungslösung und die hierfür eingesetzten<br />
Wellenfedern. Dazu erklärt Johannes Lambertz: „Viele konventionelle<br />
Wellenfedern erweisen sich hier als zu breit. Sie drücken<br />
daher bei der radialen Ausdehnung in der Bohrung auf die<br />
Wälzkörper des Lagers. Das ist ein KO-Kriterium, da es zu Lagerschäden<br />
führen kann.“ Konstruktiv lösen lässt sich das mit einem<br />
Distanzring zwischen der überbreiten Wellenfeder und dem<br />
Dünnringlager. <strong>Der</strong> Ring vermeidet dann zwar den direkten Kontakt<br />
zwischen Feder und Wälzkörper, verkompliziert die Sache<br />
aber und steht dem Wunsch nach Teilereduzierung und Raumoptimierung<br />
entgegen.<br />
Erneut führt der Ausweg aus diesem Dilemma über den Einsatz<br />
gewalzter Smalley-Wellenfedern mit Spalt oder überlappenden<br />
Enden. Denn TFC kann diese Wellenfedern mit sehr schmalem<br />
Flachdraht anbieten. Sie liegen optimal auf dem äußeren Ring<br />
des Dünnringlagers auf, stehen nach innen nur minimal über<br />
und berühren daher den Wälzkörper nicht. Die Distanzring-Improvisation<br />
ist damit überflüssig. <strong>Der</strong> <strong>Konstrukteur</strong> spart ein Bauteil,<br />
vereinfacht die Montage und schließt eine potenzielle Fehlerquelle<br />
aus. „Kraft und Federrate der Wellenfeder können exakt<br />
auf die Anforderungen abgestimmt werden, und für ihre Montage<br />
gilt auch hier: Einfach in die Bohrung klemmen“, erläutert<br />
Johannes Lambertz.<br />
AUCH FÜR HOHE LASTEN GEEIGNET<br />
Standardmäßig bietet TFC die Wellenfedern der Produktlinien<br />
YSSB/YSSR in Feder- und Edelstahl an sowie mit Durchmessern<br />
von 9,0 bis 580 mm. In Sonderfällen können sie aber auch aus exotischen<br />
Werkstoffen und in Abmessungen von 5,0 bis 2.000 mm<br />
gefertigt werden. Wirken im Rahmen der Vorspannung größere<br />
Kräfte, lassen sich die Wellenfedern auch stapeln. Johannes Lambertz<br />
weist allerdings darauf hin, dass es für diese Aufgabenstellung<br />
mit der Wellenfeder des Typs Nested Spirawave® bereits eine<br />
SMARTE LÖSUNG FÜR<br />
VORSPANNUNGSAUFGABEN<br />
Das Vorspannen von Wälzlagern erfolgt durch das Aufbringen einer<br />
permanenten Axiallast auf das Lager. Auf dieser Weise lassen sich spezielle<br />
Funktionen realisieren oder montagebedingte Toleranzen ausgleichen.<br />
Prinzipiell unterscheidet man hier zwei Methoden: Die feste Vorspannung,<br />
bei der Innen- und Außenring per Verriegelungsmechanik fixiert werden,<br />
und die dynamische, flexible Vorspannung, bei der eine Feder eine konstante<br />
Axiallast auf eine Seite des Lagers ausübt. Allgemein gilt die Federvorspannung<br />
als einfacher und kostengünstiger. Die ausgleichende Konstantkraft<br />
der Feder stellt den sicheren, stets gleichstarken Kontakt zwischen<br />
Wälzkörpern und Lagerringen sicher, und minimiert das Axial- und<br />
Radialspiel. Das Ziel des Vorspannens ist letzthin die Optimierung der<br />
Funktionalität und Standzeiten von Wälzlagern.<br />
www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 33
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
ANZEIGE<br />
01<br />
02<br />
01 Die Einstellung von Vorspannungen und der Toleranzausgleich<br />
in Wälzlager-Baugruppen lassen sich mit gewalzten<br />
Flachdraht-Wellenfedern (im Bild rot) sehr einfach realisieren.<br />
02 TFC Local Manager Johannes Lambertz (im Bild re.):<br />
„Unsere Wellenfedern haben kurze Federwege und arbeiten<br />
insbesondere in Anwendungen mit geringen bis mittleren<br />
Belastungen mit sehr hoher Präzision und Zuverlässigkeit.“<br />
03 Große Auswahl: TFC bietet die Wellenfedern in Federund<br />
Edelstahl an sowie mit Durchmessern von 9,0 bis 580 mm.<br />
In Sonderfällen können sie auch aus exotischen Werkstoffen<br />
und in Abmessungen von 5,0 bis 2.000 mm gefertigt werden.<br />
03<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
einbaufertige Lösung gibt. „Die Flachdraht-Windungen dieser<br />
Wellenfeder liegen werkseitig parallel und vollflächig aufeinander.<br />
Dabei gibt uns Smalley die Garantie, dass sie aus ein und demselben<br />
Stück Flachdraht bestehen. Eine solche Nested Spirawave®<br />
stellt eine zwei bis drei Mal höhere Federkraft als eine einlagige<br />
Wellenfeder bereit“, erklärt der Local Manager von TFC.<br />
DIE WELLENFEDERN SPAREN<br />
BIS ZU 50 PROZENT AXIALEN<br />
BAURAUM<br />
Wo immer in Wälzlager-Baugruppen definierte Vorspannungen<br />
einzustellen, Lagerspiele auszugleichen und betriebsbedingte<br />
Toleranzen zu kompensieren sind, erweisen sich die gewalzten<br />
Flachdraht-Wellenfedern von Smalley als innovative Alternative<br />
zu anderen Federtypen. Gegenüber gestanzten Federprodukten<br />
verzeichnen sie deutliche Vorteile, weil sich ihre Belastbarkeiten,<br />
Toleranzen und Federkonstanten genauer spezifizieren lassen,<br />
denn: Über weite Teile ihres Dehnbereichs steigt die Federkraft<br />
einer Smalley-Wellenfeder gleichmäßig an. Ebenfalls zu beachten<br />
ist, dass es bei der Bearbeitung gestanzter Wellenscheiben nicht<br />
selten zu Ermüdungsrissen, Ungenauigkeiten bei der Federkraft<br />
und anderen Problemen kommt. Bei Smalley hingegen werden<br />
die Wellenfedern aus massivem, gehärtetem und temperiertem<br />
Stahl- oder Metalldraht gefertigt. Sie unterliegen deshalb – zum<br />
Beispiel bei der weiteren Wärmebehandlung – keinem Verformungsrisiko.<br />
Nicht zu vergessen: Bei gleichem Federweg und gleicher<br />
Belastbarkeit beanspruchen sie bis zu 50 Prozent weniger<br />
axialen Bauraum als konventionelle Runddraht- oder Spiralfedern.<br />
Das macht in der Baugruppen-Konstruktion den Weg frei<br />
für innovative Raumoptimierungen und Miniaturisierungen.<br />
Bilder: TFC<br />
www.tfcdeutschland.com<br />
34 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
NEUE BAUGRÖSSEN FÜR ELASTOMERKUPPLUNGEN<br />
R+W hat sein Produktportfolio<br />
erweitert. Ab sofort sind neue Baugrößen<br />
der Elastomerkupplungen (EK) in<br />
den Serien 400 und 600 erhältlich, die<br />
eine hohe Flexibilität und Präzision<br />
gewährleisten. Je nach Modell und<br />
Elastomerkranzausführung sind mit<br />
den schwingungsdämpfenden<br />
Elastomerkupplungen Drehmomente<br />
bis zu 25.000 Nm möglich. <strong>Der</strong> Anwender kann je nach Anwendungsfall und<br />
Serie zwischen Elastomerkränzen unterschiedlicher Härte entscheiden. Die<br />
Shore-Härten liegen zwischen 80 ShA und 64 ShD und bieten dem Anwender<br />
einen Kompromiss zwischen notwendigem Dämpfungsverhalten sowie<br />
erforderlicher Torsionssteife. Zudem können sie in allen gängigen Anbindungsformen<br />
wie Klemmnaben, Passfederverbindungen oder Konusspreizdorn<br />
bezogen werden. Die Elastomerkupplungen ermöglichen eine präzise Drehmomentübertragung<br />
und wirken zudem vibrationsdämpfend. Das erhöht Genauigkeit<br />
und Qualität in den jeweiligen Anwendungen.<br />
www.rw-kupplungen.de<br />
SICHERHEITSZERTIFIZIERTER SERVOREGLER<br />
MIT PROFISAFE-SCHNITTSTELLE<br />
Wittenstein präsentiert den neuen sicherheitszertifizierten<br />
Servoregler Cyber Simco Drive 2 mit<br />
Profisafe-Interface. Verfügbar ist die sichere Feldbusschnittstelle<br />
für die Leistungsvarianten SIM2050<br />
und SIM2100 mit integrierter Sicherheitskarte. Diese<br />
werden, kombiniert mit dem Antriebsaktuator, im<br />
kompakten Servoantriebssystem Cyber iTAS System<br />
2 für fahrerlose Transportsysteme (FTS) eingesetzt. Die Profisafe-Schnittstelle<br />
der Servoregler leistet einen wichtigen Beitrag zur „Next Level Safety<br />
Architecture“ des kompakten FTS-Antriebssystems: Sie reduziert die sicherheits-<br />
und steuerungstechnische Komplexität in den Fahrzeugen, verringert den<br />
Zeit- und Kostenaufwand bei Inbetriebnahme und Service. Zudem erleichtert<br />
sie die Konfiguration und Dokumentation der Sicherheitsarchitektur. Mit einer<br />
integrierten Sicherheitskarte verfügt der Regler bereits in der Grundvariante<br />
über eine zweikanalige STO-Funktion (Safe Torque Off). Optional können die<br />
Sicherheitsfunktionen SBC (Safe Brake Control) sowie eine sichere Encoder-<br />
Emulation für den Safety-Encoder im Radantrieb und die Sicherheitsfunktion<br />
SP (Safe Position) ergänzt werden.<br />
www.wittenstein.de<br />
SELBSTSCHMIERENDE, WARTUNGSFREIE<br />
UND LANGLEBIGE GLEITLAGER<br />
Rodriguez liefert selbstschmierende<br />
Präzisionsgleit lager aus der Aluminiumlegierung<br />
AlMg1 SiCu und mit Frelon-Beschichtung.<br />
Die besondere Oberfläche bewirkt eine<br />
dauer hafte Selbstschmierung und verringert<br />
so Reibung und Verschleiß. Im Gegensatz zur<br />
externen Schmierung ist bei Lagern mit<br />
Selbstschmierung das Schmiermedium<br />
wesentlicher Bestandteil des Lagermaterials<br />
und muss nicht zusätzlich aufgebracht<br />
werden. Das Medium wird fortlaufend während der gesamten Lebensdauer des<br />
Gleitlagers übertragen. Rodriguez bietet die rost- und korrosionsbeständigen<br />
Lager in offener und geschlossener Form an, in Standardgröße mit Durchmessern<br />
von 5 bis 100 mm und in dünnwandiger Kompaktgröße mit Durchmessern<br />
von 6 bis 50 mm. Sie sind leicht, verschleißfest, belastbar und für sehr hohe wie<br />
auch sehr niedrige Temperaturen geeignet.<br />
www.rodriguez.de<br />
Visionbasiertes<br />
Greifen mit dem<br />
2D Grasping-Kit<br />
Die Komplettlösung<br />
für den einfachen<br />
Einstieg in die<br />
automatisierte<br />
Objekt-Handhabung.<br />
Hannover Messe<br />
22. - 26. April <strong>2024</strong><br />
Halle 6, Stand A26<br />
schunk.com/vision<br />
Hand in hand for tomorrow
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
KUNSTSTOFF-VERPACKUNGEN EFFIZIENT FERTIGEN<br />
Das Thermoformverfahren ermöglicht die wirtschaftliche Produktion von<br />
Kunststoff-Verpackungen in großer Stückzahl. Ein Maschinenhersteller verbaut<br />
in seinen Druckluftformautomaten und Durchfallstanzen Zahnstangengetriebe<br />
von Leantechnik. Als Antrieb für beide Anlagenteile dienen Lean SL-Zahnstangengetriebe.<br />
Diese sind für einfache synchrone Positionieraufgaben<br />
entwickelt, bei denen bereits eine Führung vorhanden ist und keine Querkräfte<br />
aufgenommen werden müssen. Die Komponenten sind in verschiedenen<br />
Baugrößen und in zwei Varianten erhältlich, können Hubkräfte von 800 bis<br />
25.000 N aufnehmen und erreichen Hubgeschwindigkeiten von bis zu 0,6 m/s. Die Getriebe gibt es auch als Lean SL Doppel mit<br />
zwei Zahnstangen für Anwendungen mit Greif-, Schließ- und Zentrierbewegungen. In den Durchfallstanzen übernimmt zudem ein<br />
Getriebe der Lifgo-Serie im Ausschieberantrieb das Ausschieben der Formteile aus dem Stanzwerkzeug. Lifgo-Zahnstangengetriebe<br />
sind robust und eignen sich für die präzise synchrone Positionierung schwerer Lasten. Leantechnik fertigt die Getriebe mit Hubkräften<br />
von 2.000 bis 25.000 N und Hubgeschwindigkeiten bis 3 m/s. Die Lifgo-Zahnstangengetriebe positionieren mit einer<br />
Genauigkeit von ± 0,05 mm und einer Wiederholgenauigkeit von ± 0,02 mm.<br />
www.leantechnik.com<br />
SCHLANKE SCHWENK-DREHMODULE<br />
FÜR AUSLADENDE WERKSTÜCKE<br />
In schlanken und dennoch<br />
drehmomentstarken<br />
Schwenk-Drehmodulen<br />
ermöglichen DC-Kleinstantriebe<br />
von Faulhaber das präzise<br />
Bewegen auch ausladender<br />
Werkstücke – bei schnellen<br />
Schraubern ebenso wie in<br />
Drehhandlings-, Montageund<br />
Prüfautomaten. Kaum<br />
ein Bereich der Automatisierungstechnik kommt heute ohne<br />
Klein- und Kleinstantriebe aus. Entsprechend vielfältig sind die<br />
Einsatzgebiete. Sie reichen von Medizintechnik und Laborautomation<br />
über den allgemeinen Maschinenbau und die Intralogistik<br />
bis hin zu Weltraumanwendungen. Die kleinen Antriebssysteme<br />
tragen dazu bei, dass Automatisierungslösungen prozesssicher,<br />
zuverlässig und wirtschaftlich arbeiten. Das gilt auch für das<br />
Handling. Wer in der Handhabungs- und Montagetechnik eine<br />
effiziente und platzsparende Lösung für typische Bewegungsabläufe<br />
wie Drehen, Schwenken, Schrauben, Rollen oder Wickeln<br />
sucht, für den dürften die Schwenk-Drehmodule der For-Torque-<br />
Baureihe des Wettenberger Kinematikspezialisten JA² (Jung<br />
Antriebstechnik und Automation) interessant sein. Denn die<br />
schlanken Endlosdreher eignen sich für das hochdynamische<br />
Verdrehen ausladender Werkstücke mit großem Trägheitsmoment<br />
und außermittig angeordneter Greifer sowie für den<br />
Einsatz in der Schraub- und Wickeltechnik.<br />
www.faulhaber.com<br />
NEUER DICHTUNGSWERKSTOFF FÜR DIE<br />
LEBENSMITTELINDUSTRIE<br />
Mit der Neuentwicklung AF 680 erweitert der Dichtungshersteller<br />
C. Otto Gehrckens sein Sortiment um einen FEPM-<br />
Werkstoff für die kritischen Einsatzbereiche in der Lebensmittelproduktion<br />
und deren Peripherien. Für die Rezeptur<br />
wurde ein speziell konzipiertes Aflas-Basispolymer genutzt.<br />
<strong>Der</strong> von COG compoundierte Spezial-Dichtungswerkstoff<br />
verfügt erstmalig über die wichtige branchenrelevante<br />
Freigabe nach FDA 21. CFR 177.2600 und ist laut Hersteller<br />
absolut verlässlich im Einsatz<br />
mit SIP- und CIP-Prozessen. Im<br />
Gegensatz zu peroxydischvernetzten<br />
FKM-Hochleistungswerkstoffen,<br />
kann dieser neue<br />
FEPM Compound auch in den<br />
mehr und mehr geforderten<br />
aggressiveren Reinigungs-<br />
Zyklen mit Laugenspülungen<br />
(Basen) bei hohen Temperaturen<br />
(ca. 140 °C) problemlos<br />
eingesetzt werden. Selbst bei den Hochtemperatur SIP-<br />
Prozessen bei ca. 150 °C ist die Volumenquellung so gering,<br />
dass dieser Compound gut in die engen Einbauräume der<br />
Sterilverschraubungen eingebaut werden kann, die dem<br />
Hygienic Design entsprechen. Als Hochleistungelastomer<br />
aus der Aflas-Serie präsentiert sich AF 680 gegenüber einer<br />
Vielzahl unterschiedlicher Chemikalien – auch gegenüber<br />
Aromastoffen und ätherischen Ölen – äußerst beständig.<br />
www.cog.de<br />
SEILZUG-NOTSCHALTER WERDEN KURVENGÄNGIG<br />
Seilzug-Notschalter sind als verlängerte Nothalt-Taster insbesondere an Förderanlagen etabliert.<br />
Bei geraden Förderstrecken ist ihr Einsatz einfach zu realisieren. Aber wie sieht es bei kurvigen<br />
Förderanlagen oder sonstigen ausgedehnten und nicht-linearen Gefahrenbereichen aus? Steute hat<br />
sie „um die Ecke“ konstruiert – herausgekommen ist eine ebenso einfache wie wirkungsvolle und<br />
doch normengerechte Lösung: die Umlenkrolle Multiflex 4R. Sie hat einen beliebig drehbaren Kopf,<br />
in dem das Seil geführt wird – das ermöglicht auch kurvige Förderstrecken. Die vier integrierten und<br />
um 90° versetzten Rollen verringern die Reibung des Zugseils. Das Entscheidende: Selbst bei längeren<br />
Zugseilen und mehrfacher leichter Ablenkung je Umlenkrolle wird die DIN EN 60947 5 5 eingehalten.<br />
Diese fordert eine maximale Auslenkkraft von 200 N bei einer maximalen Auslenkung des Seils von 400 mm. Ein M8-Gewinde<br />
schafft die Voraussetzung für eine einfache und universelle Montage der Multiflex 4R. Alternativ kann der Anwender sie mit einem<br />
Nutenstein in gängigen Profilen befestigen.<br />
www.steute-controltec.com<br />
36 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
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No 03_<strong>04</strong>/<strong>2024</strong><br />
Mechatronic<br />
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AUTOMATISIERUNG | ANTRIEBSTECHNIK | TECHNOLOGIETRENDS<br />
NEUE KREUZGRIFFE SPEZIELL FÜR<br />
DEN EINSATZ UNTER ERHÖHTEN<br />
HYGIENEAUFLAGEN<br />
Mehr dazu auf<br />
SEITE 6<br />
IMPRESSUM<br />
HERAUSGEBER<br />
Köhler + Partner GmbH<br />
Brauerstraße 42<br />
21244 Buchholz i.d.N.<br />
Tel.: +49 4181 92892-0<br />
Fax: +49 4181 92892-55<br />
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GESCHÄFTSFÜHRUNG<br />
Jan Phillip Köhler, Julia Köhler-Cordes<br />
BILDNACHWEIS<br />
Archiv, Köhler + Partner GmbH<br />
www.koehler-partner.de
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ZUVERLÄSSIG TROTZ HOHER<br />
BEANSPRUCHUNGEN<br />
Nadelhülsen von Findling Wälzlager: Auf das richtige Material kommt es an<br />
xxX<br />
Sie suchen die optimale Nadelhülse für Ihre Anwendung und sind in punkto Werkstoff noch unschlüssig? Lassen<br />
Sie sich beraten! Die Experten von Findling Wälzlager wissen, worauf es ankommt, und haben zahlreiche geeignete<br />
Produkte im Sortiment.<br />
Nadelhülsen und Nadelkränze bieten höchste Tragzahlen<br />
auf kleinstem Raum. Die Hülsen dieser Wälzlagertypen<br />
fungieren als Lauffläche für die Wälzkörper. Die dünne<br />
Materialstärke und das Material an sich können je nach<br />
Anwendungsfall Probleme verursachen und beispielsweise<br />
zu Rissbildung in den Hülsen führen. Dann war die<br />
Kernhärte des Materials in diesen Fällen nicht ausreichend,<br />
um den Belastungen dauerhaft standzuhalten.<br />
Eine der wichtigsten Überlegungen bei der Auswahl des geeigneten<br />
Materials ist daher seine Festigkeit. Die Werkstoffe<br />
DC<strong>04</strong>, SAE1010, SCM415 aus dem Findling Sortiment haben<br />
sich in der Praxis bewährt. Für sehr anspruchsvolle Anwendungen<br />
ist das Sondermaterial C15mod durch einen erhöhten<br />
Kohlenstoffgehalt und eine angepasste Wärmebehandlung<br />
bestens geeignet.<br />
Unabhängige Schadensanalyse<br />
Im Falle eines Wälzlagerschadens bietet Findling eine<br />
unabhängige Schadensanalyse an. Die Wälzlagerexperten<br />
erforschen die Ursachen der Defekte und<br />
helfen dabei, die Probleme zu beheben. Die Verantwortlichkeit<br />
für Schadensanalysen liegt in der Abteilung<br />
Anwendungstechnik, was einen ganzheitlichen<br />
Ansatz bei der Ursachenforschung gewährleistet.<br />
Ein hauseigenes, modern ausgestattetes Qualitätslabor<br />
ermöglicht professionelle Messmöglichkeiten<br />
und hochgenaue Tests.<br />
FINDLING WÄLZLAGER GMBH<br />
Schoemperlenstr. 12 | 76185 Karlsruhe | Tel.: +49 721 55999-0<br />
info@findling.com | www.findling.com<br />
MN 2
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EINROHR-LINEAR-<br />
ACHSEN FÜR DIE<br />
EINFACHE HAND-<br />
VERSTELLUNG<br />
Gleit-Schiebeführungen mit<br />
einstellbarer Rastfunktion<br />
Die neuen Gleitführungen RK LightUnit-G und RK<br />
LightUnit-G telescope ergänzen das Programm<br />
von RK Rose+Krieger an Einrohr-Linearachsen<br />
für die einfache Positionierung per Hand. Besondere<br />
Merkmale der neuen Linearachsen aus<br />
Aluminium sind die einstellbare Rastposition<br />
des Führungsschlittens beziehungsweise des<br />
Führungsrohrs, die gewichtsreduzierte Konstruktion,<br />
die Korrosionsbeständigkeit sowie die<br />
einfache Montage mit nur einem Werkzeug.<br />
Durch die einstellbaren Rastpositionen sind die neuen<br />
Gleitführungen unter anderem prädestiniert für<br />
Formatverstellungen an Förderstrecken, die Positionierung<br />
von Sensoren und Lichtschranken sowie<br />
Anwendungen, bei denen eine Positionierung oder<br />
Höhenverstellung per Hand erfolgen soll.<br />
Mehr erfahren:<br />
Exakte Positionierung<br />
Bei der RK LightUnit-G werden für die exakte Positionierung<br />
des Führungsschlittens sogenannte Positionierungselemente<br />
in der Nut des offenen C-Führungsprofils<br />
befestigt. Beim Verfahren rastet der<br />
Rastbolzen des Führungsschlittens automatisch in<br />
die Positionierungselemente ein. Im Gegensatz zur<br />
RK LightUnit-G besitzt die Teleskopausführung ein<br />
Führungsrohr, das per Hand positioniert werden<br />
kann. Dabei können mittels der Positionierungselemente<br />
im C-Führungsprofil ebenfalls beliebig viele<br />
Rastpositionen definiert werden.<br />
Zahlreiche praktische Features<br />
für den Kunden:<br />
- Positionierungselemente können jederzeit<br />
mittels eines Innensechskantschlüssels<br />
verstellt werden.<br />
- Das Aluminium-Führungsprofil ist im Zuschnitt<br />
bis zu einer Länge von 1.500 mm frei wählbar.<br />
- Die Führungsschlitten aus Kunststoff stehen in<br />
drei verschiedenen Ausführungen zur Verfügung.<br />
- Verschiedene Typen von Führungsschlitten<br />
können auf einem Führungsprofil eingesetzt<br />
werden.<br />
- Alle Komponenten können einzeln bezogen<br />
werden und sind ab Lager lieferbar.<br />
RK ROSE+KRIEGER GMBH<br />
Potsdamer Str. 9 | 32423 Minden | Tel.: +49 571 9335-0<br />
info@rk-online.de | www.rk-rose-krieger.com<br />
MN 3
ANZEIGE<br />
OUR SOLUTION. YOUR SUCCESS.<br />
Industriegetriebe von NORD in Europas größter Biomethananlage<br />
NORD DRIVESYSTEMS unterstützt Unternehmen aus über<br />
100 Branchen mit effizienten Antriebssystemen, kompetenter<br />
Beratung und weltweitem Service auf ihrem Erfolgskurs. Dafür<br />
steht das Markenversprechen: Our Solution. Your Success.<br />
Auch die PRG Präzisions-Rührer GmbH aus Warburg, einer<br />
der weltweit führenden Anbietern von Rührtechnik, Rührwerken<br />
und Rühranlagen, setzt auf die Partnerschaft mit NORD.<br />
Für die Präzisionsrührwerke in Europas größter Biomethananlage,<br />
die derzeit bei Friesoythe in Niedersachsen entsteht,<br />
entschied sich PRG Präzisions-Rührer für Industriegetriebe<br />
der MAXXDRIVE ® -Baureihe von NORD, da diese Anwendung<br />
besondere Anforderungen an die Antriebstechnik stellte.<br />
Stirnrad- oder Kegelstirnradgetriebe der MAXXDRIVE ® -<br />
Baureihe decken einen Übersetzungsbereich von<br />
5,54:1 bis 400:1 ab – mit Vorgetriebe sogar bis zu<br />
30.000:1. Sie bieten:<br />
hohe Abtriebsdrehmomente von 15 bis 282 kNm<br />
für einen zuverlässigen Betrieb auch unter<br />
extremen Bedingungen<br />
verwindungssteife, einteilige BLOCK-Gehäuse für<br />
eine höhere Lagerlebensdauer und eine effiziente<br />
Kraftumsetzung sowie hohe Toleranz gegenüber<br />
Lastspitzen und Schlägen<br />
große reibungsarme Wälzlager für eine extrem hohe<br />
Radial- und Axial-Belastbarkeit sowie Langlebigkeit<br />
»Die Zuverlässigkeit der Antriebe<br />
spielt bei der neuen Anlage<br />
eine wichtige Rolle. Denn diese<br />
sind zusammen mit den Tanks<br />
rund um die Uhr sämtlichen Witterungen<br />
ausgesetzt und müssen<br />
365 Tage im Jahr störungsfrei<br />
funktionieren. Wir setzen<br />
NORD-Getriebe ein, weil NORD<br />
ein sehr zuverlässiger Partner<br />
ist, der eine sehr hohe Qualität<br />
und auch einen weltweiten Service<br />
bieten kann.«<br />
Andreas Dierkes, Vertriebsleiter<br />
und Prokurist bei PRG<br />
höchste Achsgenauigkeit für einen garantiert<br />
geräuscharmen Lauf.<br />
GETRIEBE + MOTOR + UMRICHTER = DER ANTRIEB.<br />
GETRIEBEBAU NORD GMBH & CO. KG<br />
Getriebebau-Nord-Straße 1 | 22941 Bargteheide | Tel.: +49 4532 289-0<br />
info@nord.com | www.nord.com<br />
MN 4<br />
MN 4
ANZEIGE<br />
KÜHLKÖRPER FÜR IPC UND<br />
EINGEBETTETE SYSTEME<br />
Effektiv, robust, langlebig und wartungsarm<br />
Individuell<br />
Vielfältig<br />
Moderne Industriecomputer IPC und eingebettete Systeme (embedded systems) werden<br />
immer kompakter und leistungsstärker. Um die in den Geräten auftretenden Temperaturen<br />
effektiv abzuführen, setzt CTX auf anwendungsspezifische Kühltechnik. Die Art der<br />
Kühllösung richtet sich dabei nach der Höhe der Verlustleistung und dem zur Verfügung<br />
stehenden Bauraum.<br />
Leistungsstark<br />
Seit ihrer Erfindung werden IPC und embedded systems<br />
immer leistungsfähiger. Damit einher geht ein steigender<br />
Kühlbedarf. Um die einwandfreie Funktion und eine lange<br />
Lebensdauer zu ermöglichen, bietet CTX eine Vielzahl an innovativen<br />
Kühlkonzepten für diese Hochleistungssysteme an.<br />
Die Art der Kühllösung richtet sich dabei nach der Höhe der<br />
Verlustleistung und dem zur Verfügung stehenden Bauraum.<br />
Embedded systems von der Stange gibt es nicht. Daher muss<br />
auch jedes Kühlkonzept auf die jeweilige Anwendung ausgelegt<br />
sein. CTX bietet zur Realisierung der spezifischen Anforderungen<br />
hierfür eine Vielzahl an Kühlkörperlösungen an:<br />
- Heatspreader-Lösungen mit integrierten Heatpipes<br />
- Kühlkörper mit Kupfer-Inlay<br />
- kaltfließgepresste Pin-Block-Kühlkörper<br />
- löt-, clip- oder schraubbare Leiterplattenkühler<br />
- einbaufertige Sets aus Kühlkörper, Isolierungen,<br />
Montagebolzen etc.<br />
Speziell für IPC liefert CTX maßgeschneiderte Elektronikgehäuse<br />
aus Metall – auf Wunsch inklusive einer geeigneten<br />
Kühllösung. Zum Angebot zählen passgenaue Gehäuse<br />
in Druckguss-, Profil- oder Stanzbiegetechnik sowie maßgeschneiderte<br />
Frontplatten und technische Aluminiumteile.<br />
Sämtliche Gehäuse, Frontplatten und technische Teile<br />
können einer individuellen Oberflächenbehandlung unterzogen<br />
sowie gestanzt, genibbelt und mit Einpressbolzen<br />
oder -buchsen versehen werden.<br />
9. bis 11. April <strong>2024</strong> | Halle 3A, Stand 334 | Nürnberg<br />
CTX THERMAL SOLUTIONS GMBH<br />
Lötscher Weg 1<strong>04</strong> | 41334 Nettetal | Tel.: +49 2153 7374-0<br />
info@ctx.eu | www.ctx.eu<br />
MN 5
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WENN DIE HYGIENE IM<br />
MITTELPUNKT STEHT<br />
Neue Kreuzgriffe mit geschlossener Griffkontur<br />
Hohe Flexibilität durch umfangreiches<br />
Größenspektrum<br />
Fünf Produktvarianten von<br />
antibakteriell bis detektierbar<br />
Hygieneoptimiertes Design in<br />
Anlehnung an die DIN 6335<br />
Zwei detektierbare Varianten<br />
sichern Prozesse in der Lebensmittelindustrie<br />
Speziell für den Einsatz unter erhöhten Hygieneauflagen<br />
hat das HEINRICH KIPP WERK eine neue Serie an<br />
Kreuzgriffen mit vorstehender Stahlbuchse entwickelt.<br />
Verfügbar sind fünf Varianten – von antibakteriell bis<br />
detektierbar – die durch ihre geschlossene Griffkontur<br />
mit glatter Oberfläche sehr gut zu reinigen sind.<br />
Wer nach stabilen und einfach zu bedienenden Griffen<br />
sucht, liegt mit den Kreuzgriffen von KIPP genau richtig. Die<br />
neue Serie lehnt sich mit ihrem hygieneoptimierten Design<br />
an die DIN 6335 an und deckt mit insgesamt fünf Produktvarianten<br />
ein breites Anwendungsspektrum ab. Verfügbar sind<br />
neben einer Standardausführung die Spezifikationen antibakteriell,<br />
hochtemperaturbeständig sowie visuell- und metalldetektierbar.<br />
Die Standardvariante wird aus verstärktem Thermoplast gefertigt,<br />
die Metallteile bestehen wahlweise aus Stahl (blau<br />
passiviert) oder Edelstahl 1.4305. <strong>Der</strong> antibakterielle Kreuzgriff<br />
weist nicht nur eine hohe Wirksamkeit gegen eine Vielzahl<br />
schädlicher Bakterien oder Pilze auf, sondern auch<br />
gegen multiresistente Keime wie beispielsweise MRSA.<br />
Bei der hochtemperaturbeständigen Variante kommt ein spezieller<br />
Hochtemperaturkunststoff zum Einsatz, der den internationalen<br />
Normen für Lebensmittel- und Trinkwassersicherheit<br />
entspricht. Die detektierbaren Kreuzgriffe wurden<br />
ebenfalls für die Lebensmittelindustrie konzipiert. Zur Verfügung<br />
stehen eine visuell-detektierbare Variante in Ultramarinblau<br />
(RAL 5002) sowie eine metall-detektierbare Ausführung.<br />
HEINRICH KIPP WERK GmbH & Co. KG<br />
Heubergstraße 2 | 72172 Sulz am Neckar | Tel.: +49 7454 793-0<br />
info@kipp.com | www.kipp.com<br />
MN 6
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DRIVE CONTROLLER<br />
SD2 MIT INTEGRIERTER<br />
DREHZAHLÜBERWACHUNG<br />
Werkzeugmaschinen ohne Drehgeber sicher betreiben<br />
Bei Bearbeitungszentren und Werkzeugmaschinen<br />
bestehen speziell<br />
im Fall von drehenden Achsen für<br />
den Bediener Gefahren durch rotierende<br />
Werkzeuge. Mit den sensorlosen<br />
Sicherheitsfunktionen SFM<br />
und SLOF, die im Drive Controller<br />
SD2 implementiert sind, stellt<br />
SIEB & MEYER den Maschinenbauern<br />
zwei geberlose Features<br />
zur Verfügung, die Drehfeld und<br />
Stillstand überwachen.<br />
Bei klassischen Sicherheitslösungen<br />
müssen die Motoren bzw. Spindeln mit<br />
Drehzahlgebern ausgestattet sein, um<br />
gefährliche Betriebszustände zu vermeiden.<br />
Die Drehgeber werden wiederum<br />
von Sicherheitskomponenten<br />
ausgewertet. Beide Bauteile benötigen<br />
Platz, stellen ein Ausfallrisiko dar<br />
und müssen installiert, gewartet und<br />
bezahlt werden. Die TÜV-zertifizierten<br />
Sicherheitsfunktionen des Drive Controller<br />
SD2 von SIEB & MEYER machen<br />
zusätzliche Drehgeber an den Spindeln<br />
überflüssig, da die Sicherheitsfunktionen<br />
„Sicherer Stillstandsmonitor“<br />
(SFM – Safe Frequency Monitor) und<br />
„Sicher begrenztes Drehfeld“ (SLOF<br />
– Safe Limited Output Frequency)<br />
bereits integriert sind. Mit der Sicherheitsfunktion<br />
SFM erkennt der SD2, ob<br />
eine geberlose Spindel nach dem Ausschalten<br />
den Stillstand erreicht bzw.<br />
eine sichere Drehzahlfrequenz unterschritten<br />
hat. SLOF stellt sicher, dass<br />
eine kritische Drehzahl nicht überschritten<br />
wird – zum Beispiel, weil ein<br />
Werkzeug durch eine Überdrehzahl<br />
bersten könnte und dadurch Personen<br />
gefährdet werden.<br />
Darüber hinaus hat SIEB & MEYER in<br />
allen Frequenzumrichtern und Servoverstärkern<br />
der Serien SD2x und SD4x<br />
einen Lastindikator integriert, der akustische<br />
Körperschallsensoren ersetzen<br />
kann.<br />
»Die Herausforderung für den Maschinenhersteller<br />
besteht darin, die Aspekte Personensicherheit und<br />
Produktivität gleichzeitig optimal und normkonform<br />
umzusetzen. Unsere integrierten Sicherheitsfunktionen<br />
bieten ihm dabei einen echten Mehrwert.«<br />
Markus Finselberger, Leiter Vertrieb<br />
Antriebselektronik bei SIEB & MEYER<br />
SIEB & MEYER AG<br />
Auf dem Schmaarkamp 21 | 21339 Lüneburg | Tel.: +49 4131 203-0<br />
info@sieb-meyer.de | www.sieb-meyer.de<br />
MN 7
ANZEIGE<br />
GESCHÜTZTER UND<br />
ZUGÄNGLICHER ARBEITSRAUM<br />
Individuelle Dachabdeckungen von HEMA<br />
Den Arbeitsraum und die Umgebung der Maschine<br />
schützen – und trotzdem den Zugang zur Maschine<br />
gewährleisten: Das ermöglichen die individuellen<br />
Dachabdeckungen von HEMA für Fertigungsmaschinen.<br />
Umherfliegende Späne, spritzendes Kühlschmiermittel<br />
und entstehende Wärme müssen in der<br />
Maschine bleiben. Bewegliche Achsen und Bearbeitungsspindeln<br />
sollen hineingelangen. Um diese<br />
Anforderungen unter einen Hut zu bringen, hat<br />
Maschinenschutzexperte HEMA flexible Dachabdeckungen<br />
entwickelt.<br />
Individuelle Dachabdeckungen von HEMA:<br />
- schützen die Umgebung und den<br />
Arbeitsraum der Maschinen<br />
- erlauben flexiblen Zugang zum Arbeitsraum<br />
- werden individuell an jeden Einsatz<br />
und jede Einbausituation angepasst<br />
Flexible Durchlässe integrieren<br />
Die Abdeckungen bestehen aus einer Rahmen-, Schienen- und<br />
bei Bedarf auch Scherenkonstruktion sowie den bewährten<br />
Faltenbälgen von HEMA. Diese Konstruktion erlaubt es, die<br />
Abdeckung vollständig zu öffnen. Daneben können flexible<br />
Durchlässe für Achsen oder Spindeln integriert werden.<br />
Die HEMA Dachabdeckungen eignen sich für:<br />
- Bearbeitungszentren<br />
- Portalmaschinen<br />
- 3D-Drucker<br />
Individuell an Kundenanforderung anpassbar<br />
In Größe, Material, Ausführung und den Zugangsmöglichkeiten<br />
lassen sich die Dachabdeckungen individuell an jede<br />
Kundenanforderung anpassen.<br />
- Flexible Abmessungen bis zu 12 Metern Länge,<br />
Sonderlösungen auf Anfrage<br />
- Verfahrgeschwindigkeiten von bis zu 75 Metern/Minute<br />
- Optional mit integriertem Motorantrieb<br />
HEMA MASCHINEN- UND APPARATESCHUTZ GMBH<br />
Am Klinggraben 2 | 63500 Seligenstadt | Tel.: +49 6182 773-0<br />
info@hema-group.com | www.hema-group.com<br />
MN 8
ROBUSTE UND FLEXIBEL EINSETZBARE DREHGEBER<br />
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
Das Drehgeber-Programm von FSG besteht aus mehreren Serien mit Baugrößen von<br />
22 bis 100 mm Gehäusedurchmesser sowie kundenspezifischen Sonderausführungen<br />
mit Baugrößen von 13 bis 125 mm Durchmesser. Das Gehäuse besteht in der Regel<br />
aus eloxiertem Aluminium oder Edelstahl. Mit einer Gehäuselänge von 36 mm sind<br />
die Drehgeber der Serie MH613 sehr kompakt. Das Messsystem ist magnetisch und<br />
damit berührungslos. Über eine Folientastatur auf der Gehäuserückseite lässt sich<br />
die Signaleinstellung auf einfache Weise programmieren; als Signalausgang stehen<br />
Ausführungen für 4–20 mA oder 0–10 V zur Auswahl. Sehr hohe Flexibilität bei der<br />
Anwendung bietet die Serie MH1023. Sie kann mit allen gängigen analogen und<br />
digitalen Schnittstellen sowie mit unterschiedlichem Stecker- oder Kabelanschluss<br />
ausgerüstet werden. Die Varianten sind in Singleturn- oder Multiturn-Ausführung<br />
erhältlich, serienmäßig mit Aluminiumgehäuse oder optional in Edelstahlausführung.<br />
<strong>Der</strong> Signalausgang kann vom Anwender selbst umprogrammiert werden. Die Variante MH1023-Ex mit ATEX- oder IECEx-Zulassung<br />
ist für den Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen konzeptioniert (nur Singleturn).<br />
www.fsg-sensors.de<br />
FLACH UND KOMPAKT<br />
Icotek stellt seine<br />
neuen Kabeleinführungsleisten<br />
vor: Die<br />
KEL-ER-BL ist eine<br />
teilbare Kabeleinführung<br />
für Leitungen<br />
mit und ohne<br />
Stecker. Je nach<br />
Ausführung werden<br />
Leitungen mit einem<br />
Durchmesser von<br />
1 bis 35 mm<br />
eingeführt, nach IP65 abgedichtet und gleichzeitig nach<br />
DIN EN 62444 zugentlastet. Die Schutzart IP65 wird durch<br />
die eingespritzte Dichtung und die Verwendung von Einfachtüllen<br />
erreicht. Die Kabeleinführungsleiste passt auf<br />
Standardausbrüche für 10-, 16- und 24-polige schwere<br />
Steckverbinder. Die Ausbruchbreite kann statt 36 mm auch<br />
bis zu 46 mm betragen, sodass auch Leitungen mit größeren<br />
konfektionierten Steckverbindern eingeführt werden können.<br />
Die Baugröße KEL-ER-BL-B setzt auf Ausbrüche der Größe<br />
46 × 46 mm auf, zum Beispiel für Regler und Zähler. Die<br />
einreihige Version KEL-ER-BL-E eignet sich durch ihre Bauform<br />
bei beengten Platzverhältnissen und für Leitungen mit<br />
flachem Steckverbinder. Die KEL-ER-BL in der Signalfarbe Blau<br />
wird vorzugsweise im Umfeld von Lebensmittelverpackungsund<br />
Lebensmittelverarbeitungsmaschinen eingesetzt, wo<br />
kein direkter Kontakt mit Lebensmitteln besteht.<br />
www.icotek.com<br />
DAS VERBINDENDE ELEMENT<br />
Das Schnellwechselsystem von Norelem ist eine flexible<br />
Lösung, um kleine Werkstücke auf Messsystemen und Mikroskopen<br />
zu positionieren und zu fixieren. Es kommt insbesondere<br />
dann zum Einsatz, wenn eine niedrige Spannkraft und hohe<br />
Präzision gefordert sind. Das Schnellwechselsystem für<br />
Nullpunktspannung von Vorrichtungen setzt sich aus verschiedenen<br />
Komponenten zusammen. Dazu gehören Grundplatten,<br />
Schnellspannhalter, Aufbauelemente – in der Regel Adapter,<br />
um Spannelemente und Schnellspannhalter zu verbinden –<br />
sowie Spannelemente,<br />
also Schraubstöcke,<br />
Backenfutter oder<br />
Nadelauflagen. Neu im<br />
Sortiment sind Schnellspannhalter,<br />
die als<br />
Basiselemente mithilfe<br />
einer T-Nut oder eines<br />
Gewindes direkt auf<br />
eine Grundplatte oder<br />
einen Maschinentisch montiert werden können. Die Schnellspannhalter<br />
bilden die Schnittstelle zwischen den Grundplatten<br />
und den Aufbauelementen. Die Aufbauelemente wiederum<br />
dienen als Schnittstelle zwischen Grund- und Spannelementen<br />
und können werkzeuglos mit diesen verbunden werden. Das<br />
Produktportfolio von Norelem umfasst drei verschiedene<br />
Aufbauelemente für die freie Positionierung im 3D-Raum:<br />
Adapter aus Aluminium für Präzisionsschraubstöcke und für<br />
Dreibackenfutter sowie Winkelelemente.<br />
www.norelem.de<br />
DREHGEBER ALS STANDARDOPTION FÜR SCHRITTMOTOR-LINEARANTRIEB<br />
Thomson bietet seinen Schrittmotor-Linearantrieb (SMLA) mit angetriebener Mutter jetzt<br />
mit einem Drehgeber als Standardoption an. Damit können Maschinenentwickler die<br />
gesamte Palette der SMLAs mit dieser integrierten Erweiterung spezifizieren. Thomson-<br />
SMLAs verwenden einen Schrittmotor in Kombination mit einem Gewindetrieb, um eine<br />
Drehbewegung in eine lineare Bewegung zu übertragen. Sie sind erhältlich in den drei<br />
Konfigurationen geschlossener Linearaktuator, angetriebene Spindel und angetriebene<br />
Mutter. Bisher mussten <strong>Konstrukteur</strong>e, die für ihre Aktuator- oder Drehspindelkonfigurationen<br />
eine Positionsüberwachung benötigten, eine sondergefertigte Encoder-Einheit bestellen. Für die Konfiguration mit angetriebener<br />
Mutter war eine Encoder-Sonderausführung gar nicht verfügbar. Angesichts der starken Nachfrage hat das Unternehmen beschlossen,<br />
Encoder für alle drei SMLA-Konfigurationen als Standardoption anzubieten. Nutzer erhalten deutlich mehr Flexibilität bei der<br />
Entwicklung von Anwendungen, die eine erweiterte Datenerfassung und -analyse erfordern.<br />
www.thomsonlinear.com<br />
www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 45
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
SPANNSYSTEME<br />
PRÜFEN AUF<br />
DIE SMARTE ART<br />
Smart Factories sind digitale Fabriken in<br />
denen einzelne Produktionsschritte mithilfe<br />
intelligenter Maschinen und Sensoren in<br />
Echtzeit überwacht und der Gesamtablauf<br />
effektiver organisiert werden. Die Vorteile<br />
dieser Vernetzung zeigen sich auch im Bereich<br />
Zerspanung, in dem Smart Products für<br />
fehlerfreie Bearbeitungsvorgänge sorgen.<br />
Almir Jakupovic, Leitung Vertrieb,<br />
norelem GmbH & Co. KG, Markgröningen<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Smart Products (vernetzte Produkte) werden als smart bezeichnet,<br />
weil sie selbstständig eigene Fertigungs- und<br />
Betriebsdaten sowohl sammeln als auch an andere Geräte<br />
übermitteln können. Ausgestattet mit Mikroprozessoren,<br />
RFID-Chips oder anderen Systemen zur Datenspeicherung, können<br />
sie aber nicht nur Informationen sammeln, sondern auch mit<br />
individueller Fertigungsinformation ausgestattet werden. Das vernetzte<br />
Produkt ist damit in der Lage, sich selbst in Betrieb zu<br />
nehmen sowie einzelne Fertigungsschritte an die Maschine zu<br />
übermitteln und damit den eigenen Produktionsprozess zu steuern.<br />
Diese Kommunikation zwischen Produkt und Maschine – und<br />
Mensch, der beide überwacht – vereinfacht und optimiert viele<br />
bisher aufwendige Prozesse in Produktion und Werkstatt.<br />
SPANNTECHNIK 4.0<br />
Ein gelungenes Beispiel für den Einsatz von smarter Technologie ist<br />
der Bereich Zerspanung, in dem Präzision und Effizienz entscheidend<br />
sind. Smart Products von Norelem ermöglichen die einfache<br />
Überprüfung von Aufspannung und Anschlägen bereits vor der<br />
Zerspanung. Und je besser ein Werkstück positioniert ist, desto präziser<br />
und effizienter kann es bearbeitet werden. Werden die vernetzten<br />
Produkte mit einem Steuerungssystem verbunden, melden<br />
sie dem Bediener während des gesamten Bearbeitungsprozesses in<br />
Echtzeit Betriebszustände beziehungsweise -daten. Ebenso können<br />
sie Verschleiß, Anomalien sowie jeglichen weiteren Wartungsbedarf<br />
signalisieren, wodurch Probleme frühzeitig erkannt werden.<br />
Die smarten Produkte von Norelem verfügen über vereinfachte<br />
Einstellungen für eine ergonomische und intuitive Handhabung.<br />
Auch das kann Fehler reduzieren. Sie sind schnell und kabellos eingerichtet,<br />
gemäß Schutzart IP64 staubdicht und geschützt gegen allseitiges<br />
Spritzwasser und beständig gegen Kühlungsschmierstoffe.<br />
FEHLERFREIE BEARBEITUNGSVORGÄNGE<br />
Für möglichst fehlerfreie Bearbeitungsvorgänge, beispielsweise in<br />
der Zerspanung, sind Smart Products die Lösung. <strong>Der</strong> Normteillieferant<br />
hat verschiedene smarte Komponenten im Sortiment.<br />
<strong>Der</strong> intelligente Auflagebolzen ermöglicht eine Teileüberwachung<br />
in Echtzeit. Er hat eine Auflagefläche von 30 mm und<br />
ermöglicht die präzise Positionierung des Werkstücks. Mithilfe des<br />
Kraftsensors für Schnellspanner wird der Spannvorgang genau<br />
JE BESSER EIN WERKSTÜCK<br />
POSITIONIERT IST, DESTO<br />
PRÄZISER UND EFFIZIENTER<br />
KANN ES BEARBEITET WERDEN<br />
geprüft, wodurch eine perfekte Klemmung des Werkstücks mit<br />
einer erhöhten Wiederholgenauigkeit sichergestellt wird. Das<br />
Spanneisen mit Kraftsensor überwacht ebenfalls den Spannvorgang<br />
und misst die Spannkraft in Echtzeit. Das smarte Spanneisen<br />
bietet Norelem in den Größen 80 mm, 100 mm und 125 mm an.<br />
DATENÜBERTRAGUNG UND WEBANWENDUNG<br />
Kombiniert man die Smart Products mit dem Bluetooth-Modul,<br />
können Prozesse sensorzustandsabhängig gesteuert werden. Das<br />
Signal wird drahtlos via Bluetooth übertragen und ermöglicht<br />
eine visuelle und schnelle Anzeige des Sensorstatus. Das Modul<br />
lässt sich einfach installieren und ist im Bereich der Smart Products<br />
universell einsetzbar.<br />
46 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
01 Die Signalsäule meldet kritische Zustände der Smart Products,<br />
wenn beispielsweise ein Auflage- oder Kraftsensor die Verbindung<br />
zum Gateway verloren hat oder der Akku leer ist<br />
02 Das Gateway ist eine Schnittstelle zwischen Smart Products<br />
und Maschinensteuerung und kann mit einem mobilen Endgerät<br />
verbunden werden, um Betriebsdaten zu visualisieren<br />
03 Mit der Webanwendung kann ein Spannsystem ganz einfach<br />
per Smartphone – oder auch Tablet oder Desktop – geprüft werden,<br />
sowohl vor und während als auch nach der Bearbeitung<br />
01<br />
Das Bluetooth-Modul von Norelem ist ein drahtloser, kompakter<br />
Transmitter für das gesamte Sortiment der Smart Products. Die<br />
Verbindung mit den Produkten ist wasserdicht (Schutzklasse<br />
IP67). Das Modul überträgt Funkfrequenzdaten über eine maximale<br />
Distanz von 35 m, basierend auf einem sicheren und geschützten<br />
Protokoll. Das Gateway bildet die Schnittstelle zwischen<br />
den Smart Products und einer Maschinensteuerung.<br />
Durch diese Verbindung können die Betätigungszustände der<br />
Spannelemente in Echtzeit erfasst werden, was eine genaue Prozesssteuerung<br />
ermöglicht.<br />
Mit der Norelem-Webanwendung können Spannsysteme komfortabel<br />
per Tablet, Smartphone oder Desktop überwacht werden<br />
und das vor, während und nach der Bearbeitung. Die Anwendung<br />
ermöglicht auch die Überwachung mehrerer Werkzeuge<br />
gleichzeitig in verschiedenen Bearbeitungszentren und Produktionsanlagen.<br />
<strong>Der</strong> Status von Sensoren kann visualisiert werden,<br />
indem ein einzelnes Smart Product oder ein komplettes Gateway<br />
überwacht wird. Eine Verbindung zu einem einzelnen Produkt ist<br />
über NFC (Near Field Communication für sehr kurze Distanzen)<br />
oder BLE (Bluetooth Low Energy) möglich, eine Verbindung zu<br />
einem Gateway steht über BLE zur Verfügung. Des Weiteren können<br />
Alarmschwellenwerte konfiguriert werden. Für mehr Lesbarkeit<br />
lassen sich Werkzeuge im SVG-Format importieren, und<br />
dank vollständiger Datenbankhistorie ist auch ein effektives<br />
Troubleshooting möglich.<br />
DIE VERNETZTE PRODUKTION ALS ZIEL<br />
Die Steuerung der Produktion mithilfe von Smart Products<br />
sichert beziehungsweise steigert die Qualität und verbessert die<br />
betrieblichen Abläufe. Gleichzeitig verringern sich die Kosten,<br />
die anderenfalls durch die Verschwendung von Materialien,<br />
sprich Ausschussprodukte, und Zeit für die Nachbearbeitung<br />
entstehen können. Langfristig ermöglicht der Einsatz von Smart<br />
Products den Aufbau einer digital vernetzten, selbstorganisierten<br />
Produktion, der sogenannten Smart Factory, die zur internationalen<br />
Wettbewerbsfähigkeit beiträgt.<br />
Bilder: Norelem<br />
www.norelem.de<br />
02<br />
03<br />
www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 47
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
HIGH-SPEED-KUGELGEWINDETRIEBE FÜR<br />
ELEKTRISCHE SPRITZGIESSMASCHINEN<br />
Mit der Serie HTF-SRM hat NSK eine neue Kugelgewindetrieb-Baureihe für Hochlast-Anwendungen<br />
entwickelt. Sie ist für hohe Geschwindigkeiten und erhöhte Temperaturen ausgelegt.<br />
Die Geräte eignen sich beispielsweise für den Einsatz in elektrischen Spritzgießmaschinen,<br />
die dünnwandige Produkte mit kurzen Zykluszeiten herstellen. Dank eines neuen<br />
Kugelrückführungssystems erreicht die neue Baureihe hohe Geschwindigkeiten und eine<br />
große Temperaturbeständigkeit. Das SRM-Kugelumlaufsystem zeichnet sich durch einen<br />
optimierten, reibungslosen Kugelumlauf und ein erhöhtes Temperaturfenster aus. Unterstützt<br />
wird diese Innovation durch die Verwendung von hitzebeständigen Materialien für<br />
die Dichtungen und das Schmiermittel. Dank dieser Konstruktionsmerkmale liegt der zulässige dN-Wert (Spindeldurchmesser ×<br />
Drehzahl) der Baureihe bei 200.000. Zugleich hat NSK die maximale Betriebstemperatur um 20 Prozent erhöht. Sie liegt bei<br />
dauerhaft 90 und kurzzeitig 100 °C. Da die Außenabmessungen von Spindel und Mutter denen der Baureihe HTF-SRC entsprechen,<br />
eignen sich die neuen Kugelgewindetriebe auch zur Nachrüstung und Leistungssteigerung vorhandener Maschinenbaureihen.<br />
www.nskeurope.de<br />
EXPRESSFERTIGUNG VON<br />
ZEICHNUNGSTEILEN<br />
Die Reduzierung<br />
von<br />
prozess- und<br />
verfahrensbedingten<br />
Hürden und<br />
Verzögerungen<br />
bei Drehteilen,<br />
die oftmals in<br />
kürzester Zeit<br />
benötigt<br />
werden, ist<br />
das oberstes Ziel des Produzenten MBO Oßwald. Gerade bei<br />
Widerholteilen liegen dabei bereits alle Daten und technischen<br />
Prüfungen im Hintergrund vor, um dem Anwender<br />
schnell und transparent alle notwendigen Informationen<br />
präsentieren und auf den zeitraubenden Standardablauf<br />
„Anfrage, Angebot, Bestellung“ verzichten zu können. Für<br />
die Expressfertigung für Zeichnungsteile hat der Anbieter<br />
ein Onlinetool entwickelt, das die Handlungshoheit komplett in<br />
die Hände der Nutzer legt. Auf dem individuellen Kundenportal<br />
stehen dem Anwender für alle bereits bezogenen Zeichnungsteile<br />
sämtliche Informationen wie Preis, Lieferzeit und<br />
Liefermöglichkeit dynamisch angepasst an die gewünschte<br />
Menge valide zur Verfügung. Exklusiv erhalten Nutzer des<br />
Kundenportals die Möglichkeit Zeichnungsteile per Expressfertigung<br />
direkt auf die Maschine des Herstellers zu schicken.<br />
Das reduziert die Lieferzeit enorm.<br />
www.mbo-osswald.de<br />
EINFACH NUR STECKEN, NICHT SCHRAUBEN<br />
Die Gewindesperrbolzen – ob mit oder ohne Axiallager –<br />
funktionieren ganz ähnlich wie die vielfach bewährten<br />
Kugelsperrbolzen der Erwin Halder KG. <strong>Der</strong> Haupt-Unterschied<br />
liegt am unteren Ende des Bolzens: Dort befinden<br />
sich – statt der Kugeln – selbstarretierende Gewindesegmente,<br />
die auf die jeweiligen Gewindegrößen angepasst sind. Zum<br />
Entriegeln der Segmente muss der Anwender nur den<br />
orangefarbenen Aluminium-Druckknopf am Kopfende der<br />
Bolzen drücken. Dann wird der Bolzen einfach in die vorhandene<br />
Gewindebohrung<br />
gesteckt. Beim Loslassen<br />
des Druckknopfes rasten die<br />
Gewindesegmente in das<br />
Gewinde des Bauteils ein.<br />
Mit diesem Funktionsprinzip<br />
sind die Gewindesperrbolzen<br />
ideal für Schraubverbindungen,<br />
die häufig gelöst und<br />
zusammengefügt werden<br />
müssen, wie zum Beispiel bei<br />
der Montage von Bauteilen<br />
oder dem Wechsel von<br />
Verschleißteilen. Eine höhere<br />
Spannkraft wird möglich<br />
durch die geringere Flächenreibung.<br />
Denn bei der neuen Variante gibt es nur punktuelle<br />
Belastungen und Reibungen zwischen den Lagerkugeln und<br />
den anliegenden Lagerschalen. So wird die Flächenreibung<br />
deutlich reduziert.<br />
www.halder.com<br />
METALLBALGKUPPLUNG FÜR HOCHGESCHWINDIGKEITSANWENDUNGEN<br />
Enemac hat seine speziell für Hochgeschwindigkeitsanwendungen ausgelegte Metallbalgkupplung<br />
EWS überarbeitet. Dank ihrer hohen Wuchtgüte und der rotationssymmetrischen<br />
Bauweise mit geringem Trägheitsmoment kann die neue EWS bei bis zu 57.000 min -1<br />
eingesetzt werden. Das Antriebselement erlaubt eine spielfreie Verwendung im Temperaturbereich<br />
von -40 bis +200 °C. Die EWS ist in sechs Baugrößen mit einem Bohrungsdurchmesser<br />
zwischen 5 und 60 mm erhältlich und für Drehmomente von bis zu 700 Nm nutzbar.<br />
Eine konische Klemmringnabe sorgt für eine kraftschlüssige Welle-Nabe-Verbindung. Bei den<br />
angegebenen Anzugsmomenten wird der Konusring in einem Blockanschlag gegen die<br />
Konusnabe gezogen. Das reduziert die anfängliche Spaltgröße auf null und verhindert ein<br />
Kippen oder Überlasten des Kegelrings.<br />
www.enemac.de<br />
48 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
LINEARE POSITION- UND GESCHWINDIGKEITSMESSUNG MIT DREHGEBERN<br />
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
Mit den neuen Messrädern und dem passenden Zubehör erweitert Posital das<br />
Spektrum der Möglichkeiten für präzise Linearmessungen. Die Kombination aus<br />
Messrad und Drehgeber ermöglicht eine direkte Erfassung von Geschwindigkeit<br />
und Position auf bewegten Oberflächen und verhindert Fehler, die durch Spiel oder<br />
Hysterese entstehen könnten, wenn die Drehgeber direkt mit Antriebselementen<br />
verbunden sind. Verfügbar sind die Messräder in den Umfängen 200 und 500 mm,<br />
12 Zoll und mit vier verschiedenen Oberflächenbehandlungen. Darüber hinaus<br />
bietet Posital eine Reihe von federbelasteten Montagelösungen und schwenkbaren<br />
Armen an, die für eine gleichbleibende Andruckkraft sorgen. Diese Flexibilität stellt auch bei großen seitlichen Bewegungen eine<br />
optimale Anpassung und Druckeinstellung sicher. Die Systeme bieten je nach Radgröße Auflösungen bis zu 0,1 mm pro Impuls.<br />
Die Kernstücke dieser Systeme sind die programmierbaren Ixarc-Inkrementaldrehgeber. Anwender können die Auflösung durch<br />
Softwareeinstellungen anpassen, ohne mechanische Änderungen vorzunehmen. Neben den gängigen Auflösungen wie 1000,<br />
1024 oder 2<strong>04</strong>8 PPR sind auch individuelle Auflösungen bis 16.384 PPR erhältlich. Zudem lassen sich die Ausgangssignale auf<br />
Push-Pull (HTL) oder RS422 (TTL) einstellen.<br />
www.posital.de<br />
ELEKTRONIKGEHÄUSE<br />
MIT NEUARTIGER<br />
KÜHLUNG<br />
Bopla präsentiert mit Boversa<br />
ein neues Gehäusesystem, das<br />
flexible und kundenspezifische<br />
Gestaltungsmöglichkeiten<br />
sowie ein modernes Design<br />
inklusive Beleuchtungskonzept<br />
und zukunftsweisende Kühlung<br />
bietet. Es eignet sich vor allem<br />
für die Bereiche Internet<br />
of Things oder Embedded-<br />
Systeme. <strong>Der</strong> dreiteilige<br />
Gehäuseaufbau setzt sich<br />
zusammen aus den Komponenten<br />
Unterteil, Oberteil<br />
und Frontrahmen, die beliebig<br />
miteinander kombiniert<br />
werden können. Neben der<br />
klassischen Kunststoffausführung<br />
können Kunden auch ein<br />
Gehäuseunterteil aus Aluminiumdruckguss<br />
mit eingeformten<br />
Kühlrippen und Befestigungslaschen<br />
wählen. <strong>Der</strong> offene<br />
Frontrahmen eignet sich für die<br />
Integration von Tastaturen und<br />
Displays, während die geschlossene<br />
Variante eine klare Optik<br />
oder individuelle Designs<br />
ermöglicht. Die Gehäuseteile<br />
lassen sich in verschiedenen<br />
Farbstellungen kombinieren –<br />
Design und Funktion sind<br />
dadurch in Form, Material und<br />
Farbe flexibel variierbar.<br />
www.bopla.de<br />
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TITELSTORY<br />
INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
DIE NEUE GENERATION DER FILTERLÜFTER<br />
Beim Thema Schaltschrank-Klimatisierung spielen die richtige Hardware als auch<br />
Software eine entscheidende Rolle. Rittal stellt eine neue Generation von<br />
Filterlüftern vor, die vor allem mit ihrem geringem Energieverbrauch, ihrem<br />
Wirkungsgrad und ihrer Langlebigkeit überzeugt. Für noch mehr Energieeffizienz<br />
im Schaltschrank sorgt ein neues Auslegungstool, das die Klimatisierung von<br />
Schaltschränken mit links berechnet.<br />
Alexandra Lachner, freie Autorin<br />
50 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
das Rittal Design im Fokus: Die Lamellen am Gitter der neuen<br />
Lüfter laufen vertikal – selbstverständlich unter Beibehaltung der<br />
Schutzart.<br />
DREHZAHLREGELUNG UND<br />
LÜFTERÜBERWACHUNG<br />
Rittal Filterlüfter sind in fünf Baugrößen und acht Leistungsklassen<br />
von 20 m 3 /h bis 1.160 m 3 /h Luftleistung verfügbar. Die AC/<br />
DC Modelle sind einfach gehalten, die EMV-Varianten erfüllen<br />
besondere Anforderungen an die elektromagnetische Schirmdämpfung<br />
von Gehäusen. 2012 wurden EC-Filterlüfter am Markt<br />
eingeführt, deren bürstenlose Gleichstrommotoren den höchsten<br />
Wirkungsgrad bei Ventilatoren haben. Das zusätzliche Plus:<br />
DREHZAHLREGELUNG UND<br />
LÜFTERÜBERWACHUNG<br />
SIND ÜBER EINE ANALOGE<br />
SCHNITTSTELLE MÖGLICH<br />
Dank EC-Technologie sind Drehzahlregelung und Lüfterüberwachung<br />
über eine analoge Schnittstelle möglich. Damit wird die<br />
Temperaturregelung an den tatsächlichen Bedarf angepasst – eine<br />
smarte Funktion, die Energie spart und die Lebensdauer erhöht.<br />
Die neue Generation knüpft daran an und bietet weitere<br />
Vorteile. Dazu zählen ein Weitbereichseingang (100–240 V) sowie<br />
eine ModBus-Schnittstelle, über die Monitoring, Steuerung und<br />
Alarmfunktion verfügbar sind.<br />
Filterlüfter sind die am häufigsten eingesetzte Lösung zur<br />
Klimatisierung. Sie bieten überall dort eine kostengünstige<br />
Alternative zu Kühlgeräten, wo die Temperatur im Schaltschrank<br />
über die Umgebungsluft geregelt werden kann. Rittals<br />
neue Generation an Filterlüftern wartet mit einer Notkühlfunktion<br />
und weiteren smarten Features auf und sorgt so für einen<br />
störungsfreien Betrieb.<br />
WERKZEUGLOSES HANDLING<br />
Schon die vorige Generation Filterlüfter war darauf ausgelegt,<br />
Montage und Wartung ohne Werkzeug durchzuführen. Nun wurden<br />
die mechanischen Komponenten für das werkzeuglose<br />
Handling komplett überarbeitet. Das Ergebnis: Die Rasthaken<br />
bei der Montage schnappen zuverlässig ein, und der Öffnungsmechanismus<br />
für den Filtertausch ist noch komfortabler. Bewährte<br />
Features wie die einfache Änderung der Luftförderrichtung<br />
oder die flexible Positionierung des Elektroanschlusses wurden<br />
beibehalten. Neben der Mechanik stand eine Anpassung an<br />
AKTIVE NOTKÜHLFUNKTION<br />
Jeder EC-Filterlüfter, der über das Rittal IoT-Interface erfasst ist,<br />
bietet neben Informationen zu Status, Auslastung, Betriebsstunden<br />
oder Energieverbrauch weitere Funktionen. So lassen sich in<br />
einer Schaltschrankreihe mit mehreren Filterlüftern Temperatur-<br />
GREEN FACTS: FALTENFILTER<br />
SCHONEN RESSOURCEN<br />
Bereits die EC-Modelle verbrauchen dank ihrer höheren<br />
Motoreneffizienz um bis zu 60 Prozent weniger Energie.<br />
Die Faltenfilter senken die Betriebsstunden des Lüfters<br />
zusätzlich um 22 Prozent, da sie um 40 Prozent mehr<br />
Luft durchlassen. Zudem verfügen sie, verglichen mit<br />
herkömmlichen Vliesfiltern, über eine zwei- bis dreimal<br />
höhere Standzeit. Durch die Funktion der automatischen<br />
Filterreinigung kann die Filterstandzeit nochmals um<br />
ca. 20 Prozent gesteigert werden.<br />
www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 51
INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
01<br />
01 Filterlüfter bieten überall dort eine kostengünstige<br />
Alternative zu Kühlgeräten, wo die Temperatur im Schaltschrank<br />
über die Umgebungsluft geregelt werden kann<br />
02 EC-Filterlüfter, die über das IoT-Interface erfasst<br />
sind, bieten neben Informationen zu Status, Auslastung,<br />
Betriebsstunden oder Energieverbrauch weitere Funktionen<br />
03 Bei der automatischen Filterreinigung erfolgt mehrmals<br />
täglich ein leichtes Ausblasen des Filters, um feine Staubpartikel<br />
zu entfernen und die Filterstandzeit zu verlängern<br />
<strong>04</strong> Das Auslegungstool RiTherm wurde auf Basis der Eplan<br />
Cloud entwickelt und sorgt mit zahlreichen neuen Vorteilen<br />
entlang der gesamten Wertschöpfungskette für noch bessere<br />
Kühlung und Nachhaltigkeit<br />
02<br />
03<br />
Luftleistung bedeutet. Somit lässt sich die Überhitzung der Komponenten<br />
hinauszögern, wertvolle Zeit ist gewonnen. Fällt die<br />
Temperatur unter den Schwellwert, geht der Lüfter zurück in den<br />
Normalmodus.<br />
AUTOMATISCHE FILTERREINIGUNG<br />
Neben den Sicherheits-Features zielen zwei andere Highlights<br />
der EC Filter auf Langlebigkeit: Bei der automatischen Filterreinigung<br />
erfolgt mehrmals täglich ein leichtes Ausblasen des Filters,<br />
um feine Staubpartikel zu entfernen und die Filterstandzeit zu<br />
verlängern. Zudem können Betreiber passend zum jeweiligen<br />
Umfeld eine virtuelle Betriebsdauer eingeben. Analog zur Tankanzeige<br />
im Auto zeigt das System abhängig von Laufzeit und<br />
Drehzahl an, wann der nächste Filterwechsel nötig ist. Die Folge<br />
ist eine Wartung on demand und nicht im Standardturnus, was<br />
Kosten und Aufwand reduziert.<br />
TITELSTORY<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
<strong>04</strong><br />
sensoren an den kritischsten Stellen anbringen und über das Rittal<br />
IoT-Interface dem jeweiligen Filterlüfter zuordnen. Bei einem<br />
ungeplanten Temperaturanstieg über den Alarm-Schwellwert hinaus<br />
wird der Anlagenbetreiber informiert und die Notkühlfunktion<br />
des Filterlüfters aktiviert. Die Lüfterdrehzahl fährt auf das<br />
Maximum, was je nach Modell eine um 16 bis 40 Prozent höhere<br />
DIE SOFTWARE LIEFERT EINE<br />
PRÄZISE AUSLEGUNG FÜR<br />
DIE KLIMATISIERUNG EINER<br />
SCHALTANLAGE<br />
LÄNGERE STANDZEIT MIT FALTENFILTER<br />
Möglichst viel Luft durchlassen, möglichst viele Partikel draußen<br />
halten – das ist der Spagat, den Filtermaterialien leisten müssen.<br />
Mit seinen neuen Faltenfiltern hat Rittal für diese Herausforderung<br />
eine Lösung gefunden, die hinsichtlich Luftleistung neue<br />
Maßstäbe setzt. Durch Faltung ergibt sich eine sechsmal größere<br />
Oberfläche, die um durchschnittlich 40 Prozent luftdurchlässiger<br />
ist als ein Vliesfilter, sodass für einige Anwendungen sogar ein<br />
kleinerer Lüfter ausreicht. Durch eine um mehr als 50 Prozent<br />
höhere Abscheideleistung fallen Komponenten seltener aus, da<br />
auch kleinste Partikel aufgehalten werden. Die Faltenfilter haben<br />
eine zwei- bis dreimal längere Standzeit und weniger Wartungsbedarf,<br />
da sie durch die größere Oberfläche und die Auswahl des<br />
Filtermaterials eine größere Staubspeicherkapazität besitzen.<br />
DER KLIMA-MANAGER<br />
Neben Hardware-Komponenten wie Filterlüftern bietet Rittal<br />
auch die passende Software zur Klimaauslegung. Ritherm ist ein<br />
Auslegungstool, das eine Schaltschrank-Klimatisierung spielend<br />
berechnet. Inklusive Dokumentation, Energieeffizienz-Rechner<br />
52 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
VOM LÜFTER ZUM SECURITY GUIDE<br />
Für viele Anwender gelten Filterlüfter nicht als<br />
innovatives Produkt mit Mehrwert. Wir sprechen mit<br />
Claudia Christine Ronzheimer, Produktmanagerin<br />
Cooling Technologies bei Rittal, über kleine, smarte<br />
Innovationen mit großer Wirkung und zeigen, was<br />
die neuen Filterlüfter auf dem Kasten haben.<br />
Bei Filterlüftern handelt es sich für viele Kunden um<br />
ein Muss, das nicht viel Beachtung findet. Warum stecken<br />
Sie trotzdem Energie in die Weiterentwicklung?<br />
Ronzheimer: Filterlüfter sind eine häufig eingesetzte Klimatisierungslösung,<br />
und es stimmt, oftmals wird nur auf Luftleistung,<br />
Abmessung und Anschlussspannung geachtet. Vielfach<br />
ist auch der Preis ein Kaufkriterium, doch das ist nicht<br />
unser Ansatz. Also haben wir überlegt, was für unsere Kunden<br />
am wichtigsten ist. Und das ist die Sicherheit im Schaltschrank,<br />
gefolgt von Effizienz in Handling und Verbrauch.<br />
Die neue Generation übernimmt im Schaltschrank<br />
quasi die Rolle eines Security-Mitarbeiters. Wie kamen<br />
Sie auf diese Idee?<br />
Ronzheimer: Einer der größten Feinde der Komponenten im<br />
Schaltschrank ist eine zu hohe Temperatur. Die Gründe variieren:<br />
von zu hohen Umgebungstemperaturen im Sommer<br />
über einen ausgefallenen Lüfter bis hin zu einem verstopften<br />
Filter, der gewechselt werden müsste. Ist die Temperatur<br />
dauerhaft zu hoch, kommt es zu Systemausfällen und hohen<br />
Kosten für unsere Kunden. Also war uns wichtig, dass die<br />
neuen Filterlüfter eine Überschreitung der Temperatur per<br />
Sensor erkennen und dem Betreiber per Notkühlfunktion<br />
Zeit geben, das Problem zu lösen. So lassen sich die verbauten<br />
Komponenten vor Überhitzung schützen – das spart im<br />
Ernstfall viel Geld. Und das Gute ist: Die kleinen Helfer können<br />
noch viel mehr.<br />
Was sehen Sie noch als Highlight bei den<br />
neuen Filterlüftern?<br />
Ronzheimer: Auch wenn Nachhaltigkeit bei einem so kleinen<br />
Bauteil nicht an erster Stelle steht, haben wir es geschafft,<br />
eine hocheffiziente Lösung zu entwickeln, die an<br />
vielen Stellen Energie und Ressourcen spart – beispielsweise<br />
dank der zwei- bis dreimal längeren Standzeit der Faltenfilter<br />
und des geringeren Wartungsbedarfs. Das ist aus meiner<br />
Sicht ganz klar in die Zukunft gedacht, denn am Ende zählt<br />
jedes Detail.<br />
und Angabe des CO 2<br />
-Fußabdrucks. Und das ist noch nicht alles.<br />
Vor 35 Jahren hat Rittal die Klimaauslegungs-Software Therm als<br />
kostenlosen Service für seine Kunden auf den Markt gebracht, als<br />
erster Hersteller weltweit. Heute arbeiten damit über 80.000 Anwender<br />
rund um den Globus und führen mehr als 500.000 Berechnungen<br />
pro Jahr durch. „Man hört oft den Spruch, never<br />
change a running system“, sagt Verena Schnei-der, Business Owner<br />
für Ritherm im Geschäftsbereich Cooling Solutions bei Rittal.<br />
„Das ist aber nicht unser Ansatz. Die Anforderungen an Energieeffizienz<br />
steigen, verlässliche CO 2<br />
-Zahlen sind gefragt. Also haben<br />
wir unsere Experten vernetzt und uns gefragt, was unsere Kunden<br />
in Zukunft brauchen.“ Herausgekommen ist das Auslegungstool<br />
Ritherm, das sowohl über die Rittal-Website als auch über<br />
die Eplan-Cloud verfügbar ist. Wer bislang Therm genutzt hat,<br />
kann seine Projekte in die neue Welt übertragen und von allen<br />
Vorteilen profitieren.<br />
CO 2<br />
-FUSSABDRUCK INKLUSIVE<br />
Die Software liefert eine präzise Auslegung für die Klimatisierung<br />
einer Schaltanlage. Als Basis werden für die Umgebungstemperatur<br />
Worst-Case-Szenarien verwendet, damit die Lösung dem echten<br />
Einsatz auf jeden Fall standhält. <strong>Der</strong> Energieeffizienzrechner<br />
nutzt Projektdaten zum Standort, wozu auch Feinheiten wie die<br />
Angabe der Höhenmeter zählen, sowie regionale Temperaturprofile.<br />
Daraus wird die effizienteste Klimatisierungslösung berechnet.<br />
Zudem liefert Ritherm den CO 2<br />
-Fußabdruck der geplanten<br />
Klimatisierungslösung von der Anlieferung bis zum Betrieb. „Es<br />
gibt zwar noch keine gesetzliche Vorgabe, aber große Endkunden<br />
fordern von ihren Anlagenbauern einen Nachweis, dass sie die<br />
effizienteste Klimatisierung gewählt haben“, so Schneider. Am<br />
Ende wird eine Dokumentation in Form eines normgerechten<br />
Entwärmungsnachweises nach Maschinenrichtlinie erstellt.<br />
DA KOMMT NOCH MEHR<br />
„Man hat Therm angemerkt, dass es in die Jahre gekommen ist“,<br />
erklärt Schneider. „Dank der modern und intuitiv gestalteten<br />
Oberfläche macht die Arbeit mit RiTherm jetzt richtig Spaß.“<br />
Übersichtlich lassen sich Schaltschränke, Sonderschränke oder<br />
Anreihungen von Schaltschränken konfigurieren, um dann einen<br />
Vorschlag für die benötigte Kühllösung zu erhalten. Projekte lassen<br />
sich speichern und ein Datentransfer innerhalb von Projekten<br />
ist möglich. Schneider resümiert: „Insgesamt kann man viel<br />
schneller deutlich mehr erreichen als mit der alten Therm – und<br />
das System ist maximal agil. Einige Themen sind bereits in der<br />
Umsetzung, wie ein Outdoor-Kalkulator oder der Datentransfer<br />
zwischen Eplan-Tools. Da kommt noch einiges, in hoher Taktrate.“<br />
Bilder: Rittal<br />
www.rittal.de<br />
www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 53
INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
EIN SENSOR<br />
GENÜGT<br />
Beim automatisierten Einsatz<br />
lineargeführter Fahrzeuge und<br />
Maschinen ist eine sichere<br />
Absolutpositionierung meist<br />
vorgeschrieben. Eine Kombination aus<br />
einer neuen Auswerteeinheit mit<br />
nur einem robusten Sensor erreicht<br />
die Sicherheitsfunktionen gemäß<br />
SIL 3 und PL e mit minimalem<br />
Integrationsaufwand.<br />
Markus Karch, Global Product Manager,<br />
Industrial Vision Components Pepperl+Fuchs SE<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
In Europa ist es die sogenannte Maschinenrichtlinie (EU-<br />
Richtlinie 2006/42/EG), in anderen Regionen gelten vergleichbare<br />
Vorgaben: Wo Menschen und Maschinen unmittelbar<br />
interagieren, gelten strenge Regeln, um Personen zu<br />
schützen. Als erwünschter Nebeneffekt werden auf diese Weise<br />
auch potenzielle Sachschäden minimiert. Um die Vorgaben zu<br />
erfüllen, muss eine autonom fahrende Maschine „wissen“, wo<br />
sie sich befindet. Die sichere Absolutpositionierung ist die Voraussetzung<br />
dafür.<br />
In den einschlägigen Normen und Richtlinien ist „sicher“ de<br />
facto gleich „redundant“; in der Praxis muss ein Abgleich zwischen<br />
verschiedenen Sensoren und Technologien stattfinden.<br />
Die dafür nötige Mehrfachauslegung macht die meisten sicheren<br />
Systeme jedoch komplex und teuer. Pepperl+Fuchs bietet eine<br />
Lösung an, um die sichere Absolutpositionierung mit deutlich<br />
geringerem Aufwand zu erreichen. Sie besteht aus der Kombination<br />
der neuen Auswerteeinheit Safe Evaluation Unit PUS mit einem<br />
bewährten Positioniersystem der Typen safePXV oder WCS<br />
in einem vorgefertigten Konzept.<br />
MEHRSTUFIGE INTRINSISCHE REDUNDANZ<br />
Dass Redundanz auch mit nur einem Sensor hergestellt werden<br />
kann, zeigt das berührungslose Absolutpositioniersystem<br />
safePXV. Statt auf doppelter Hardware beruht es auf mehrstufiger<br />
intrinsischer Redundanz. Die Grundlage dafür bietet ein Band<br />
mit dreifarbigen DataMatrix-Codes. Diese sind mit einer Abmessung<br />
von 15 ´ 15 mm besonders groß dimensioniert. Die Kamera<br />
verfügt über einen roten und einen blauen LED-Ring, die in einer<br />
sicherheitsbewerteten Abfolge jeweils einzeln blitzen. Somit ist<br />
54 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
die Bestimmung der Position auf der x-Achse aus. Selbst bei<br />
beschädigten Bandabschnitten können die Positionsdaten mit<br />
einer Genauigkeit von 0,2 mm bestimmt werden. Die Codes sind<br />
entweder auf einem selbstklebenden Band aus stabilem Kunststoff<br />
oder auf Metallcodeleisten aufgebracht, die starker mechanischer<br />
Beanspruchung widerstehen. Sie erlauben die millimetergenaue<br />
Positionierung über bis zu 10 km, die größte verfügbare<br />
Streckenlänge auf dem Markt. Das System ist für lineargeführte,<br />
hochdynamische Anwendungen wie Elektrohängebahnen,<br />
Schub-Skidanlagen oder Regalbediengeräte in Produktions- und<br />
Lagerhallen konzipiert.<br />
DAS ABSOLUTPOSITIONIER-<br />
SYSTEM BERUHT AUF<br />
MEHRSTUFIGER INTRINSISCHER<br />
REDUNDANZ<br />
Beim Einsatz im Außenbereich, bei Wind und Wetter sowie unter<br />
heftigen mechanischen Einwirkungen hat sich das Weg-Codier-<br />
Systems WCS bewährt. Seine Maßgrundlage ist eine 70 mm breite,<br />
vertikal ausgerichtete Codeschiene aus Kunststoff oder Metall.<br />
Die Positionsdaten sind hier in Form gestanzter Aussparungen<br />
codiert. Statt einer Kamera ist ein photoelektrischer Sensor für<br />
die Detektion nach dem Lichtschrankenprinzip zuständig. Er ist<br />
innen auf einer Seite des U-förmigen Lesekopfs angebracht und<br />
erfasst das Licht einer leistungsstarken LED-Reihe auf der gegenüberliegenden<br />
Seite.<br />
für den Sensor immer nur einen Teil der farbigen Codes sichtbar.<br />
Weitere Redundanzstufen kommen hinzu: Die optischen Signale<br />
werden mittels eines sicheren Algorithmus abgeglichen, wodurch<br />
eine unabhängige Plausibilitätsprüfung gewährleistet ist.<br />
Ergibt die Auswertung der Bildinformation eine Nichtübereinstimmung<br />
mit der erfassten Position, wird eine Fehlfunktion<br />
gemeldet und die Sicherheitsschaltung aktiviert. Ob die Kamera-<br />
Software korrekt funktioniert, wird automatisch überprüft, da die<br />
LED-Ringe direkt von der sicheren Auswertungseinheit angesteuert<br />
werden.<br />
ROBUSTE CODESYSTEME<br />
Neben der intrinsischen Redundanz weist das System auch eine<br />
hohe Robustheit auf. Ein einzelner DataMatrix-Code reicht für<br />
SICHER POSITIONIEREN IM AUSSENBEREICH<br />
<strong>Der</strong> Einfluss von Fremdlicht ist durch das Design ausgeschlossen.<br />
Da der Sensor einen etwa 10 cm langer Abschnitt des Schienen-<br />
Codes im Blick hat, ist immer eine solide Datengrundlage gesichert.<br />
Bei einer Geschwindigkeit von bis zu 12,5 m/s wird alle<br />
0,8 mm in Echtzeit ein neuer absoluter Positionswert ermittelt.<br />
Das System lässt sich in seiner Funktion von Rauch, Staub, extremen<br />
Temperaturen und Witterungseinflüssen nicht beeinträchtigen.<br />
Die maximale Streckenlänge beträgt hier 314,5 m. Die<br />
Codeschiene erlaubt die Installation in Steigungen und Kurven<br />
sowie mit Unterbrechungen und Weichen.<br />
Mit WCS Outdoor steht das Gerät in einer noch robusteren<br />
Variante zur Verfügung, die von einem zusätzlichen transparenten,<br />
staub- und feuchtigkeitsdichten Gehäuse geschützt ist. Es<br />
besitzt die Schutzklasse IP69 und ist resistent gegen Salzwasser,<br />
aggressive Stoffe sowie Hochdruckreinigung. In der sicheren<br />
Ausführung bilden zwei mechanisch verbundene Leseköpfe die<br />
Grundlage der Redundanz. Um eine separate Signalgebung zu<br />
www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 55
INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
01<br />
02<br />
01 Intrinsische Mehrfachredundanz:<br />
safePXV-System mit mehrfarbigen Codes,<br />
Sensor mit zweifarbigem LED-Ring, sichere<br />
Auswerteeinheit<br />
02 <strong>Der</strong> WCS-Sensor schirmt die Erfassung der<br />
Codes von Außeneinwirkung ab<br />
03 Eine typische Anwendung für das<br />
safePXV-System ist die sichere Positionierung<br />
von Regalshuttles<br />
03<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
gewährleisten, ist einer für die Vorwärts- und der andere für die<br />
Rückwärtsbewegung parametriert.<br />
VERARBEITUNG DER SENSORDATEN<br />
DIE AUSWERTUNGSEINHEIT<br />
VERARBEITET UND BEWERTET<br />
DIE DATEN IN ZWEI KANÄLEN<br />
Für die Absolutpositionierung wird neben den redundanten<br />
Positions- und Geschwindigkeitssignalen der beiden Sensorsysteme<br />
eine sichere Auswertung benötigt. Diese Aufgabe übernimmt<br />
die Auswertungseinheit PUS-F161-B, welche die Daten in<br />
zwei Kanälen verarbeitet und bewertet. Sie ist in zwei auf die beiden<br />
Sensortypen abgestimmten Versionen erhältlich. Das Gerät<br />
berechnet und bewertet den Positionswert und kann daraus<br />
einen sicheren Geschwindigkeitswert ableiten. Außerdem verarbeitet<br />
es die Diagnosedaten des angeschlossenen Sensors und<br />
übermittelt sie in seiner Funktion als Gateway an den Feldbus.<br />
Die Werte der beiden separaten Kanäle werden im Gerät abgeglichen.<br />
Damit sind die Redundanz-Anforderungen der Kategorie 4<br />
nach EN ISO 13849-1 erfüllt. Zugleich dient der Abgleich der<br />
Selbstüberwachung des Systems. In der safePXV-Version genügt<br />
ein Stecker für die Verbindung zu beiden Kanälen.<br />
Je nach Gerätevariante werden die sicheren Daten, bestehend<br />
aus sicherer Absolutposition und sicherer Geschwindigkeit entweder<br />
über EtherCAT/FSoE oder Profinet/Profisafe an die Steuerung<br />
übertragen. Beide Varianten sind nach EC 61508 für SIL 3<br />
und nach EN 13849 für PL e zertifiziert. Die Vorzertifizierung und<br />
Vorkonfiguration der Systeme erlauben eine schnelle und einfache<br />
Inbetriebnahme.<br />
Eine typische Anwendung für das safePXV-System ist die<br />
sichere Positionierung von Regalshuttles, die Wartungsarbeiten<br />
oder andere Eingriffe durch menschliches Personal in einzelnen<br />
Gängen ermöglicht, ohne die gesamte Anlage abschalten<br />
zu müssen. Das WCS hat sich unter anderem bei der Positionierung<br />
von große Portalkränen bewährt, die im Hafen die Container<br />
bewegen. Beide Systemkombinationen schaffen mit der<br />
sicheren Positionierung eine solide Grundlage für die zuverlässige<br />
Absicherung komplexer Interaktionen und für einen hohen<br />
Automatisierungsgrad.<br />
Bilder: Pepperl+Fuchs<br />
www.pepperl-fuchs.com<br />
56 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
WANDGEHÄUSE IN NEUER GRÖSSE<br />
Die Wandgehäusereihe Smart-<br />
Panel von OKW bietet Platz für<br />
intelligente Systeme zur komfortablen<br />
Steuerung und Überwachung<br />
der gesamten Gebäudetechnik.<br />
Das neue Smart-Panel<br />
S114 (114 × 114 mm) ergänzt<br />
die Reihe um eine größere,<br />
quadratische Ausführung. Neben<br />
der Montage auf gängigen Unterputz-/Hohlwanddosen mit<br />
einer Einbauöffnung von 61 mm ist nun auch die Montage auf<br />
größeren, internationalen Gerätedosen bis max. 100 × 100 mm<br />
möglich. Gefertigt aus V0-Material ASA+PC in Verkehrsweiß<br />
(RAL 9016) überzeugt das Gehäuse durch seine Optik: Unterteil<br />
hochglanzpoliert, Oberteil mit feiner Oberflächenstruktur<br />
und darüber hinaus die schraubenlose Gehäusemontage mit<br />
Rastfunktion. Die plane, zurückversetzte Fläche zur Schnittstellen-<br />
Integration im Unterteil und das vertieft liegende Bedienfeld<br />
im Oberteil zum Schutz von Folientastaturen, Anzeige- und<br />
Bedienelementen oder Touch-Displays runden das Design ab.<br />
Das Smart-Panel lässt sich mit modifizierten Leitungsöffnungen,<br />
Schnittstellen oder Displayausschnitten, Bedruckungen, Dekorfolien<br />
und EMV-Schutzmaßnahmen oder Laserbeschriftung an<br />
die Anforderungen des Anwenders anpassen.<br />
www.okw.com<br />
MINIATURISIERT UND MIT IO-LINK-<br />
KOMPETENZ NOCH SMARTER<br />
Die Nano-Sensoren von Microsonic im M12-Gehäuse sind ab<br />
sofort mit einem Push-Pull-Schaltausgang ausgestattet. Sie<br />
verfügen über eine IO-Link-Schnittstelle in der Version 1.1 und<br />
Smart Sensor Profile. Neben den gemessenen Abstandswerten<br />
übermittelt die IO-Link-Schnittstelle<br />
zugleich Identifikations-, Status- und<br />
Diagnosewerte. Mit 250 und 350 mm<br />
stehen zwei Tastweiten zur Verfügung.<br />
Nano-Ultraschallsensoren erfassen<br />
berührungslos jegliche Art von<br />
Objekten, sei es fest, flüssig, pulverförmig<br />
oder transparent. Dabei geht<br />
auch hier der Trend zur Miniaturisierung.<br />
Anwender erwarten maximale<br />
Leistung auf kleinstem Bauraum.<br />
Mit einer Gesamtlänge von nur 55 mm inklusive Stecker ist<br />
dieser M12-Ultraschallsensor Angaben von Microsonic zufolge<br />
der kürzeste auf dem Markt. Die kompakte Bauform des<br />
Nano-Ultraschallsensors ist vorteilhaft bei beengten Einbauverhältnissen.<br />
Gleichzeitig präsentiert sich die Gehäusebauform<br />
als kompatibel zu vielen induktiven und kapazitiven<br />
Sensoren. Das erleichtert bei kritischen Anwendungen den<br />
Umstieg auf Ultraschallsensoren.<br />
www.microsonic.de<br />
NEUES RASPBERRY-PI-4-GEHÄUSE<br />
Für Maker-Projekte, Testlabore, Forschungsabteilungen und die industrielle Anwendung<br />
präsentiert Weidmüller seine u-maker Box. Diese ist jetzt auf der Conrad Sourcing Platform<br />
verfügbar. Die u-maker-Box bietet individuell anpassbaren und erweiterbaren Schutz, der in<br />
jeden Schaltschrank und auf jede Hutschiene passt. Mit dem modularen Leergehäuse lässt sich<br />
der Raspberry PI werkzeuglos verpacken und flexibel befestigen. Das neue Basis-Kit bietet<br />
Platz für den Raspberry PI und eine weitere kleine 5,08er-Platine, die sich mit beiliegenden<br />
Schrauben an den passenden Punkten montieren lässt. Die Seitenwände können einfach<br />
entfernt werden, um die Kabel und Stecker der eingebauten Elektronik unterzubringen. Platz für zusätzliche elektronische<br />
Einheiten entsteht durch die flexible Erweiterung der u-maker-Box. Das Gehäuse findet überall einen sicheren Platz: Zwei anclipbare<br />
Halter dienen als Adapter zu handelsüblichem Actioncam-Zubehör wie Magnet-, Klemm- oder Klebehalter.<br />
www.conrad.de<br />
Ketten, Kabel, Konfektionen:<br />
Made in Germany<br />
Als Systemanbieter für elektrische Verbindungstechnik entwickeln und<br />
realisieren wir für Sie Standard- und Sonderlösungen im eigenen Haus –<br />
von der einzelnen Leitung bis zur einbaufertigen Energiekette.<br />
helukabel.com<br />
Hannover Messe <strong>2024</strong><br />
Halle 13, Stand D88
INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
GESCHÜTZT GEGEN DEN HITZETOD<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
In vielen Geräten und Maschinen ist neben einem Überstromschutz ein<br />
zusätzlicher Übertemperaturschutz gefordert. Ein zweipoliger<br />
Kombi-Schutzschalter bietet beides: Integrierte Bimetallauslöser schützen<br />
Geräte und Maschinen zuverlässig vor Überlastströmen. Ein spezielles<br />
Unterspannungsmodul schaltet den Schutzschalter zusätzlich ab, sobald ein<br />
Temperaturschalter den Unterspannungsschaltkreis öffnet.<br />
Elektromotoren und Transformatoren können, im Gegensatz<br />
zu Stromverbrauchern wie Glühlampen, Leuchtstoffröhren<br />
und Heizwiderständen, überlasten. Solche Überlastungen<br />
entstehen beispielsweise in einer Elektrokettensäge,<br />
wenn sie zu dicke oder nasse Baumstämme sägt.<br />
Sind die Überlastungen gering und nur vorübergehend, sind sie<br />
in den meisten Fällen unkritisch. Bei größeren und länger andauernden<br />
Überlastungen besteht jedoch die akute Gefahr,<br />
dass die Wicklung des Motors Schaden nimmt. Grund hierfür ist<br />
der erhöhte Stromfluss, den die Überlastung hervorruft. Dieser<br />
Stromfluss erwärmt den Motor immer weiter und bringt<br />
schließlich die Isolation der Wicklung zum Schmelzen. <strong>Der</strong><br />
Motor stirbt den Hitzetod.<br />
Thomas Schmid, Business Development Manager<br />
Global Distribution & Equipment bei E-T-A<br />
DIREKTE UND INDIREKTE<br />
TEMPERATURERFASSUNG<br />
Übererwärmungen von Motoren lassen sich entweder direkt oder<br />
indirekt erfassen. Bei der direkten Temperaturüberwachung kommen<br />
PTC-Thermistoren oder Bimetall-Temperaturbegrenzer (auch<br />
Thermoschalter genannt) zum Einsatz. Sie erfassen direkt die Temperatur<br />
in beziehungsweise an der Motorwicklung und stellen in<br />
vielen Anwendungsfällen einen ausreichenden Überlastschutz dar.<br />
Da sie die Wicklungstemperaturen des Motors direkt erfassen,<br />
erkennen sie beispielsweise den Ausfall einer Kühlung sehr gut.<br />
Auch bei hohen Umgebungstemperaturen sind sie häufig eine gute<br />
Lösung. Bei der indirekten Temperaturüberwachung mit Schutzschaltern<br />
dagegen wird der Stromfluss in der Zuleitung gemessen.<br />
Die Stromaufnahme des Motors ist dabei ein Maß für seine Erwärmung.<br />
Es gilt: Je höher der Überlaststrom, desto rascher wird die<br />
zulässige Grenztemperatur des Motors erreicht. Entsprechend kürzer<br />
ist demzufolge auch die zulässige Belastungszeit.<br />
58 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
THERMO-BIMETALL ALS AUSLÖSEELEMENT<br />
Die im Bereich Motorschutz am häufigsten eingesetzten Schutzschalter<br />
arbeiten mit Thermo-Bimetallen als Auslöseelemente.<br />
Diese bestehen aus mindestens zwei form- oder stoffschlüssig<br />
verbundenen Metallen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten.<br />
Ihre Funktionsweise: Mit steigender Belastung<br />
des Motors erhöht sich der Stromfluss durch das Bimetall.<br />
<strong>Der</strong> erhöhte Stromfluss bewirkt eine Erwärmung des Bimetalls.<br />
Das Metall mit dem größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten<br />
dehnt sich nun stärker aus als das andere. Als Folge krümmt sich<br />
das Bimetall. Bei einer unzulässig hohen Belastung löst es<br />
schließlich die Schaltmechanik gegen den Druck einer Feder aus.<br />
Grundsätzlich gilt, dass bei der richtigen Auswahl und Auslegung<br />
sowohl Thermistoren und Temperaturbegrenzer als auch<br />
Schutzschalter einen zuverlässigen Überlastschutz von Motoren<br />
gewährleisten. Alle drei Absicherungselemente vertragen hohe<br />
Einschaltstromspitzen und lassen daher Motoren problemlos anlaufen.<br />
Außerdem reagieren sie auf eine Erhöhung der Umgebungstemperatur.<br />
Steigt diese, verkürzen sich die Abschaltzeiten.<br />
Es bleibt die Frage: Was sind die konkreten Gründe eines Geräteoder<br />
Maschinenherstellers zu Gunsten eines Bimetall-Schutzschalters?<br />
Schließlich überwachen sie die Temperatur nur indirekt.<br />
Und das bedeutet, dass im Vorfeld zahlreiche Überlegungen<br />
zur richtigen Dimensionierung des Schutzschalters anzustellen<br />
sind (Nennstromstärke, Kennlinie, Schaltvermögen etc.).<br />
EINSATZ EINES SCHUTZSCHALTERS<br />
KOMBI-SCHUTZSCHALTER<br />
DIENEN GLEICHZEITIG ALS<br />
EIN- UND AUSSCHALTER<br />
In der Praxis geben in aller Regel immer einer der folgenden drei<br />
Gründe – oder eine Kombination aus ihnen – den Ausschlag für<br />
den Einsatz eines Schutzschalters:<br />
Beliebiger Einbauort: Thermistoren und Temperaturbegrenzer<br />
erfassen direkt die Temperatur des Motors. Das heißt, sie müssen<br />
sich auch im oder in unmittelbarer Nähe des Motors befinden.<br />
Anders ist das bei Schutzschaltern. Da sie die Temperatur nur indirekt<br />
über den Stromfluss erfassen, können sie an jeder beliebigen<br />
Stelle in einem Gerät oder in einer Maschine verbaut werden.<br />
Das verschafft Entwicklern große Gestaltungsspielräume. Sie<br />
können den Rückstellknopf des Schutzschalters so auch problemlos<br />
an gut sichtbaren und gut bedienbaren Stellen platzieren.<br />
Zahlreiche Zusatzfunktionen: Die Hauptfunktion eines Schutzschalters<br />
besteht in der Abschaltung schädlicher Überströme.<br />
Doch Schutzschalter können mehr. Sogenannte Kombi-Schutzschalter<br />
dienen gleichzeitig als Ein- und Ausschalter von Geräten<br />
und Maschinen. Ist zusätzlich ein Wiederanlaufschutz nach einer<br />
Spannungsunterbrechung gefordert, besteht die Möglichkeit,<br />
den Kombi-Schutzschalter darüber hinaus mit einer Unterspannungsauslösung<br />
auszustatten. Das reduziert Einzelteile spürbar<br />
und trägt zu einer erhöhten Gesamtzuverlässigkeit bei.<br />
Kundenspezifische Justierungen: Schutzschalter mit Streifen-<br />
Bimetallen als Auslöseorgane sind durch eine Einstellschraube,<br />
die direkt auf die Vorspannung des Bimetalls einwirkt, kundenspezifisch<br />
justierbar. Das bedeutet, die Zeit-/Stromkennlinien<br />
<strong>Der</strong> zweipolige<br />
Kombi-Schutzschalter<br />
schützt Geräte und Maschinen<br />
zuverlässig vor Überlastströmen<br />
und schaltet<br />
zusätzlich ab, sobald die<br />
Temperatur zu<br />
hoch wird<br />
der eingesetzten Schutzschalter lassen sich optimal an die Grenztemperaturkennlinie<br />
der eingesetzten Motoren anpassen. So<br />
lässt sich die Motorleistung optimal ausnutzen.<br />
ZUSÄTZLICHER ÜBERTEMPERATURSCHUTZ<br />
Trotz des bereits umfassenden Überlastschutzes eines Bimetall-<br />
Schutzschalters benötigen bestimmte Geräte und Maschinen einen<br />
zusätzliche Übertemperaturschutz, zum Beispiel zur Überwachung<br />
von Lüftern beziehungsweise Belüftungssystemen. Eine<br />
optimale Lösung ist hier der E-T-A-Kombi-Schutzschalter 3120-N<br />
mit integriertem Unterspannungsmodul. Dieser kommt standardmäßig<br />
immer dann zum Einsatz, um Geräte oder Maschinen gegen<br />
Personenschäden durch unkontrollierte Wiederanläufe nach<br />
einem Spannungsausfall beziehungsweise -abfall zu schützen.<br />
Den zweipoligen Kombischutzschalter 3120-N liefert E-T-A auch<br />
in einer speziellen Ausführung mit sogenanntem „One-Pin“-Unterspannungsmodul.<br />
Bei dieser Ausführung ist der integrierte Unterspannungsauslöser<br />
an nur eine der beiden Hauptstrombahnen<br />
des 3120-N angeschlossen. <strong>Der</strong> zweite Anschluss ist dagegen aus<br />
dem Modul herausgeführt. An diesen Anschluss kann zum Beispiel<br />
ein Temperaturbegrenzer angeschlossen werden. Unterbricht<br />
dieser aufgrund von Übertemperatur den Modulstromkreis,<br />
löst das Unterspannungsmodul anschließend nahezu verzögerungsfrei<br />
den Kombi-Schutzschalter aus. Das Gerät oder die Maschine<br />
kommt so sofort zum Stillstand.<br />
MOTOR-VOLLSCHUTZ BEI FASSPUMPEN<br />
Ein typisches Beispiel für den Einsatz von Kombi-Schutzschaltern<br />
mit „One-Pin-Unterspannungsmodulen“ sind Fasspumpen.<br />
<strong>Der</strong> E-T-A-Schutzschalter 3120-N sorgt hier für einen optimalen<br />
Motor-Vollschutz. Die integrierten Bimetalle trennen die Fasspumpen<br />
bei Überlastströmen zuverlässig von der Versorgungsspannung.<br />
<strong>Der</strong> an das Unterspannungsmodul angeschlossene<br />
Bimetall-Temperaturbegrenzer sorgt für zusätzliche zweipolige<br />
Abschaltungen bei Übererwärmungen, bspw. bei steigenden Umgebungstemperaturen.<br />
Den Kombi-Schutzschalter liefert E-T-A<br />
wahlweise mit Wippen- oder Drucktastenbetätigung. In Profiwerkzeugen<br />
kommt er vorzugsweise mit Drucktastenbetätigung<br />
und Spritzwasserschutz zum Einsatz. Die großen Drucktasten<br />
des 3120-N stellen hier sicher, dass sich der Schalter selbst mit<br />
Arbeitshandschuhen einfach, bequem und sicher betätigen lässt.<br />
Bilder: Aufmacher Klemenso – stock.adobe.com; sonstiges E-T-A<br />
www.e-t-a.de<br />
www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 59
INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
KOMPLEXITÄT RUNTER,<br />
EFFEKTIVITÄT RAUF<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Vorkonfektionierte Energieführungen entlasten die Produktion von Maschinen- und<br />
Anlagenbauern. Davon profitiert auch das Unternehmen Aristo Cutting Solutions<br />
GmbH, das hochpräzise Schneidemaschinen herstellt. Da die Leitungsverarbeitung<br />
mit Crimpen und Belegung der Stecker sowie die Befüllung der Energiekettensysteme<br />
vor Ort entfällt, lässt sich Zeit sparen und lassen sich Fehlerquellen reduzieren.<br />
Darüber hinaus sinkt der Aufwand für die Lagerhaltung.<br />
Michael Blass, Geschäftsführer e-kettensysteme bei der igus GmbH, Köln<br />
60 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
Die Energieketten<br />
sitzen auf der<br />
x- und y-Achse der<br />
Schneidemaschinen<br />
und sind auch für<br />
kleine Biegeradien<br />
geeignet<br />
Aristo wurde 1862 als Fabrik für mathematische und vermessungstechnische<br />
Geräte gegründet und gilt mittlerweile<br />
zu den weltweit führenden deutschen Herstellern<br />
großformatiger computergesteuerter Flachbettmaschinen<br />
für Schneideaufgaben. Mit 50 Mitarbeitern beliefert das<br />
Hamburger Unternehmen internationale Anwender aus unterschiedlichsten<br />
Industriebereichen, angefangen bei der Dichtungsindustrie<br />
über die Werbe- bis hin zur Ausweistechnik.<br />
Damals wie heute spielen Qualität, Präzision und Verlässlichkeit<br />
die Hauptrolle.<br />
HERAUSFORDERUNGEN GEMEINSAM LÖSEN<br />
In den Maschinen arbeiten mehrere multifunktionale Werkzeugköpfe<br />
parallel. Ergänzt wird die Baugruppe durch ein intelligentes<br />
Kamerasystem und verschiedene Automatisierungsgrade für<br />
angepasste Prozessoptionen. Die Maschinen lassen sich fernsteuern,<br />
liefern sämtliche benötigten Signale für die Prozesssteuerung<br />
und können nahtlos in automatisierte und getaktete<br />
Fertigungsprozesse integriert werden. So erhält jeder Anwender<br />
das optimale Produkt. Die enge Zusammenarbeit mit den Auftraggebern<br />
liegt auch Jörg Schlüter, Senior President Technology<br />
and Production bei der Aristo Cutting Solutions GmbH, sehr am<br />
FERTIG KONFEKTIONIERTE<br />
ENERGIEFÜHRUNGSSYSTEME<br />
VEREINFACHEN DIE KONSTRUKTION<br />
Herzen: „Je enger wir mit unseren Kunden zusammenarbeiten,<br />
desto präziser lösen wir die Herausforderungen unserer Auftraggeber.<br />
Gemeinsam prüfen wir unsere neuesten Entwicklungen<br />
im Prozesscenter und ergänzen projektspezifische Details. Dadurch<br />
können wir unsere Maschinen unmittelbar auf die Fertigungssysteme<br />
der Anwender auslegen.“ So ist Aristo nun auch in<br />
der Lage, „Large Format Printer“ mit der „LFC“-Serie zu unterstützen.<br />
Die neuen Schneidetische ermöglichen das Bearbeiten<br />
von Formaten über 5 m Breite und 7 m Länge.<br />
Um solch ausgeklügelte Lösungen anbieten zu können, bedarf<br />
es entsprechender Zukaufteile, die die gleiche Qualität bieten und<br />
unkompliziert in der Handhabung sind. Eine schnelle Verfügbarkeit<br />
der Teile ab Lager, kurze Reaktionszeiten sowie der Preis spielen<br />
dabei eine wichtige Rolle. Im Bereich der Energieketten, die<br />
sowohl auf der x- als auch auf der y-Achse des Schneidetisches<br />
Die 360°<br />
Kabeleinführung<br />
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allen Richtungen sicher in einem<br />
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INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
01 Die großformatigen computergesteuerten<br />
Flachbettmaschinen bieten einen Arbeitsbereich<br />
von einem bis fünf Metern Breite<br />
02 Vorkonfektionierte Energieketten machen<br />
aufwendige Logistik und Lagerhaltung überflüssig<br />
und gewährleisten eine effiziente Montage<br />
01<br />
03 Die Messer in den Flachbettmaschinen<br />
schneiden selbst harte Materialien wie Alu-Dibond,<br />
wobei auch filigrane Schnittmuster möglich sind<br />
03<br />
02<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
sitzen, fiel die Wahl auf Igus. Das Kölner Unternehmen liefert<br />
bereits seit rund 25 Jahren Leitungen an Aristo. Um die Montage<br />
noch effektiver zu gestalten und Fehlerquellen in der Konfektionierung<br />
auszuschließen, haben sich die Schneideexperten nun<br />
entschlossen, komplette Energieführungssysteme zu beziehen.<br />
GESTIEGENE PRODUKTIVITÄT DURCH<br />
EFFEKTIVE LOGISTIK<br />
Jörg Schlüter betont vor allem die gestiegene Effektivität: „In der<br />
Vergangenheit haben wir beides – Leitungen und Kette – jeweils<br />
getrennt von Igus bezogen und anschließend selbst im Hause<br />
gefertigt. Das war zwar funktional, jedoch logistisch und zeitlich<br />
sehr aufwendig. Dies gilt nicht nur für das Handling, sondern<br />
auch für die Lagerhaltung.“ Mit Igus entfallen all diese Herausforderungen.<br />
In einem eigenen Areal bei Igus lagern mehr als 90.000 Einzelkomponenten,<br />
über 1.300 kettentaugliche Leitungen und geschätzte<br />
6.000 Elektrobauteile. <strong>Der</strong> große Benefit ab Stückzahl 1 ist<br />
die kurze Durchlaufzeit und der damit verbundene Liefertermin<br />
für den Einbau der maßgefertigten Kette, der zeitnah an der<br />
Anlage beim Kunden erfolgen kann. Doch nicht nur ein zügiger<br />
Einbau der anschlussfertigen Energiekette bedeutet für Maschinenbauer<br />
ein erkennbares Plus: Schlanke Lagerhaltung im<br />
eigenen Unternehmen erlaubt auch mehr räumliche Kapazitäten.<br />
Und damit auch automatisch mehr Platz beispielsweise für die<br />
Vormontage neuer Maschinen oder für die Endkontrolle vor der<br />
Auslieferung. Spürbar wird die Ersparnis vorkonfektionierter<br />
Readychains auch für den Einkauf: eine Baugruppe, ein Vorgang,<br />
eine Bestellnummer, ein Wareneingang, ein Geschäftspartner –<br />
die Produktivität steigt.<br />
PROZESSSICHERHEIT ENTSCHEIDET<br />
Gerade die großen Unternehmen unter den Aristo-Kunden legen<br />
laut Technikchef Schlüter großen Wert auf Prozesssicherheit:<br />
„Wir vertreiben unsere Schneidemaschinen weltweit, sowohl an<br />
Kleinunternehmen als auch an Konzerne. Zuverlässigkeit ist hier<br />
das A und O – bei der Lieferung und im Instandhaltungsfall. Auch<br />
Wartungsarbeiten führen wir durch. Was für die im eigenen Haus<br />
produzierte Hard- und Software gilt, erwarten wir auch von allen<br />
zugekauften Teilen.“ Nur so ist der entsprechende Umsatz möglich.<br />
Carsten Jeschke, technischer Verkaufsberater für die E-Kettensysteme<br />
bei Igus, erläutert die Vorteile weiter: „Ein Produkt wie<br />
Readychain funktioniert auch deshalb so gut, weil wir über die<br />
Jahre einen breiten Erfahrungsschatz industrieller Prozesse aufgebaut<br />
haben. Basierend darauf entstehen immer neue Konzepte für<br />
Energieführungen, die sich passgenau in eine Fertigungs- oder<br />
Produktionsstrecke integrieren lassen.“<br />
BEWÄHRTE TECHNIK AUS EINER HAND<br />
Die Energieketten in den Schneidemaschinen enthalten in der<br />
Regel eine Standardbefüllung. Igus steuert jeweils eine E-Kette<br />
der Serie 2400 für die x-Achse bei sowie eine E-Kette der Serie<br />
B15i für die y-Achse zu. Beide sind im Innenradius zu öffnen<br />
und enthalten die bewährten Chainflex-Leitungen. Diese wurden<br />
speziell für die E-Kette entwickelt und gewährleisten eine<br />
Garantie von 4 Jahren. Dafür werden sie im hauseigenen 3.800 m2<br />
großen Labor getestet und müssen hohen Geschwindigkeiten<br />
und Beschleunigungen standhalten sowie langen Verfahrwegen<br />
und extremen Umgebungsbedingungen. „Seit vielen Jahren fertigen<br />
wir Leitungen, die speziell für den dauerbewegten Einsatz<br />
in Energieketten geeignet sind“, ergänzt Technikexperte Jeschke.<br />
„Die Aristo-Kunden können sich darauf verlassen, dass die Leitungen<br />
halten – auch bei hohen Belastungen, kleinen Biegeradien<br />
oder vielen Zyklen. Sie sind äußerst abriebarm und für<br />
maximale Flexibilität bereits ab einem Meter bestellbar.“ Die langjährige<br />
Partnerschaft von Aristo und Igus soll auch künftig intensiv<br />
fortgeführt werden. Ein regelmäßiger Austausch, beispielsweise<br />
wenn eine E-Kette an neue Optionen angepasst werden muss,<br />
garantiert stets zuverlässig arbeitende Schneidemaschinen.<br />
Bilder: Igus<br />
www.igus.de<br />
62 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
APPLIKATIONSSPEZIFISCHE SPE-LEITUNGEN<br />
In seiner<br />
Produktserie<br />
CATLine stellt<br />
SAB Bröckskes<br />
anwendungsspezifisch<br />
optimierte<br />
Single-Pair-<br />
Ethernet-<br />
Leitungen in fünf Varianten vor. Die neu entwickelten<br />
Leitungen halten starken mechanischen Belastungen und<br />
Temperaturen stand und weisen eine hohe Beständigkeit<br />
gegenüber Chemikalien, Ölen und Reinigungsmitteln auf.<br />
Zum Portfolio gehören die beiden auf die steigenden<br />
Datenübertragungsraten in der Automatisierung abgestimmten<br />
Varianten CATLine SPE C-Track und SPE Robot.<br />
Die für den Schleppketteneinsatz spezifizierte CATLine SPE<br />
C-Track verfügt über eine dauerflexible Konstruktion mit<br />
speziell abgestimmter Verseiltechnik. Die Version für den<br />
Robotereinsatz besitzt eine hohe Torsionsfestigkeit von<br />
± 180 °. Beide Modellvarianten sind UL-zertifiziert und<br />
gewährleisten mit Bandbreiten von 1 bis 600 MHz eine<br />
sichere und zuverlässige Datenübertragung. Zudem sind sie<br />
LABS-unkritisch und RoHS-konform. Als weitere SPE-Lösungen<br />
sind die Modelle HT, Rugged und Rail für Hochtemperaturbereiche,<br />
den robusten Innen- und Außeneinsatz sowie<br />
für Schienenfahrzeuge, erhältlich. Alle Leitungen sind als<br />
Single Pair (2 × AWG 26/7) aufgebaut und können je nach<br />
Einsatzgebiet auch als Hybridleitung konzipiert werden.<br />
www.sab-kabel.de<br />
SCHALTSCHRANKKLIMA ÜBERWACHEN<br />
Turck hat seinen Schaltschrankwächter IMX12-CCM runderneuert.<br />
Die Inbetriebnahme der Geräte erfolgt nun mittels<br />
haptischer Tasten statt mittels Lichttaster und ist somit noch<br />
intuitiver. Verbessert wurde außerdem der Temperaturbereich:<br />
mit +25…70 °C lassen sich die Geräte nun auch in Remote-I/O-<br />
Schaltschränken einsetzen, die häufig in Bereichen verbaut<br />
sind, wo es durch benachbarte Anlagen oder Sonneneinstrahlung<br />
heiß werden kann. Turck verbesserte außerdem die<br />
Kompatibilität zu Speisetrennern,<br />
die die Geräte im<br />
Ex-Bereich mit Leistung versorgen.<br />
Neben den hauseigenen<br />
Speisetrennern sind die Schaltschrankwächter<br />
jetzt auch mit<br />
weiteren Fremdgeräten kompatibel.<br />
Neben dem runderneuerten<br />
IMX12-CCM bietet Turck weitere<br />
Schaltschrankwächter für<br />
unterschied-liche Szenarien und<br />
Kundensegmente an. Anwender, die eigene Condition Monitoring<br />
Software auf einem kompakten Gerät betreiben, wählen –<br />
je nach Anforderungen – das IMX-CCM40- oder IMX-CCM50 mit<br />
Linux-Plattform. Wer eine Condition-Monitoring-Plattform<br />
sucht, die ohne Programmierkenntnisse parametriert werden<br />
kann, dem bietet Turck das IMX-CCM60 mit der vorinstallierten<br />
Software-Plattform Siineos. Siineos bietet eine große Auswahl<br />
an fertigen Applikationen, mit denen sich die integrierten<br />
Schnittstellen und Sensoren sowie alle gängigen Netzwerkund<br />
Industrieprotokolle einfach einbinden lassen.<br />
www.turck.com<br />
Besuchen<br />
Sie uns auf der<br />
Hannover Messe<br />
in Halle 11<br />
Stand C15<br />
We keep<br />
your industry<br />
alive<br />
Unsere Leitungen sind die Lebensadern der<br />
Industrie und verteilen Energie dorthin, wo<br />
sie gebraucht wird. Wir liefern zuverlässige<br />
Verbindungen für Ihr Projekt, für Ihr Unternehmen,<br />
für Ihre Branche.<br />
www.lapp.com<br />
Jetzt kostenloses<br />
Messeticket sichern!
SOFTWARE & PROTOTYPING<br />
OFFENES<br />
DATENFORMAT<br />
VEREINFACHT<br />
3D-DRUCKPROZESS<br />
Ein neues Datenformat vereinfacht<br />
die Datenverarbeitung entlang der<br />
Prozesse beim 3D-Druck von Metallen.<br />
Damit lassen sich Fertigung und<br />
Prozesskontrolle in Echtzeit<br />
zusammenführen – nicht nur bei<br />
additiven, sondern auch bei<br />
subtraktiven Verfahren wie der<br />
Mikrostrukturierung.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Für den 3D-Druck von Metallen gibt es vielfältige Verfahren.<br />
Am geläufigsten ist die Laser Powder Bed Fusion (LPBF), in<br />
welcher Laser durch schichtweises Belichten von Metallpulver<br />
ein Werkstück aufbauen. Entlang der Prozesskette<br />
müssen die Konstruktionsdaten hierbei mehrfach umgewandelt<br />
werden. Dabei entstehen teils Datenvolumen im zweistelligen<br />
Gigabyte-Bereich. Sie zu verarbeiten kostet nicht nur Zeit, sondern<br />
bringt selbst moderne IT-Systeme an Grenzen.<br />
Ein Forschungsteam der Lehrstühle für Lasertechnik LLT und<br />
für Digital Additive Production DAP der RWTH Aachen University<br />
sowie des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT in Aachen hat<br />
eine praktikablere Lösung entwickelt. Das neue Open-Vector-Format<br />
beschleunigt den 3D-Druck, erlaubt verteilte Datenverarbeitung<br />
und vereinfacht neben der Anlagenskalierung auch die Steuerung<br />
größerer Anlagenparks. Das ist Industrie 4.0 in der Praxis.<br />
WARUM EIN NEUES DATENFORMAT?<br />
<strong>Der</strong> Bedarf an einem neuen Datenformat erschließt sich beim<br />
Blick auf die Abläufe in der LPBF-Prozesskette. Nach der Konstruktion<br />
mit einem CAD-Programm müssen die Bauteilkonturen<br />
im zweiten Schritt in kleinste geometrische Strukturen umgewandelt<br />
werden. In der Regel sind das Dreiecke. Anschließend<br />
folgt das virtuelle Einpassen des Bauteils in den Bauraum, wobei<br />
es so gedreht und gegebenenfalls mit anderen Teilen im virtuellen<br />
Bauraum angeordnet wird, um dessen Volumen optimal zu<br />
nutzen. In diesem Schritt wird die Konstruktion außerdem durch<br />
etwaige Stützstrukturen abgesichert. Bis hierher werden die Daten<br />
im Prozess als dreidimensionale Koordinaten geführt. Es folgt<br />
das sogenannte Slicing, welches die 3D-Struktur in tausende 2D-<br />
Schichten für den LPBF-Prozess übersetzt. Denn LPBF-Anlagen<br />
Petra Nolis M.A., Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, Aachen<br />
breiten nach jeder Laserbelichtung ein frisches Pulverbett aus,<br />
fixieren darin per Laser die vorgesehene Bauteilstruktur und gehen<br />
dann zur nächsten Schicht über. Neben den 2D-Konturen<br />
der jeweiligen Schicht setzt dieser Prozess präzise Anweisungen<br />
zur Maschinensteuerung voraus.<br />
An diesem Punkt ergibt sich der Bedarf: Denn während für 3D-<br />
Konstruktionsdaten ausreichend Formate existieren, werden die<br />
Daten nach dem Slicing vor allem über proprietäre Lösungen der<br />
jeweiligen LPBF-Anlagenhersteller verarbeitet. Das liegt auch daran,<br />
dass standardisierte Lösungen anderer Bereiche, wie das<br />
DAS OPEN VECTOR FORMAT<br />
BIETET VOLLEN ZUGRIFF<br />
AUF DIE GEOMETRIEDATEN<br />
Format G-Code für CNC-Maschinen oder das CLI-Format (Common<br />
layer interface) für den 3D-Druck nur bedingt nutzbar sind.<br />
So basiert G-Code auf der Speicherung der Koordinaten im Textformat<br />
(ASCII), wodurch die Datenvolumen schnell auf einige<br />
10 GB anschwellen. Entsprechend zeitaufwändig ist die Verarbeitung<br />
dieser Datenmengen.<br />
WAS KANN DAS NEUE FORMAT?<br />
Die neue Lösung Open Vector Format OVF bietet zunächst einmal<br />
offene Strukturen, sodass die Nutzer vollen Zugriff auf die<br />
Geometriedaten haben. Diese werden in einem am Fertigungsprozess<br />
orientierten Vektorformat gespeichert; das reduziert den<br />
Umfang der Dateien gegenüber dem Textformat drastisch. Zusätzlich<br />
lassen sich im neuen OVF Fertigungsinformationen wie<br />
zum Beispiel die Laserleistung oder die Delay-Zeiten beim Scanprozess<br />
speichern. Bei Mehrstrahlanlagen wird zudem die sogenannte<br />
Scan-Feed-Allocation festgelegt, also die Aufteilung auf<br />
64 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
SOFTWARE & PROTOTYPING<br />
Individuelle<br />
Lösungen<br />
für Ihre<br />
Anwendung<br />
01 Bislang werden beim<br />
metallischen 3D-Druck<br />
für CAD, CAM und<br />
Nacharbeit verschiedene<br />
Datenformate genutzt<br />
02 Mit dem Open Vector<br />
Format OVF lassen sich<br />
sowohl additive als auch<br />
abtragende Prozesse über<br />
das Netzwerk steuern<br />
mehrere Strahlquellen. Im Detail basiert das Format auf der Open-Source-Technologie Protocol<br />
Buffers, die auch Google für strukturierte Daten nutzt. Protocol Buffers definiert eine Interface<br />
Description Language (IDL), die zur Definition der OVF-Daten genutzt wurde. Das Format<br />
ist für sechs von Google unterstützte Programmiersprachen lesbar, 30 weitere Sprachen<br />
können ebenfalls damit arbeiten. Es basiert auf Binärdaten. Für den 3D-Druck ist die schichtweise<br />
Verarbeitung der Daten wichtig, was die Steuerung über ein Netzwerk ermöglicht und<br />
so die lokale Datenhaltung stark reduziert. Experimentelle Vergleiche zeigen, dass das neue<br />
Format in ähnlicher Geschwindigkeit verarbeitet wird wie proprietäre Formate der Maschinenhersteller<br />
– und damit erheblich schneller als andere offene Formate wie G-Code.<br />
preiswert<br />
rostbeständig<br />
präzise<br />
kompakt<br />
PROZESSÜBERWACHUNG EINBINDEN,<br />
STEUERUNG ÜBER NETZWERKE<br />
Stärken hat das OVF auch bei der Prozessüberwachung: Um die Kontur des Werkstücks im Zuge<br />
der Bearbeitung an Soll-Daten abzugleichen, müssen einerseits der Zugriff auf die Konstruktionsgeometrie<br />
gewährleistet und andererseits die Vergleichsmöglichkeit mit Daten der<br />
3D-Vermessung gegeben sein. Hier liegt eine zentrale Motivation für die Entwicklung des neuen<br />
Formats: OVF erlaubt es Systementwicklern, LPBF-Anlagen mit einer Bildverarbeitung ihrer<br />
Wahl zu koppeln und die Daten zu verknüpfen. Das dient nicht nur der Qualitätssicherung,<br />
sondern erleichtert obendrein den Leistungsvergleich verschiedener LPBF-Anlagen. Diese<br />
Option besteht auch dann, wenn mehrere LPBF-Systeme samt Prozessüberwachung über ein<br />
Netzwerk gesteuert werden.<br />
ANWENDUNG IN DER MIKROSTRUKTURIERUNG<br />
<strong>Der</strong> automatisierte Vergleich von Soll- und Ist-Daten und das Unterstützen der Maschinensteuerung<br />
über das Netzwerk sind auch für ablative Verfahren wie der Laser-Mikrobearbeitung<br />
relevant. Aus diesem Grund interessieren sich auch Forscherinnen und Forscher der<br />
RWTH Aachen und des Fraunhofer ILT jenseits der Additiv-Community für den Einsatz des<br />
OVF-Formats. Ein Beispiel ist das Multistrahlverfahren, das simultan viele kleine Löcher bohrt.<br />
Ein Kamerasystem prüft anschließend, ob diese durchgängig gebohrt sind oder noch Materialreste<br />
stehen. Durch den Vergleich der Kameradaten mit der Sollgeometrie lässt sich so entscheiden,<br />
ob und wo Nacharbeit nötig ist. Die Anweisungen für die Nacharbeit lassen sich<br />
dann direkt in OVF programmieren.<br />
FÜR DIE COMMUNITY, MIT DER COMMUNITY<br />
Offenheit war den Programmierinnen und Programmierern im Projekt ein wichtiges Anliegen.<br />
Es geht darum, als Forschende aus Basis des Inputs der 3D-Community eine optimale, herstellerunabhängige<br />
Lösung zu entwickeln. Die Definition des Formats ist daher auf GitHub<br />
verfügbar. Dort sind auch Tools hinterlegt, um andere Formate in OVF zu konvertieren. Obendrein<br />
findet sich auf der Plattform Validierungssoftware, mit der sich OVF-Datensätze überprüfen<br />
lassen. Zudem ist ein Slice-Viewer geplant, der die einzelnen Schichten visualisiert.<br />
Das neue Format ist in den Laboren an der RWTH Aachen und des Fraunhofer ILT bereits<br />
im Einsatz. Die Forschenden sind mit Herstellern von 3D-Aufbereitungssoftware sowie mit<br />
Scanner-Herstellern im Gespräch, die das Format in ihre Software integrieren wollen. Zum<br />
Open Vector Format auf GitHub gelangen Sie über bit.ly/3VefljG<br />
Bilder: Aufmacher Fraunhofer ILT, Aachen / Volker Lannert, sonstige Fraunhofer ILT, Aachen<br />
www.ilt.fraunhofer.de<br />
Schienenführungen<br />
von Dr. TRETTER ®<br />
CAD-Daten zum<br />
Herunterladen<br />
Am Desenbach 10+12<br />
73098 Rechberghausen<br />
fon +49 7161 95334-0<br />
mail info@tretter.de<br />
www.tretter.de
SOFTWARE & PROT0TYPING<br />
CLOUD-BASIERTE LÖSUNG ZUR REDUZIERUNG<br />
DES ENERGIEVERBRAUCHS<br />
Die nach wie vor hohen Energiepreise sind für viele Unternehmen eine<br />
ernsthafte Bedrohung ihrer Wettbewerbsfähigkeit. ABB bietet mit dem<br />
ABB Ability Energy Manager eine Cloud-basierte Plattform, die es<br />
Unternehmen ermöglicht, ihren Energieverbrauch kontinuierlich zu überwachen und systematisch zu optimieren. Durch den<br />
Einsatz der Softwarelösung lassen sich umfassende Einsparpotenziale identifizieren. Dies trägt nicht nur zur Kosteneinsparung<br />
und Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit bei, sondern unterstützt auch die Reduzierung von CO 2<br />
-Emissionen. <strong>Der</strong> ABB Ability<br />
Energy Manager bietet umfassende Funktionen zur Echtzeitüberwachung des Energieverbrauchs, zur Erstellung von Berichten,<br />
zur Identifizierung von Einsparpotenzialen und zur Verwaltung von Energieverträgen. Dank seiner Skalierbarkeit kann er sowohl<br />
bei einzelnen Betriebsstätten als auch für die gleichzeitige Überwachung mehrerer Standorten eingesetzt werden. Das System<br />
kann flexibel an die individuellen Anforderungen des Unternehmens angepasst werden und ist für den Einsatz in den unterschiedlichsten<br />
Anwendungen ausgelegt, etwa für Industrieanlagen, im Gebäudemanagement oder in Rechenzentren. Auf dem<br />
ABB Ability Marketplace können Unternehmen den Energy Manager kostenlos testen und erwerben.<br />
www.abb.com<br />
3D-TOOL: NEUE VERSION<br />
<strong>Der</strong> 3D-Tool CAD-Viewer<br />
ist ein universelles<br />
Werkzeug für die<br />
unternehmensweite<br />
Beurteilung und<br />
Abstimmung von<br />
3D-Konstruktionen. Die<br />
neue Version zeichnet<br />
sich durch eine Reihe spannender Funktionen aus, die eine<br />
Steigerung der Produktivität ermöglichen. Dazu gehören die<br />
automatische Generierung von Stücklisten (BOM) und benutzerdefinierten<br />
Berichten mit Modellübersichten, Maßen und<br />
Gewichten. Diese können in den Formaten PDF, RTF und HTML<br />
ausgegeben werden. Darüber hinaus wurden die 3D-Messfunktionen<br />
erweitert. Anwender können nun Konturlängen und<br />
Massenschwerpunkte von Modellen und Bauteilen ermitteln<br />
sowie Schnittpunkte und Kantenmittelpunkte als Messreferenz<br />
wählen. Bei der Beurteilung von 3D-Konstruktionen spielt die<br />
Wandstärkenanalyse eine wichtige Rolle. Hier bietet die neue<br />
Hauptversion eine bis zu 50 Prozent schnellere Analyse und mit<br />
der Kugelmethode eine weitere Berechnungsmethode für<br />
Wandstärken. Version 16 ermöglicht eine flexiblere Anordnung<br />
von 3D-Notizen auf Flächen, Kanten, Punkten und Kreismittelpunkten.<br />
Außerdem vereinfacht die manuelle Eingabe des<br />
Blickwinkels die Ausrichtung der dreidimensionalen Anzeige.<br />
Die Entwickler haben zudem das Menü im 3D-Modus übersichtlicher<br />
gestaltet, um die Navigation durch die umfangreichen<br />
Funktionen des Programms zu erleichtern.<br />
www.3d-tool.de<br />
APP FÜR DIE DATENBRILLE<br />
PTC hat eine App für die Apple Vision Pro herausgebracht. Sie<br />
verwandelt flache Bildschirm-Modelle in virtuelle Produkte,<br />
die Entwickler erkunden, auseinandernehmen und prüfen<br />
können, als wären sie bereits hergestellt. Die App synchronisiert<br />
sich automatisch mit dem Cloud-nativen Onshape<br />
CAD- und PDM-System auf dem iPad. Alle Änderungen, die<br />
hier vorgenommen werden, visualisiert Onshape Vision in<br />
Echtzeit. Bei der ersten Nutzung zeigt die App einige<br />
exemplarische CAD-Modelle. Eigene Produktentwürfe<br />
werden dargestellt, sobald ein iPad, auf dem diese gespeichert<br />
sind, mit der<br />
Apple Vision Pro<br />
verbunden ist.<br />
Dann können Nutzer<br />
ihr CAD-Modell<br />
verändern, im<br />
Raum bewegen,<br />
vergrößern und<br />
verkleinern. In realer Größe lässt es sich in dem Kontext und<br />
an dem Ort visualisieren, an dem es später genutzt werden<br />
soll, um seine Passform und Funktionen zu testen. So kann<br />
die Onshape Vision App den Bau von physischen Prototypen<br />
und deren Transport überflüssig machen. CAD-Modelle<br />
können als realistische 3D-Bilder mit Entwicklern rund um<br />
den Globus gemeinsam betrachtet und geprüft werden, als<br />
würden sich alle in einem Raum befinden. Kommentare<br />
können direkt in die App eingeben werden.<br />
www.ptc.com<br />
SIEMENS UND UL SOLUTIONS OPTIMIEREN DEN ZERTIFIZIERUNGSPROZESS<br />
Zum ersten Mal wurde ein Industrieprodukt für die Vereinigten Staaten zertifiziert,<br />
nachdem einige der erforderlichen Tests digital simuliert und die Ergebnisse nur noch<br />
durch physische Tests bestätigt wurden. Möglich wurde dieser Fortschritt durch die<br />
Zusammenarbeit von Siemens mit UL Solutions. Das Ergebnis der erfolgreichen Zertifizierung<br />
belegt die Präzision und Zuverlässigkeit der Simulation mit digitalen Zwillingen.<br />
Bislang erfordert die Produktzertifizierung umfassende physische Tests. Die Simulation auf<br />
Basis des digitalen Zwillings ist die Antwort auf die besondere Herausforderung und den<br />
Kostenfaktor von Prüfständen und zertifizierten Laboren, wenn es um Komponenten der<br />
Hochleistungselektronik geht. Siemens und UL Solutions haben hier einen Paradigmenwechsel<br />
eingeleitet. Die Produkte müssen nicht mehr alle Tests physisch durchlaufen, der Prozess integriert nun nahtlos die Funktionen<br />
des digitalen Zwillings von Siemens. UL Solutions leitet diesen transformatorischen Ansatz und navigiert mit seiner Expertise durch<br />
den Zertifizierungsprozess.<br />
www.siemens.com<br />
66 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
SOFTWARE & PROT0TYPING<br />
NAHTLOSER DATENAUSTAUSCH<br />
VON 3D-MODELLEN<br />
Camtex stellt die neue<br />
3DxSUITE EX10 vor. Sie<br />
ermöglicht den nahtlosen<br />
Datenaustausch von<br />
3D-Modellen durch<br />
1:1-Übersetzung semantischer<br />
PMI, verbesserte<br />
Validierung, plattformunabhängige<br />
Berichte dank<br />
HTML und 3D-PDF sowie aktuelle STEP- und QIF-Schnittstellen.<br />
Neben Funktionen zur Reparatur und Vereinfachung von<br />
3D-Modellen bringt die Software in der Version EX 10 weitere<br />
aktuelle Tools mit, die die Kompatibilität der CAD-Daten<br />
erhöhen. 3DxSUITE übersetzt semantische PMI originalgetreu,<br />
wobei während der Konvertierung die Struktur im CAD-Zielsystem<br />
erhalten bleibt. Dadurch können die PMI im weiteren<br />
Verlauf fehlerfrei verarbeitet werden. In der Version EX10 wird<br />
ein breiteres Spektrum an semantischen Informationen unterstützt<br />
und ihre Korrektheit mit einem PMI-Checker umfassend<br />
geprüft. Zudem hat Camtex den grafischen PMI-Export für Creo<br />
Parametric implementiert. Das Programm führt zudem den<br />
Drawing Validator zur Erkennung von Abweichungen in 2D-<br />
Zeichnungen und zahlreiche Verbesserungen des CAD-Validators<br />
zur Identifizierung von Unterschieden in 3D-Modellen ein. Er<br />
enthält jetzt eine Funktion zum Ausrichten der Geometrie vor<br />
der Prüfung, die gewährleistet, Abweichungen auch bei unterschiedlichen<br />
Modellausrichtungen zu erkennen.<br />
www.camtex.de<br />
ARTIKELDATEN SCHNELLER IM ZUGRIFF<br />
Mit Eplan eStock – der Cloud-basierten Artikelverwaltung<br />
zur Eplan Plattform – lassen sich Artikeldaten wie Spannungen,<br />
Ströme, Datenblätter oder Artikelbezeichnungen im<br />
Browser pflegen. Zugriff auf die dort gepflegten Daten haben<br />
User bereits seit der Version 2023. Das vereinfacht die<br />
Kollaboration und reduziert Abstimmungszeiten sowie<br />
Medienbrüche. Damit werden die Daten konsistenter und<br />
hochwertiger – schließlich entfällt eine Mehrfach-Eingabe.<br />
Mit der direkten Anbindung an das Eplan Data Portal<br />
erhalten Anwender<br />
Zugriff auf<br />
über 1,5 Mio.<br />
Artikeldaten in<br />
eStock. Kontinuierlich<br />
laden die<br />
im Data Portal<br />
beteiligten<br />
Komponentenhersteller<br />
ihre neuen<br />
beziehungsweise<br />
aktualisierten Daten hoch und der Pool an Gerätedaten<br />
wächst ständig. Bei der Nutzung der Artikeldaten aus der<br />
Cloud haben die Entwickler von Eplan ebenfalls auf Effizienz<br />
geachtet. Es werden systemseitig nur Änderungen auf Basis<br />
des letzten Zugriffs auf eStock auf den lokalen Rechner<br />
heruntergeladen. Das beschleunigt den Zugriff auf die Daten<br />
erheblich. Zudem lassen sich jetzt Artikel aus dem Eplan<br />
Data Portal in eStock importieren.<br />
www.eplan.de<br />
ÖKOSYSTEM FÜR DIALOG<br />
UND INNOVATIONEN<br />
Dassault Systèmes und<br />
das Fraunhofer-Institut<br />
für Entwurfstechnik<br />
Mechatronik IEM haben<br />
mit dem Engineering<br />
Collaboration Network<br />
(ECN) ein Netzwerk zur<br />
Förderung von Industrie<br />
4.0-Projekten gestartet.<br />
Ausgewählte Organisationen erhalten kostenlosen Zugriff auf<br />
die 3D-Experience Plattform in der Cloud, um gemeinsam<br />
Demonstrationslabore für Industrie 4.0-Anwendungsfälle zu<br />
entwickeln. Ziel ist, kleine und mittelständische Unternehmen<br />
(KMU) sowie Start-ups auf ihrem Weg zu neuen digitalen<br />
Geschäftsmodellen zu unterstützen. Dassault und das<br />
Fraunhofer IEM bilden als Ecosystem-Provider die Basis des<br />
ECN. In zweiter Instanz folgen Testbed-Operators. Das sind<br />
Unternehmen und Institute, die anhand der Plattform<br />
Lösungsdemonstratoren für Anwendungsfälle aus dem Digital<br />
Engineering entwickeln. Dank des SaaS-Formats in der Cloud<br />
entfallen Investitionen in Server und weitgehend auch<br />
Wartungsaufwand für Hard- und Software. Voraussetzung<br />
für die unentgeltliche Nutzung der Software ist, die Praxisbeispiele<br />
mit anderen Mitgliedern zu teilen und als direkte<br />
Anlaufstelle für die dritte Ebene, die Testbed-Partner, zu<br />
fungieren. Hier können die präsentierten Technologien<br />
getestet und gemeinsam mit den Operatoren ein Proof of<br />
Concept für deren Implementierung erarbeitet werden.<br />
www.3ds.com<br />
www.ecn-online.com<br />
KISSsoft Features<br />
▪ Systemberechnungen mit KISSdesign<br />
▪ Entwicklungsumgebung für SKRIPT<br />
▪ Zusätzliche Stirnradfestigkeitsberechnungen<br />
▪ Neueste Kegelradnormen ISO 10300, DIN 3965<br />
▪<br />
Leistungsfähige 3D-FEM-Berechnung für<br />
Zahnfussspannungen<br />
Anfragen für eine Testversion über www.kisssoft.com<br />
KISSsoft AG<br />
A Gleason Company<br />
T. +41 55 254 20 50<br />
info@kisssoft.com<br />
NEU<br />
Release<br />
<strong>2024</strong><br />
www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 67
SPECIAL AUTOMATION<br />
PRODUKTIVITÄT<br />
IM FELD STEIGERN<br />
Industrielle Kommunikation – vor allem im Feld – muss eine sichere<br />
Datenübertragung bis zum letzten Sensor leisten können, die on top mehr<br />
Verfügbarkeit und eine flexiblere Automatisierung bietet. Die Grundanforderungen<br />
der Industrie nach Produktivitätssteigerungen durch Kostenreduzierungen<br />
und hohe Verfügbarkeiten sowie das Thema einer intelligenten und flexiblen<br />
Produktion können damit erfüllt werden.<br />
SPECIAL<br />
Wie können Fertigungsprozesse optimiert werden?<br />
Eine Antwort heißt IO-Link Safety: Das herstellerunabhängige,<br />
standardisierte Kommunikationssystem<br />
IO-Link ist zu einem System weiterentwickelt,<br />
das mit all seinen bekannten Vorteilen auch für die funktionale<br />
Sicherheit eingesetzt werden kann. Hersteller bieten heute<br />
Matthias Wolfer, Produktmanager Controller,<br />
Pilz GmbH & Co. KG, Ostfildern<br />
aktuell Systemlösungen für IO-Link Safety (IOLS) an. Das Kommunikationsprotokoll<br />
ist in der Norm IEC 61139-2 weltweit standardisiert<br />
und bietet höchste Sicherheit bis zu PL e nach<br />
EN ISO 13849-1 (bzw. SIL 3 nach IEC 61508/62061). Auch die Integration<br />
von Sicherheitssensoren und -aktoren ist bei IO-Link<br />
Safety-Systemen grundsätzlich in jedes bestehende Feldbussystem,<br />
unabhängig von übergeordneten Systemen, möglich.<br />
Eine sichere Datenkommunikation sowie schnelle Installation<br />
und auch eine möglichst geringe Lagerfläche sind weitere Anforderungen<br />
der Anwender. Die Lösung stellen komplette IO-Link<br />
Safety-Systeme mit Master, Sensoren, Feldgeräten sowie Konfigurationstool<br />
dar. Als einer der ersten Anbieter hat zum Beispiel<br />
68 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
SPECIAL AUTOMATION<br />
01<br />
01 Als Schnittstelle zur Sicherheitssteuerung ermöglicht<br />
der IO-Link Safety Master PDP67 IOLS die bidirektionale<br />
Kommunikation bis in die Feldebene<br />
02 IOLS kann bei optoelektronischen Geräten die Sicherheit<br />
durch eine spezifische Diagnose erheblich optimieren: Über<br />
eine Einzelstrahlauswertung wird jeder inaktive Lichtstrahl<br />
sofort erkannt<br />
03 Die Taster-Unit PITgatebox ermöglicht die Verbindung<br />
zur Sicherheitszuhaltung PSENmlock, ohne dass weitere<br />
Ports am IOLS Master belegt werden<br />
02<br />
Pilz ein solches Komplettpaket – in vielerlei Hinsicht passend,<br />
sprich: für unterschiedlichste Anwendungen in unterschiedlichsten<br />
Branchen.<br />
03<br />
EFFIZIENTE KOMMUNIKATION<br />
IM FELD MIT DEM MASTER<br />
<strong>Der</strong> IO-Link Safety-Master wird dezentral im Feld eingesetzt,<br />
wodurch sich die Kabellänge reduziert und bereits wesentlicher<br />
Platz eingespart wird. Durch die Punkt-zu-Punkt-Kommunikation<br />
ist die Verdrahtung der Sicherheitssensoren auch deutlich<br />
einfacher umzusetzen. Gleichzeitig ist das System flexibel nutzbar,<br />
denn anbinden lassen sich sowohl übliche Sicherheitssensoren,<br />
IO-Link Safety-Sensoren sowie IO-Link Geräte. Und da<br />
die Kommunikation grundsätzlich immer über ungeschirmte<br />
Kabel läuft und IO-Link Safety industrieübliche Anschlüsse nutzt,<br />
wird weniger Kabel benötigt. Installation und Gerätetausch sind<br />
damit Herausforderungen von gestern: In tatsächlich weniger als<br />
einer Minute ist der Anschluss einer Standard-M12-Verbindung<br />
möglich; bei einer herkömmlichen Verdrahtung ist hingegen mit<br />
über einer Stunde Zeit zu rechnen. Die Verbindungen sind weniger<br />
anfällig für Verdrahtungsfehler, und da die IO-Link Safety-<br />
www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 69
SPECIAL AUTOMATION<br />
<strong>04</strong><br />
<strong>04</strong> IO-Link gewährleistet eine einfache, zeitsparende<br />
Integration der Zugangsabsicherung und Absicherung<br />
von Schutztüren<br />
05 Die IO-Link-Systemlösung von Pilz umfasst Master,<br />
Sensoren sowie Feldgeräte und passendes Zubehör<br />
05<br />
soll. Damit können klassische Sicherheitssensoren wie Sicherheitsschalter,<br />
Türzuhaltungen oder Not-Halt-Geräte und so weiter<br />
angeschlossen werden. Auch OSSD- (Output Signal Switching<br />
Device-) Signale können so verarbeitet werden. Die Pilz-Lösung<br />
bietet hier gleich vier FDIO-Ports. Eine hohe Flexibilität mit Blick<br />
auf die Anschlussmöglichkeiten ist durch den IO-Link Safety<br />
Master somit gegeben.<br />
ANWENDUNG: MATERIALTRANSPORT<br />
Ganz anderen Anforderungen muss sich das sichere Kommunikationsprotokoll<br />
stellen, wenn es etwa um Fertigungszellen im<br />
Bereich Materialtransport mit einer integrierten Robotik geht.<br />
Dort müssen Zugang und Schutztüren gut abgesichert und<br />
überdies Maschinenstillstandzeiten minimiert werden. Die IO-<br />
Link Kommunikationstechnologie gewährleistet auch hier eine<br />
einfache, zeitsparende Integration der Zugangsabsicherung<br />
IOLS-GERÄTE VERFÜGEN<br />
ÜBER EINE FUNKTION ZUR<br />
SELBSTDIAGNOSE, DIE EINEN<br />
POTENZIELLEN MASCHINEN-<br />
STILLSTAND VORHERSEHEN<br />
SPECIAL<br />
Technologie gleich die Daten für die Diagnose mitliefert, kann<br />
es sofort erkannt werden, wenn ein Gerät am falschen Port angeschlossen<br />
wurde, und der Fehler behoben werden. Ein weiterer<br />
Vorteil dieser Kommunikationstechnologie ist es, dass alle Geräte<br />
in der verketteten Anlage eigenständig identifiziert und parametriert<br />
werden. Das sichere Kommunikationsprotokoll IO-Link<br />
Safety optimiert so die Installations-, Inbetriebnahme- und<br />
Wartungszeiten deutlich, denn es reduziert die hierfür benötigten<br />
Zeiten. Ausfallzeiten, zum Beispiel bei notwendigen Reparaturen,<br />
lassen sich erheblich verkürzen und die Wartung vorausschauend<br />
planen.<br />
ANWENDUNG: VERKETTETE ANLAGEN<br />
Ein, zwei Blicke auf die Praxis zeigen, wie IO-Link Safety Mehrwert<br />
bringen kann: beispielsweise in einer verketteten Verpackungsanlage,<br />
wo häufig mehrere Sensoren im Einsatz sind. Die<br />
brauchen Platz, vor allem für die Verkabelung, und ziehen einen<br />
insgesamt hohen Installationsaufwand nach sich. An insgesamt<br />
acht Ports des IO-Link Safety Master von Pilz können Sensoren<br />
angeschlossen werden. An vier IOLS-Ports können dabei sowohl<br />
IOLS-Sicherheitssensoren als auch IO-Link Standardsensoren<br />
angeschlossen werden. Um die Redundanz der Safety sicherzustellen,<br />
sind zweikanalige Anschlussmöglichkeiten unerlässlich:<br />
Mit sogenannten FDIO-Ports (Failsafe Digital Input Output)<br />
kann der Anwender zwischen einem sicheren Eingang oder<br />
einem sicheren Ausgang wählen und ob dieser zweikanalig sein<br />
und Absicherung der Schutztür(en) und überwacht gleichzeitig<br />
die Anwendung smart: Daten von Sicherheitslichtgittern können<br />
ausgewertet werden, etwa Informationen über den Temperaturzustand<br />
der Sensoren, was schnelle Rückschlüsse auf die<br />
Umgebungstemperatur zulässt. Zu warm? Zu kalt? Mögliche<br />
Temperaturschwankungen über das normale Maß hinaus sind<br />
so früh genug erkennbar, bevor sie Einfluss auf die Produktion<br />
nehmen können.<br />
DEN OUTPUT STEIGERN<br />
IO-Link Safety kann auch die Produktivität unterstützen: IOLS-<br />
Geräte verfügen über eine Funktion zur Selbstdiagnose, die<br />
einen potenziellen Maschinenstillstand vorhersehen, indem sie<br />
Information über den Ist-Zustand bereitstellen. Beispielsweise<br />
können Informationen darüber, wie häufig die Wartungstür geöffnet,<br />
der Not-Halt betätigt oder in Lichtgitter eingegriffen wurde,<br />
in der übergeordneten Steuerung erfasst werden. „Gewusst,<br />
wo“ kann bei Reparatur und Wartung erhebliche Vorteile bringen.<br />
Ob flexiblere Anschlussmöglichkeiten, eine vereinfachte<br />
Installation oder eine rasche Diagnose – IO-Link Safety punktet<br />
bei Effizienz und Sicherheit für verkettete Anlagen in unterschiedlichsten<br />
Einsatzbereichen.<br />
Bilder: <strong>04</strong> Monty Rakusen/Cultura/Getty Images, sonstige Pilz<br />
www.pilz.com<br />
70 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
SPECIAL AUTOMATION<br />
KONFIGURATION AUTOMATISIEREN UND KNOW-HOW SICHERN<br />
<strong>Der</strong> neue Project Builder für die Plattform Engineering Base von Aucotec<br />
kann die Anlagenkonfiguration nochmals erleichtern. Das Tool instruiert den<br />
Advanced Typical Manager über die passende Auswahl von Typicals. Bisher<br />
mussten Projektierende zur Eingrenzung geeigneter Typicals entweder selbst<br />
Kenntnisse über sie besitzen oder Fachleute hinzuziehen. <strong>Der</strong> Project Builder<br />
dagegen lässt sich mit Hilfe von Bedingungen und Regeln für jeden Anlagentyp<br />
konfigurieren, sodass er das erforderliche Typical-Know-how für definierte<br />
Projekte hat. Da er zudem die Bestandteile der Advanced Typical Manager (ATM)<br />
Bausteine kennt, weiß er automatisch, wo welcher passt. Das beschleunigt<br />
das „Zusammenklicken“ von Anlagenprojekten und steigert die Datenqualität,<br />
da Fehlinterpretationen der kryptischen Typical-Namen nicht mehr passieren<br />
können. Gleichzeitig ist Hilfestellung durch Spezialisten mehr nötig. Nutzer können außerdem ihre eigene Bedienoberfläche<br />
definieren. <strong>Der</strong> Konfigurator legt das Projekt eigenständig an, dann füllt es der ATM nach Vorgabe des Project Builders mit den<br />
passenden Typicals. Anschließend übernimmt das Tool erneut die Führung und startet automatisierte Folgeaktionen, zum Beispiel<br />
Klemmenpläne generieren, Inhaltsverzeichnisse anlegen oder die Dokumentationsstruktur anpassen.<br />
www.aucotec.com<br />
BEWEGUNGSLÖSUNG<br />
FÜR DAS WAFER<br />
HANDLING<br />
Ob im Standard-, Warpageoder<br />
Edge-Contact-Verfahren<br />
– die Wafer-Aligner HPA<br />
richten Wafer mit einem<br />
Durchmesser von 2 bis 12“<br />
zuverlässig aus. Hiwin<br />
erweitert damit sein Produktportfolio<br />
um eine Standard-<br />
Bewegungslösung für das<br />
Wafer-Handling in der Halbleiterfertigung.<br />
Ausgestattet<br />
Plug&Play-Getriebe<br />
für die Automatisierung<br />
Unsere einbaufertigen Plug&Play-Getriebe verbinden<br />
exzellente Performance mit maximaler Anwenderfreundlichkeit<br />
und sorgen für enorme Effizienzsprünge in Ihrer<br />
Produktion. Noch nie war Automatisierung so einfach.<br />
mit einem Lasersensor,<br />
unterstützt der Wafer-Aligner<br />
Anwender bei der Ausrichtung<br />
von transparenten, transluzenten<br />
und undurchsichtigen<br />
Wafern. Dafür arbeiten drei<br />
bewegte Hiwin-Achsen mit<br />
Spindelantrieb zur Waferzentrierung<br />
und Winkelausrichtung<br />
mit einer Genauigkeit<br />
von ± 0,1 mm und einer<br />
Winkelgenauigkeit von ± 0,2 °.<br />
Je nach Aligner-Modell kommt<br />
hierfür eine X-Y- oder X-Z-Einheit<br />
zum Einsatz. Im All-in-<br />
One-Design aufgebaut, ist die<br />
HPA-Serie kompakt und eignet<br />
sich für die Integration in<br />
anspruchsvolle Anlagenkonzepte.<br />
Die HPA-Serie ist<br />
ISO-zertifiziert (ISO 14644-1)<br />
und für die Reinraumklasse 3<br />
geeignet.<br />
www.hiwin.de<br />
Hohe Präzision (bis zu 0,5 arcmin.)<br />
Enorme Leistungsdichte (245 Nm – 8.820 Nm)<br />
Einbaufertig und schnell einsatzbereit<br />
Unkomplizierte Handhabung<br />
Nahezu wartungsfrei bei langer Lebensdauer<br />
Verbesserte Produktqualität<br />
Erhöhte Produktivität und Kostensenkungen<br />
Lernen Sie uns kennen<br />
und finden Sie Ihre Lösung!<br />
www.nabtesco.de<br />
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SPECIAL AUTOMATION<br />
DIGITAL UND AUTOMATISIERT<br />
ZUR GESUNDEN PRODUKTION<br />
Verantwortung und technologischer Fortschritt gehen Hand in Hand – in Form<br />
von ressourcenschonenden und effizienten Prozessen in einem<br />
gesunden Arbeitsumfeld. Schunk bietet automatisierte Lösungen,<br />
die den Weg zu dieser Transformation ebnen.<br />
SPECIAL<br />
Für das Technologieunternehmen Schunk liegt aktuell der<br />
Fokus auf zwei wesentlichen Themen „The Healthy Factory“<br />
(Die gesunde Fabrik) und „Innovation through Collaboration“<br />
(Innovation durch Kollaboration). Ziel dabei ist die Gestaltung<br />
einer für Mensch und Umwelt gesunden und wirtschaftlich erfolgreichen<br />
Produktion. Innovative Automatisierungs- und Digitalisierungsbausteine<br />
nehmen hierbei eine zentrale Rolle ein, die<br />
Schunk über den Ausbau seines Expertennetzwerkes und über eine<br />
offene Austauschkultur gemeinschaftlich voranbringen möchte.<br />
„Automatisierung ist der Schlüssel zur Gestaltung einer gesunden,<br />
leistungsfähigen und verantwortungsbewussten Industrie“, betont<br />
Timo Gessmann, Chief Technology Officer (CTO) von Schunk.<br />
VON EXPERTEN FÜR EXPERTEN<br />
Automatisierung hilft nicht nur, Fachkräftelücken zu schließen,<br />
sie bietet zudem die Chance, schneller und effizienter zu produzieren<br />
und dabei flexibel auf sich verändernde Fertigungslandschaften<br />
zu reagieren. Um Anwendern den Zugang zur Automatisierung<br />
so einfach wie möglich zu gestalten, stellt Schunk seine<br />
Expertise unter anderem über nutzerfreundliche, digitale Services<br />
zur Verfügung. Zwei neue Tools ermöglichen die validierte<br />
Auslegung und individuelle Konfiguration von Linearmodulen.<br />
Ein intuitives Nutzererlebnis bietet auch das neue Schunk Control<br />
Center. Hier können Anwender zukünftig in bekannter App-<br />
72 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
SPECIAL AUTOMATION<br />
01 Das KI-gestützte 2D Grasping-Kit greift<br />
unsortierte Teile sicher und flexibel und entlastet<br />
den Menschen von repetitiven Aufgaben<br />
02 Mit zwei neuen Tools zur Auslegung und<br />
Konfiguration von Linearmodulen erweitert Schunk<br />
die digitalen Planungsmöglichkeiten von<br />
Automatisierungslösungen<br />
01<br />
Funktionalität auf umfassende Digitalbausteine zugreifen und<br />
diese einfach und flexibel einsetzen. So lassen sich beispielsweise<br />
über eine hier verfügbare Software die Parameter von elektrischen<br />
Greifern wie zum Beispiel Greifkraft, Positionen und Greifgeschwindigkeiten<br />
schon vor der Inbetriebnahme optimal zur<br />
Applikation einstellen.<br />
DIE GESUNDE FABRIK<br />
Schunk weiß, wie sich Industrieprozesse von der Be- und Entladung<br />
bis zur Bearbeitung aus einer Hand energieschonend, sicher<br />
und flexibel gestalten lassen: mit passgenauen Applikationen aus<br />
Spanntechnik, Greiftechnik und Automatisierungstechnik. Neue<br />
elektrische Greiferbaureihen wie EGU und EGK ermöglichen<br />
hierbei dank individueller Parametrierbarkeit und unterschiedlicher<br />
Greifmodi sichere Handhabungsprozesse in variantenreichen<br />
Produktionsumgebungen. Sie bauen auf einem einheitlichen,<br />
nutzerfreundlichen Funktionskonzept auf und sind dank<br />
regelmäßiger Software-Updates zukunftsfähig. Dies zeichnet<br />
auch das 2D Grasping-Kit aus. Das Applikations-Kit besteht aus<br />
einem anwendungsspezifischen Greifer wie dem EGU, einem Kamerasystem<br />
sowie einem Industrie-PC mit hauseigener KI-Software.<br />
Schunk hat das intelligente Kit inklusive der KI für den<br />
schnellen Einstieg in die autonome Handhabung nicht lageorientierter<br />
Objekte entwickelt. Um es einzusetzen, sind keine Vorkenntnisse<br />
in der Programmierung oder Bildverarbeitung nötig.<br />
Mit ihm lassen sich Fachkräfte von repetitiven Aufgaben befreien,<br />
was ein gesünderes und attraktiveres Arbeitsumfeld schafft.<br />
Dank seiner einzigartigen Synergie und Expertise für die automatisierte<br />
Maschinenbeladung bietet Schunk in seinem breiten<br />
Portfolio alle Komponenten für eine vernetzte Maschine. Neue<br />
sensorische Spannmodule wie der Kraftspannblock KSP-S3 ermöglichen<br />
automatisierte Spannprozesse im Maschinenraum<br />
und lassen sich dank IO-Link in die Maschinensteuerung einbinden.<br />
Kombiniert mit dem sensorischen Werkzeughalter Itendo2<br />
lässt sich der Bearbeitungsprozess transparent abbilden sowie<br />
die Bearbeitungszeit und der Ausschuss signifikant reduzieren.<br />
Die Hydro-Dehnspannfutter der Tendo-Reihe senken zudem den<br />
Energieverbrauch im Gesamtprozess.<br />
PARTNER MIT BRANCHENKOMPETENZ<br />
Auch in sich wandelnden Zukunftsbranchen wie E-Mobility und<br />
Electronics gestaltet Schunk neue Fertigungsschritte mit angepassten<br />
Automatisierungslösungen. Zu sehen ist dies am Beispiel<br />
des neuen Rundzellengreifers RCG für das flexible Handling von<br />
Batteriezellen mit Durchmesser 46 mm. <strong>Der</strong> Greifer lässt sich beliebig<br />
zu Mehrfachgreifeinheiten ausbauen und ermöglicht in<br />
Kombination mit den dynamischen Lineardirektachsen prozesssichere<br />
High-Speed-Anwendungen.<br />
Bilder: Schunk<br />
www.schunk.com<br />
02<br />
Wir sind der Überzeugung, dass Zusammenarbeit und Offenheit zu<br />
wegweisenden Innovationen führen, die die Industrie nachhaltig<br />
weiterentwickeln. Daher engagieren wir uns auf vielen Ebenen im<br />
partnerschaftlichen Zusammenschluss und verfolgt einen offenen,<br />
nutzerzentrierten Ansatz. Über Plattformen wie NVIDIA, dem weltweit<br />
führenden Anbieter von KI-Computing, machen wir unsere Produkte<br />
als digitale Zwillinge für die Anlagensimulation zugänglich. Im<br />
Innovationsökosystem für Künstliche Intelligenz (KI) Ipai arbeiten wir<br />
an neuen praxisnahen Lösungsansätzen mit der Schlüsseltechnologie.<br />
Und auch bei der Ausgestaltung eines gemeinsamen digitalen Datenraums<br />
im Rahmen der Initiative Manufacturing-X wollen wir dazu<br />
beitragen, dass Experten zusammenarbeiten, damit die Digitalisierung<br />
der Industrie in den kommenden Jahren deutlich an Tempo gewinnt.<br />
TIMO GESSMANN, Chief Technology Officer (CTO) von Schunk<br />
www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 73
XXX<br />
FLEXIBLE LÖSUNGEN FÜR<br />
OPTIMALEN MATERIALFLUSS<br />
SPECIAL<br />
Die Nachverfolgung von Teilen und kompletten Systemen während ihrer<br />
Produktion und in vielen Fällen auch noch während oder sogar nach<br />
Ende ihres Einsatzes kann für jeden Hersteller eine gewaltige Herausforderung<br />
darstellen. Ohne leistungsfähige Logistikkomponenten und -systeme<br />
lässt sie sich in der Regel nicht bewältigen. Eine einzige optimale Lösung<br />
für jeden individuellen Einsatzfall ist unmöglich.<br />
74 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
SPECIAL AUTOMATION<br />
STATIONÄRE BARCODELESER FÜR<br />
REIBUNGSLOSE ABLÄUFE<br />
Bei nicht automatisierten Abläufen bieten stationäre Codeleser<br />
im Gegensatz zu den immer noch häufig eingesetzten Handheld-<br />
Scannern einen großen Vorteil: Sie reduzieren den manuellen<br />
Aufwand für Mitarbeiter deutlich. Diese müssen die Ware nur<br />
unter einem fest angebrachten Codeleser hindurchführen, ohne<br />
den Leser selbst in die Hand nehmen zu müssen. Selbst Objekte<br />
mit verschiedensten Abmessungen, wie beim Versand kundenspezifischer<br />
Ware in laufend wechselnden Kartongrößen, und<br />
bei unterschiedlichen Code-Typen lassen sich auf diese Weise<br />
einfach, sicher und schnell handhaben. Die dadurch gewonnene<br />
Zeit können die Mitarbeiter für höherwertige Aufgaben nutzen.<br />
Fest installierte Systeme in solchen Szenarien lösen zudem das<br />
Problem variierender Abstände zwischen Leser und Objekt, die<br />
aus unterschiedlichen Produkt- oder Verpackungsgrößen resultieren<br />
können.<br />
FÜR JEDE ANWENDUNG GIBT<br />
ES EIN MODELL, MIT DEM<br />
JEDES TEIL UND PAKET EINFACH<br />
VERFOLGT WERDEN KANN<br />
Peter Stiefenhöfer,<br />
Inhaber, PS Marcom Services, Olching<br />
Als einer der weltweit führenden Anbieter von Automatisierungslösungen<br />
für die Industrie hat Zebra Technologies<br />
für diese Herausforderungen diverse Optionen im<br />
Programm, die in Deutschland und Österreich von der<br />
Rauscher GmbH Bildverarbeitung vertrieben werden. „Das Angebot<br />
von Zebra für logistische Aufgabenstellungen umfasst<br />
zum einen stationäre Barcodeleser, zum anderen intelligente<br />
Kameras, die in der Logistik und auch generell in der industriellen<br />
Bildverarbeitung eingesetzt werden können“, sagt Raoul<br />
Kimmelmann, einer der beiden Rauscher-Geschäftsführer. „Mit<br />
Zebra haben wir einen sehr erfolgreichen Partner mit langjährigen<br />
Erfahrungen in diesem breiten Einsatzfeld an Bord. Damit<br />
können wir unsere Kunden in die Lage versetzen, ihre Logistikprozesse<br />
zu optimieren und dadurch ihre Gesamtwirtschaftlichkeit<br />
weiter zu verbessern.“<br />
Eine noch höhere Wirtschaftlichkeit ergibt sich, wenn die Objekte<br />
mit den zu lesenden Codes zum Beispiel auf Transportbändern<br />
automatisiert durch die Prozesse geführt werden. Insbesondere<br />
bei Waren mit gleichbleibender Größe und Leseposition der<br />
Codes spielen stationäre Barcodeleser in diesen Fällen ihre Stärken<br />
perfekt aus, da Abstand und Position nicht verändert werden.<br />
Unter diesen Voraussetzungen lassen sich mit stationären Barcodelesern<br />
Inline-Anlagen realisieren, die einen erheblich geringeren<br />
Personalaufwand erfordern und pausenfreie und damit<br />
deutlich effektivere Prozesse ermöglichen. Die Kombination aus<br />
stationären Barcodelesern und Transportbändern, auf denen<br />
Waren zum Lesen von 1D- und 2D-Codes vorbeigeführt werden,<br />
bildet somit ein hervorragendes Setup in vielen Applikationen in<br />
der Produktion, bei der Qualitätsprüfung, bei Verpackungsprozessen<br />
sowie bei der Ein- und Auslagerung von Objekten.<br />
Ein weiteres Feld, für das sich stationäre Barcodeleser besonders<br />
eignen, sind Anwendungen, bei denen Labels mit Informationen<br />
zum Produkt oder zum Produktionsablauf während des<br />
Prozesses gedruckt und angebracht werden. In derartigen Fällen<br />
lässt sich sehr schnell, sicher und automatisiert überprüfen, ob<br />
die Labels vorhanden, korrekt angebracht, von ausreichender<br />
Qualität und die Codes lesbar sind. Durch eine frühzeitige Prüfung<br />
der Labels, beispielsweise direkt nach ihrem Druck, reduzieren<br />
solche Systeme den manuellen Aufwand und die Fehlerquote<br />
erheblich und sorgen dadurch für störungsfreie Abläufe im<br />
weiteren Prozess.<br />
VIER UNTERSCHIEDLICHE<br />
MODELLE VERFÜGBAR<br />
Um die Vielfalt der möglichen Einsatzfälle abzudecken, umfasst<br />
das Portfolio an stationären Barcodelesern von Zebra Technologies<br />
derzeit vier Modelle:<br />
n Für einfache Track & Trace-Anwendungen ohne Vernetzung ist<br />
das kompakte Plug & Play-Gerät FS10 ausgelegt. Mit einer Auf-<br />
www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 75
SPECIAL AUTOMATION<br />
01 Beim manuellen Scannen von Codes erleichtern und<br />
beschleunigen stationäre Barcodeleser die Arbeitsabläufe,<br />
da Mitarbeiter den Scanner nicht in die Hand nehmen<br />
müssen, um Codes auf Verpackungen zu erfassen<br />
02 Die intelligenten Vision-Sensoren ermöglichen die Prüfung<br />
von unterschiedlichsten Objekten auf diverse Fehlermerkmale<br />
01<br />
SPECIAL<br />
02<br />
lösung von 1.280 × 800 Pixeln und einer Bildrate von 60 Bildern/s<br />
eignet es sich für zahlreiche Standardaufgaben, die das Scannen<br />
von Codes erfordern.<br />
Das Modell FS20 verfügt über die gleichen Leistungsmerkmale<br />
wie das FS10, allerdings ist dieses Barcodelesegerät mit einer<br />
Netzwerkanbindung ausgestattet, die eine Verteilung der aufgenommenen<br />
Code-Daten an die übergeordnete Anlage ermöglicht.<br />
In drei Varianten mit unterschiedlichen Arbeitsbereichen, Auflösungen<br />
und Bildraten ist das Modell FS40 verfügbar. Durch<br />
seinen größeren Funktionsumfang deckt es auch komplexere<br />
Track & Trace-Anwendungen ab.<br />
Die größte Flexibilität bietet das Barcodelesegerät FS70 mit seinen<br />
beiden Varianten mit 2,3 beziehungsweise 5,1 MP Auflösung<br />
und Bildraten von 30 beziehungsweise 60 Hz: Mit seinen<br />
integrierten Funktionen kann es vollständig an die Vorgaben<br />
der jeweiligen Anwendung angepasst werden und ist dadurch<br />
auch für schwierige Track & Trace-Anwendungen geeignet.<br />
Kimmelmann weist auf eine Besonderheit aller stationären Barcodelesegeräte<br />
von Zebra Technologies hin: „Alle Modelle der<br />
FS-Serie sind so flexibel ausgelegt, dass sie auf einfache Weise an<br />
wechselnde Geschäfts- und Kundenanforderungen angepasst<br />
werden können. Anwender müssen daher bei der Planung ihrer<br />
Anlagen nicht bereits alle möglichen zukünftigen Szenarien berücksichtigen,<br />
sondern können sich zunächst auf die aktuell vorliegenden<br />
Aufgabenstellungen konzentrieren.“<br />
Die Vorteile dieser flexiblen Auslegung verdeutlicht er anhand<br />
eines Beispiels: „Angenommen, eine Aufgabe besteht zunächst<br />
nur in der reinen Erfassung von 1D- und 2D-Barcodes auf einem<br />
Objekt. Für diesen Zweck kann der Einsatz eines stationären<br />
FS10-Barcodelesegeräts völlig ausreichend sein. Falls sich die<br />
Applikation zu einem späteren Zeitpunkt verändert und dann beispielsweise<br />
die Notwendigkeit besteht, auch direkte Teilemarkierungen<br />
oder Klartext zu erfassen, so muss der Anwender lediglich<br />
eine entsprechende Softwarelizenz hinzunehmen und kann die<br />
vorhandene Hardware weiter nutzen. Dadurch kann er die neue<br />
Aufgabe innerhalb kürzester Zeit und auf wirtschaftliche optimale<br />
Weise lösen.“<br />
VISION-SENSOREN FÜR MEHR EFFIZIENZ<br />
Auch für Aufgaben, die über das reine Scannen von Codes hinausgehen,<br />
hat Zebra Technologies leistungsfähige Lösungen in<br />
Form seiner VS-Serie (VS steht für Vision-Sensoren) im Programm.<br />
Diese intelligenten Kameras stehen in drei verschiedenen<br />
Grundmodellen zur Verfügung, die durch umfangreiches<br />
Zubehör und diverse Software-Lizenzen bei Bedarf exakt auf die<br />
Aufgabenstellung angepasst erweitert werden können.<br />
Bereits das Basismodell VS20 verfügt über eine Netzwerk-<br />
Schnittstelle, über die die aufgenommenen Bilddaten und Ergebnisse<br />
problemlos in die vorhandene Automatisierungslandschaft<br />
übertragen werden können. Die Auflösung des VS20 beträgt<br />
1.280 × 800 Pixel und seine Bildrate 60 Bilder/s, was bereits viele<br />
Anwendungen abdeckt.<br />
Umfassendere Funktionen stellen die drei VS40-Varianten zur<br />
Verfügung, die mit Auflösungen von 1.920 × 1.200 beziehungsweise<br />
2.592 × 1.952 Pixeln und Bildraten von 30 respektive 60 Hz<br />
zur Wahl stehen.<br />
Leistungsfähigstes Familienmitglied der Vision-Sensoren von<br />
Zebra Technologies ist das VS70. Dieses Modell kann in Bezug<br />
auf seine Funktionen vollständig an die vorliegenden Anforderungen<br />
angepasst werden, um den individuellen Anforderungen<br />
der jeweiligen Qualitätsprüfung gerecht zu werden. Anwender<br />
können dabei aus zwei Varianten mit Auflösungen von<br />
1.920 × 1.200 beziehungsweise 2.592 × 1.952 Pixeln und Bildraten<br />
von 30 beziehungsweise 60 Hz den perfekten Vision-Sensor für<br />
ihre vorliegende Aufgabenstellung selektieren.<br />
„Die hochmodernen Machine-Vision-Smart-Sensoren der VS-<br />
Serie von Zebra Technologies bringen alle Voraussetzungen mit,<br />
um Fehler in allen Stadien von Produktionsprozessen schnell<br />
und sicher zu erkennen“, so Kimmelmann. „Durch den gezielten<br />
Einsatz dieser leistungsfähigen Produkte werden Anwender in<br />
die Lage versetzt, ihre Fehlerquote zu reduzieren, den Durchsatz<br />
zu erhöhen und so ihre Effizienz zu verbessern.“<br />
EINHEITLICHE SOFTWAREPLATTFORM<br />
Alle FS- und VS-Produkte von Zebra Technologies verfügen über<br />
integrierte Beleuchtungen und Optiken, die je nach Anwendungsfall<br />
zum Teil angepasst werden können, sowie ein umfangreiches<br />
IO-Interface. Diese Flexibilität der Hardware setzt sich in der Soft-<br />
76 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
SPECIAL AUTOMATION<br />
ware fort: Sowohl die stationären FS-Barcodeleser als auch die<br />
Smart-Sensoren der VS-Serie nutzen die Software Aurora Focus<br />
von Zebra Technologies zur Konfiguration, Bereitstellung und<br />
Bedienung der Geräte. Die moderne, intuitive Aurora Focus-<br />
Bedienoberfläche stellt Arbeitsprozesse logisch dar und erlaubt<br />
es Anwendern, ohne langes Suchen nach benötigten Funktionen<br />
bereits mit wenigen Klicks sogar komplexe Einstellungen über<br />
Schieberegler und Optionsfelder vorzunehmen. Auch Einsteiger<br />
finden sich auf der übersichtlichen Verwaltungsplattform schnell<br />
zurecht, da sie in der richtigen Reihenfolge durch alle erforderlichen<br />
Schritte geführt werden. Sollten während der Einrichtung<br />
dennoch Fragen auftauchen, so sorgen die integrierte Hilfe mit<br />
verständlichen Tutorials, genauen Anleitungen und Videos zu<br />
allen Aspekten der Software und des umfassenden Verwaltungs-<br />
Toolsets oder das erfahrene Applikations-Team von Rauscher für<br />
schnelle Antworten.<br />
Ein Highlight der Software Aurora Focus ist das Deep-Learning<br />
basiertes OCR-Modul DL-OCR, das für alle FS- und VS-Produkte<br />
von Zebra Technologies eingesetzt werden kann. Dieses Add-on<br />
ermöglicht das Lesen von Schriften, ohne die Schriftart vorher<br />
aufwendig trainieren zu müssen. Auf diese Weise lassen sich viele<br />
anspruchsvolle OCR-Aufgaben lösen, bei denen herkömmlichen<br />
OCR-Verfahren aufgrund von stilisierten Schriften, unscharfen,<br />
verzerrten oder verdeckten Zeichen, reflektierenden Oberflächen<br />
oder komplexen, ungleichmäßigen Hintergründen an ihre Grenzen<br />
stoßen.<br />
DL-OCR wird mit einem gebrauchsfertigen neuronalen Netzwerk<br />
geliefert, das mit tausenden verschiedenen Bildmustern<br />
trainiert wurde. Auch Anwender ohne Fachkenntnisse in der<br />
industriellen Bildverarbeitung können mit diesem Modul und<br />
der intuitiven Zebra Aurora-Benutzeroberfläche in nur wenigen<br />
einfachen Schritten robuste OCR-Anwendungen erstellen.<br />
Dass die Software Aurora Focus für beide Produktfamilien<br />
von Zebra Technologies eingesetzt werden kann, bringt nach<br />
Kimmelmanns Überzeugung weitere Vorteile mit sich: „Die Kosten<br />
für die Programmierung und Einrichtung von Automatisierungsgeräten<br />
liegen häufig deutlich über den Hardwarekosten.<br />
Wer diese Aufgaben in kürzerer Zeit lösen kann, spart daher Personalkosten<br />
und senkt somit die Gesamtinvestitionen. Anwender,<br />
die in ihren Anlagen beide Produktgruppen einsetzen, profitieren<br />
50 JAHRE ERFAHRUNG IN<br />
DER BILDVERARBEITUNG<br />
Im Jahr 1973 gründete Ernst Rauscher die Rauscher<br />
Systemberatung. Seit somit mittlerweile fünf Jahrzehnten<br />
ist das Unternehmen einer der erfolgreichsten Distributoren<br />
für alle Hard- und Software-Komponenten, die<br />
für die wirtschaftliche Umsetzung industrieller und<br />
wissenschaftlicher Bildverarbeitungsanwendungen<br />
erforderlich sind. „Eine wesentliche Basis unseres<br />
Geschäftsmodells sind die langjährigen, engen Partnerschaften<br />
mit international renommierten Herstellern von<br />
Kameras, Objektiven, Beleuchtungen, Framegrabbern,<br />
optischen Filtern, Kabeln, PC-Systemen, Embedded-<br />
Lösungen und Software“, betonen die Rauscher-<br />
Geschäftsführer Raoul Kimmelmann und Thomas Miller.<br />
„Unsere Kunden profitieren sowohl vom hohen Leistungsniveau<br />
der innovativen Produkte dieser Partner als auch<br />
von unserer langen Erfahrung, die unsere Experten bei<br />
der erfolgreichen Realisierung zahlloser Bildverarbeitungssysteme<br />
in unterschiedlichsten Branchen sammeln<br />
konnten. Aus diesen Gründen sehen wir uns bestens für<br />
die kommenden Jahrzehnte gerüstet, in denen wir unsere<br />
Kunden weiterhin bestmöglich bei allen Fragen zur<br />
Bildverarbeitung unterstützen wollen.“<br />
somit von einer schnelleren Einarbeitung, weniger Schulungsaufwand<br />
und einer einfachen, einheitlichen Architektur der erforderlichen<br />
Software-Tools zum Betrieb ihrer unternehmensweiten<br />
Fertigungs- und Logistiklösungen auf Basis der Barcodeleser und<br />
der intelligenten Kameras von Zebra Technologies.“<br />
Bilder: Aufmacher Zebra Technologies/iStock imaginima; sonst. Zebra Technologies<br />
www.rauscher.de<br />
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Hannover Messe<br />
Wir sind für Sie da!<br />
Halle 9, Stand H55<br />
Nachhaltig automatisieren<br />
Effiziente Produktion, effektives Energiemanagement und transparente<br />
Lieferketten – digitale Automatisierungslösungen garantieren Rentabilität<br />
und gleichzeitig Nachhaltigkeit!<br />
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SPECIAL AUTOMATION<br />
MEHRERE SCHICHTEN<br />
GLEICHZEITIG MESSEN<br />
Für die Vermessung von sehr dünnen, optisch transparenten Schichten, ist<br />
die Interferometrie eine gut geeignete Methode, die berührungslos mit<br />
Genauigkeiten bis in den Nanometerbereich arbeiten kann. Ein neues System<br />
erfasst mehrere Schichten und misst dabei gleichzeitig noch den Abstand.<br />
SPECIAL<br />
Die Messmethode der Interferometrie basiert auf der<br />
Wellennatur des Lichts. Werden zwei Wellen überlagert<br />
so kann konstruktive Interferenz entstehen, wenn Wellenberg<br />
auf Wellenberg beziehungsweise Wellental auf<br />
Wellental trifft, oder destruktive Interferenz, wenn Wellenberg<br />
auf Wellental trifft. Dieses Phänomen ist auch die Ursache dafür,<br />
dass beispielsweise ein Ölfilm auf einer Pfütze in Regenbogenfarben<br />
schillert. Hier überlagert sich das Licht, das an der Öloberfläche<br />
reflektiert wird, mit dem Licht, das an der Grenzschicht<br />
Dr.-Ing. Alexander Streicher, Produktmanager Sensorik,<br />
Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG, Ortenburg<br />
zwischen Öl und Wasser reflektiert wird. In Abhängigkeit von der<br />
Dicke der Ölschicht tritt bei verschiedenen Wellenlängen – also<br />
Farben – des Lichts konstruktive oder destruktive Interferenz auf.<br />
INDUSTRIELLE PRÄZISIONSMESSTECHNIK<br />
Um die Interferometrie als messtechnische Verfahren einzusetzen,<br />
wird ein Lichtstrahl aufgeteilt, sodass die beiden Teilstrahlen<br />
unterschiedliche Wege zurücklegen. Anschließend werden<br />
die Teilstrahlen überlagert und die entstehende Interferenz wird<br />
beobachtet. Wenn sich nun die Länge einer der beiden Teilstrahlen<br />
ändert, ist dies im Interferenzmuster sichtbar. Ändert sich<br />
diese Länge um eine halbe Wellenlänge des verwendeten Lichts,<br />
so führt das zu einem kompletten Wechsel von konstruktiver Interferenz<br />
zu destruktiver Interferenz. Damit ist die Messmethode<br />
78 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
SPECIAL AUTOMATION<br />
01 02<br />
01 Wird die Dicke mehrere Schichten simultan<br />
gemessen, muss eine große Anzahl Peaks im<br />
Spektrum ausgewertet werden<br />
02 Bei beschichtetem Glas wie etwa Displaygläsern<br />
kommen die Messgeräte zum Einsatz: Dabei lassen<br />
sich sowohl die Glasdicke als auch die Dicke<br />
der Beschichtung überprüfen<br />
sehr empfindlich, die Genauigkeit liegt im Nanometer- oder sogar<br />
im Sub-Nanometer-Bereich. Für eine Abstandsmessung wird<br />
der erste Teilstrahl am Messobjekt reflektiert und mit einem Referenzstrahl<br />
interferiert. Soll das Verfahren zur Dickenmessung<br />
eingesetzt werden, kann der Referenzstrahl entfallen. Die beiden<br />
Strahlen, die miteinander interferieren, sind die beiden Teilstrahlen,<br />
die von der Vorder- und der Rückseite der Schicht reflektiert<br />
wird – ähnlich dem Beispiel mit dem Ölfilm auf der Pfütze.<br />
Da die beiden interferierenden Teilstrahlen von der Oberund<br />
Unterfläche stammen, ist das Messergebnis unabhängig<br />
vom Abstand zum Messobjekt.<br />
INTERFEROMETRIE MIT WEISSEM LICHT<br />
Die Interferenz, so wie sie oben beschrieben wurde, funktioniert<br />
mit monochromatischem Licht – beispielsweise aus einem Laser.<br />
Bei Änderung der gemessenen Länge wechselt das Interferenzmuster<br />
abwechselnd von Hell zu Dunkel. Das Beispiel der in Regenbogenfarben<br />
schillernden Pfütze verdeutlicht, dass Interferometrie<br />
auch mit weißem Licht funktioniert. Wichtig ist aber in allen<br />
Fällen, dass eine kohärente Lichtquelle verwendet wird. Für<br />
die Weißlicht-Interferometrie eignen sich etwa Superlumineszenz-Dioden<br />
(SLD). Diese kombiniert die Vorteile von Laserdioden<br />
und herkömmlichen LED. SLD haben eine hohe Ausgangsleistung<br />
und gleichzeitig ein breites Spektrum – sie emittieren also<br />
quasi ein weißes Licht.<br />
<strong>Der</strong> Lichtstrahl der SLD wird mit einem halbdurchlässigen<br />
Spiegel geteilt, die Teilstrahlen durchlaufen die beiden Wege und<br />
interferieren danach. Für die Messung wird das interferierende<br />
Licht zunächst in seine spektralen Bestandteile aufgespalten und<br />
anschließend auf eine Sensorzeile abgebildet, die das gesamte<br />
Spektrum aufnimmt. Zur Auswertung dieses Signals wird dann<br />
eine Fouriertransformation durchgeführt. Die einzelnen Peaks<br />
im Frequenzspektrum stehen dann für eine konstruktive Interferenz,<br />
woraus sich die Differenz der beiden Wege ergibt. Die Methode<br />
ermöglicht es, eine Wegmessung mit sehr hoher Genauigkeit<br />
durchzuführen.<br />
ABSTAND UND DICKE VON<br />
SCHICHTEN PARALLEL MESSEN<br />
Die Weißlicht-Interferometer von Micro-Epsilon Messtechnik arbeiten<br />
nach dem oben beschriebenen Verfahren. Die eingesetzten<br />
SLD haben ein Spektrum mit Schwerpunkt im nahen Infrarotbereich<br />
bei etwa 840 nm. Weißlichtinterferometer sind die<br />
präzisesten optischen Messsysteme, die Micro-Epsilon aktuell<br />
www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 79
SPECIAL AUTOMATION<br />
03 <strong>04</strong><br />
SPECIAL<br />
03 Über die Abstände der einzelnen Schichten lassen sich die<br />
jeweiligen Schichtdicken bestimmen, wodurch eine gleichzeitige<br />
Messung von Abstand und Schichtdicke möglich wird<br />
<strong>04</strong> Ein großer Vorteil der Dickenmessung mit dem Interferometer<br />
liegt darin, dass die Messung unabhängig vom Abstand zwischen<br />
Sensor und Messobjekt ist<br />
anbietet. Sie bieten eine sehr hohe Genauigkeit und eine Auflösung<br />
bis in den Sub-Nanometer-Bereich. Das System besteht aus<br />
einem kompakten Sensor und einem Controller, der in einem<br />
robusten industrietauglichen Gehäuse untergebracht ist. Eine im<br />
Controller enthaltene aktive Temperaturregelung sorgt für eine<br />
hohe Stabilität der Messung. Die Geräte sind in zwei verschiedenen<br />
Versionen erhältlich, mit denen entweder Abstände zu einer<br />
reflektierenden Oberfläche gemessen werden können oder eine<br />
Schichtdicke. Bei der ersten Version wird der Strahl im Sensor aufgeteilt<br />
und durchläuft intern einen Referenzweg. Dieser Teilstrahl<br />
wird dann mit dem am Messobjekt reflektierten Strahl überlagert.<br />
Bei der zweiten Version der Geräte, die Schichtdicken messen<br />
können, entfällt die interne Referenz, da die an Vorder- und Rückseite<br />
der Schicht reflektierten Strahlen überlagert werden. Ein<br />
großer Vorteil der Dickenmessung liegt darin, dass die Messung<br />
unabhängig vom Abstand zwischen Sensor und Messobjekt ist.<br />
INSGESAMT LASSEN SICH DIE<br />
DICKEN VON BIS ZU FÜNF<br />
SCHICHTEN STABIL MESSEN<br />
Diese schon seit einigen Jahren in zahlreichen Anwendungen<br />
bewährten Messgeräte hat Micro-Epsilon in neuen Versionen<br />
vorgestellt, die entscheidende Verbesserungen aufweisen. Diese<br />
können jetzt auch die Dicke und Abstände mehrerer Schichten<br />
gleichzeitig vermessen. Lieferbar sind die Modelle IMS5x00MP-<br />
THxx für die Dickenmessung und IMS5x00MP-DSxx für die<br />
Abstandsmessung. Besteht das Messobjekt im Fall der Dickenmessung<br />
etwa aus zwei Schichten, wird das Licht an der Vorderseite,<br />
der Grenze zwischen beiden Schichten und an der Rückseite<br />
reflektiert. Da nun alle reflektierten Strahlen miteinander<br />
interferieren, ergibt dies nach der Fouriertransformation drei<br />
Peaks im Spektrum; Bei drei Schichten werden daraus schon<br />
sechs Peaks. Insgesamt lassen sich die Dicken von bis zu fünf<br />
Schichten stabil messen – theoretisch sind sogar bis zu 13 Schichten<br />
möglich. Die minimale Dicke, die das Gerät noch messen<br />
kann, beträgt 30 µm. Auch ein Luftspalt zwischen zwei Materialien<br />
lässt sich mit dem Gerät sehr präzise vermessen. Um aus den<br />
Peaks, die das Gerät aufnimmt, einen Absolutwert für die Dicke<br />
zu bestimmen, muss der jeweilige Brechungsindex des Materials<br />
in den verschiedenen Schichten bekannt sein. Für alle üblichen<br />
Materialien ist dieser bereits im Gerät hinterlegt und kann vor<br />
Beginn der Messung einfach ausgewählt werden. Da die Dickenmessung<br />
unabhängig vom Abstand ist, stören Unregelmäßigkeiten<br />
bei der Positionierung das Messergebnis nicht. Das<br />
Gerät für die Abstandsmessung, das einen internen Referenzstrahl<br />
verwendet, funktioniert analog und kann die Abstände von<br />
ebenfalls bis zu 13 Schichten messen. Über die Abstände der einzelnen<br />
Schichten lassen sich auch jeweiligen Schichtdicken bestimmen,<br />
wodurch eine gleichzeitige Messung von Abstand und<br />
Schichtdicke möglich wird. Die minimale Schichtdicke, die diese<br />
Geräte messen können, beträgt 10 µm.<br />
EINFACHE INTEGRATION IN<br />
VERSCHIEDENEN ANWENDUNGEN<br />
In allen Anwendungen, in denen Abstände und Dicken in hoher<br />
Präzision und gegebenenfalls auch gleichzeitig gemessen werden<br />
müssen, sind die Weißlichtinterferometer von Micro-Epsilon<br />
die ideale Wahl. Die Geräte bestehen jeweils aus einem kompakten<br />
Sensor – bei der Abstandsmessung mit einer internen Referenz<br />
– und einem Controller. Anwender können komfortabel<br />
über einen Standardbrowser auf den integrierten Webserver des<br />
Controllers zugreifen, um etwa Einstellungen vorzunehmen.<br />
Über die integrierten Schnittstellen, zum Beispiel Ethernet,<br />
EtherCAT oder digitale Ein- und Ausgänge, lassen sich die Messgeräte<br />
sehr einfach in Produktionsumgebungen integrieren.<br />
Mögliche Einsatzgebiete finden sich in Anwendungen mit Gläsern<br />
oder Folien. Typisches Beispiel ist die Halbleiterindustrie,<br />
wo der genaue Abstand zum Wafer gemessen werden muss. Bei<br />
der Belichtung lässt sich hier außerdem der Abstand zwischen<br />
Wafer und Maske bestimmen und gleichzeitig noch die Dicke der<br />
Beschichtung auf dem Wafer.<br />
Beschichtetes Glas in der Glasindustrie ist ein weiteres Beispiel,<br />
bei dem die Messgeräte zum Einsatz kommen. Dabei lassen sich<br />
sowohl die Glasdicke als auch die Dicke der Beschichtung überprüfen.<br />
Solche Gläser werden etwa als Displaygläser verwendet.<br />
Bei der Folienherstellung mit Blasformanlagen kann die Weißlichtinterferometrie<br />
eingesetzt werden, um die korrekte Folienstärke<br />
zu überprüfen, wenn die Blasfolien zusammengelegt<br />
werden. In allen Anwendungen lassen sich die Geräte in Inline-<br />
Inspektionsanlagen zur Qualitätssicherung integrieren. Sie sind<br />
sowohl für das industrielle Umfeld als auch in Reinräumen oder<br />
im Vakuum einsetzbar und führen präzise Messungen bis in den<br />
Nanometer- oder Sub-Nanometer-Bereich durch.<br />
Bilder: Micro-Epsilon<br />
www.micro-epsilon.de<br />
80 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
SPECIAL AUTOMATION<br />
ERWEITERTE EINSATZMÖGLICHKEITEN DANK SYSTEMTUNING<br />
Siemens innoviert die Servoantriebslösung Sinamics S210 mit einer neuen Hardware-<br />
Architektur sowie der Software-Generation V6 und erweitert so die Einsatzmöglichkeiten<br />
des Systems. Es eignet sich besonders für Anwendungen mit hoher Dynamik im Leistungsbereich<br />
zwischen 50 W bis 7 kW. Damit Einzelachsen einfacher zu Regeln sind, bietet<br />
die neue Generation des Sinamics S210 eine zweite Geberschnittstelle, um ein direktes<br />
Messsystem anzuschließen. Weiterhin ist mit den Basic- und Extended-Safety-Integrated-<br />
Funktionen eine umfängliche Umsetzung des Sicherheitskonzeptes in der Maschine<br />
gewährleitet, das die Anforderungen von SIL3 (EN 61508) und PL e (EN ISO 13849-1)<br />
erfüllt. Eine weitere Neuheit stellen die Security-Integrated-Funktionen dar sowie die<br />
Möglichkeit, via EtherNet/IP Steuerungen von Drittanbietern anzubinden. Mit der neuen<br />
3C3 (H2S und SO2) -Beschichtung ist der Sinamics S210 zudem besonders robust und es<br />
steht der Einfachpositionierer EPOS als Technologiefunktion zur Verfügung, mit der sich Motion-Control-Positionieraufgaben<br />
direkt im Umrichter umsetzen lassen. Anhand der Simulationssoftware DriveSim Advanced kann im TIA-Portal nun auch ein<br />
digitaler Zwilling des Sinamics S210 für die virtuelle Inbetriebnahme und die Optimierung realer Maschinen erzeugt werden.<br />
www.siemens.com<br />
INFRAROT-BOOSTER IN KOMBINATION MIT<br />
ELEKTRISCHEM HEISSLUFTOFEN<br />
Infrarot-Strahlung kommt<br />
bei vielen industriellen<br />
Prozessen zum Einsatz.<br />
Sie kann konventionelle<br />
Lösungen nicht nur ersetzen,<br />
sondern ergänzt in vielen<br />
Fällen vorhandene Öfen<br />
auch sinnvoll. So sorgt die<br />
Installation eines Infrarot-<br />
Boosters vor einem Heißluftofen<br />
häufig für mehr Effizienz bei der Trocknung. Gerade<br />
komplexe Bauteile profitieren von dem Zusammenwirken der<br />
beiden Technologien. Eine Testlinie mit Infrarot-Booster vor<br />
einem elektrischen Heißluftofen – dem Vötschoven von<br />
Weiss Technik – im Anwendungszentrum von Excelitas<br />
Noblelight in Kleinostheim ermöglicht besonders praxisnahe<br />
Tests. Infrarot-Strahlung bringt Produkte sehr schnell auf<br />
die Zieltemperatur und elektrische Heißluftöfen sorgen<br />
für die homogene Erwärmung der Teile, auch wenn diese<br />
spezielle Konturen aufweisen. Praxisnahes Testen hilft,<br />
die spätere Anlage optimal zu konfigurieren und gibt<br />
Anwendern die nötige Sicherheit bei einer geplanten<br />
Investition. Infrarot-Booster von Excelitas Noblelight und<br />
elektrische Heißluftöfen von Weiss Technik können später<br />
modular kombiniert werden. Dieses Baukastensystem<br />
macht die Anlagenkonfiguration flexibel.<br />
www.noblelight.com<br />
LICHTTASTER MIT GROSSER REICHWEITE<br />
<strong>Der</strong> neue kompakte Lichttaster ODT3CL1-2M von Leuze schafft<br />
dank Time-of-Flight-Technologie (TOF) eine Betriebsreichweite<br />
von zwei Metern. <strong>Der</strong> 2-in-1-Sensor erkennt die Anwesenheit<br />
von Objekten und übermittelt zugleich Messwerte. <strong>Der</strong><br />
schaltende und messende Sensor mit Hintergrundausblendung<br />
arbeitet dank TOF mit einer Betriebsreichweite von zwei<br />
Metern. Damit eignet sich der ODT3CL1-2M für alle Applikationen<br />
in der Intralogistik, bei denen weite Strecken überbrückt<br />
werden müssen: etwa in fahrerlosen<br />
Transportfahrzeugen zur<br />
Positionsüberwachung der<br />
Ware, für die Steuerung von<br />
Robotergreifern oder bei der<br />
Qualitätskontrolle. <strong>Der</strong> Einsatz<br />
ist laut Hersteller auch unter<br />
rauen Bedingungen stets<br />
gewährleistet. Denn der Sensor<br />
erfüllt die hohen Anforderungen<br />
der Schutzart IP69K. Per IO-Link<br />
sind Messwerte und Prozessdaten<br />
des Sensors an die Maschinensteuerung übermittelbar.<br />
So können Anwender die umfangreichen Diagnosedaten des<br />
Lichttasters – beispielsweise Temperaturangaben, Informationen<br />
zur Signalqualität und Warnungen – einfach verwerten.<br />
Komfortabel funktioniert auch der Gerätetausch: Die<br />
Voreinstellung ist verlustfrei per IO-Link an das neue Gerät<br />
übertragbar, ohne den Sensor erneut einlernen zu müssen.<br />
www.leuze.com<br />
EFFIZIENTE LINEARTECHNIKLÖSUNGEN FÜR DIE INTRALOGISTIK<br />
Rollon bietet ein breites Portfolio für die Automatisierung des innerbetrieblichen Warenflusses.<br />
Das Unternehmen unterstützt Anwender mit integrierten Teleskopschienenlösungen<br />
für Shuttle-Systeme, Ovalsystemen für zirkuläre Anwendungen sowie Kugelgewindetrieben,<br />
Gelenkköpfen und -lagern. Auf Basis seiner Telescopic Rail hat Rollon eine effiziente und<br />
integrierte Lineartechniklösung entwickelt, mit der Hersteller von Shuttle-Systemen viel Zeit<br />
sparen können. Das modulare System mit Teleskopschienen, Zahnstange und Umlenkrollen<br />
ist vorkonfiguriert, werkseitig vormontiert und leicht zu integrieren. Das Linearführungssystem<br />
gewährleistet einen ruhigen und gleichmäßigen Lauf und ist eine effiziente Lösung<br />
für Shuttles, Miniloads und mobile Roboter in automatisierten Lagern. Mit dem Ovalsystem<br />
AXNR der Marke Nadella hat das Unternehmen außerdem ein flexibles und anpassungsfähiges System für präzise zirkulare<br />
Anwendungen im Portfolio. Das Rundschienensystem zeichnet sich durch eine hohe Tragfähigkeit, Steifigkeit sowie Präzision<br />
aus und realisiert gleichmäßige, ruhige Bewegungen und eine punktgenaue Positionierung.<br />
www.rollon.de<br />
www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 81
SPECIAL AUTOMATION<br />
NACHHALTIGE NEUE SICHERHEITS-<br />
UND AUTOMATISIERUNGSLÖSUNGEN<br />
Schmersal<br />
präsentiert<br />
neue Produkte<br />
und Systeme<br />
für die sichere,<br />
effiziente und<br />
nachhaltige<br />
Gestaltung von<br />
Maschinen und<br />
Anlagen. Damit<br />
unterstützt das<br />
Unternehmen<br />
die Anwender bei der digitalen Transformation und der<br />
Einhaltung hoher Umwelt- und Energiestandards. Mit der<br />
IIoT-Lösung Schmersal Cloud Solution beispielsweise<br />
können Nutzer Daten und Informationen aus der Produktion<br />
sammeln, zentral im Backoffice bereitstellen und in<br />
Echtzeit analysieren. Basis ist die Feldebene, zu der neben<br />
vernetzten Sensoren und Aktoren auch Sicherheitsschaltgeräte<br />
zählen. Die App dient als Bindeglied zwischen<br />
Feld- und Backoffice-Ebene. Ziel ist es, die Effizienz von<br />
Maschinen und Anlagen durch Condition Monitoring,<br />
Predictive Maintenance und die Berechnung von Key<br />
Performance Indicators (KPIs) zu steigern. Darüber hinaus<br />
bietet die Cloud-Lösung künftig auch Apps für das Energiemanagement,<br />
mit denen sich Stromspitzen überwachen<br />
und Energieeinsparpotenziale identifizieren lassen.<br />
Schmersal stellt auch zwei neue Varianten seiner kompakten<br />
Sicherheitszuhaltung AZM40 mit Fluchtentriegelung<br />
und Notentsperrung vor. Sie wurden um die Schutzart IP69<br />
erweitert und benötigen zudem weniger Energie.<br />
www.schmersal.com<br />
EFFIZIENTE C-TEILE-VERSORGUNG<br />
DANK KANBAN<br />
Dresselhaus präsentiert neue Module und Software für sein<br />
Direkt-RFID-Kanban-System. Dieses verbindet das Kanban-<br />
Prinzip mit RFID-Technologie und ermöglicht es, viele Abläufe<br />
der Intralogistik und Materialversorgung zu automatisieren –<br />
und damit die Effizienz der C-Teile-Versorgung signifikant zu<br />
steigern. Sie haben eine geringe Wertschöpfung und sind<br />
doch von der Konstruktion bis hin zur Produktion unverzichtbar.<br />
Um diese Befestigungsund<br />
Verbindungselemente<br />
stets im ausreichenden,<br />
schnellen und übersichtlichen<br />
Zugriff zu halten,<br />
bietet Dresselhaus eine<br />
Fülle individuell anpassbarer<br />
Lösungen an. Ein<br />
neues Feature für das<br />
System ist eine optimierte<br />
Software-Lösung. Sie<br />
erlaubt eine noch<br />
benutzerfreundlichere<br />
Planung und Steuerung<br />
des Kanban-Systems.<br />
Neu ist auch das Modul<br />
Direktlboxx-Rack. Es<br />
ermöglicht die Integration<br />
groß dimensionierter und abschließbarer Einschübe mit<br />
vorkonfigurierten Sortimenten in das System und ist auf die<br />
hochstabilen Boxen abgestimmt. Ebenfalls neu: eine 3Dgestützte<br />
Software für das Direktblack-Regal. Sie erlaubt die<br />
schnelle Planung und Konfiguration auch umfangreicher<br />
Regalsysteme aus dem gleichnamigen Programm.<br />
www.dresselhaus.de<br />
IMPRESSUM<br />
erscheint <strong>2024</strong> im 55. Jahrgang,<br />
ISSN 0344-4570 / ISSN E-Paper: 2747-7215<br />
REDAKTION<br />
Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke (ni),<br />
Tel.: 06131/992-350, E-Mail: n.steinicke@vfmz.de<br />
(verantwortlich i.S.d. § 18 Abs. 2 MStV)<br />
Redakteurinnen: Dipl.-Geogr. Martina Laun (ml),<br />
Tel.: 06131/992-233, E-Mail: m.laun@vfmz.de<br />
Dipl.-Ing. (FH) Inga Ronsdorf (iro),<br />
Tel.: 06131/992-259, E-Mail: i.ronsdorf@vfmz.de<br />
Vanessa Sendrowski (vs), Tel.: 06131/992-352,<br />
E-Mail: v.sendrowski@vfmz.de<br />
Redaktionsassistenz:<br />
Melanie Lerch, Tel.: 06131/992-261,<br />
Petra Weidt, Tel.: 06131/992-371,<br />
E-Mail: redaktionsassistenz_vfv@vfmz.de,<br />
(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />
GESTALTUNG<br />
Conny Grothe, Sonja Daniel, Anette Fröder<br />
SALES<br />
Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262,<br />
E-Mail: o.jennen@vfmz.de<br />
Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206,<br />
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Auftragsmanagement: Heike Rauschkolb,<br />
Tel.: 06131/992-241, E-Mail: h.rauschkolb@vfmz.de<br />
Anzeigenpreisliste <strong>2024</strong>, gültig ab 01.10.2023<br />
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Große Hub 10, 65344 Eltville,<br />
Tel.: 06123/9238-266<br />
Bitte teilen Sie uns Anschriften- und sonstige Änderungen<br />
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(Fax: 06123/9238-267, E-Mail: vfv@vertriebsunion.de).<br />
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Jahresabonnement Ausland: € 115,- (inkl. Versandkosten)<br />
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weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />
Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.<br />
VERLAG<br />
Vereinigte Fachverlage GmbH<br />
Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz<br />
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82 DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> www.derkonstrukteur.de
VORSCHAU<br />
IM NÄCHSTEN HEFT: 05/<strong>2024</strong><br />
ERSCHEINUNGSTERMIN: 02. 05. <strong>2024</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 16. <strong>04</strong>. <strong>2024</strong><br />
01<br />
02<br />
03<br />
<strong>04</strong><br />
01 Mit einem flexiblen Gehäusesystem auf Basis<br />
eines Raspberry Pi Single-Board-Computers werden<br />
Visualisierungslösungen an Maschinen variantenreich<br />
und kostengünstig umgesetzt<br />
Bild: Phoenix Contact<br />
02 An der Universität Kassel haben Forschende ein<br />
Verfahren entwickelt, das hochfeste, stabile und zugleich<br />
extrem leichte Konstruktionen aus Furnierholz erlaubt<br />
Bild: EDEK/Universität Kassel<br />
DER DIREKTE WEG<br />
INTERNET:<br />
www.<strong>Der</strong><strong>Konstrukteur</strong>.de<br />
E-PAPER:<br />
digital.derkonstrukteur.de<br />
REDAKTION:<br />
n.steinicke@vfmz.de<br />
WERBUNG:<br />
sales@vfmz.de<br />
SOZIALE NETZWERKE:<br />
www.Facebook.com/<strong>Der</strong><strong>Konstrukteur</strong><br />
www.twitter.com/derkonstrukteu<br />
03 Flexible Planetenbolzen erlauben eine maximale<br />
Drehmomentdichte und werden in Getrieben mit<br />
einwandigen Planetenträgern für Windkraftanlagen<br />
eingesetzt<br />
Bild: Kisssoft<br />
<strong>04</strong> Mithilfe einer akkubetriebenen Synchronsteuerung<br />
lassen sich sowohl stationäre als auch mobile<br />
Arbeitsplätze und Transportwagen sicher und effektiv<br />
in der Höhe und Neigung einstellen<br />
Bild: RK Rose+Krieger<br />
(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />
www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2024</strong>/<strong>04</strong> 83
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werden können. Messbreite 25 cm, Messtiefe 6 cm.<br />
84 DER KONSTRUKTEUR (Die <strong>2024</strong>/xx Farbe der www.derkonstrukteur.de<br />
Konturenlehre ist variabel)<br />
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