konstruktionspraxis 7/2026

2026

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ALLES, WAS DER KONSTRUKTEUR BRAUCHT

ANTRIEBSTECHNIK

1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

Schmierfreie Lineareinheiten anwendungsgerecht auslegen

Tipps und Tricks für alle Fragen rund um Konstruktion und Entwicklung, die Zeit sparen und Kosten senken

EDITORIAL

Der Komplexität die Stirn bieten

S

eien wir ehrlich: Konstruieren war schon einmal einfacher. Immer mehr Varianten, immer mehr Tools, die miteinander sprechen müssen, dazu Normen und Vorschriften, die sich gefühlt monatlich ändern – wer heute in der Produktentwicklung arbeitet, jongliert mit einer Komplexität, die es vor zehn Jahren so noch nicht gab. Und die Frage, die sich viele stellen, lautet nicht mehr „Wie kriege ich das hin?“, sondern „Wie kriege ich das schneller hin?“

Genau diese Frage steht auch im Zentrum der Keynote beim kommenden Konstruktionsleiter-Forum (KLF). Michael Riesener vom WZL der RWTH Aachen nimmt sich unter dem Titel „Warum Produktentwicklung immer komplexer wird – und mit welchen Prinzipien Unternehmen trotzdem schneller werden“ genau dieses Dilemma vor. Keine graue Theorie, sondern Prinzipien, mit denen sich Tempo zurückgewinnen lässt, selbst wenn die Komplexität weiter steigt. Das Konstruktionsleiter-Forum findet am 29. Oktober 2026 im Vogel Convention Center in Würzburg statt, einen Tag zuvor gibt’s mit dem Konstruktionsleiter-Spotlight noch mehr Praxiswissen – unter anderem zu MVO und Cyber Resilience Act, zwei weiteren Komplexitätstreibern im Konstruktionsalltag. Weiter Infos finden Sie ab Seite 14 oder unter www.konstruktionsleiter-forum.de – ich würde mich freuen, Sie dort zu treffen.

Während Riesener den großen strategischen Rahmen liefert, krempeln wir in dieser Ausgabe die Ärmel hoch und werden konkret: Mit „1.000 Tipps für Konstrukteure“ haben wir für Sie Tricks zusammengetragen, die in der Praxis wirklich funktionieren. Kleine Kniffe, große Zeitersparnis – ganz gleich ob bei Software, Werkstoffen, Formgebung oder bei Komponenten aus Mechanik und Elektrik. Nicht jeder Tipp wird Ihr Leben verändern, aber garantiert ist für jeden etwas dabei, das den nächsten Arbeitstag ein Stück leichter und schneller macht.

Und weil gute Tipps nicht verstauben sollten: Legen Sie sich dieses Heft am besten griffbereit auf den Schreibtisch. Ob beim nächsten kniffligen Bauteil oder der hundertsten CAD-Variante – hier finden Sie das ganze Jahr über schnelle Antworten für den Alltag.

In diesem Sinne: Viel Spaß beim Stöbern, Ausprobieren und Weiterempfehlen. Und bis hoffentlich im Oktober in Würzburg!

Chefredakteurin konstruktionspraxis

INHALT

Inhalt MAGAZIN 3

Editorial

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Impressum

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Aktuelles

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Faszination Technik: Spezialhandschuh für gelähmte Hände

T I T E L S T O RY

TITELSTORY S. 10

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Schmierfreie Linearantriebe anwendungsgerecht auslegen

gesponsert von: Igus

KO N S T R U K T I O N S L E I T E R - F O R U M VORBERICHT 14

Produktentwicklung zwischen Regulierung und Innovation

ENT WICKLUNG ENTWURF 16

Neun Tipps rund um Digital Engineering

WERKSTOFFE 20

Vom Federkiel zur Feuerfestigkeit

FORMGEBUNG

S. 16

ENTWURF

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Form folgt Fertigung

KO N S T R U K T I O N CAD-SOFTWARE 28

Software, die Konstrukteure und Entwickler schneller macht

MECHANIK FÜGE- & VERBINDUNGSTECHNIK 32

KONSTRUKTIONSBAUTEILE

S. 24

FORMGEBUNG 4

Dicht, sicher und wirtschaftlich

konstruktionspraxis 7-8 | 2026

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Klein, stark, vielseitig: Helfer für alle Fälle

Impressum

www.konstruktionspraxis.de

Leserservice konstruktionspraxis.de/hilfe oder E-Mail an vertrieb@vogel.de mit Betreff „Konstruktionspraxis“.

Gerne mit Angabe Ihrer Kundennummer vom Adressetikett: *CS-1234567*

Redaktionsservice

ELEKTROTECHNIK

Kontakt zur Redaktion: Tel. +49 931 418-2333 fachmedien@vogel.de Chefredakteurin: Ute Drescher (ud), V. i. S. d. P. Redaktion: Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein (häu), Dagmar Merger (dm), Juliana Pfeiffer (jup), Jan Vollmuth (jv), Anna Wintermayr (aw), Dipl.-Ing. (FH) Monika Zwettler (mz) Layout: Alexandra Geißner Schreibweisen, Firmen- und Produktnamen: Wir halten uns generell an die Schreibempfehlungen des Dudens.

Haftungsausschluss: Für den Inhalt der einzelnen Artikel sind die jeweils benannten Autoren verantwortlich, er spiegelt nicht zwangsläufig die Meinung der Redaktion wider.

Eine Haftung für die Richtigkeit der Veröffentlichungen kann trotz sorgfältiger Prüfung nicht übernommen werden. Kein Teil dieser Publikation darf ohne ausdrückliche schriftliche Genehmigung in irgendeiner Form reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden.

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Verkauf von Medialeistungen

ANTRIEBSTECHNIK 44

Experten-Tipps, die Antriebssysteme besser machen

FLUIDTECHNIK 54

Tipps zur Hydraulik und Rohrverbindungstechnik

ELEKTRIK AUTOMATISIERUNG 56

Präzise auf den Punkt gemessen

Anschließen, schalten, übertragen und kühlen

Director Commercial: Max Stern sales@vogel.de Auftragsmanagement: auftragsmanagement@vogel.de

FINALE JOB & KARRIERE 64

Abonnement Bezugspreis (inklusive Versandkosten): jährl.

240,90 € Inland: Ausland: jährl.

259,50 € Verbreitete Auflage: Angeschlossen der Informationsgemeinschaft zur Feststellung der Verbreitung von Werbeträgern – Sicherung der Auflagenwahrheit.

Aktuelle Zahlen: www.ivw.de ISSN 0937-4167

Fünf Führungsfallen im KI-Zeitalter

TECHNIK KURZ ERKLÄRT 66

Technik kurz erklärt, Podcast, Zahl

S. 36

KONSTRUKTIONSBAUTEILE

Vogel Communications Group GmbH & Co. KG Max-Planck-Str. 7/9, 97082 Würzburg Tel. +49 931 418-0 www.vogel.de Registergericht: Amtsgericht Würzburg Handelsregisternummer: HRA 245 Umsatzsteueridentifikationsnummer: DE 169343403 Komplementär GmbH: Vogel Communications Group Verwaltungs GmbH Registergericht: Amtsgericht Würzburg Handelsregisternummer: HRB 10 Geschäftsführung: Matthias Bauer (Vorsitz) Dennis Hirthammer Druck: Vogel Druck und Medienservice GmbH Leibnizstraße 5, 97204 Höchberg Gedruckt auf Steinbeis silk Recyclingpapier, ausgezeichnet mit dem Blauen Engel und dem EU Ecolabel.

Mehr Infos unter: www.stp.de Fragen zur Produktsicherheit: produktsicherheit@vogel.de Copyright: Vogel Communications Group GmbH & Co. KG

MAGAZIN

Aktuelles

Lösungen für die Schraubtechnik

Mittelstand testet Praxiseinsatz

Auf der Schraubtec im Congress Centrum Wienecke XI in Hannover haben 45 Aussteller aktuelle Produkte und Dienstleistungen rund um Schraubverbindungen, -technik, -werkzeuge sowie Einkauf und Beschaffung von C-Teilen präsentiert. Im Mittelpunkt standen praxisnahe Antworten auf konkrete AnwendungsprobleDer fachliche Austausch zwischen Beme der Besucher. So sucher und Aussteller macht die zeigte Nordlock etwa Schraubtec aus.

Keilsicherungsscheiben gegen selbstständiges Lösen von Schraubverbindungen, Desoutter eine automatische Schraubenzuführung, die Schrauben vorsortiert und per Druckluft zur Schraubstelle transportiert und Bosch Rexroth den Funkakkuschrauber Nexo sowie den digitalen Drehmomentschlüssel OPEX. Besonderes gefragt waren die Themen Cybersecurity, CRA-Konformität und Schnittstellenanbindung. In der Live-Zone stellten Aussteller in vier Sessions konkrete Anwendungsfälle vor. Die Vorträge nutzten Aussteller zudem für direkte Gespräche mit interessierten Kunden. Nach einer Sommerpause setzt die von der Vogel Communications Group veranstaltete Regionalmesse ihre Serie am 15. September 2026 im MCK International Congress Center in Kattowitz (Polen) fort. Die Messe fokussiert weiterhin auf konkrete Schraubaufgaben der Industrie. (jup)

Der nächste KI-Wettbewerb der Industrie entscheidet sich nicht am Chatbot, sondern im Engineering – bei Entwicklung, Simulation und Produktionsvorbereitung von Maschinen und Anlagen.

Während US-Start-ups bereits an „Artificial General Engineers“ für komplexe physische Objekte wie Roboter oder Raketenantriebe arbeiten, setzt das Projekt Engage-KI auf Pra- Reality-Check für das Engineering: Welche KI-Anwendungen bestehen den Test? xistests im deutschen Mittelstand. „Entscheidend ist, wer KI in die Entwicklung von Maschinen, Anlagen und technischen Systemen bringt“, sagt Prof. Dr. Roman Dumitrescu, Geschäftsführer von it’s OWL und Direktor am Fraunhofer IEM. Bleibe der Mittelstand hier nur Anwender fremder Systeme, verliere er Einfluss auf einen zentralen Teil seiner Wertschöpfung.

In drei- bis viermonatigen KI-Sprints bearbeiten Unternehmen konkrete Engineering-Aufgaben. Ziel ist, technisches Wissen aus Lastenheften, Modellen und Datenbanken nutzbar zu machen und Entwicklungszyklen trotz Fachkräftemangels zu verkürzen. Konkret kann KI bereits Markt- und Technologiedaten auswerten, Anforderungen strukturieren, CAD-/CAE-Aufgaben vorbereiten sowie Systems-Engineering-Zusammenhänge sichtbar machen.

Das Projekt prüft dafür nötige Infrastruktur. (mz)

Bild: Fraunhofer IEM

KI IM ENGINEERING

Bild: PHOTOVISION-DH GmbH

SCHRAUBTEC 2026

HUMANOIDE ROBOTIK

Fraunhofer IOSB eröffnet Experience Lab

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Entscheidend sei, wie Künstliche Intelligenz in nicht vollständig vorbereiteten Umgebungen handeln und mit Menschen zusammenarbeiten könne. Das Fraunhofer IOSB beschäftigt sich nach eigenen Angaben seit Jahren mit KI-basierter Robotik, Sensordatenauswertung, semantischem Umweltverständnis und Autonomie in komplexen Situationen. Das neue Lab soll diese Themen erfahrbar machen.

Als standortübergreifende Plattform bietet das Lab Erprobung, Demonstration und

Bild: Fraunhofer IOSB

Das Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB hat das Humanoid Robots Experience Lab an seinen Standorten Karlsruhe, Lemgo und Ilmenau eröffnet. Anwender aus Industrie, kleinen und mittleren Unternehmen, Handwerk, Landwirtschaft, Kommunen sowie dem Sicherheits- und Verteidigungsbereich können dort humanoide Roboter kennenlernen, mögliche Einsatzszenarien untersuchen und konkrete Anwendungsfälle entwickeln. Im Mittelpunkt stehen technische Potenziale und Grenzen, Sicherheitsfragen sowie die Übertragung in Pilotanwendungen.

Humanoide Roboter könnten künftig dort eingesetzt werden, wo die vorhandene Infrastruktur auf Menschen ausgelegt ist und klassische Automatisierung an Grenzen stößt – etwa in variablen Produktionsumgebungen, bei Inspektions- und Assistenzaufgaben, in der Landwirtschaft, bei kommunalen Anwendungen sowie in kritischen Infrastrukturen. Ob daraus Mehrwert entsteht, lasse sich jedoch nur anhand konkreter Szenarien bewerten. „Bei humanoiden Robotern geht es um mehr, als Maschinen auf zwei Beine zu stellen“, sagt Institutsleiter Jürgen Beyerer.

Das Humanoid Robots Experience Lab des Fraunhofer IOSB ermöglicht Unternehmen und Organisationen die praxisnahe Erprobung humanoider Robotik.

Technologietransfer: von der ersten Technologiebewertung über die Analyse von Machbarkeit, Sicherheitsanforderungen und Integrationsaufwand bis zur Entwicklung von Anwendungsfällen und Roadmaps. Ein Schwerpunkt liegt auf verlässlicher Autonomie – die Systeme sollen ihre Umgebung erfassen, Situationen einordnen, Handlungsoptionen planen und auch bei unvollständigen Informationen sicher, nachvollziehbar und beherrschbar agieren.

Die drei Standorte setzen unterschiedliche Schwerpunkte: In Karlsruhe stehen unstrukturierte, sicherheitskritische und menschenzentrierte Umgebungen im Fokus. Lemgo widmet sich humanoider Robotik für die industrielle Automation. Das Lab in Ilmenau befasst sich mit Assistenz-, Inspektions- und Manipulationsaufgaben in komplexen realen Umgebungen.

Organisationen können eigene Fragestellungen einbringen und gemeinsam mit den Forschenden mögliche Einsatzfelder, fehlende Fähigkeiten, Sicherheitsanforderungen und erste Pilotversuche entwickeln. Das Lab wird im Rahmen geplanter Opening Events vorgestellt. Den Auftakt bildet Lemgo am 23. September 2026. (aw)

Aktuelles

MAGAZIN

ADDITIVE FERTIGUNG

Formnext Defence Summit startet 2026 Die Veranstalter der Messe Formnext, Mesago, fokussieren sich in diesem Jahr auf die wachsende Bedeutung additiver Technologien im Bereich Sicherheit und Verteidigung.

Dabei steht die Rolle von industriellem 3D-Druck in Lieferund Wertschöpfungsketten so-

SIMULATION

Bild: Comsol

WM-Ball Trionda unter der Lupe

Trionda in seinem natürlichen Habitat.

Fußball ist mehr als Emotion – er ist auch Physik und gewinnt dank datenbasierter Auswertung an strategischer Tiefe. Neue Simulationen von Comsol zeigen jetzt, wie aktuelle Modellierungstechnologien das Verhalten des Spielballs und sogar spektakuläre Schusstechniken wie den „Trivela“ wissenschaftlich erklärbar machen. Im Fokus steht der neue offizielle Spielball zur Fußball-Weltmeisterschaft 2026, der Adidas Trionda. Mithilfe von Multiphysik-Simulation lassen sich nicht nur seine aerodynamischen Eigenschaften analysieren, sondern auch die komplexen Interaktionen zwischen Spieler, Schuh und Ball entschlüsseln.

Während frühere Turnierbälle wie der berüchtigte „Jabulani“ von 2010 wegen unberechenbarer Flugbahnen kritisiert wurden, zeigt sich eine klare Entwicklung bei den neuen Bällen. Der Trionda bietet ein deutlich stabileres Flugverhalten als die vorherigen Modelle. (mz)

wie dessen Beitrag zu resilienteren, flexibleren und leistungsfähigen Strukturen im Kontext der Sicherheit für die EU und NATO-Länder im Mittelpunkt.

Hierzu findet im Rahmen der Formnext am 17. November 2026 auch erstmalig der Formnext Defence Summit in Frank-

furt am Main statt. Die Veranstaltung wird in Zusammenarbeit mit dem Additive Manufacturing Defence Network (AMDefNet) konzipiert und organisiert. Der Verein hat das Ziel, Grundlagen für eine europäische Strategie zur Additiven Fertigung im Kontext von Secu-

rity und Defence zu entwickeln und zu stärken. „Additive Fertigung bietet der Sicherheitsund Verteidigungsindustrie entscheidende Vorteile: Sie ermöglicht resilientere Lieferketten, verkürzte Reaktionszeiten und eine flexible, bedarfsgerechte Produktion. (jup)

FASZINATION TECHNIK

Spezialhandschuh für gelähmte Hände

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konstruktionspraxis 7-8 | 2026

Faszin ation

TECHN IK

konstruktionspraxis 7-8 | 2026

Bild: Astrid Eckert,TU Muenchen

Forschende der Technischen Universität München (TUM) haben ein weiches, pneumatisches Hand-Exoskelett entwickelt, das Menschen mit Lähmungen beim Greifen unterstützt. Grundlage ist die Auswertung von Muskelaktivität im Unterarm, mit der sich die Bewegungsabsicht zuverlässig erkennen lässt. Das „SoftHand-Exoskelett“ besteht aus einem Stoffhandschuh mit außenliegenden Luftkissen, die über insgesamt 13 Schläuche gesteuert werden. Durch gezieltes Aufpumpen können einzelne Finger bewegt und das Handgelenk stabilisiert werden. So lassen sich Gegenstände wie Besteck oder Gläser greifen und halten. (aw)

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TITELSTORY

Antriebstechnik

SPINDEL ODER ZAHNRIEMEN?

Schmierfreie Linearantriebe anwendungsgerecht auslegen

Bild: Igus/Cadera Design

Ob eine Linearachse über eine Spindel oder über einen Zahnriemen angetrieben wird, hat erheblichen Einfluss auf die mögliche Hublänge sowie die Traglast, Geschwindigkeit und Positioniergenauigkeit. Wo liegen die Stärken und Grenzen der beiden Antriebsvarianten und was ist bei der Auslegung zu beachten?

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Antriebstechnik

TITELSTORY

L

inearachsen, basierend auf Hochleistungspolymeren zur Kraftübertragung, sind mittlerweile zentrale Bausteine vieler moderner Maschinen – von der Laborautomation bis zur Fabrikproduktion.

Sie sind leise, schmier- und wartungsfrei. Der grundsätzliche Aufbau ist stets gleich: Ein Schlitten bewegt sich auf einem Aluminium-, Stahl- oder Edelstahlprofil. Ein wichtiges Detail entscheidet dabei über Leistungsfähigkeit, Wirtschaftlichkeit und Lebensdauer: der Antrieb. In der Konstruktion stehen Spindelund Zahnriemenantrieb zur Wahl. Beide Technologien haben Stärken und Grenzen – und einen erheblichen Einfluss auf Leistungsparameter wie Hublänge, Geschwindigkeit, Tragkraft und Positioniergenauigkeit. Zu beachten sind außerdem anwendungsspezifische Anforderungen – etwa Hygienestandards, ESDSchutz oder Reinraumtauglichkeit.

Ein zentrales Auswahlkriterium bei der Auslegung von Linearachsen ist die Hublänge. Spindelantriebe eignen sich vor allem für kurze bis mittlere Verfahrwege. In der Praxis sind Hublängen bis etwa 1.000 mm üblich, bei gleitgelagerten Spindelsystemen sind auch Anwendungen bis 1.500 mm realisierbar. Mit zunehmender Länge steigen jedoch Risiken wie Durchbiegung, Schwingungen und Verschleiß, was die Prozesssicherheit und Lebensdauer beeinträchtigen kann.

Dafür bieten Spindelantriebe jedoch hohe Präzision.

Sie ermöglichen Positioniertoleranzen von etwa ±0,1 mm und Wiederholgenauigkeiten im Bereich weniger Hundertstel Millimeter. Damit eignen sie sich besonders für Anwendungen in der Labor-, Medizinoder Messtechnik. Auch große Kräfte lassen sich zuverlässig übertragen.

Für längere Verfahrwege sind Zahnriemenantriebe die bessere Wahl. Sie erlauben deutlich längere Hübe von bis zu 3.500 Millimetern und mehr sowie hohe Verfahrgeschwindigkeiten und kurze Taktzeiten. Damit sind sie ideal für dynamische Anwendungen wie Handling- oder Automationsaufgaben. Aufgrund der Elastizität des Riemens ist die Positioniergenauigkeit jedoch geringer und liegt typischerweise zwischen ±0,2 mm und ±0,35 mm.

Faustregel: Kurze Hübe und hohe Präzision sprechen für einen Spindelantrieb, lange Verfahrwege für den Zahnriemen.

GESCHWINDIGKEIT UND TAKTZEITEN Ein weiterer Unterschied liegt in der Verfahrgeschwindigkeit. Diese hängt bei Spindelsystemen von mehreren Faktoren wie Hublänge, Durchmesser und Lagerung ab. Grundsätzlich sind sie für mittlere bis niedrige Geschwindigkeiten ausgelegt. Mit steigender Hublänge sinkt die zulässige Drehzahl durch steigende Schwingungsanfälligkeit sowie Reibung und Verschleiß. Steilgewindespindeln stellen einen Sonderfall dar: Sie ermöglichen auch bei geringen Drehzahlen lange Verfahrwege und vergleichsweise hohe Vorschubgeschwindigkeiten bei gleichzeitig gutem Wirkungsgrad. Allerdings sind sie in der Regel nicht selbsthemmend, sodass bei vertikalen Anwendungen oder sicherheitskritischen Systemen Bremsen oder Klemmelemente erforderlich sein können.

Bild: Igus

HUBLÄNGE UND PRÄZISION

Kompaktes Linearmodul mit Steilgewinde: Beim Spindelantrieb ist bei etwa 1.500 Millimetern Hublänge das Maximum erreicht. Aber dafür lässt sich mit einer Spindel sehr genau positionieren, auch bei hoher Last.

Wenn hohe Geschwindigkeiten und kurze Taktzeiten gefordert sind, zeigen Zahnriemenantriebe ihre Vorteile. Aufgrund ihrer geringen bewegten Massen und des schwingungsarmen Betriebs erreichen sie Verfahrgeschwindigkeiten von etwa fünf Metern pro Sekunde und mehr.

Faustregel: Spindelantriebe sind die richtige Wahl bei moderaten Geschwindigkeiten und Fokus auf Präzision. Für hohe Dynamik, schnelle Bewegungen und kurze Taktzeiten sind Zahnriemenantriebe die leistungsfähigere Lösung.

TRAGKRAFT UND LASTEN Auch die Tragkraft ist entscheidend für die Lebensdauer und Prozesssicherheit. Spindelantriebe sind für hohe und dauerhaft wirkende Kräfte ausgelegt. Bereits kompakte Linearachsen erreichen Traglasten von bis zu 800 Newton. Mit Heavy-Duty-Ausführungen wie der Drylin-SLR-Serie von Igus sind sogar Belastungen bis 25.000 Newton realisierbar. Durch das direkte Wirkprinzip und die hohe Steifigkeit eignen sich Spindelsysteme besonders für Anwendungen mit konstanten Lasten, hohen Kräften und präzisen Positionieraufgaben.

Zahnriemenachsen hingegen sind für dynamische Bewegungen bei moderaten Lasten ausgelegt. Kleinere Systeme bewegen typischerweise Radial- und Axiallasten von etwa 30 bis 100 Newton; größere Varianten wie die modulare ZLW-20 von Igus werden oft auch als siebte Achse in der Robotik eingesetzt für bis zu rund 750 Newton.

Faustregel: Für hohe Kräfte, maximale Stabilität und zuverlässigen Betrieb unter Last sind Spindelantriebe die technisch überlegene Lösung – insbesondere bei niedrigen bis mittleren Geschwindigkeiten.

Zahnriemenachsen sind optimal für schnelle Bewegungen bei moderaten Lasten.

VERFASST VON

Michael Hornung Produktmanager Drylin-Linear- und Antriebstechnik Igus

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Antriebstechnik

Bild: Igus

TITELSTORY

Ein Abdeckband aus Metall trennt die Mechanik dieser Linearachse von der Umgebung. Es schützt die Technik vor Fremdkörpern und Reinigungsflüssigkeit. Gleichzeitig reduziert es das Verletzungsrisiko bei der Arbeit mit der Maschine.

UMGEBUNGSBEDINGUNGEN UND SPEZIFISCHE ANFORDERUNGEN Neben den klassischen Parametern gewinnen anwendungsspezifische Anforderungen an Bedeutung. Je nach Einsatzumfeld müssen Linearsysteme normgerecht, besonders widerstandsfähig und flexibel integrierbar sein. In feuchten oder hygienesensiblen Umgebungen setzen Anwender bevorzugt korrosionsbeständige sowie FDA- und EU-10/2011-konforme Edelstahl-Systeme ein, etwa in der Lebensmittel-, Verpackungs- und Medizintechnik. Damit die Linearsysteme lange funktionieren, kombiniert Igus Edelstahlkomponenten mit Hochleistungspolymeren, die sowohl regulatorische Anforderungen erfüllen als auch

tribologische Vorteile ermöglichen. Alle Linearachsen dieses Herstellers gleiten auf verschleißfesten und schmierfreien Gleitlagerfolien aus Kunststoff. In das Material integriert sind mikroskopisch kleine Festschmierstoffe für einen reibungs- und wartungsarmen Trockenlauf ohne zusätzliche Schmiermittel.

In der Elektronikfertigung ist wiederum der ESDSchutz entscheidend. Bereits geringe elektrostatische Entladungen können empfindliche Bauteile beschädigen oder zu Fehlfunktionen führen. Igus hat dafür speziell ausgelegte Linearachsen wie die Drylin-ZLWSerie entwickelt, die entsprechende Normen erfüllen, etwa die IEC 61340-5-1. Durch den Einsatz leitfähiger Materialien in allen relevanten Komponenten – vom Riemen über Lagerstellen bis hin zu Führungen – leiten die Linearachsen elektrische Ladungen kontrolliert ab. Für hochsensible Produktions- und Prüfprozesse sind zudem Reinraumtauglichkeit und Partikelarmut entscheidend. Speziell entwickelte Systeme werden hier den Anforderungen hoher Reinraumklassen gerecht. Die Drylin-SLW-1040-Serie beispielsweise verursachte in Tests sehr geringe Partikelemissionen.

Moderne Linearachsen müssen sich zudem flexibel in unterschiedliche Anlagenkonzepte integrieren lassen. Modular aufgebaute Achsen wie die Drylin-SLXund ZLX-Serien ermöglichen eine schnelle Montage, vielfältige Kombinationsmöglichkeiten und eine einfache Anbindung an bestehende Profilsysteme. In rauen Industrieumgebungen spielt auch der Schutz vor äußeren Einflüssen eine wichtige Rolle. Linearachsen mit integrierten Schutzmechanismen, wie geschlossenen Metallbändern, halten Schmutz und Fremdkörper von der Mechanik fern und sorgen gleichzeitig für einen Eingriffsschutz und erhöhte Betriebssicherheit. (dm)

INFO

Um Konstrukteuren die Auswahl der passenden Lösung zu erleichtern, stellt Igus einen Antriebstechnik-Konfigurator zur Verfügung. Der Anwender definiert die wesentlichen Anforderungen seiner Anwendung wie Hublänge, Traglast oder Beschleunigung.

Auf dieser Basis schlägt das System automatisch geeignete Linearachsen vor. Alle Komponenten lassen sich im Anschluss individuell konfigurieren – ob Spindel, Schlitten, Lagerung oder Zubehör. Gleichzeitig unterstützt das Tool bei der Auswahl des passenden Motors inklusive Steuerung und Anschlusskomponenten. Der Nutzer erhält dann CAD-Daten, technische Zeichnungen und eine eindeutige KonfiguraDamit Konstrukteure möglichst schnell die pastionsdatei mit Artikelnummer, die eine schnelle sende Lösung finden, stellt Igus auf seiner WebWiederbestellbarkeit ermöglichen. Überdies greift site einen Antriebstechnik-Konfigurator zur Verfügung. das Tool auf Testdaten aus dem 5.500 Quadratmeter großen Prüflabor des Herstellers zurück und liefert eine fundierte Lebensdauerabschätzung für das gewählte System sowie eine Bewertung der Motorauslastung in der konkreten Anwendung. Das Tool vereinfacht die Auslegung von Linearsystemen, verkürzt Entwicklungszeiten und erhöht die Planungssicherheit.

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konstruktionspraxis 7-8 | 2026

Bild: Igus

Digitale Unterstützung bei der Antriebsauswahl

1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

Konstruktionsleiter-Forum

Bild: VCG

Auch 2026 heißt es in Würzburg wieder „Herzlich willkommen“ für Konstruktions- und Entwicklungsleiter aus ganz Deutschland.

KONSTRUKTIONSLEITER-FORUM 2026

Produktentwicklung zwischen Regulierung und Innovation Das Konstruktionsleiter-Forum 2026 bringt es auf den Punkt: Zwei Tage, ein Ort, ein Ziel – Konstruktions- und Entwicklungsleiter fit machen für eine Zukunft, in der Innovationsdruck und Regulatorik gleichzeitig auf sie einprasseln.

D

ie Welt der Produktentstehung dreht sich im Jahr 2026 schneller denn je. Was vor kurzem noch als Vision galt – etwa autonome Engineering-Co-Worker oder die vollständige digitale Nachvollziehbarkeit jedes Bauteils – ist heute in greifbare Nähe gerückt. Doch mit der technologischen Vielfalt wächst auch die Unsicherheit: Welche Tools sichern langfristig die Wettbewerbsfähigkeit und wie lassen sich die immer komplexeren regulatorischen Vorgaben hocheffizient umsetzen?

TAG 1 – SPOTLIGHT: RECHTSSICHERHEIT IM PEP DURCH MVO UND CRA Der Auftakt am 28. Oktober steht ganz im Zeichen zweier EU-Regelwerke, die spätestens jetzt auf jedem Schreibtisch von Konstruktions- und Entwicklungsleitern landen müssen: die Maschinenverordnung (MVO), die 2027 EU-weit rechtsverbindlich wird, und der Cyber Resilience Act (CRA), dessen Meldepflichten für Sicherheitslücken und Cyberangriffe bereits 2026 greifen.Unter dem Motto „Zukunftssicher konstruieren mit MVO und CRA“ übersetzt das Spotlight-Format die abstrakten Gesetzestexte in konkrete Handlungsanweisungen für den Konstruktionsalltag. Denn beide

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Regelwerke sind kein Fall für die Rechtsabteilung allein: Ein besonderes Highlight erwartet die Teilnehmer im Rahmen der Abendveranstaltung: Prof. Dr. Claus Mattheck vom Karlsruher Institut für Technologie hält den Vortrag „Bionik für Entscheider: Mit den Denkwerkzeugen der Natur zur nächsten Produktgeneration”. Als einer der weltweit führenden Experten für Biomechanik zeigt Mattheck, wie die Natur komplexeste statische Probleme mit verblüffend einfachen Prinzipien löst – und macht diese Erkenntnisse als konkretes Werkzeug für modernen Maschinenbau und Produktentwicklung nutzbar. Der Vortrag richtet sich gezielt an Führungskräfte in der Entwicklung, die Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz nicht als Lippenbekenntnis, sondern als konstruktiven Auftrag verstehen. Ein Plädoyer für intelligentes Design, das Materialverschwendung stoppt und die Belastbarkeit von Bauteilen maximiert – der perfekte Ausklang für einen Tag voller technischer Fachvorträge.

TAG 2: KONSTRUKTIONSLEITER-FORUM 2026 – INNOVATION TRIFFT PRAXIS 1. Agentische KI in der Praxis: Vom KI-Quick-Win zum virtuellen Engineering-Mitarbeiter Wie weit

Konstruktionsleiter-Forum

1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

INFO

DAS WICHTIGSTE IN KÜRZE Bild: Mattheck

Konstruktionsleiter-Forum SPOTLIGHT 28. Oktober 2026, Vogel Convention Center, Würzburg; Schwerpunkt: Maschinenverordnung (MVO) & Cyber Resilience Act (CRA) Abendveranstaltung mit Prof. Dr. Claus Mattheck (KIT): Bionik für Entscheider Konstruktionsleiter-Forum 29. Oktober 2026, Vogel Convention Center, Würzburg; Schwerpunkte: Smart Engineering, Effizienz in der Konstruktion, fertigungsgerechtes Konstruieren, gesetzliche Rahmenbedingungen Tickets: Kombiticket für beide Tage buchbar, bis 31. Juli 2026 gilt der Frühbucherrabatt

ist der Einsatz von künstlicher Intelligenz in der Konstruktion heute wirklich? Antworten liefert der Praxisvortrag „Vom KI-Quick-Win zum virtuellen Engineering-Mitarbeiter: Wie Hansgrohe agentische KI in der Produktentwicklung nutzt”.

Gemeinsam mit dem Cloud-CAD-Anbieter Synera zeigt Hansgrohe, wie autonome KI-Agenten heute bereits repetitive Aufgaben wie Zeichnungsprüfung oder das Ausfüllen technischer Dokumentation übernehmen – und wie der Weg von ersten Quick-Wins hin zu einem vollwertigen virtuellen Engineering-Assistenten aussieht. Inklusive ehrlicher Bestandsaufnahme zu Erfolgsfaktoren und Stolpersteinen aus der realen Praxis.

2. Zeichnungslos konstruieren: Wie und warum Bucher Hydraulics Model Based Definition eingeführt hat – Vorgehen, Hürden und Benefits. Ein weiterer Vortrag zeigt, wie konsequent digitale Konstruktion heute schon funktioniert: Bucher Hydraulics hat seine Prozesse auf Model Based Definition (MBD) umgestellt und das 3D-Modell zur alleinigen verbindlichen Datenquelle gemacht.

Statt klassischer 2D-Zeichnungen tragen die Modelle sämtliche Bemaßungen, Toleranzen und Fertigungsinformationen direkt als PMI (Product & Manufacturing Information). Das Ergebnis: rund 30 Prozent weniger Konstruktionsaufwand und eine durchgängige Prozesskette bis in Fertigung und Qualitätssicherung. Für Konstruktionsleiter, die über die Ablösung ihrer Zeichnungsprozesse nachdenken, ein hochrelevanter Erfahrungsbericht.

3. Der digitale Produktpass: Transparenz wird Pflicht – und wie man daraus eine Kür macht. Ein Thema, das 2026 kaum mehr zu ignorieren ist: der digitale Produktpass (DPP). Im Rahmen der EU-Ökodesign-Verordnung (ESPR) entsteht eine verbindliche digitale Infrastruktur, die Produktinformationen über den gesamten Lebenszyklus – von Materialherkunft über Reparierbarkeit bis zum Recycling – zentral und nachvollziehbar bündeln soll.

Für Konstruktionsleiter bedeutet das: Materialauswahl, Stücklisten und Dokumentation müssen künftig so gestaltet werden, dass sie DPP-fähig

Prof. Dr. Claus Mattheck, einer der führenden Experten für Biomechanik, beweist, dass die Natur die komplexesten statischen Probleme mit verblüffend einfachen Prinzipien löst.

sind. Der Vortrag zeigt in fünf Schritten, wie Unternehmen die Einführung des digitalen Produktpasses in bestehende Konstruktionsprozesse integrieren – und warum frühzeitige Vorbereitung entscheidend ist, um nicht von den kommenden delegierten Rechtsakten überrascht zu werden.

HERZSCHLAG DES FORUMS: DAS NETWORKING UND DER PERSÖNLICHE AUSTAUSCH Ergänzt wird das Programm durch eine gemeinsame Fachausstellung mit dem parallel stattfindenden Industrial Benchmark Summit: Zahlreiche Aussteller und Partner präsentieren dort ihre Lösungen. In kurzen Spotlight-Sessions stellen sich Business-Partner direkt an ihren Ständen vor, während Meet-the-Experts-Formate während der Kaffeepausen gezielten fachlichen Austausch abseits der Vortragssäle ermöglichen.

Trotz der hohen Informationsdichte bleibt das Konstruktionsleiter-Forum vor allem eine Netzwerk-Plattform. Die Diskussionsrunden und Pausengespräche im Vogel Convention Center bieten die Gelegenheit, sich auf Augenhöhe mit Kollegen aus unterschiedlichen Branchen auszutauschen – oft sind es genau diese informellen Gespräche, die den entscheidenden Impuls für die Lösung eines eigenen, internen Problems liefern. (mz)

Die Kernbotschaft des Spotlight: Wer frühzeitig handelt, verschafft sich einen echten Vorsprung – wer wartet, riskiert Bußgelder, Zulassungsverzögerungen und Wettbewerbsnachteile.

konstruktionspraxis 7-8 | 2026

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1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

Entwurf

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Bild: Cadfem

Bild: Comsol

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Interaktive Analyse statt aufwendiger ExpertenSimulation: Ansys Discovery macht physikalische Zusammenhänge sofort begreifbar.

Rechenzeit halbieren: Mit der Funktion Reduction for Symmetry Boundaries in Comsol Multiphysics werden Symmetrien effizient genutzt.

Neun Tipps rund um Digital Engineering Wir haben Tipps & Tricks für Entwurf, Simulation und CAE gesammelt, um die tägliche Arbeit in Berechnung und Planung zu erleichtern. Dabei stehen KI und automatisierte Workflows im Fokus, aber auch kleine methodische Kniffe zeigen, wie sich Rechenzeiten verkürzen und Ergebnisse spürbar verbessern lassen.

1. Multiphysik: Symmetrien cleVer nutzen und Rechenaufwand senken Viele technische Bauteile und Baugruppen besitzen Symmetrien. Durch konsequente Nutzung der Symmetrien für die Simulation kann der Rechenaufwand deutlich reduziert werden, ohne an Genauigkeit einzubüßen. In der Praxis bedeutet das: Statt das komplette Modell zu berechnen, genügt oft eine Hälfte oder sogar nur ein Viertel der Geometrie. Häufig wird die Symmetrie jedoch erst in den einzelnen Physikinterfaces berücksichtigt. Das funktioniert zwar, erfordert aber, dass für jede beteiligte Physik – beispielsweise Strukturmechanik, Wärmeübertragung oder Strömung – die

entsprechenden Symmetriebedingungen separat definiert werden. Gerade bei multiphysikalischen Modellen steigt dadurch der Modellierungsaufwand, und es besteht die Gefahr, dass Symmetriebedingungen in einem Interface vergessen oder unterschiedlich umgesetzt werden. Mit der Funktion Reduction for Symmetry Boundaries in Comsol Multiphysics lässt sich dieses Problem vermeiden: Statt die Symmetrie erst auf physikalischer Ebene abzubilden, wird die Geometrie bereits während der Modellvorbereitung automatisch entlang der gewünschten Symmetrieebenen reduziert.

2. Konstruieren mit Gewissheit: Wenn Simulation einfach mitläuft Entwicklungsingenieure stehen regelmäßig vor einer bekannten Abwägung: Das Bauchgefühl signalisiert, dass ein Bauteil an einer kritischen Stelle unter Last problematisch werden könnte – doch eine fundierte

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konstruktionspraxis 7-8 | 2026

Simulation bedeutet Aufwand, Vorbereitung und häufig die Einbindung spezialisierter Kollegen. Im Zweifel entscheidet die Erfahrung – verbunden mit der Hoffnung, dass die Annahme trägt. Die Simulationsspezia-

1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

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Bild: Synera

Entwurf

Mithilfe von agentischer Dokumentenverarbeitung wandeln Cambrion und Synera unstrukturierte Spezifikationen direkt in verwertbare Engineering-Daten um – ganz ohne manuelle Programmierung.

listen von Cadfem empfehlen hier Ansys Discovery, ein Tool für Konstrukteure, das genau an diesem Punkt ansetzt. Nicht mehr Spezialwerkzeug, sondern DenkpartnerAnsys Discovery ist darauf ausgelegt, konkrete Entwicklungsfragen direkt im Konstruktionskontext zu beantworten – ohne Vorkenntnisse in der Simula-

tionsmethodik, ohne vorgelagerte Modellierungsschritte, ohne Zeitverlust: „Hält diese Geometrie stand, wenn ich hier Material reduziere?” „Wie verändert sich der Druckverlust, wenn ich den Kanalquerschnitt anpasse?” „Reicht die Wärmeabfuhr aus, um diese Elektronikkomponenten sicher zu betreiben?”

3. Automatisiert von unstrukturierten Spezifikationen zu verwertbaren Engineering-Daten gentliche Engineering-Arbeit kann erst beginnen, wenn die relevanten Informationen sauber vorliegen.

Mithilfe des Synera-Add-ins von Cambrion, einem Spezialisten für agentische Dokumentenverarbeitung, können unstrukturierte Dokumente wie PDFs oder Word-Dateien an eine vorkonfigurierte Cambrion-Pipeline übergeben werden. Diese extrahiert die benötigten Inhalte und stellt sie anschließend als strukturierte JSON-Daten im Synera-Workflow bereit. RFQs sind dabei nur ein Beispiel.

Viele Konstruktions- und Entwicklungsprozesse beginnen nicht im CAD-System, sondern in Dokumenten. RFQ-Pakete, Lastenhefte, technische Spezifikationen, Lieferantenunterlagen oder Prüfberichte enthalten Informationen, die für die nächsten Arbeitsschritte entscheidend sind. Anforderungen an Bauteile, Toleranzen, Materialien, Akzeptanzkriterien oder Projektvorgaben müssen oft erst gesucht, gelesen und manuell in andere Systeme übertragen werden.Hier entsteht im Alltag viel Reibung: Die ei-

Viele Konstrukteure kennen das Problem: Eine Berechnung liefert zahlreiche Ergebnisse, Grafiken und Tabellen, die für die Beurteilung eines Entwurfs relevant sind. Die benötigten Informationen sind zwar vorhanden, müssen jedoch oft in verschiedenen Menüs und Fenstern zusammengesucht werden.Mit dem Feature Dynamisches User Interface (DUI) können in Kisssoft individuelle Registerkarten definiert werden. Dazu werden einfache Konfigurationsdateien mit der Endung .dui erstellt, welche den Aufbau der Benutzeroberfläche beschreiben. In diesen Dateien lassen sich Grafiken, Ergebnistabellen sowie benutzerdefinierte Eingabe- und Kommentarfelder frei anordnen und zu einer anwendungsspezifischen Ansicht zusammenstellen.

Bild: Kisssoft

4. Individuelle Registerkarten sorgen für maximale Übersicht in der Berechnungssoftware

Mit dem Dynamischen User Interface (DUI) lassen sich Grafiken, Ergebnistabellen und Eingabefelder in Kisssoft zu individuellen Dashboards bündeln.

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1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

Entwurf

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Bild: Kabkin

Bild: Mdesign

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Kabkin adressiert funktionale wie strukturelle Ansprüche zugleich, indem der klassische Prozess vollständig umgekehrt wird: Bedarf -> Prompt -> Produkt.

Vom Chatbot zum Co-Engineer: Durch die Integration von KI in die Berechnungsumgebung wird jahrzehntelanges Expertenwissen für die nächste Generation von Ingenieuren sofort abrufbar.

5. Wenn der KI-Assistent zum Co-Engineer wird Künstliche Intelligenz ist im Maschinenbau kein Zukunftsthema mehr, sondern strategische Notwendigkeit. Der neue Mdesign-Chatbot Aiven ist direkt in die Berechnungssoftware integriert – und seither bereits über 2000 Mal genutzt: ein klares Signal für den Bedarf an intelligenter Unterstützung im EngineeringAlltag.Der Hintergrund: Berechnungssoftware wird oft

nicht täglich, sondern projektbezogen eingesetzt. Vor jeder neuen Berechnung müssen sich Ingenieure neu einarbeiten: Welche Parameter zählen? Welche Norm gilt? Wie läuft die Software? Das kostet Zeit und Fokus.

Zugleich wächst eine neue Ingenieurgeneration heran, die Wissen lieber „on demand“ abruft, statt es auswendig vorzuhalten.

6. Nicht das Bauteil, sondern die Funktion beschreiben

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Viele Entwicklungsprojekte starten mit einer sehr allgemeinen Beschreibung wie: „Wir suchen ein Scharnier für eine Klappe.“ Für eine belastbare technische Bewertung fehlen dabei jedoch meist genau die Informationen, die später über Funktion, Kosten und Machbarkeit entscheiden. Praxis-Tipp der Experten

von Kabkin: Beschreiben Sie nicht zuerst das gewünschte Bauteil, sondern den funktionalen Bedarf.

Je vollständiger die Anforderungen bereits in der ersten Anfrage formuliert werden, desto weniger Rückfragen, Abstimmungsschleifen und Konzeptänderungen entstehen im weiteren Projektverlauf.

7. Geometrische Ähnlichkeitsanalyse schafft Transparenz in 3D-Daten

Bild: Invenio

Die Lösung identifiziert automatisch ähnliche Komponenten in großen Datenbeständen und gruppiert sie nach ihrem geometrischen Übereinstimmungsgrad.

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In der Konstruktion wachsen digitale Datenbestände kontinuierlich – gleichzeitig entstehen häufig ähnliche Bauteile, die sich nur in einzelnen geometrischen Merkmalen unterscheiden. Diese gezielt zu identifizieren, ist insbesondere bei komplexen Produkten und großen Datenmengen mit hohem manuellem Aufwand verbunden. Die Invenio Virtual Technologies (VT) unterstützt Konstrukteure mit einer KI-gestützten Ähnlichkeitsanalyse. Die Lösung identifiziert

ähnliche Bauteile automatisch und gruppiert sie anhand ihrer geometrischen Übereinstimmung – auch über große Produktstrukturen und umfangreiche Datenbestände hinweg: Über einen einstellbaren Ähnlichkeitsgrad wird festgelegt, wie präzise die geometrische Übereinstimmung bei der Suche sein soll.

Der modulare Ansatz der Technologie ermöglicht es, die Ähnlichkeits- um eine Differenzanalyse zu erweitern. Die Differenzanalyse ermittelt exakt, worin und wie stark sich die Geometrien unterscheiden.

Als Ergebnis wird eine Differenzgeometrie erzeugt, die alle Abweichungen grafisch sichtbar macht. Auf Basis dieser Daten lassen sich Potenziale für die Wiederverwendung von Komponenten systematisch erkennen.

Entwurf

1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

8. Praxistipps für effiziente Umformsimulation Ein effektiver Workflow startet in frühen Phasen mit schnellen Schalensimulationen, um Machbarkeit und Materialfluss in Minuten zu prüfen. Erst wenn das Konzept steht, folgt die hochdetaillierte Volumensimulation für finale Details. So wird die Simulation vom Rechenmarathon zum strategischen Sprint: Schnelligkeit in der Auslegung, maximale Präzision in der Validierung.Besonders bei Hochpräzisionsstanzteilen entscheiden lokale Funktionsbereiche über die Prozesssicherheit. Die Volumensimulation ermöglicht es, Kantenrissrisiken, Umformkräfte und

9. Layoutplanung leicht gemacht Viele Projekte starten nicht mit einem fertigen CADModell, sondern mit einer vagen Idee: Eine grobe Handskizze oder ein PDFKonzept dienen oft als erste Diskussionsgrundlage. Genau hier setzt Easy Go von Schnaithmann an. Das browserbasierte Tool schließt die Lücke zwischen der ersten Skizze und der detaillierten Ausarbeitung.Auf Basis bewährter Module ermöglicht Easy Go die Konfiguration kompletter Transfersysteme – intuitiv und exakt auf die Anwendung abgestimmt. So wird bereits in einer frühen Projektphase aus einer abstrakten Idee ein konkret visualisierbares Konzept. Das schafft Transparenz: Planer und Konstrukteure bewerten Varianten direkt am Modell, statt theoretische Grundsatzdiskussionen zu führen.

Ein entscheidender Vorteil für die digitale Durchgängigkeit: Die entsprechenden CAD-Daten lassen sich unmittelbar generieren und ohne Zusatzaufwand in die weitere Konstruktion übernehmen. Damit unterstützt Easy Go nicht nur die technische Ausarbeitung, sondern optimiert die Kollaboration aller Beteiligten. Abstimmungsprozesse werden effizienter, Missverständnisse minimiert und der Fokus liegt frühzeitig auf einem stimmigen Gesamtsystem.

Verschleißbereiche exakt zu bewerten. Das schafft bereits in der Planungsphase eine belastbare Basis für sichere Werkzeugentscheidungen und minimiert spätere Korrekturen.Bei Bauteilen wie Hitzeschilden ist die Faltenneigung extrem hoch. Stampack Xpress berücksichtigt die Noppengeometrie direkt in der Simulation. Machbarkeit und Faltenbildung lassen sich so bereits vor dem Werkzeugbau präzise vorhersagen.

Das spart wertvolles Material und reduziert teure Tryout-Schleifen an der Presse massiv.

1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

Werkstoffe

Bild: © Azan – stock.adobe.com

2 Bild: Bild: Thyssenkrupp Steel

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Mit ZM Ecoprotect Solar bietet Thyssenkrupp Steel eine für PV-Montagesysteme entwickelte Variante an. Die Beschichtung erfolgt bereits am Stahlband vor der Umformung.

Die Tantal-Legierung bleibt zwischen 2.000 und 2.400 °C belastbar und lässt sich trotzdem bei Zimmertemperatur verformen.

Vom Federkiel zur Feuerfestigkeit Ob hitzebeständige Tantal-Legierung, fließlinienloser Kunststoffglanz oder Lack aus Hühnerfedern: Werkstoffforschung überrascht immer wieder mit ungewöhnlichen Lösungen. Acht Entwicklungen zeigen, wie Materialien heute mit Extrembedingungen, Nachhaltigkeitsanforderungen und Designwünschen zugleich umgehen – von der Korrosionsschutz-Alternative bis zum Magnesiumschaum aus Muschelkalk.

1. Korrosionsschutz: Bandverzinkter ZM-Stahl als Alternative zur Stückverzinkung Bei der Auslegung von Unterkonstruktionen für Freiflächenanlagen, Agri-PV-Systeme oder Solar-Carports stehen Konstrukteure vor einer doppelten Herausforderung: Die Bauteile müssen über Jahrzehnte korrosionsbeständig sein und zugleich wirtschaftlich gefertigt werden können. Insbesondere bei Profilkonstruktionen lohnt daher ein genauer Blick auf Alternativen zur klassischen Stückverzinkung Stückverzinkte Bauteile bieten einen bewährten Korrosionsschutz, bringen jedoch konstruktive und fertigungstechnische Herausforderungen mit sich. Dazu zählen Größenbeschränkungen, erforderliche Entlüftungs- und Ablauföffnungen sowie möglicher Bauteilverzug infolge des Verzinkungspro-

zesses.Eine wirtschaftliche Alternative sind Zink-Magnesium-Aluminium-beschichtete Bandstähle. Mit ZM Ecoprotect Solar bietet Thyssenkrupp Steel eine für PVMontagesysteme entwickelte Variante an. Die Beschichtung erfolgt bereits am Stahlband vor der Umformung, sodass Profile ohne die Nachteile der nachträglichen Stückverzinkung gefertigt werden können.

Gleichzeitig ermöglicht die hohe Umformbarkeit eine effiziente Verarbeitung im Rollformprozess, während die harte Oberfläche den Werkzeugverschleiß reduziert.

Für entsprechende Anwendungen stehen Werkstoffe nach DIN EN 10346 mit Beschichtungsauflagen von ZM 310 bis ZM 620 zur Verfügung.

2. Metall: Durchbruch für Extremhitze – Tantal-Legierung trotzt 2.400 °C Ein Forschungsteam der Xi‘an-Jiaotong-Universität hat einen Werkstoff vorgestellt, der selbst dort stabil bleibt, wo andere Metalle längst versagen. Das Team am „State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials“ hat eine Tantal-Legierung entwickelt, die zwischen 2.000 und 2.400 Grad belastbar bleibt und sich trotzdem

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bei Zimmertemperatur verformen lässt. Tantal schmilzt erst bei rund 3.000 Grad und gilt deshalb als einer der wenigen aussichtsreichen Kandidaten für solche Extrembedingungen. Bisherige Tantal-Legierungen erweichen aber bei zu großer Hitze und verlieren dann auch ihre Tragfähigkeit. Das liegt an einer Eigenschaft, die

Werkstoffe

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Bild: (Bild: Fraunhofer IAP)

Bild: Christine Buhl/Uni Kassel

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Forschende des Fachgebiets Metallische Werkstoffe der Universität Kassel haben ein neues Verformungsverhalten in Formgedächtnislegierungen entdeckt.

Eine neue Methode zur Herstellung von Metalleffektpigmenten ermöglicht einen fließlinienlosen Metalleffekt auf Kunststoffoberflächen – und das, ohne Beschichtung.

alle Metalle teilen. Erreicht die Einsatztemperatur ungefähr das 0,6-Fache des absoluten Schmelzpunkts, beschleunigt sich die Diffusion der Atome. Dann versagen die Mechanismen, die das Material bei geringeren Temperaturen festigen. Das Team in Xi‘an löste das Problem mit einer Prise Bor: Über eine eigens entwickelte Oxidationsreaktion verteilten die Forscher rund 50 Nanometer kleine Hafniumoxid-Teilchen gleichmäßig im Korn-

inneren des Metalls. Diese Partikel wirken den Forschenden zufolge wie winzige Anker. Sie blockieren die Wanderung von Versetzungen und halten die Korngrenzen fest, sodass das Material auch nahe seiner Belastungsgrenze kaum noch kriecht und sich daher auch nicht verformt. Das Bor lagert sich an den Grenzflächen an und verhindert, dass die Oxidteilchen bei großer Hitze zusammenwachsen.

3. Smart Materials: Verformungsverhalten in Formgedächtnislegierungen entschlüsselt Forschende des Fachgebiets Metallische Werkstoffe der Universität Kassel haben ein neues Verformungsverhalten in Formgedächtnislegierungen entdeckt. Das Team konnte erstmals beobachten, was auf atomarer Ebene unter Belastung im Material passiert. Am Beispiel spezieller Kobalt-Nickel-Gallium-Kristalle hat das Kasseler Team nachgewiesen, wie der Mechanismus exakt abläuft: Fällt der Druck ab, findet eine bislang unbekannte Umstrukturierung statt, bei der sich die Kris-

tallbereiche neu anordnen. Durch das Wachstum einer bestimmten Kristallvariante verschieben sich die sogenannten Zwillingsgrenzen im Material.Genau diese atomare Bewegung im Kristallgefüge erzeugt akustische Signale, die das Team erstmals entschlüsseln konnte. Dabei konnten die Forscher den Werkstoff mittels Neutronenbeugung durchleuchten, zeitgleich über akustische Emissionen seine Verformung belauschen und die Prozesse parallel im Modell interpretieren.

4. Oberfläche: Makellos glänzende Kunststoffoberflächen Metallisch glänzende Kunststoffoberflächen liegen im Trend – ob bei Automotive-Exterieur und -Interieur, bei Spielwaren oder Haushaltsgeräten. Im Spritzguss hergestellte Produkte haben jedoch einen Nachteil: sie weisen oft sogenannte Fließlinien auf – unschöne Streifen und Linien. Eine neue Methode zur Herstellung von Metalleffektpigmenten, die an der Technischen Universität Berlin entwickelt und am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP weiter optimiert wird, ermöglicht einen fließlinienlosen Metalleffekt auf Kunststoffoberflächen – und das, ohne Beschichtung. Hierzu hat der Wissenschaftler Nils Demski an der TU Berlin tetraederförmige Partikel entwickelt. Diese Geometrie ermöglicht, den Grad der Partikelausrichtung in der Kunststoffschmelze gezielt zu steuern. Darüber hinaus lassen sich sowohl die Aus-

bildung von Fließlinien als auch der Helligkeitsflop, also Änderung der Helligkeit je nach Betrachtungswinkel, beeinflussen. Die Herstellung dieser Vollaluminiumpigmente mit Tetraedergeometrie ist jedoch aufwändig und mit einer hohen Ausschussrate verbunden.

Nils Demski wählte deshalb mit seinem Team einen neuen Ansatz: die Herstellung tetraedrischer MetallicPigmentpartikel auf Basis der UV-Imprint-Lithographie. Ihr Ziel: Pigmentausschuss möglichst vermeiden und zugleich eine hohe Automatisierbarkeit durch Rolle-zu-Rolle-Prozesse erreichen. Statt aus Aluminium bestehen die Pigmentpartikel aus einem UV-ausgehärteten, anschließend metallisierten Duroplast, der die thermischen und mechanischen Anforderungen erfüllt, um im Spritzguss seine Form und optischen Eigenschaften zu behalten.

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Werkstoffe

Bild: Zosia Szopka / Unsplash

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Ein kostengünstiger und multifunktionaler Füllstoff für Lacke und Beschichtungen könnte künftig aus Hühnerfedern gewonnen werden: Keratin.

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Bild: Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen University

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Bei der Hochleistungs-Hybridfaser Maxcarbon werden herkömmliche Kohlenstofffasern durch eine kontinuierliche Oberflächenreaktion bei 1.250 °C umgewandelt.

5. Beschichtung: Füllstoffe für Lacke aus Hühnerfedern Ein kostengünstiger und multifunktionaler Füllstoff für Lacke und Beschichtungen könnte künftig aus Hühnerfedern gewonnen werden: Keratin. Forschende vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP im Potsdam Science Park sowie vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart haben mit dem Protein vielversprechende Ergebnisse erzielt. Wird zu mikrofeines Pulver gemahlenes Keratin mit Wasser vermischt und ausreichend dispergiert, bildet sich eine milchige Flüssigkeit, die nur sehr langsam von Mikroorganismen zersetzt werden kann. Damit hat Keratin

nicht nur das Zeug zum kostengünstigen Füllstoff, sondern könnte auch als Grundstoff dienen für Lacke und Beschichtungen mit einer erhöhten Stabilität gegen mikrobiellen Befall. Bei Laborversuchen zeigte Keratin in Kombination mit geringen Zusätzen an Kupfersalzen oder -partikeln außerdem eine Schutzwirkung vor ultravioletter Strahlung. Damit könnten Keratinpartikel künftig Funktionen wahrnehmen, die auch Titanoxid aufweist. Dieses wirkt ebenfalls antibakteriell und schützt vor UV-Licht, gilt aber als möglicherweise krebserregend. Auch Bornitrid kann mit Keratin in Wechselwirkung treten.

6. Faserverbundstoff: Carbon und Keramik in Hochleistungs-Hybridfaser vereint Das RWTH-Spin-off Ternafil hat mit seiner Technologie Maxcarbon eine neue Hochleistungs-Hybridfaser entwickelt, die die mechanische Performance von Carbon mit der Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit keramischer Werkstoffe kombiniert. Bei der Hochleistungs-Hybridfaser Maxcarbon werden herkömmliche Kohlenstofffasern durch eine kontinuierliche Oberflächenreaktion bei 1.250 °C umgewandelt – dabei entsteht eine Max-Phasen-Hybridstruktur, die die mechanische Festigkeit von Kohlenstoff mit der

thermischen und chemischen Beständigkeit von Keramiken vereint. Dabei ist die Max-Phase eine Familie geschichteter Keramiken, die die Steifigkeit und Hitzebeständigkeit von Keramiken mit der Zähigkeit, elektrischen Leitfähigkeit und Bearbeitbarkeit von Metallen kombiniert – ohne die üblichen Kompromisse. Die meisten Materialien zwingen zu einem Kompromiss: Keramiken sind hart, aber spröde, Metalle sind zäh, aber schwer. MAX-Phasen entziehen sich diesem Zielkonflikt.

7. Faserverbund: Plasma beschleunigt Herstellungsprozess von Carbonfasern Carbon ist als Werkstoff für Fahrradrahmen, Fahrzeugteile oder Schutzbekleidung bekannt. Die Kohlenstofffasern als Grundmaterial für Carbon werden in der Regel aus Polyacrylnitril (PAN) hergestellt. Dieser Prozess unterteilt sich in zwei Phasen: die Stabilisierung der Fasern und die anschließende Carbonisierung. An der FH Aachen hat ein Forschungsteam eine Methode entwickelt, die den Herstellungsprozess von Carbonfasern beschleunigt. Bei der Stabilisierung

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werden die PAN-Fasern aktuell Millimeter für Millimeter durch einen gewaltigen, rund 30 Meter langen Industrieofen geführt. Dort werden sie bei ca. 300 Grad Celsius 60 Minuten lang erhitzt. Ein freistehendes Plasma macht hierbei den Unterschied. Im Verlauf der Forschung gab es Versuche, die Oberfläche des PAN mit einem Plasma-Strahl zu behandeln. Dabei haben es die Forscher geschafft, das Plasma von der Elektrode zu entkoppeln. Entstanden ist ein Plasma mit

Werkstoffe

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Bild: Hereon/Rabea Osol

Bild: FH Aachen / Dr. Christoph Schopp

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An der FH Aachen hat ein Forschungsteam eine Methode entwickelt, die den Herstellungsprozess von Carbonfasern beschleunigt.

Forschende des Hereon-Instituts für Material- und Prozessdesign hat Austernschalenpulver mittels eines Schmelzofens in eine Magnesium-Calcium-Legierung eingerührt.

zylindrischer Ausdehnung, das losgelöst von plasmabildenden Elementen steht. Dieses freistehende Plasma konnten die Forscher in einem neuartigen Apparat als Werkzeug nutzbar machen. Die PAN-Fasern können nun ohne direkte Berührung durch das Plasma hindurchgeführt werden, wodurch die Hitze gleichmäßig auf die Fasern abstrahlt – diese brennen nicht mehr durch und können kontrolliert sta-

bilisiert werden. Bei Anwendung der neuen Methode durchläuft das PAN den Ofen nun mit einer Geschwindigkeit von einem Millimeter pro Sekunde – das ergibt eine Gesamtverweildauer von nur sieben Minuten anstatt der vorigen 60 Minuten, um die Stabilisierung vollständig zu erreichen. Der Energieverbrauch der Stabilisierungsphase reduziert sich um 80 Prozent.

8. Leichtbau: Nachhaltiger Leichtbau mit Magnesium und Muschelkalk Austernschalen fallen weltweit in großen Mengen als Abfallprodukt der Lebensmittelindustrie an. Bislang werden sie meist deponiert oder in Gewässern entsorgt. Forschende des Hereon-Instituts für Material- und Prozessdesign haben nun eine Möglichkeit gefunden, die Schalen als nachhaltige Ressource zu Magnesiumschaum verarbeiten. Das Team hat Austernschalenpulver mittels eines Schmelzofens in eine Magnesium-Calcium-Legierung eingerührt. Da die Schalen überwiegend aus Calciumcarbonat (Kalk) bestehen, reagiert das Pulver unter hohen Temperaturen zu Kohlen-

dioxid (CO2). Das Gas bildet Blasen, die in der dickflüssigen Schmelze bestehen bleiben und damit den Schaum formen.

Nach dem Abkühlen und Aushärten entsteht ein Metallschaum mit einer homogenen Porenstruktur. Das entstandene CO2 verbleibt in diesen Poren. Das Besondere am neuen Werkstoff: Er ist nachhaltig produziert, vollständig recycelbar, ultraleicht und für verschiedenste Anwendungen geeignet. Die Porenstruktur macht den Magnesiumschaum sehr formbar und sorgt dafür, dass er viel Energie aufnehmen kann.

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Formgebung

In der industriellen additiven Fertigung muss die Fertigungsstrategie das Design von Beginn an mitbestimmen.

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Bild: Stratasys

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Bild: Materialise

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Additive Fertigung eröffnet Konstrukteuren im Produktionsalltag neue Möglichkeiten und hat sich als ergänzende Alternative zur traditionellen Herstellung von Werkzeugen im Automobilsektor etabliert.

Form folgt Fertigung Von der Design-Freiheit zur industriellen Realität in der additiven Fertigung, über eine KI-gestützte Risserkennung bei der Werkstoffauswahl, bis zum erschwinglichen Sand-3D-Druck für Gießereien – die Tipps sind so vielfältig wie die Formgebung selbst.

1. Von der Design-Freiheit zur industriellen Realität „Zu Beginn meiner Karriere bestand die größte Herausforderung in der additiven Fertigung (AM) darin, die Design-Freiheit auszuschöpfen und gleichzeitig sicherzustellen, dass ein Bauteil überhaupt gedruckt werden konnte. Heute verbringe ich deutlich mehr Zeit damit, zu überlegen, wie ein Bauteil gefertigt, nachbearbeitet, geprüft und qualifiziert wird, denn diese Entscheidungen bestimmen maßgeblich, ob ein Entwurf später erfolgreich in die Produktion überführt werden kann“, sagt Dries Vandecruys, Technical Manager bei Materialise.Die Design-Freiheit bleibt eine der größten Stärken der additiven Fertigung. Der industrielle Erfolg hängt jedoch ebenso von der Bauausrichtung, der Stützstrate-

gie, der Materialauswahl, der Nachbearbeitung und der Bauteilanalyse ab. Diese Faktoren beeinflussen Kosten, Qualität und Wiederholbarkeit und müssen von Beginn an ebenso berücksichtigt werden wie die Geometrie.

Geschieht dies erst zu einem späteren Zeitpunkt, verlängern sich die Entwicklungszyklen, Konstruktionsschritte müssen wiederholt werden und es entstehen unnötige Kosten.Ein Projekt zur Neukonstruktion eines Greifers aus Metall verdeutlicht dies. Ein druckbarer 1:1-Ersatz des Originalteils bot kaum einen Mehrwert.

Erst als Geometrie, Fertigungsstrategie und Produktionsprozess gemeinsam entwickelt wurden, brachte die Neukonstruktion echte Vorteile.

2. Additive Fertigung: Werkzeugbau im Automobilsektor neu denken Metallwerkzeuge und -vorrichtungen sind robust, bringen im Produktionsalltag aber oft hohe Kosten, lange Vorlaufzeiten und viel Gewicht mit sich. Additive Fertigung eröffnet Konstrukteuren hier neue Möglichkeiten und hat sich als ergänzende Alternative zur

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traditionellen Herstellung von Werkzeugen im Automobilsektor etabliert: Polymerwerkzeuge lassen sich schneller herstellen, leichter anpassen und gezielt auf die jeweilige Anwendung auslegen. Komplexe Geometrien, ergonomische Formen und integrierte Funk-

Formgebung

1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

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Bild: Zwick Roell

Bild: AM Solutions

Die S1 Basic ist die kompakte Strahlanlage für das automatisierte Reinigen und die Oberflächenbearbeitung von 3D-gedruckten Polymerbauteilen im industriellen Einstiegssegment.

Bei der KI-gestützte Risserkennung wertet ein neuronales Netz im videoXtens-Extensometer das Prüfbild während des Versuchs aus, in rund 50 Millisekunden pro Bild auf einem Standard-Prüfrechner und ohne zusätzliche GPU.

tionen können direkt in die Konstruktion einfließen, ohne dass dafür aufwendige Bearbeitungsschritte nötig sind. Häufig lassen sich mehrere Bauteile zu einer einteiligen Lösung zusammenfassen.Auch beim Materialeinsatz ergeben sich Vorteile, weil nur dort Material verwendet wird, wo es tatsächlich benötigt wird. Dadurch sinken Gewicht und Handhabungsaufwand. Leichtere Vorrichtungen entlasten Mitarbeitende und können Hebehilfen überflüssig machen.

Gleichzeitig werden Konstruktion und Produktion

4 unabhängiger von ausgelasteten CNC-Kapazitäten und langen Lieferzeiten. Stratasys zeigt anhand industrieller Anwendungen im Automobilsektor, dass sich auf diese Weise Vorlaufzeiten und Kosten deutlich reduzieren lassen: In mehreren Praxisbeispielen wurden 70 Prozent Zeit und Gewicht eingespart. Die Kosten konnten um bis zu 74 Prozent gesenkt werden.

Für Hersteller und Zulieferer entstehen so flexiblere Abläufe, schnellere Iterationen und höhere Produktivität in der Fertigung.

3. KI-gestützte Risserkennung unterstützt bei Werkstoffauswahl Wer die Umformbarkeit von Blechkanten beurteilt, stützt sich auf das Lochaufweitungsverhältnis nach ISO 16630. Den Kennwert bestimmt der Moment, in dem beim Aufweiten eines gestanzten Lochs der erste durchgehende Riss entsteht. Dieser Punkt ist in der Praxis schwer zu fassen: Manuelle Auswertungen hängen von Erfahrung und Konzentration ab, regelbasierte Bildverarbeitung verlangt für jedes Material eigene Parametersätze. Zwick Roell hat die Blechumform-Prüfmaschine BUP dafür um eine KIgestützte Risserkennung erweitert. Ein neuronales Netz im videoXtens-Extensometer wertet das Prüfbild während des Versuchs aus, in rund 50 Millisekunden pro Bild auf einem Standard-Prüfrechner

und ohne zusätzliche GPU. Das manuelle Tuning entfällt. Trainiert wurde das Modell mit über 657.000 Bildern aus rund 2.700 Proben aus Kundenprojekten, internen Prüfungen und Inbetriebnahmen, annotiert nach ISO 16630. Bekannte Werkstoffe erkennt es mit etwa 99 Prozent, neue mit 98 bis 99 Prozent. Für Konstrukteure heißt das: reproduzierbarere, bedienerunabhängige Kennwerte als Basis für die Werkstoffauswahl. Die Risserkennung ist in die Prüfsoftware testXpert integriert. Zusammen mit der BUP lassen sich Abläufe von der Probenidentifikation und 2D-Code-Erkennung bis zum unbeaufsichtigten Betrieb mit Magazin für bis zu 100 Proben automatisieren.

4. Industrielle Einstiegslösung für das Reinigen von Polymerbauteilen Im industriellen 3D-Druck steigt der Bedarf an automatisierten Post-Processing-Lösungen, da zunehmend auch Druckerhersteller kompakte Systeme für kleinere Bauteile und Losgrößen auf den Markt bringen, um den Einstieg in die additive Fertigung zu erleichtern. Gleichzeitig stoßen manuelle Nachbearbeitungsschritte hinsichtlich Wirtschaftlichkeit, Reproduzierbarkeit und Bauteilqualität zunehmend an ihre Grenzen. Mit der

neuen S1 Basic hat AM Solutions sein Portfolio um eine Lösung erweitert, die genau diesen Bedarf adressiert.

Die Anlage wurde speziell für das automatisierte Reinigen und die Oberflächenbearbeitung für kleinere Losgrößen im Polymerbereich ausgelegt. Die Entwicklung der Anlage basiert auf der langjährigen Erfahrung von AM Solutions im industriellen Post-Processing, insbesondere auch in der Strahltechnik.

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1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

Formgebung

Bild: Exone

5 Die S-Print Pro liefert die bewährte Teilequalität und Wiederholgenauigkeit der S-Max Pro von ExOne in einer erschwinglichen, einfach zu bedienenden Plattform mit geringerem Platzbedarf.

5. Erschwinglicher Sand-3D-Druck für Gießereien ExOne hat mit dem S-Print Pro einen kompakten industriellen Sand-3D-Drucker in sein Portfolio aufgenommen. Der Drucker ermöglicht das produktionsreife Binder Jetting für kleine und mittelgroße Gießereien, Modellbauer und Druckdienstleister. Ausgelegt für den Betrieb auf unter 12 m² Stellfläche, verbindet er die Genauigkeit und Wiederholbarkeit der bewährten S-Max-Plattform von ExOne mit niedrigen Investitions- und Betriebskosten, die kleinere Betriebe für den Einstieg in die additive Fertigung benötigen. Der S-Print Pro wurde für kleinere Gießereien und Modellbauer entwickelt, die sich vor allem über Kosten und Flexibilität differenzieren. Ihr Geschäft konzentriert sich auf Kleinserienguss und Auftragsfertigung, Ersatzteilproduktion, kundenspezifische Bauteile sowie Speziallegierungen oder regionale Lieferketten – häu-

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Der Blechumformer Martin etabliert sich dank der Bandbreite der praktizierten Bearbeitungsverfahren zunehmend als Fertigungspartner für anspruchsvolle Tiefziehteile.

Es sind geometrisch komplexe und sickenreiche Blechformteile, wärmereflektierende Hitzeschutzbleche, kantige Gehäuse mit Lüftungsschlitzen und Kabelöffnungen oder funktionale Strukturbleche für thermisch anspruchsvolle Applikationen, die Martin für Baugruppen-Hersteller fertigt, deren Erwartungen sich sehr gleichen: Sie alle benötigen Komponenten von hoher Genauigkeit, die sie bei ihrem Streben

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nach Teile- und Gewichtsreduzierung unterstützen und die sich möglichst ohne weitere Prozessschritte montieren lassen. Im Bereich der Umformtechnik fertigt Martin sowohl Prototypen und Kleinserien als auch Großserien bis zu einer Million Stück. Je nach Werkstoff und Verfahrensauswahl werden hierbei Tiefziehbleche mit Dicken von 0,5 bis 4,0 mm und Größen von bis zu 400 x 400 x 4,0 mm verarbeitet. In diesem Rahmen ist Martin häufig ein gefragter Fertigungspartner, wenn der Kunde eine Umstellung von bislang spangebend gefertigten Bauteilen auf umformtechnisch – also spanlos – hergestellte Blechteile vollziehen möchte. Das kann sich aus wirtschaftlichen, montagetechnischen und konstruktiven Gründen lohnen. Allein schon wegen der dadurch umsetzbaren Gewichtsreduktion. Da Blechbiegeteile tendenziell leichter sind als gefräste Bauteile – unter anderem, weil clever gesetzte Biegeradien dicke Rip-

Bild: Georg Martin

6. Umformteile und Metallfolien ab Losgröße 1

Trotz geringer Wandstärke thermisch hoch belastbar: Kundenspezifisch gefertigtes Hitzeschutzblech von Martin.

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fig bei begrenzter Automatisierung und Digitalisierung. Der Drucker liefert die bewährte Teilequalität und Wiederholgenauigkeit der S-Max Pro von ExOne in einer erschwinglichen, einfach zu bedienenden Plattform mit geringerem Platzbedarf. Der S-Print Pro bietet mehrere Features für mehr Produktivität und Bedienkomfort, darunter die neue CoreBoost-Druckkopfgeneration, verfügbar bei 400 dpi Auflösung, einschließlich der neuen Option der StepX-In-situ-Oberflächenglättung, die den Treppenstufeneffekt während des Drucks reduziert. Vom Anwender austauschbare Druckkopfmodule halten die Wartung einfach, und eine servicefreundliche Konstruktion, die unkomplizierte Wartung des Beschichters sowie ein ZweiKanister-Wechselsystem reduzieren Stillstandzeiten auf ein Minimum.

1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

Bild: Engel

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Der auf der Engel Anlage produzierte Lenker ersetzt eine Aluminiumlösung vollständig – mit sehr kurzer Zykluszeit, rund 15 Prozent weniger Gewicht und verbesserter Vibrationsdämpfung.

pen und massive Bereiche ersetzen – kann der Gewichtsvorteil gerade bei komplexen Konstruktionen erheblich sein.

7. Serienlösung für hocheffizienten Leichtbau mit reduziertem Materialeinsatz Engel hat bei der Herstellung von Cockpit-Fahrradlenkern für Canyon Bicycles Aluminium durch Kunststoff substituiert und die Herstellungszeit auf einen Bruchteil reduziert. Die vollständig automatisierte Fertigungszelle basiert auf einer holmlosen Engel Victory 180 Spritzgießmaschine mit 1800 kN Schließkraft.

Sie kombiniert das Umspritzen von lokal eingelegten Endlosfaser-Tapes mit der Herstellung einer Hohlraumstruktur in einem einzigen, durchgängigen Prozessschritt. Was bei Aluminium ein sehr zeitaufwändiger mehrstufiger Prozess ist, geschieht hier in einer Zykluszeit von nur 60 Sekunden. Das bedeutet eine enorme Steigerung der Produktionskapazität und hohe Kosteneinsparung. Der resultierende Lenker zeigt, dass Kunststofflösungen durch das richtige Engineering Aluminium ersetzen können, bei kürzerer Zykluszeit, besserer Funktionsintegration und mehr Designfreiheit - entscheidende Vorteile für anspruchsvolle Anwendungen im Sport- und Freizeitbereich, aber auch im Automobil-Sektor. Die Bauteile selbst werden aus einem Polyamid 6 mit 50 Prozent Glasfaserverstärkung von DOMO Chemicals gefertigt, um die notwendige Steifigkeit und Festigkeit zu gewährleisten. Durch die Integration von vier UD-Carbonfasertapes, die vor dem Spritzgießprozess in das Werkzeug eingelegt werden, hält das Bauteil trotz der geringen Wandstärke und der Hohlkörperstruktur hohen Belastungen stand. Während des Prozesses wird durch Fluidmelt mit Gasinjektion die plastische Seele des Bauteils in die Plastifiziereinheit zurückgedrückt und dadurch ein Hohlraum im Bauteil erzeugt.

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1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

CAD-Software

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Bild: PTC

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Das Inspection Panel in Onshape zeigt die im 3D-Modell hinterlegten PMI übersichtlich an und verknüpft sie direkt mit den zugehörigen Geometrieelementen.

Bild: Bechtle PLM

KI-gestützte Funktionen in Solidworks unterstützen bei Konstruktionsaufgaben und gestalten wiederkehrende Arbeitsschritte effizienter.

Software, die Konstrukteure und Entwickler schneller macht Ob automatische Bemaßung, KI-Unterstützung, modellbasierte Fertigungsinformationen oder standardisierte Engineering-Daten: Aktuelle Software macht den Produktentstehungsprozess effizienter, zuverlässiger und durchgängiger.

1. MBD macht das 3D-Modell zur verlässlichen Quelle Rückfragen aus der Fertigung entstehen häufig, weil Informationen an verschiedenen Stellen abgelegt sind: Das 3D-Modell ist aktuell, die Zeichnung jedoch veraltet. Ein Lieferant arbeitet möglicherweise mit einer älteren Datei – und schon beginnt die Suche nach der gültigen Toleranz.

Model-Based Definition (MBD) schafft hier Abhilfe.

Fertigungsrelevante Informationen werden direkt am 3D-Modell hinterlegt. Dazu gehört die Product Manufacturing Information (PMI). Sie umfasst unter anderem Maße, Toleranzen, geometrische Tolerierung und Bezüge sowie weitere Hinweise für Fertigung und Prüfung.In der Produktentwicklungsplattform Onshape sind diese Angaben direkt mit der jeweiligen Geometrie verknüpft. Dadurch bleibt eindeutig, welche Anforderung zu einer Fläche, Bohrung oder Kante gehört. Ein sinnvoller Einstieg ist ein Einzelteil mit wenigen, aber kritischen Prüfmerkmalen. Definieren Sie zunächst die Bezüge und ergänzen Sie anschließend die erforderlichen Toleranzen. Im Inspection Panel lassen sich die PMI strukturiert und filterbar anzeigen.

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Ein Eintrag führt direkt zur zugehörigen Stelle im Modell.

Auch Toleranzbibliotheken werden häufig unterschätzt. Standardtoleranzen lassen sich zentral festlegen und wiederverwenden. Das spart Zeit, sorgt für einheitliche Vorgaben und erleichtert neuen Anwendern den Einstieg.Von MBD profitiert zudem die Zusammenarbeit. Modelle mit hinterlegten Fertigungsinformationen können in Onshape per Link im Browser geteilt werden. Fertigung, Lieferanten und Qualitätssicherung greifen so auf dieselbe Informationsquelle zu – ohne zusätzliche Viewer, lokale Installationen oder verteilte Dateikopien. Für nachgelagerte Prozesse unterstützt Onshape außerdem Step AP242, sodass 3D-PMI in geeignete Prüf- und Fertigungssoftware übernommen werden kann.

Tipp: Testen Sie MBD zunächst an einem Einzelteil.

Wenn dadurch nur eine Rückfrage, eine veraltete Information oder eine manuelle Übertragung entfällt, ist bereits ein konkreter Nutzen erreicht.

CAD-Software

1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

Bild: Siemens Digital Industries Software

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Anstatt Features und Konstruktionsschritte mühsam nachzuvollziehen, können Anwender dank Synchronous Modeling Flächen direkt verschieben, ersetzen oder löschen.

2. Mit KI-Funktionen effizienter in Solidworks arbeiten KI ist mittlerweile ein verlässliches Werkzeug und für Konstrukteure eine echte Hilfe im Arbeitsalltag – auch in Solidworks ergänzt KI die gewohnte Arbeitsumgebung, statt sie zu ersetzen.Im Alltag vieler Konstrukteure geht es selten um die eine große Innovation.

Viel häufiger stehen Varianten, Anpassungen und Detailarbeit im Fokus. Genau hier entsteht jedoch ein großer Teil des Aufwands. KI kann diese Arbeit spürbar erleichtern. Sie erkennt Muster in bestehenden Daten, schlägt Lösungen vor und hilft, bekannte Fehler zu vermeiden.

Dassault Systèmes, hat dafür drei KI-Companions rund um die 3D-Experience-Plattform eingeführt: ■ Aura ist die Expertin für Solidworks und kann von einem Konstrukteur befragt werden, bevor er die Online-Hilfe durchsuchen muss.

■ Leo hingegen ist der Techniker. Er soll bei Konstruktionsaufgaben unterstützen und assistieren.

■ Bei Marie handelt es sich um die Wissenschaftlerin. Sie ist spezialisiert auf wissenschaftliches Denken.

Zwei Beispiele für unterstützende KI-Funktionen in Solidworks hat Bechtle PLM, Vertriebs-, Beratungsund Implementierungspartner für die Softwarelösungen von Dassault Systemès: ■ die Auswahlbeschleunigung aus Solidworks Design und die mustergesteuerten Komponentenmuster. Früher musste der Konstrukteur bei der Verfolgung eines Musters die Komponenten in die erste Bohrung einsetzen, damit das Muster korrekt abgebildet und nachverfolgt werden kann. Heute erkennt die KI das Muster, wo die Komponente eingelassen ist und spart diese Position automatisch aus. Diese Funktion existiert bereits seit 2023 in Solidworks Design. Neu dagegen ist der Muster-Assistent. Er erkennt automatisch Kopien und kann Muster vorschlagen, was effizienter und performanter ist.

■ Viele KI-Funktionen befinden sich noch in der Beta-Phase. Mit jedem Service-Pack werden die Assistenten besser und es kommen neue Fähigkeiten hinzu.

3. Verborgene Funktionen steigern die Produktivität in Designcenter Der Alltag von Konstrukteuren und Entwicklern ist geprägt von Zeitdruck, steigender Produktkomplexität und der Notwendigkeit, Fehler frühzeitig zu vermeiden. Moderne CAD-Werkzeuge wie Designcenter von Siemens Digital Industries bieten dafür zahlreiche Funktionen, die im Tagesgeschäft jedoch oft ungenutzt bleiben: ■ Eine häufige Frage im Support lautet: Wie lassen sich bestehende Modelle schnell ändern, ohne ihre Historie vollständig zu verstehen? Die Antwort bietet das Synchronous Modeling: Anwender können Flächen direkt verschieben, ersetzen oder löschen, ohne einzelne Features und Konstruktionsschritte nachzuvollziehen. Auch importierte Fremd-CAD-Daten lassen sich so schnell anpassen – besonders hilfreich bei Änderungsaufträgen und Kundenanfragen.

Ein weiterer Bereich, der häufig unterschätzt wird, ist die Zusammenarbeit im Konstruktionsteam.

Viele Unternehmen arbeiten zunehmend standortübergreifend. Mit Live Share können mehrere Anwender gleichzeitig auf dieselbe Konstruktion zugreifen, Änderungen diskutieren und Entscheidungen in Echtzeit treffen. Obwohl die Funktion bereits verfügbar ist, wird sie in vielen Organisationen noch selten eingesetzt. Dabei reduziert sie Abstimmungsaufwand und beschleunigt Reviews deutlich.

■ Für die Zusammenarbeit im Team bietet Live Share die Möglichkeit, dass mehrere Anwender gleichzeitig auf eine Konstruktion zugreifen, Änderungen diskutieren und Entscheidungen in Echtzeit treffen. Das reduziert den Abstimmungsaufwand und beschleunigt Reviews, wird bislang aber noch selten genutzt.

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CAD-Software

4 Der Befehl „Generate Dimension“ analysiert die Skizzengeometrie und ergänzt passende Maße direkt im Modell.

Bild: Eplan

Bild: Dassault Systèmes

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Das Industry Package unterstützt die Planung mit Eplan Pro Panel durch vordefinierte Engineering-Daten.

4. Automatische Bemaßung mit Generative Experiences in Catia

Classmate Draw analysiert technische 2D-Zeichnungen automatisiert und prüft Annotationen wie Maße, Toleranzen, Passungen und Oberflächenangaben auf Vollständigkeit und Plausibilität.

Bei der Erstellung und Übertragung von Bemaßungen entstehen häufig zeitaufwendige Routineaufgaben.

Skizzen müssen geprüft, Maße manuell gesetzt und anschließend in technische Zeichnungen übernommen werden. Die Generative Experiences in Catia von Dassault Systèmes unterstützen Konstrukteure dabei, vorhandene 3D-Informationen effizient zu nutzen und wiederkehrende Arbeitsschritte zu beschleunigen.

Ausgangspunkt ist eine bereits vorhandene Skizze.

Unabhängig davon, ob sie klassisch erstellt oder mithilfe automatisierter Funktionen generiert wurde, enthält sie die relevanten Konturen und geometrischen Beziehungen für die weitere Definition. Üblicherweise werden die Maße anschließend manuell im Sketcher ergänzt. Dazu erzeugen Anwender einzelne Bemaßungen und übertragen die Informationen bei Bedarf in eine technische Zeichnung. Bei komplexeren Bautei-

5. Annotationen automatisch auf Normkonformität prüfen

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Technische Zeichnungen sind nach wie vor das verbindliche Kommunikationsmittel zwischen Konstruktion und Fertigung – und müssen daher vollständig und korrekt sein. Fehlerhafte oder unvollständige Angaben zu Maßen, Toleranzen, Passungen, Oberflächen oder Gewinden führen zu Rückfragen, Verzögerungen und im schlimmsten Fall zu Fertigungsfehlern. Hier setzt das Softwaremodul Classmate Draw von Simus Systems an: Die KI-gestützte Software analysiert digitale 2D-Zeichnungen automatisiert. Sie liest Schriftfelder und Annotationen aus, interpretiert deren Inhalte und prüft sie auf Vollständigkeit, Normkonformität und Plausibilität. Erkannt werden unter anderem Form- und Lagetoleranzen (GD&T), Passungen, Gewinde- und Oberflächenangaben sowie werksnormspezifische Fertigungshinweise.

Die KI wurde mit realen Fertigungsdaten trainiert und kann in einer geschützten lokalen Umgebung betrieben werden. Dadurch bleiben sensible Konstruktionsdaten im Unternehmen.

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Bild: Simus Systems

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len kann dieser Prozess viel Zeit in Anspruch nehmen.

Catia bietet dafür eine automatisierte Funktion: 1. Zunächst wird die Status Bar eingeschaltet.

2. Über die Command Search lässt sich anschließend der Befehl „Generate Dimension“ starten.

3. Catia untersucht die vorhandene Geometrie und erzeugt auf dieser Grundlage passende Bemaßungen.

4. Die ermittelten Maße werden direkt in der Skizze dargestellt. So entsteht schnell eine strukturierte und bereits bemaßte Grundlage, ohne dass jedes Maß manuell erstellt werden muss.

5. Die erzeugten Maße können anschließend für die weitere Konstruktion und die technische Dokumentation genutzt werden. Gleichzeitig reduziert die Funktion den manuellen Aufwand und erleichtert die Kontrolle der Skizze.

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6. Effiziente Elektroplanung dank konsistenter Engineering-Daten Artikeldaten bilden die Grundlage jeder elektrotechnischen Planung – von Betriebsmitteln und Klemmen bis hin zu kompletten Schaltschränken. Damit das Engineering reibungslos funktioniert, müssen die Daten vollständig, aktuell und strukturiert sein. Dazu gehören unter anderem Bestell- und Typnummern, technische Eigenschaften, Anschluss- und Funktionsdaten sowie Makros, 3D-Grafiken und Dokumentationen.Diese Informationen bilden die Basis für die 3D-Schaltschrankkonstruktion, die Verdrahtung sowie die Fertigungs- und Montageplanung. Kabelwege,

Kabellängen und Bohrbilder lassen sich nur dann automatisiert ableiten, wenn die zugrunde liegenden Daten konsistent sind.Das Eplan Data Portal unterstützt eine einheitliche Datenbasis. Dort stellen zahlreiche Hersteller ihre Artikeldaten zentral bereit.

Neben Artikeldaten sind standardisierte Engineering-Daten wichtig. Dazu zählen vordefinierte Projektstrukturen, Regeln und Einstellungen. Der Eplan Engineering Standard stellt hierfür Standardization Templates, Application Samples, Industry Packages und Best Practices bereit.

7. Software-Fragen in Sekunden klären – ohne den Support anzurufen Wiederkehrende Fragen zur Konstruktionssoftware Der Copilot lässt sich über „Ansicht | Zusatzfenster“ kosten im Arbeitsalltag oft mehr Zeit als erwartet: Wa- öffnen. Fragen können im Freitext eingegeben werrum verbinden sich Symbole beim Platzieren nicht den – so, wie sie auch einem Kollegen gestellt würmehr? Wie lässt sich ein Kabel über mehrere Seiten den. Das Tool erklärt Funktionen, findet Einstellungen, führt Aktionen aus und beantwortet allgemeine darstellen? Und warum werden plötzlich alle Farben Software-Fragen. im Projekt schwarz angezeigt? Für jede dieser Fragen können schnell 15 Minuten vergehen – etwa durch die Suche in der Hilfe, eine Nachfrage bei Kollegen oder das Warten auf eine Support-Antwort. Das bindet Zeit beim Anwender und beim Support. Laut der WS-CAD-Studie „Die Zukunft der Elektrokonstruktion“ fehlt 53,9 Prozent der Elektroingenieure im Alltag die Zeit für echte Innovationsarbeit. Ein Teil davon entfällt auf wiederkehrende SoftwareFragen. Der Electrix AI Copilot beantwortet solche Fragen direkt in der Anwendung. Das Wissen des WS-CAD-Supportteams fließt systematisch in seine Wissensbasis ein. Die 100 häufigsten Fragen aus realen Kundengesprächen sind bereits integriert. Pro Woche kommen durchschnittlich 20 weitere Fragen aus aktuellen Support-Anfragen hinzu. Dadurch liefert der Copilot schnelle und praxisnahe Der Electrix AI Copilot beantwortet Fragen zur WS-CAD-Software direkt in der Anwendung und unterstützt Anwender bei der Suche nach Funktionen und Einstellungen.

Antworten.

Bild: WS-CAD

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Füge- und Verbindungstechnik

Für Konstrukteure bietet Kleben viele Möglichkeiten: unterschiedliche Werkstoffe verbinden, Bauraum sparen, abdichten, Materialverzug vermeiden und automatisierte Fertigungsprozesse unterstützen.

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Bild: Fraunhofer

Bild: Ruderer

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Am Demonstrator des Fraunhofer IAP lässt sich die Haftwirkung der Klebstoffkapseln direkt testen.

Dicht, sicher und wirtschaftlich Wie wird die Dichtigkeit beim Kleinkartuschen-Dosieren sichergestellt, wie können Befestigungselemente sensible Technik innerhalb eines Gehäuses schützen und wie kann die Direktverschraubung als Schlüssel zu Wirtschaftlichkeit verwendet werden? Antworten auf diese Fragen liefern unsere Tipps in der Verbindungstechnik.

1. Kleben als Konstruktionstipp: sauber, sicher, belastbar Kleben sollte bereits in der Konstruktion mitgedacht werden – nicht erst am Ende des Fertigungsprozesses. So lassen sich Bauteile sicher verbinden, abdichten und Prozesse zuverlässiger auslegen. Klebstoffspezialist Ruderer hat die passenden Kleblösungen im Portfolio. Die Klebstoff-Auswahl folgt dem Werkstoff und der Anwendung: Materialkombination, Belastung und Prozessbedingungen sollten frühzeitig in die Verbindungsauslegung einbezogen werden.

Mit Technicoll 9431 Eco hat Ruderer einen neuen 2KPolyurethan-Klebstoff ins Sortiment aufgenommen.

Er ist CMR-frei und damit gesundheitsschonender als herkömmlich eingestufte Produkte. CMR-Stoffe können krebserzeugend, erbgutverändernd oder reproduktionstoxisch wirken. Ergänzend bietet Ruderer kennzeichnungsfreie Schraubensicherungen von Cyberbond, zukünftig Vibra-TITE, für mehr Anwendungssicherheit. Häufige Fragen aus der Praxis betreffen neben der klebtechnischen Beratung vor al-

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konstruktionspraxis 7-8 | 2026

lem Gefahreneinstufung, Umweltschutz, Produktsicherheit und Zulassungen. Technische Schwierigkeiten entstehen meist in der Verarbeitung: Vorbehandlung, Reinigung, Klebung und Aushärtung müssen abgestimmt sein. Zeit, Druck und Klima beeinflussen das Ergebnis. Besonders wichtig ist die Reinigung: Oberflächen müssen sauber, trocken und staubfrei sein. Saubere, fettfreie und staubfreie Oberflächen sind die Grundlage für reproduzierbare Klebeergebnisse – ein entscheidender Faktor, den Konstrukteure bereits bei Werkstoffauswahl, Bauteildesign und Prozessplanung mitdenken sollten. Nur so entstehen reproduzierbare Klebeergebnisse. Gerade in der Metallverarbeitung bietet Kleben großes Potenzial: Es dichtet ab, vermeidet temperaturbedingten Verzug, verbindet unterschiedliche Metalle und ermöglicht eine nahtlose Optik. Auch Hybridfügen aus Schweißen und Kleben kann konstruktive Vorteile bieten.

Füge- und Verbindungstechnik

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Bild: Ejot

Bild: Rehm

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1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

Rehm unterstützt seine Kunden seit über 30 Jahren bei allen Fragen und Problemen im Bereich des Reflow-Lötens.

Effiziente Direktverschraubungen in Kunststoffe – mit EVO PT Schrauben von Ejot.

2. Kleben auf Knopfdruck Kleben verbindet Bauteile flächig, bringt unterschiedliche Materialien zusammen und ermöglicht leichte Konstruktionen. Jedoch ist der Klebstoffauftrag häufig ein zusätzlicher Prozessschritt – Mikrokapseln sollen dies nun ändern. Beim Klebstoffauftrag müssen Klebstoffe zunächst dosiert, dann aufgetragen und schließlich ausgehärtet werden. Dabei kann der direkte Umgang mit reaktiven Klebstoffkomponenten zusätzliche Anforderungen an Arbeitsschutz, Prozessführung und Schulung stellen. Je nach Materialsystem, Temperatur, Untergrund und Belastung kann sich zudem die Haftwirkung konventioneller Klebebänder verändern. Am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP haben Forscher im Rahmen des Fraunhofer-Clusters Programmierbare Materialien CPM mikroskopisch kleine Kapseln entwickelt, die Komponenten eines Zweikomponenten-Klebstoffs einschließen. Der Klebstoff ist zunächst sicher in Kapseln eingeschlossen, der Kontakt mit offenen reaktiven Komponenten kann reduziert werden, und die Aktivierung erfolgt erst beim Verpressen bei Raumtemperatur. „Man kann sich die Mikrokapseln wie viele winzige Reservoirs für Klebstoff vorstellen“, sagt Dr. Christian Neumann, Wissenschaftler am Fraunhofer IAP. In jeder Kapsel ist eine der beiden Komponenten eingeschlossen. Solange die Kapseln intakt sind, bleibt das System inaktiv. Wird Druck ausgeübt, zerplatzen die Kapseln. Die Komponenten treffen aufeinander und der Klebstoff vernetzt. So entsteht genau an der Kontaktfläche eine feste Verbindung. „Ein großer Vorteil ist, dass diese Vernetzung bei Raumtemperatur geschieht. Zusätzliche Erwärmung oder weitere Aushärtungsschritte sind also nicht notwendig“, so Neumann. Die technische Herausforderung liegt dabei in der Verkapselung selbst: Zweikomponenten-Klebstoffe sind reaktive Materialien und können mit den Chemikalien reagieren, die während der Herstellung der Kapselhülle eingesetzt werden.

Die Forschenden können die Kapselchemie aber äußerst präzise einstellen. Dadurch bleiben die Klebstoffkomponenten aktiv, werden zuverlässig eingeschlossen, können gelagert und verarbeitet werden und sich beim Verpressen gezielt öffnen. „Für industrielle Anwendungen ist entscheidend, dass der Klebstoff zunächst sicher eingeschlossen ist“, so Neumann. „Mitarbeitende kommen dadurch weniger direkt mit reaktiven Komponenten in Kontakt, da die Aktivierung erst im Fügeschritt erfolgt.

“Für industrielle Klebprozesse verbindet der Ansatz zwei Vorteile: Erstens reduziert die Verkapselung den offenen Umgang mit Klebstoffen: Die reaktiven Komponenten werden erst während des Fügens in der Klebfuge freigesetzt. Das kann die Handhabung vereinfachen und den Arbeitsschutz in der Verarbeitung unterstützen.Zweitens setzen die Forschenden auf isocyanatfreie Klebstoffsysteme auf Basis von Acrylaten oder Epoxiden. Damit ist das Kapsel- und Trägersystem für Anwendungen interessant, in denen Unternehmen den Einsatz isocyanathaltiger Klebstoffe vermeiden möchten. „Für industrielle Anwendungen ist entscheidend, dass der Klebstoff zunächst sicher eingeschlossen ist“, so Neumann. „Mitarbeitende kommen dadurch weniger direkt mit reaktiven Komponenten in Kontakt, da die Aktivierung erst im Fügeschritt erfolgt.“Für industrielle Klebprozesse verbindet der Ansatz zwei Vorteile: Erstens reduziert die Verkapselung den offenen Umgang mit Klebstoffen: Die reaktiven Komponenten werden erst während des Fügens in der Klebfuge freigesetzt. Das kann die Handhabung vereinfachen und den Arbeitsschutz in der Verarbeitung unterstützen. Zweitens setzen die Forschenden auf isocyanatfreie Klebstoffsysteme auf Basis von Acrylaten oder Epoxiden. Damit ist das Kapsel- und Trägersystem für Anwendungen interessant, in denen Unternehmen den Einsatz isocyanathaltiger Klebstoffe vermeiden möchten.

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Füge- und Verbindungstechnik

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Bild: Delo

Der Abdichtmechanismus im pneumatischen Kleinkartuschenadapter Delo-Xpress C30 gleicht Kartuschentoleranzen zuverlässig aus und minimiert Druckluft-Leckagen.

Die Mikrokapseln sollen in einem nächsten Schritt auf flächige Trägermaterialien aufgebracht werden, die sich wie ein Zwischenlagewerkstoff verarbeiten lassen. Geeignet sind etwa textile Träger, Fasergewirke oder andere flächige Materialien. „So wird der Klebstoff zu einem handhabbaren Material: Er lässt sich im Bauteil positionieren und entfaltet seine Wirkung erst durch den Fügeschritt“, erklärt Neumann.Mögliche Einsatzfelder sind Prozesse, in denen Bauteile flächig, kontrolliert und ohne offenen Klebstoffauftrag verklebt oder gefügt werden sollen.

In der Automobilindustrie kommen beispielsweise Batterie-Stacks infrage. Weitere Anwendungsfelder sind der Maschinenbau, die Elektronikfertigung

oder mikrostrukturierte Bauteile mit feinen Kanälen, bei denen klassische Dosier- und Auftragsverfahren technisch aufwendig, schwer zugänglich oder wirtschaftlich wenig attraktiv sind.Für die Entwicklung dieser Klebstofftextile verbindet das Fraunhofer IAP seine Expertise in der Mikroverkapselung mit anwendungsnahen Prüfungen. Die Festigkeit der daraus entstehenden Verbindungen wird gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU untersucht und bildet die Grundlage, um geeignete Einsatzfelder mit Partnern gezielt zu bewerten. Jetzt soll der Ansatz in konkrete Anwendungen übertragen werden.

3. Fehler beim Löten vermeiden Löten ist heute unverzichtbar in der Elektronikfertigung. Trotz aller Fortschritte können Fehler auftreten, die zu unzuverlässigen Lötverbindungen und somit zu Fehlfunktionen bis hin zu einem Ausfall des Endprodukts führen können. Daher ist es wichtig, die Ursachen von Lötfehlern zu kennen.

Löten ist heute unverzichtbar in der Elektronikfertigung. Trotz aller Fortschritte können Fehler auftreten, die zu unzuverlässigen Lötverbindungen und somit zu Fehlfunktionen bis hin zu einem Ausfall des Endprodukts führen können. Daher ist es wichtig, die Ursachen von Lötfehlern zu kennen.

Tombstones bzw. Grabsteine entstehen, sobald die eine Lötstelle zweipoliger Bauteile (z. B. Kondensatoren oder Widerstände) vor der anderen schmilzt. Ist dies der Fall, so stellen die angreifenden Benetzungskräfte und die Oberflächenspannung des flüssigen Lotes das Bauteil einseitig auf (vgl. Bell et al. 2019: 94).

Voraussetzung für das Aufrichten ist, dass sich ein genügend großes Kräfteungleichgewicht zwischen der Gewichtskraft des Bauelements und den wirkenden Benetzungskräften sowie der Oberflächenspannung eingestellt hat (Bell et al. 2019: 95). Somit liegt die Vermutung nahe, dass bei einer Lotpaste mit einer geringeren Oberflächenspannung die Gewichtskraft des Bauteils ausreicht, um dieses in seiner Position zu

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halten, und infolgedessen das Auftreten von Tombstones reduziert werden kann. Dagegen stehen jedoch bleifreie Lote mit einer höheren Oberflächenspannung und geringeren Tombstoneraten (vgl. Bell et al. 2019: 95). Stattdessen sprechen die Ergebnisse mehrerer Untersuchungen (vgl. hierzu auch Nowottnick & Trodler 2010: 153ff.) für einen Zusammenhang zwischen zunehmender Benetzungszeit und abnehmenden Tombstoneraten (vgl. Bell et al. 2019: 96-99).

Um dem asynchronen Schmelzen von Lötstellen und somit dem Entstehen von Tombstones entgegenzuwirken, können größere Mengenunterschiede zwischen den Pasten beider Anschlusspads verhindert werden, da das kleinere immer vor dem größeren Lotdepot aufschmilzt (vgl. Bell et al. 2019: 100f.).Ebenso kann die Transportgeschwindigkeit dem TombstoneEffekt entgegenwirken. So steigt mit einer zunehmenden Geschwindigkeit das Risiko, dass das Lötgut nicht gleichmäßig durchwärmt wird und eine Lötstelle früher aufschmilzt als die andere (vgl. Bell et al. 2019: 101f.). Auch das Lötprofil beeinflusst die TombstoneBildung: In Abhängigkeit von der Lotpastenformulierung, dem Leiterplattendesign sowie Druck- und Bestücktoleranzen können die Tombstones sowohl beim linearen als auch beim sattelförmigen Profil vorkommen.

Füge- und Verbindungstechnik

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4. Direktverschraubung als Schlüssel zu Wirtschaftlichkeit Hochbelastbare Verbindungstechnologien sind in anspruchsvollen industriellen Anwendungsbereichen essenziell. Hierbei setzt sich die Direktverschraubung zunehmend durch, insbesondere bei Kunststoff-Anwendungen. Im Gegensatz zu klassischen metrischen Verschraubungen kommt das Prinzip der Direktverschraubung ohne zusätzliche Bearbeitungsschritte wie Bohren oder Gewindeschneiden aus. Der Einsatz selbstfurchender Schrauben reduziert Prozesskomplexität und Fertigungszeit erheblich. Durch den Wegfall dieser Arbeitsschritte ergibt sich ein signifikantes Einsparpotenzial – sowohl in der Produktion als auch entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Darüber hinaus tragen reduzierte Teilevielfalt, vereinfachte Logistik und geringere Montagefehler zu einer stabileren und wirtschaftlicheren Fertigung bei.Mit der

EVO PT Schraube hebt Ejot die Kunststoff-Direktverschraubung auf ein neues Niveau. Moderne technische Kunststoffe erschließen aufgrund ihrer hohen Belastbarkeit zunehmend anspruchsvolle Anwendungen, insbesondere in der Automobilindustrie, in der Bauteile hohen Temperaturen und mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind.

Mit ihrer Gewindeformzone ermöglicht die EVO PT ein nahezu konstantes Eindrehmoment über die gesamte Einschraubtiefe. Dies eröffnet neue Möglichkeiten zur Standardisierung, beispielsweise durch eine Reduktion der Variantenvielfalt oder der Möglichkeit, einheitliche Anziehdrehmomente trotz unterschiedlicher Klemmteildicken umzusetzen. Das Resultat ist eine deutlich vereinfachte Montage sowie eine verbesserte Prozesssicherheit..

5. Kleine Ursache, große Wirkung: Dichtigkeit beim Kleinkartuschen-Dosieren sicherstellen Kleinkartuschen sind in der Klebstoffverarbeitung weit verbreitet – und oft unterschätzt. Doch wie wird sichergestellt, dass diese dicht sind? Delo hat die Lösung. Kleinkartuschen sind in der Klebstoffverarbeitung weit verbreitet – und oft unterschätzt. Der Fokus liegt meist auf dem Klebstoff selbst, dem Dosiergerät oder dem Aushärteprozess. Dabei entscheidet ein oft übersehenes Bauteil maßgeblich über die Prozesssicherheit: der Adapter zwischen Druckluftversorgung und Kartusche. Das unterschätzte Problem sind die Fertigungstoleranzen. Kleinkartuschen unterliegen herstellungsbedingt größeren Maßtoleranzen, als viele Anwender vermuten. Die Folge: Undichtigkeiten am Adapter, Druckluftverlust und im schlimmsten Fall auslaufender Klebstoff – mit direkten Auswirkungen auf Prozesssicherheit, Materialverbrauch und Sauberkeit am Arbeitsplatz. Delo hat einen Adapter

entwickelt, der ausgleicht. Der pneumatische Kleinkartuschenadapter Delo-Xpress C30 wurde gezielt entwickelt, um genau dieses Problem zu lösen. Sein Abdichtmechanismus gleicht Kartuschentoleranzen zuverlässig aus und minimiert Druckluft-Leckagen – unabhängig vom Kartuschenanbieter. Der Adapter ist kompatibel mit 30-cc-, 55-cc- und 70-cc-Kartuschen aller gängigen Hersteller.

Hinzu kommen praktische Vorteile für den Fertigungsalltag: Mit nur 22 g Gewicht und den Abmessungen 54 × 28 × 27 mm ist der C30 ausgesprochen kompakt. Er lässt sich schnell installieren, einfach bedienen und hält einem Betriebsdruck von bis zu 7 bar stand. Das Gehäuse aus glasfaserverstärktem Kunststoff sorgt für Robustheit auch im Dauereinsatz.

Ein kleines Teil – mit spürbarem Effekt auf Prozesssicherheit und Sauberkeit in der Fertigung.

1 Moderne Lösungen von Jung Hebe- und Transporttechnik GmbH ermöglichen das sichere Bewegen und Positionieren tonnenschwerer Lasten, auch auf engem Raum.

Bild: Römheld GmbH

Konstruktionsbauteile

Bild: Jung Hebe- und Transporttechnik GmbH

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2 Der robuste Schwenkspanner mit Ultraschall-Positionskontrolle ist eine von zwei selbst konfigurierbaren Elementen, die erstmals auf der AMB vorgestellt werden.

Klein, stark, vielseitig: Helfer für alle Fälle Vom sicheren Bewegen und Positionieren tonnenschwerer Lasten, über Rollbandabdeckungen mit Textil- oder Stahlband für den platzsparenden Maschinenschutz, bis zum sicheren Kraftfluss selbst unter hoher Biegelast – dabei spielen Konstruktionsbauteile die entscheidende Rolle.

1. Transportfähigkeit beginnt in der Konstruktion Wer eine Maschine konstruiert, denkt zunächst an ihre Funktion. Im Betrieb müssen Anlagen jedoch häufig gewartet, erweitert oder an einen anderen Standort versetzt werden. Gerade in bestehenden Werken können enge Platzverhältnisse, Säulen oder benachbarte Maschinen solche Maßnahmen deutlich erschweren.

Deshalb sollte die spätere Transportfähigkeit bereits in der Konstruktion mitgedacht werden.Tipp: Deshalb sollte bereits in der Konstruktionsphase die spätere Beweglichkeit der Maschine berücksichtigt werden.

Zugängliche Hebe- und Aufnahmepunkte, ausreichend Freiraum für Hebe- und Transporttechnik sowie eine servicefreundliche Bauweise erleichtern spätere Um-

bauten, Wartungsarbeiten und Maschinenverlagerungen. Davon profitieren Betreiber über den gesamten Lebenszyklus der Anlage: Maschinen lassen sich schneller versetzen, Wartungsarbeiten effizienter durchführen und Produktionslayouts flexibel an neue Anforderungen anpassen. Das reduziert Stillstandszeiten, senkt Kosten und verbessert die Wirtschaftlichkeit der gesamten Anlage.Doch selbst unter schwierigen Rahmenbedingungen müssen Transport- und Positionieraufgaben heute kein Hindernis mehr sein. Moderne Lösungen von Jung Hebe- und Transporttechnik GmbH ermöglichen das sichere Bewegen und Positionieren tonnenschwerer Lasten, auch auf engem Raum.

2. Tausende verschiedene Spannelemente selbst konfigurieren Mit einem neuen Schwenkspanner und einem Einschraub-Abstützelement erweitert die Römheld GmbH Friedrichshütte ihr Angebot selbst konfigurierbarer Spann- und Abstützkomponenten. Der robuste

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Schwenkspanner lässt sich optional mit einer besonders präzisen Ultraschall-Positionskontrolle ausstatten. Beide Produkte sind standardmäßig innerhalb einer Woche ab Lager Laubach lieferbar.Konstrukteu-

Konstruktionsbauteile

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Bild: ACE

Auch die Kleinstoßdämpfer der PMCNFamilie mit ihren markanten Schutzkappen aus TPUKunststoff werden im Werk Aichwald gefertigt – auf Wunsch in Edelstahlausführung und mit identischen Kennzahlen wie ihre Geschwister der Familie MC150 bis MC600.

re stellen Ihr individuelles Spannelement auf der Unternehmenswebsite mit Hilfe des CPQ-Systems (Configure Price Quote) von Römheld zusammen. Über einen Bestellnummern-Schlüssel aus definierten Bauformen, Baugrößen, Schwenkwinkeln, Spannhüben und Abfrageoptionen können dort mehr als 100.000 Produktvarianten erstellt werden. Die Artikel lassen sich weltweit gestalten und bestellen.Während der Konfiguration werden von dem individuellen Artikel ein Produktdatenblatt und ein CAD-Modell erstellt.

Der Konstrukteur kann anschließend alle Daten im benötigten Ausgabeformat herunterladen und die Preise für die gewünschten Stückzahlen abfragen.Ist das Element in der gewünschten Variante vollständig konfiguriert, fließen diese Informationen nach dem Bestelleingang in die Produktion der Römheld GmbH Friedrichshütte in Laubach. Dort werden alle Einzelteile auf Lager vorgehalten, so dass der Artikel in der gewünschten Ausführung und Anzahl umgehend montiert und ausgeliefert werden kann.

Seit 2026 produziert die ACE Stoßdämpfer GmbH als eine der Expertenmarken der Stabilus Gruppe ihre Kleinstoßdämpfer-Produktfamilie in Deutschland. In Aichwald bei Stuttgart wurde eigens im Werk des Schwesterunternehmens Hahn Gasfedern GmbH eine Fertigungslinie für die Kleinstoßdämpferproduktion der Typen MC150 bis MC 600 eingerichtet. Diese bieten eine Energieaufnahme von 20 Nm/Hub bis 136 Nm/Hub bei einem Hub von 12 mm bis 25 mm und passen dank ihrer Kompaktheit sowohl perfekt in neue Konstruktionen als auch per einfacher Nachrüstung in bestehende. Entsprechend werden sie vornehmlich im Maschinen- und Anlagenbau sowie in Edelstahlausführungen im maritimen Bereich, in Reinräumen und in der Lebensmitteltechnik genutzt und sind in den Größen M14, M20 und M25 weltweit nachgefragt.

4. Maschinenschutz für beengte Platzverhältnisse Faltenbälge sind ideal, um Produktionsmaschinen und Bedienpersonal während des Bearbeitungsprozesses zu schützen. Was aber tun, wenn Öffnungen abzudecken sind, die zugänglich bleiben müssen? Beispiele sind der Maschinenbereich, der nur zum Werkzeug- oder Werk-

Bild: Hema Maschinen- und Apparateschutz GmbH

3. Kleinstoßdämpfer Made in Germany

4 Rollbandabdeckungen mit Textil- oder Stahlband bieten einen Maschinenschutz, der platzsparend, schnell verfügbar und hochbelastbar ist.

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Konstruktionsbauteile

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Bild: Jakob Antriebstechnik

Die Kraftspannmutter lagert die Planetenräder durch stabile Klauen anstelle von Bolzen, wodurch Platz geschaffen und der Leistungsbereich erhöht werden konnte.

stückwechsel geöffnet wird, oder die automatisierte Produktionsanlage, bei der Teile ein- und ausgeschleust werden. Für diese Anwendungen bietet Hema Maschinen- und Apparateschutz Rollbandabdeckungen mit Textil- oder Stahlband. Sie bieten einen Maschinenschutz, der platzsparend, schnell verfügbar und hochbelastbar ist. Vor allem in Werkzeug- und CNC-Maschinen sowie in Bearbeitungszentren schützen sie Linearführungen, Achsen und Komponenten vor Spänen und Kühlschmierstoffen. Damit verlängern sie ihre Lebens-

dauer deutlich. Rollbandabdeckungen erhöhen darüber hinaus die Arbeitssicherheit, indem sie unbeabsichtigtes Eingreifen verhindern und das Verletzungsrisiko verringern. Hema fertigt Rollbandabdeckungen mit Bandbreiten von 150 bis 1.500 mm und Auszügen von 300 bis 5.000 mm im Standard sowie in individuellen Sondergrößen. Dank unterschiedlicher Befestigungsmöglichkeiten über Montagewinkel oder Lochbohrungen lassen sich die Rollosysteme variabel in die Produktionsumgebung integrieren.

5. Kraftspannmuttern zum wirtschaftlichen Spannen Kraftspannmuttern werden in allen Bereichen des Maschinenbaus eingesetzt, in denen große Spannkräfte benötigt werden. Beispielsweise das wirtschaftliche Spannen von Pressen- und Stanzwerkzeugen oder zur Werkstückklemmung bei der spanenden Bearbeitung. Aber auch im Stahl- und Vorrichtungsbau sind universelle Einsatzbereiche vorhanden. Mit der Kraftspannmutter MCA von Jakob Antriebstechnik steht dem Anwender ein lange bewährtes, weit verbreitetes und wirtschaftliches Spannelement zur Verfügung. Ohne zusätzlichen Installationsaufwand kann diese Spanntechnologie höchste Spannkräfte und maximale Betriebssicherheit gewährleisten – und ist dabei ganz einfach manuell bedienbar. Hierfür wird lediglich ein Schraubenschlüssel SW 17 benötigt. Empfohlen wird dennoch einen Drehmomentschlüssel zu nutzen, um

exakte, reproduzierbare Spannkräfte zu gewährleisten. Das besondere Innenleben, eine integrierte Planetengetriebemechanik, vervielfacht das manuelle Anzugsmoment. Ihre Langlebigkeit haben die Kraftspannmuttern auf einem eigens konzipierten Prüfstand bewiesen. Sie wurden einer Dauerbelastung von 10.000 Lastwechseln unterzogen und konnten alle Erwartungen bestätigen. Die Kraftspannmutter lagert die Planetenräder durch stabile Klauen anstelle von Bolzen, wodurch Platz geschaffen und der Leistungsbereich erhöht werden konnte. Die Werkstoffausführung aus Vergütungsstahl sowie die vor Korrosion schützende Oberflächenbeschichtung garantieren eine lange Lebensdauer der Spannelemente. Die mechanische Spannmutter MCA ist unter normalen Betriebsbedingungen wartungsfrei und in Sonderausführung bis 400°C einsetzbar.

6. Modifizierter Simmerring reduziert Aufwand und Bauraum Verunreinigungen fern. Unter anspruchsvollen Betriebsbedingungen reicht die Standardausführung aber nicht immer aus. Hier schaffen gezielte Modifizierungen an Katalog-Simmerringen Abhilfe. Ein Bei-

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spiel ist die Kombination eines Standard Simmerring Radial-Wellendichtrings mit einer Vliesscheibe. Das Vliesmaterial hält sowohl trockenen Staub als auch feuchten Schmutz zurück. Durch seine offenporige

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Bild: Freudenberg Sealing Technologies

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Für anspruchsvolle Betriebsbedingungen: die Kombination eines Standard Simmerring Radial-Wellendichtrings mit einer Vliesscheibe. Das Vliesmaterial hält sowohl trockenen Staub als auch feuchten Schmutz zurück.

Struktur wird zugleich verhindert, dass die Vliesscheibe an der Welle angesaugt wird. Hinzu kommt eine geringe Reibung zur Welle. Aus dem vorhandenen Spektrum an Vliesmaterialien wird das jeweils passende für die Anwendung gewählt. Ein praktischer Vorteil liegt im Bauraum: Die Einbauhöhe wird durch die Vliesscheibe nur geringfügig beeinflusst. So lassen sich kleinere Höhen erreichen als bei Sonderdesigns oder in Verbindung mit zusätzlichen Dichtelementen.

Das Ergebnis ist ein zusätzlicher, verschleißbeständiger und reibungsarmer Schmutzschutz, der wenig Platz beansprucht. Grundlage bleibt das umfangreiche Simmerring-Katalogprogramm, das sich durch gezielte Modifikationen wie zum Beispiel Potentialausgleichselemente oder reduzierte Federkräfte an spezifische Betriebsbedingungen anpassen lässt.

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Konstruktionsbauteile

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Bild: Ringspann

Aktuell bietet Ringspann die KonusSpannelemente RLK in sieben Basisversionen an, die serienmäßig jeweils in bis zu 30 Größen vorliegen. Konstrukteure haben damit die Wahl zwischen Spannsätzen für übertragbare Drehmomente (Axialkräfte) von bis zu 1.727.560 Nm und Biegemomente von bis zu 1.122.900 Nm (Mb max).

7. Sicherer Kraftfluss selbst unter hoher Biegelast Der Einsatz in den angetriebenen und umlenkenden Bandtrommeln der Förderanlagen, mit denen in Bergwerken, beim Abbau von Rohstoffen und in der Montanindustrie grobes und abrasives Schüttgut bewegt wird, gehört zweifellos zu den anspruchvollsten Anwendungen für Welle-Nabe-Spannsätze. Anders als in vielen Standardapplikationen der industriellen Antriebstechnik müssen sie hier nicht nur Drehmomente aufnehmen, sondern auch hohe Biegemomente.

Denn in den Schwerlast-Förderanlagen entstehen im

laufenden Betrieb ständig Belastungssituationen, bei denen sich die rotierenden Bandtrommeln erheblich durchbiegen – und zwar keineswegs immer gleichmäßig, sondern lastabhängig in unterschiedlichem Maße. Die zwischen der Welle der Bandtrommel und ihren stirnseitigen Böden montierten Spannsätze müssen dieses Wechselspiel zuverlässig und dauerhaft mitmachen können und dabei immer auch den verlustfreien Kraftfluss im Antriebstrang sicherstellen. Um den Konstrukteuren der Antriebstechnik eine hochwertige Lösung für diese komplexe Aufgabe in die Hand zu geben, hat Ringspann speziell die KonusSpannelemente der Baureihe RLK entwickelt. Die Spannelemente für Anwendungen mit Biegemomenten sind in sieben wartungsfreien Basisversionen erhältlich, die serienmäßig jeweils in bis zu 30 Größen vorliegen. Alle Ausführungen sind mit hoher Genauigkeit selbst-zentrierend, eignen sich auch für den Einsatz in reversierenden Antriebssystemen und werden einbaufertig ausgeliefert. Insgesamt haben die Konstrukteure die Wahl zwischen Konus-Spannsätzen für übertragbare Drehmomente von bis zu 1.727.560 Nm und Biegemomente von bis zu 1.122.900 Nm (Mb max).

8 Beim Andocken rastet der federgelagerte Edelstahlbolzen der Schnellkopplung 8 automatisch ein – werkzeuglos und ohne Zusatzaufwand.

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Bild: Item

8. Präzise koppeln – ohne Sonderkonstruktion Mobile Einheiten müssen in der Produktion oft exakt an definierten Punkten positioniert werden – etwa zur Materialbereitstellung oder Übergabe. Klassische Lösungen setzen auf individuelle Gestelle oder Führungen, die aufwendig sind und wenig Flexibilität bieten.Die Schnellkopplung 8 von Item löst das mit

1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

Bild: KBK Antriebstechnik GmbH

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Die Sicherheitskupplung TKK verfügt über eine starre Wellenkupplung sowie Klemmnaben und kann auch freischwebend installiert werden.

zwei Standardkomponenten aus dem MB 8 Systembaukasten: Freigabeeinheit und Aufnahme. Beim Andocken rastet der federgelagerte Edelstahlbolzen automatisch ein – werkzeuglos und ohne Zusatzaufwand.

Die mechanische Kopplung fixiert die mobile Einheit zuverlässig und sorgt für reproduzierbare Positionierung. Gelöst wird per Handhebel oder optional über Bowdenzug. So lassen sich auch beengte Einbausituationen einfach realisieren.

9. Mit Sicherheit gut verbunden Für den Überlastschutz in Rührern oder Mischern waren bisher aufwändige Eigenkonstruktionen nötig.

Dank der neuen Sicherheitskupplung TKK von KBK Antriebstechnik können sich Konstrukteure diesen Aufwand jetzt sparen. Im Frühjahr stellte KBK zudem noch zwei weitere neue Serien von Überlastkupplungen vor.

Sie eignen sich für eine Vielzahl von Anwendungen. Die Sicherheitskupplung TKK verfügt über eine starre Wellenkupplung sowie Klemmnaben und kann auch freischwebend installiert werden. KBK fertigt die TKK mit Drehmomenten von 3 Nm bis 500 Nm, Bohrungsdurchmessern von 5 mm bis 56 mm und Außendurchmessern von 49 mm bis 129 mm. Speziell für hygienekritische Anwendungen im Bereich Food und Pharma wurde die Sicherheitskupplung mit Federstegkupplung/ Schlitzkupplung KBK/FSKK entwickelt. Die KBK/FSKK ist mit beidseitigen Klemmnaben ausgestattet und prädestiniert für den Einsatz in Anwendungen, in denen eine gewisse Steifigkeit der Kupplung gefordert wird.

KBK liefert die Kupplung mit Drehmomenten von 0,2 Nm bis 200 Nm sowie Bohrungsdurchmessern von 3 mm bis 42 mm. Die Kupplung kann hohen Versatz ausgleichen. Sie ist präziser als Klauen- bzw. Elastomerkupplungen und robuster als Metallbalgkupplungen.

Sehr lagerschonend ist die Sicherheitskupplung mit Gelenkkupplung KBK/GKK. Die Kupplung kompensiert sehr hohen Wellenversatz und weist dabei nur sehr niedrige Rückstellkräfte auf.

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1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

Konstruktionsbauteile

10. Elektronische Zutrittskontrolle ohne permanente Stromversorgung sen sich außerdem zeitlich begrenzte Offline-Berechtigungen einrichten. So bleibt der Zugang planbar, auch wenn am Einsatzort keine durchgängige OnlineVerbindung besteht. Ein zentrales Merkmal des Schwenkgriffs ist sein Energiekonzept. Die für die elektronische Entriegelung benötigte Energie wird erst unmittelbar vor dem Öffnungsvorgang induktiv übertragen und in einem integrierten Energiespeicher bereitgestellt.

Dadurch kommt der Verschluss ohne permanente Stromversorgung und ohne zusätzliche Stromverkabelung am Gehäuse aus. Auch der regelmäßige Batteriewechsel entfällt.

10 Bild: Emka

Emka bietet mit dem Outdoor-Schwenkgriff der Baureihe 1317 eine elektronische Verschlusslösung für Gehäuse im Außenbereich lässt sich per „Smart Access Key“-App öffnen, dokumentiert Griff- und Türzustände und benötigt keine permanente Stromversorgung. Betreiber von Outdoor-Gehäusen benötigen zunehmend kontrollierte und dokumentierte Zugänge, beispielsweise an passiven Netzkomponenten, Verteilergehäusen, Schaltschränken oder technischen Einrichtungen in Telekommunikations-, Energie- und Verkehrsinfrastrukturen. Diese Standorte sind häufig dezentral verteilt und nicht dauerhaft mit Strom versorgt, müssen aber für autorisierte Serviceeinsätze zugänglich bleiben. Der Schwenkgriff der Baureihe 1317 verbindet die mobile Zutrittssteuerung mit einer autarken Energieversorgung. Er wird über die App „Smart Access Key“ geöffnet. Dabei übernimmt das Smartphone die Funktion eines digitalen Schlüssels.

Die entsprechenden Berechtigungen werden über die Emka Smart Access-Technologie zentral vergeben und verwaltet. Betreiber können festlegen, ob Zugriffe dauerhaft, zeitlich begrenzt oder einmalig möglich sind. Für Serviceeinsätze an Standorten ohne stabile Netzabdeckung las-

Per App „Smart Access Key“ wird der Outdoor-Schwenkgriff von Emka über Bluetooth geöffnet und für energieautarke Gehäuse im Außenbereich eingesetzt.

11. Modulare Befestigungslösungen für Maschinen- und Anlagenbau

Bild: Norelem

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Norelem hat sein Sortiment um hochwertige C-ProfilMontageschienen mit umfangreichem Zubehör erweitert. Die Montageschienen sind in den Systemen 28 (28 x 15 und 28 x 28 mm) sowie 41 (41 x 22 und 41 x 41 mm) erhältlich. Ihre stabile C-Profil-Bauweise sorgt für hohe Biege- und Torsionsfestigkeit und nimmt Zug- und Querkräfte senkrecht zur Schienenachse sicher auf. Das System 41 verfügt zusätzlich über eine ausgeprägte Verzahnung. Gewindeplatten und Hammerkopfschrauben mit Verzahnung finden darin sicheren Halt – auch bei hohen Querlasten. Dank der zahlreichen Langlöcher in den Montageschienen können zum Beispiel Profilfüße, Hammerkopfschrauben, Gewindeplatten, Schienenverbinder, Konsolen und Trägerklemmen schnell und einfach befestigt werden. Mit passendem Zubehör entstehen universelle Installationslösungen. Bei Bedarf können die Schienen individuell gekürzt werden. Die Montageschienen sind in Standardlängen von 1.000, 2.000 und 3.000 mm verfügbar, Sonderlängen liefert Norelem auf Anfrage. Gefertigt werden die Profile aus verzinktem Stahl, was sie robust und korrosionsbeständig macht – wichtig für raue Industrieumgebungen. Typische Einsatzbereiche reichen vom Aufbau von Maschi-

Konstruktionsbauteile

1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

Bild: HWR Spanntechnik GmbH

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Kipp erweitert sein Portfolio im Bereich Spanntechnik um Solid-Bolt-Produkte und setzt damit auf ein mechanisches Nullpunkt-Spannsystem mit neuem Ansatz.

nen- und Anlagengestellen über die Befestigung von Motoren, Sensorik, Messsystemen und Aktoren bis hin zur Leitungs- und Schlauchführung für Hydraulik, Pneumatik und elektrische Verbindungen. Darüber hinaus lassen sich die Montageschienen in der Elektrotechnik (Kabeltragsysteme, Kabelkanäle, Steigetrassen), in der Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Lüftungstechnik, in der Rohrleitungs- und Armaturenbefestigung einsetzen.

12. Schnelle Rüstprozesse mit flexiblen Aufbauhöhen Kipp hat die Solid-Bolt-Produkte in sein Spanntechnik-Portfolio integriert und setzt damit auf ein mechanisches Nullpunkt-Spannsystem mit neuem Ansatz.

Das Solid-Bolt-Konzept ermöglicht eine Adaption von Spannmitteln, Vorrichtungen und Werkstücken in Sekundenschnelle. Zum Einsatz kommen die Systeme überall dort, wo Spannmittel, Vorrichtungen oder Werkstücke häufig gewechselt werden müssen. Typische Anwendungsbereiche liegen im Werkzeug- und Formenbau, in der Zerspanung sowie in automatisierten Fertigungszellen. Auch bei der Nachrüstung bestehender Maschinen bewährt sich der innovative Ansatz der Solid-Bolt-Serie. Statt flächendeckender Integration von Nullpunktplatten werden Maschinentische punktuell mit Nullpunktbolzen ausgestattet.

Das heißt, die eigentliche Nullpunkttechnik wird nur dort ergänzt, wo sie benötigt wird und das Zusammenspiel von Aufnahme und Bolzen praktisch umgekehrt.

Die Mechanik wandert in die 5-Achs-Erhöhungen, während die Maschinen- oder Grundplatten vergleichsweise einfach ausgeführt bleiben. Das reduziert den konstruktiven Aufwand, spart Kosten und verringert die Aufbauhöhe. Gleichzeitig ist das System mit allen Befestigungsrastern und Maschinen kompatibel.

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1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

Antriebstechnik

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Die Beveloidverzahnung eignet sich besonders, wenn minimales Flankenspiel und hohe Steifigkeit benötigt werden.

Bild: WEG Germany

Bild: SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf

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Die neuen Motoren von WEG brauchen rund ein Drittel weniger Bauraum.

Experten-Tipps, die Antriebssysteme besser machen Wir haben Experten für Antriebstechnik nach F&E-Tipps gefragt: Erfahren Sie, welchen Einfluss die Spielfreiheit in Getrieben auf die Leistung des Antriebs hat, welcher häufige Fehler in der Konstruktionsphase Zeit- und Kostendruck verursacht, mit welchem einfachen Mittel sich die Sicherheit in der Robotik erhöhen lässt, wie man die Einlaufphase bei Prüfständen verkürzt und mehr.

1. Spielfreiheit in Getrieben: Positioniergenauigkeit, Präzision und Regelbarkeit des Antriebs verbessern Steigende Anforderungen an Präzision, Dynamik und Wiederholgenauigkeit stellen Konstrukteure zunehmend vor die Herausforderung, das Spiel in Getrieben gezielt zu minimieren. Besonders in der Robotik, Automatisierung, Medizintechnik oder Luftund Raumfahrt entscheidet das Flankenspiel häufig über die Leistungsfähigkeit des gesamten Antriebssystems. Bereits in der Konzeptphase lohnt es sich deshalb, das Thema Spielfreiheit als eigenständigen Entwicklungsparameter zu betrachten. Denn ein reduziertes Spiel verbessert nicht nur die Positioniergenauigkeit, sondern erhöht auch die Regelbarkeit des Systems und sorgt für eine präzisere Kraftübertragung. Gleichzeitig können Schwingungen reduziert und die Dynamik des Gesamtsystems verbessert werden. Dabei gilt: Spielfreiheit ist nicht allein eine Frage

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der Fertigungsgenauigkeit. Einen wesentlichen Einfluss haben die Auswahl der Verzahnungstechnologie, die konstruktive Auslegung sowie die Abstimmung aller Komponenten im Getriebe. Deshalb empfiehlt sich eine ganzheitliche Betrachtung bereits zu Beginn der Entwicklung. Ein Beispiel hierfür ist die Beveloidverzahnung der SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH. Diese konische Stirnradverzahnung eignet sich besonders für Anwendungen mit hohen Anforderungen an minimales Flankenspiel und hohe Steifigkeit. Durch die entgegengesetzten Kegelwinkel von Rad und Ritzel kann der Zahnkontakt gezielt beeinflusst werden. Das sorgt für eine hohe Tragfähigkeit und eine präzise Spieleinstellung – ohne auf die Vorteile klassischer Stirnradverzahnungen verzichten zu müssen.

Antriebstechnik

1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

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Bild: Nexen

Sicherheitszertifiziert nach der internationalen Sicherheitsnorm Iso 13849-1: Servobremsen der Reihe Nexsafe von Nexen verfügen über ausfallsichere mechanische Verbindungen zu Servomotor und Getriebe und können mit bis zu drei Sensoren ausgestattet werden.

2. Motoren: Mehr Drehmoment aus weniger Bauraum Der Axialflussmotor W80 AX-Gen eröffnet OEMs neue Möglichkeiten zur Umsetzung kompakter Maschinenkonzepte: Da der Hersteller WEG den Bauraum des neuen Motors im Vergleich zu anderen Modellen um rund ein Drittel reduziert hat, ermöglicht die neue Motorenbaureihe eine deutliche Verkleinerung von Maschinen und Anlagen. Gleichzeitig lassen sich durch das Downsizing der Antriebstechnik die Logistikkosten senken und CO2-Emissionen entlang der gesamten Produktionskette verringern. Die Motoren sind in den fünf Baugrößen von IEC 160 bis 250, mit Leistungen zwischen 5,5 und 200Kilowatt und Drehzahlen von 1.500 min-1 bis 3.700 bzw. 7.500 min-1 (je nach Baugröße) erhältlich.

Da beim Axialflussmotor der elektromagnetische Fluss parallel zur Drehachse des Motors verläuft, ist eine deutlich kompaktere Bauweise möglich. So misst

der W80 AX-Gen in der größten Baugröße nur circa 300 Millimeter in der Länge (inklusive Abtriebswelle), die maximale Breite beträgt rund 540 Millimeter. In dieser Ausführung liefert der Motor ein Drehmoment von bis zu 637 Newtonmeter. Selbst die kleinste Motorenvariante mit einer Gesamtlänge von gut 170 Millimetern bietet noch ein Drehmoment von 33 Newtonmeter.

Gleichzeitig ist der Materialeinsatz geringer als bei vergleichbaren Radialmotoren. Zur Nachhaltigkeit trägt auch der Wirkungsgrad der Baureihe bei: Er beträgt je nach Baugröße und Leistung bis zu 97 Prozent; die Axialflussmotoren entsprechen damit der Effizienzklasse IE5. Alle Modelle der Familie sind für einen konstanten Drehmomentbereich von 1.000:1 und einen konstanten Leistungsbereich bis zum 1,3-fachen der Nenndrehzahl ausgelegt.

3. Sicherheit und Sicherheitskomponenten zu Beginn der Konstruktionsphase priorisieren Ein häufiger Fehler in der Konstruktionsphase besteht darin, unzureichende Sicherheitsmaßnahmen zu implementieren oder diese erst zu spät in die Konstruktionsphase einzubeziehen. „Oft kommen Konstrukteure zu mir, weil sie nach einer schnellen und einfach umzusetzenden Lösung suchen“, berichtet Maarten Haulet, Vertriebs- und Anwendungsingenieur bei Nexen Europe. „Dies geschieht nach einem Gespräch mit ihrem Kunden, bei dem sie gefragt wurden, ob in ihrem Entwurf ausreichende Sicherheitsmaßnahmen berücksichtigt wurden. Dies kann leicht übersehen oder unterschätzt werden, und nun stehen sie unter Zeit- und Kostendruck, eine Lösung zu finden.“ In den späteren Phasen der Konstruktion ist die Implementierung von Sicherheitskomponenten komplizierter, da der Spielraum für Änderungen am Entwurf deutlich eingeschränkt ist. Da bereits viele Kompo-

nenten validiert sind, ist der Bedarf an einer zertifizierten Sicherheitslösung entscheidend.

Die Lösung für dieses Problem ist, Sicherheit und Sicherheitskomponenten zu Beginn der Konstruktionsphase zu priorisieren. „Änderungen in letzter Minute sind immer heikel und können zu Verzögerungen führen, da eine Neukonstruktion erforderlich ist und neue Komponenten sowie neue Lieferanten gefunden werden müssen“, sagt Haulet. „Nicht alle Konstrukteure sind mit umfassenden Risikoanalysen vertraut, was zu einer verspäteten Inbetriebnahme der Maschinen führen kann. Komponenten, die nicht über das erforderliche Sicherheitsniveau verfügen, müssen für diese spezifischen Situationen bewertet und eingestuft werden. Diese Einstufungen werden von spezialisierten Unternehmen vorgenommen und verursachen zusätzliche, unvorhergesehene Kosten.“

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1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

Antriebstechnik

W Bild: R+

4 Bild : Ma xon

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nte seleme Antrieb

Verfügen Aktuatoren über integrierte Sicherheitsfunktionen, beispielsweise Drehmomentabschaltung, reduziert dies die Risiken im Umgang mit dem Roboter.

Die für funktionale Sicherheit zertifizierten Servomotorbremsen, Wellenbremsen und Schienenbremsen von Nexen bieten Maschinenbauern eine verifizierte Lösung für Konstruktionen, die sicherheitszertifizierte Komponenten erfordern. Mit der Iso-13849-1Zertifizierung für funktionale Sicherheit von Intertek können Nexsafe-Bremsen an Maschinen zum Halten, für Not-Aus oder zum Positionieren verwendet wer-

Bei Sicherheitskupplungen, die in Prüfständen verwendet werden, kommt es auf die Werkstoffauswahl an.

den. „Sicherheit sollte für jedes Unternehmen oberste Priorität haben und bei der Konstruktion neuer Maschinen berücksichtigt werden“, sagt Haulet. „Viele Unternehmen versichern ihren Kunden, dass ihre Produkte ‚sicher‘ sind, verfügen jedoch über keine Einstufung für die höheren Sicherheitsstufen, was schwerwiegende Folgen für den Endnutzer haben könnte.“

4. Aktuatoren als Schlüssel zur sicheren, autonomen Robotik Autonome, mobile Roboter eröffnen vielfältige Einsatzmöglichkeiten, stellen Konstrukteure jedoch vor neue sicherheitstechnische Herausforderungen, insbesondere in unstrukturierten Umgebungen. Anders als in klassischen Industrieanwendungen fehlen hier klar definierte Abläufe und Regeln. Umso wichtiger ist es, sicherheitsrelevante Funktionen direkt in die Antriebstechnik zu integrieren.

Aktuatoren spielen dabei eine zentrale Rolle: Sie bestimmen, wie Kräfte entstehen und auf die Umgebung wirken. Ihre Auslegung entscheidet maßgeblich darüber, ob ein Roboter kontrolliert und sicher agiert oder potenzielle Risiken für Menschen und Infrastruktur entstehen. Konstrukteurinnen und Konstrukteure sollten daher gezielt auf Aktuatoren mit integrierten Sicherheitsfunktionen setzen. Dazu zählen beispielsweise sichere Drehmomentabschaltung, präzise Geschwindigkeitsbegrenzung, definierte Bremsmechanismen sowie überwachte Positions- und Kraftregelung.

Gerade bei mobilen Systemen – etwa Humanoiden oder beintragenden Robotern – sind kompakte, leichte und hochintegrierte Lösungen erforderlich. Klassische Redundanzen lassen sich hier oft aus Platz-, Gewichts- oder Kostengründen nicht realisieren. Stattdessen empfiehlt es sich, Sicherheit direkt auf Komponentenebene zu verankern. Moderne Antriebs-

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lösungen, wie sie unter anderem von Maxon, einem in der Schweiz ansässigen Spezialisten von präzisen Kleinmotoren beziehungsweise Antriebssystemen, angeboten werden, zeigen, wie sich Funktionalität und integrierte Sicherheitsmechanismen effizient kombinieren lassen.

Für eine robuste Gesamtlösung ist jedoch die enge Verzahnung von Aktuatorik, Sensorik und Steuerung entscheidend. Aktuatoren dürfen nicht isoliert betrachtet werden, sondern müssen in ein ganzheitliches Sicherheitskonzept eingebunden sein. Insbesondere in unvorhersehbaren Umgebungen ist eine abgestimmte Systemarchitektur erforderlich, um Risiken frühzeitig zu erkennen und geeignete Reaktionen auszulösen.

Trotz aller Maßnahmen bleibt ein Restrisiko bestehen, etwa durch externe Einflüsse oder unerwartete Systemzustände. In der Konstruktion sollten Anwender daher nicht nur auf maximale technische Sicherheit achten, sondern auch auf kontrolliertes Fehlverhalten und definierte sichere Zustände im Fehlerfall.

Fazit: Wer autonome Robotersysteme entwickelt, sollte Aktuatoren als sicherheitskritische Schlüsselkomponente behandeln. Durch gezielte Auswahl, Integration und Absicherung der Antriebstechnik lassen sich Risiken deutlich reduzieren und gleichzeitig leistungsfähige, praxistaugliche Systeme realisieren.

Antriebstechnik

1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

5. Periodische Anregung: Die Herausforderung für Sicherheitskupplungen im Prüfstand In Prüfständen treffen hohe Drehschwingungsanregungen häufig auf hochsteife Antriebskomponenten.

Insbesondere Kolbenpumpen oder hochdynamische Prüfzyklen erzeugen periodische Lastwechsel, die sich deutlich vom klassischen Maschinenbetrieb unterscheiden. Standard-Sicherheitskupplungen stoßen dabei zunehmend an ihre Grenzen.

Die Ursache sind Resonanzeffekte und periodische Lasten im Antriebsstrang. Sie erhöhen nicht nur die dynamische Beanspruchung, sondern verändern auch die Kontaktbedingungen innerhalb der Kupplung. Bei formschlüssigen Sicherheitskupplungen mit Kugel-Rastmechanismus führen hochfrequente Lastwechsel zu Mikrobewegungen an den Kontaktflächen.

Daraus entstehen Einlauf- und Setzvorgänge, welche die Kontaktgeometrie und wirksame Vorspannung des Tellerfederpakets verändern. Die Folge ist: Das Ausrückmoment driftet.

Diese Effekte treten häufig bereits bei neuen Kupplungen auf und stabilisieren sich erst nach einer längeren Einlaufphase. Für Prüfstände ist das kritisch, da reproduzierbare Ausrückmomente und ein definiertes Systemverhalten Voraussetzung für belastbare Messergebnisse sind.

Elastische Kupplungen sind zur Schwingungsdämpfung meist keine Alternative. Zwar reduzieren Elastomere die Schwingungsamplituden, gleichzeitig

sinken jedoch die Torsionssteifigkeit und Modellierbarkeit des Gesamtsystems. Für hochpräzise Messund Synchronisationsaufgaben ist dies in der Regel inakzeptabel.

Eine wirksame Alternative ist die gezielte Optimierung der Werkstoffauswahl innerhalb der Sicherheitskupplung. Durchgehärtete Werkstoffe in stark beanspruchten Kontaktbereichen, etwa an Anbauflansch und Schaltring, reduzieren Einlauf- und Setzeffekte deutlich. Da durchgehärteter Werkzeugstahl über den gesamten Querschnitt eine hohe Härte aufweist, bleiben Kontaktmechanik und Ausrückmoment auch unter dynamischer Schwingungsbelastung stabil und reproduzierbar.

Gleichzeitig sinkt der Verschleiß erheblich, wodurch sich die Lebensdauer – abhängig von der Anwendung – um den Faktor zwei bis zehn erhöhen lässt. Bei besonders anspruchsvollen Anwendungen kann eine FEM-Analyse helfen, kritische Spannungen und Verformungen frühzeitig zu identifizieren. Dies wird beispielsweise von R+W Antriebselemente GmbH angeboten. Für Konstrukteure bedeutet dies: Neben dem maximalen Drehmoment sollte insbesondere das Schwingungsverhalten des Antriebsstrangs in die Auslegung einfließen. Eine anwendungsgerechte Werkstoffauswahl trägt zur Funktionssicherheit, zu reproduzierbarem Ausrückverhalten und zur Lebensdauer der Sicherheitskupplung bei.

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Antriebstechnik

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Die Antriebs-Toolchains von Beckhoff vereinen Auslegung, Inbetriebnahme und Optimierung in einem Workflow.

Bild: SEW-Eurodrive

Bild: Beckhoff Automation

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Max Weyherter, Applikationsingenieur bei SEW-Eurodrive, empfiehlt, einen ruckbegrenzten Fahrzyklus bereits in der Projektierungsphase zu berücksichtigen.

6. Durchgängiges Antriebsengineering Dynamische Anwendungen erfordern kompromisslose Bahnpräzision. Gleichzeitig wächst die Anzahl der Achsen in modernen Maschinen – und mit ihr der Engineering-Aufwand. Um diese Komplexität beherrschbar zu machen, lohnt sich für Entwickler der Blick auf durchgängige Antriebs-Toolchains. Ein Beispiel dafür sind die kostenlosen Motion-Tools von Beckhoff, die den gesamten Prozess von der Auslegung über die Inbetriebnahme bis zur Optimierung in einem Workflow bündeln.

Die präzise Auslegung startet im TwinCAT Motion Designer. Da typische Mechaniken und Bewegungsprofile bereits hinterlegt sind, gelingt die Definition schnell und verlässlich. Das herstellerunabhängige Standalone-Tool stimmt Motor, Getriebe und Servoverstärker optimal aufeinander ab und generiert auf Knopfdruck 3D-Modelle, Stücklisten

und technische Reports. Für die nahtlose Inbetriebnahme sorgt anschließend der TwinCAT Drive Manager 2. Das Tool liest elektronische Motor-Typenschilder automatisch aus und erstellt die passenden Startup-Listen. In Kombination mit der Einkabeltechnologie (OCT) lassen sich Achsen so in unter zwei Minuten in Betrieb nehmen. Eine hochauflösende visuelle Diagnose liefert dabei das integrierte Scope-View.

Den Feinschliff – und damit eine enorme Zeitersparnis bei hoher Achsdichte – übernimmt dann TwinCAT Autotuning. Das Tool ermittelt automatisch alle relevanten Regelparameter, optimiert diese iterativ und stellt die Verläufe transparent im Bode-Plot dar. Da die Parameter direkt in den Servoverstärker geladen werden, schließt sich der Engineering-Kreislauf nahtlos.

7. Mit gezielter Ruckbegrenzung Schwingungen reduzieren .Maschinenbau-Anlagen mit langen Wellen, Kupplungen, Getrieben oder anderen Übertragungselementen haben oft eines gemeinsam: Sie reagieren extrem empfindlich auf schnelle Änderungen des Drehmoments. Besonders bei hochdynamischen Bewegungsabläufen entstehen Drehmomentstöße. Das mechanische System wird zu Schwingungen angeregt, was nicht nur den Verschleiß erhöht, sondern durch lange Nachschwingzeiten auch die Positionierung massiv verzögert. Eine wirksame konstruktive Maßnahme dagegen ist die sogenannte Ruckbegrenzung. Der Ruck (engl. jerk) beschreibt die zeitliche Änderung der Beschleunigung. Wird dieser Wert begrenzt, führt der Antrieb Beschleunigungsänderungen deutlich sanfter aus. Das Resultat: Drehmomentstöße werden minimiert, die mechanischen Kompo-

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nenten werden gleichmäßiger belastet und die Anregung von Eigenschwingungen im Antriebsstrang nimmt spürbar ab.

Der Praxis-Tipp von SEW-Eurodrive: Ein ruckbegrenzter Fahrzyklus sollte bereits in der frühen Projektierungsphase in modernen Softwaretools berücksichtigt werden. Das gilt ganz besonders für Antriebsstränge mit geringer Steifigkeit und großen Massen.

Abweichend von einer Projektierung mit rein linearen Rampen, ergeben sich durch den sanfteren Verlauf Änderungen bei Drehzahl, Drehmoment und Querkräften. Wird dies frühzeitig mit der passenden Antriebstechnik eingeplant, lassen sich geforderte Taktzeiten zuverlässig erreichen. Weil das System am Ende der Bewegung nicht nachschwingt, können Positioniervorgänge oft sogar schneller abgeschlossen werden.

Antriebstechnik

1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

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Die Vielfalt in der modernen Antriebstechnik ist enorm. Allein das Portfolio von Faulhaber ermöglicht durch die Kombination von Motoren, Getrieben, Steuerungen und Encodern mehr als 25 Millionen Standard-Varianten. Doch Konstrukteure wissen: Nicht jede spezifische Herausforderung lässt sich mit einer „Lösung von der Stange” bewältigen. Gerade in hochspezialisierten Anwendungen – etwa in der modernen Robotik oder Medizintechnik – sind maßgeschneiderte Antriebe gefragt. Die Entwicklung eines solchen Custom-Antriebs beginnt mit dem exakten Verständnis der Einsatzbedingungen. Ein klar definiertes Projektmanagement mit festen Meilensteinen ist hierbei essenziell. Der Schlüssel zum Erfolg liegt im interdisziplinären Inhouse-Engineering des Herstellers und der engen Abstimmung mit dem Kunden.

Der Prozess verläuft meist mehrstufig: Auf die erste Analyse und Konzeptphase folgt das Prototyping.

Durch die Erstellung von Mustern kann die Konstruktion Schritt für Schritt validiert und ausfallsicher gestaltet werden. Parallel werden wirtschaftliche und zeitliche Parameter kontinuierlich im Blick behalten. Ein großer Vorteil moderner Fertigungskonzepte: Solche maßgeschneiderten Lösungen lassen

Bild: Faulhaber

8. Antriebslösungen nach Maß

sich heute bei Bedarf sogar ab Losgröße 1 wirtschaftlich realisieren. Kundenspezifische Antriebslösungen fügen sich nicht nur mechanisch und elektrisch perfekt in die jeweilige Applikation ein, sie verbinden auch technisches Know-how mit aktuellen Markttrends, wissen die Antriebsexperten von Faulhaber.

Der bürstenlose Flachmotor BXI wurde nach Maß entwickelt, um neue Anforderungen moderner Robotikapplikationen zu erfüllen.

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Antriebstechnik

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Die Multilevel-Frequenzumrichter der SD4M-Serie erzielen durch die 3-Level-Topologie in Kombination mit hohen Schaltfrequenzen eine sehr gute Stromqualität.

Bild: Synapticon

Bild: Sieb & Meyer

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Mit Actilink-S bietet Synapticon einen Servomotor mit voll integriertem Antrieb.

9. Multilevel-Umrichter statt Sinusfilter Motorische und generatorische Hochgeschwindigkeitsanwendungen mit hohen Ausgangsleistungen fordern die Antriebstechnik stark heraus.

Ob in Strömungsmaschinen, bei der effizienten Drucklufterzeugung durch Turboverdichter oder in rotierenden Energiespeichern (Flywheels) und ORCSystemen: Überall hier wächst der Bedarf an Frequenzumrichtern, die hohe Drehfeldfrequenzen zuverlässig unterstützen. Konventionelle Umrichter-Technologien stoßen dabei oft an ihre Grenzen oder erfordern aufwendige Zusatzkomponenten. Einen smarten Ausweg für Konstrukteure bietet die Drei-Level-Technologie. Der in Lüneburg ansässige Hersteller Sieb & Meyer hat mit den Drive Controllern der SD4M-Serie eine Lösung entwickelt, die diese Multilevel-Topologie nutzt.

In Kombination mit hohen Schaltfrequenzen erzielen die Umrichter eine herausragende Stromqualität. Die Vorteile für das Gesamtsystem sind gravierend: ■ Motorverluste werden minimiert, ■ die Isolationsbeanspruchung sinkt und ■ die Störausstrahlung geht zurück.

Externe Sinusfilter oder die Multilevel-Frequenzumrichter sind für anspruchsvolle Leistungsklassen ausgelegt und in Varianten von 62 kW bis 490 kW (bzw. 100 A bis 800 A Nennstrom) erhältlich.

Standardmäßig wassergekühlt, sind auf Wunsch auch luftgekühlte Versionen verfügbar. Die Einbindung in übergeordnete Steuerungen gelingt zudem nahtlos über die integrierte MultiprotokollEchtzeit-Ethernet-Schnittstelle.

10. Antriebstechnik einfach integrieren Mit Actilink-S bietet Synapticon einen Servomotor mit voll integriertem Antrieb. Er löst ein typisches Problem im Maschinenbau: aufwendige Verkabelung auf begrenztem Bauraum. Klassische Servosysteme benötigen getrennte Leitungen für Leistung, Feedback beziehungsweise Feldbus und Safety. Das führt zu dicken Kabelbäumen, teuren Schleppketten und zusätzlichen Fehlerquellen bei der Verdrahtung. Actilink-S setzt auf Single Cable Technology: ein Kabel statt drei.

DC-Power, Feldbus und STO laufen über einen gemeinsamen Stecker und ein Kabel. Dadurch sinkt der Montageaufwand, Verdrahtungsfehler werden reduziert und es braucht keinen externen Schaltschrank. Mit Abmessungen ab 60 x 60 x 104 mm, Leistungsklassen von 200 W bis 1.000 W und bis zu 13 Nm Spitzendrehmoment deckt die Baureihe auch kompakte Maschinenlayouts ab. Actilink-S unterstützt Ethercat, Profinet IRT und Ethernet/IP.

11. So gelingt das Kabelkonzept Kabel und Leitungen sind ein zentraler Bestandteil mechatronischer Systeme, werden in der Konstruktion jedoch oft unterschätzt. Das späte Nachziehen des Kabelkonzepts kann schnell zum Showstopper werden. Wer Prinzipien aus der Entwicklung hochkomplexer Baugruppen – wie etwa zertifizierter Roboteraktuatoren – anwendet, ist auf der sicheren Seite, wissen die Experten von Sensodrive.

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Neben Basics wie Normen, Schirmung und Querschnitten sind es oft mechanische Details, die den Unterschied machen. Kabel haben häufig größere Biegeradien und eine geringere Torsionsbeständigkeit als erwartet. Wer hier nicht aufpasst, muss im schlimmsten Fall eine vermeintlich finale Konstruktion komplett überarbeiten.

Antriebstechnik

1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

Bild: Sensodrive

Kabel sind ein zentraler Bestandteil der Konstruktion. Wer sie frühzeitig einplant, spart später Zeit und Kosten.

Ein klassischer Fehler: Pauschale „Sicherheitspuffer” bei der Kabellänge. Ein paar Zentimeter extra führen schnell zu unschönen Schlaufen oder machen die Verlegung in kompakten Bauräumen schlicht unmöglich. Die Lösung liegt im modernen CAD-System. Hier lässt sich die Verlegung exakt modellieren. Um das Konzept abzusichern, empfiehlt sich ergänzend ein Test an 3D-gedruckten Prototypen. Auch die Montagefreundlichkeit sollte direkt im CAD mitgedacht werden:

11 ■ Sind Stecker verpolungssicher ge-

wählt?

■ Sind Durchführungen groß genug für

vorkonfektionierte Leitungen?

Noch cleverer ist es, Anweisungen zur Kabelverlegung direkt in Fräs- oder Spritzgussteile einzuarbeiten.

Zudem sollten Konstrukteure biegeschlaffe Kabel durch eingeplante Bohrungen für Kabelbinder oder Leerrohre bändigen. Wer all dies früh einplant, erntet später Anerkennung von der Fertigung bis zum Recycling.

12. Kugelgewindetriebe: Was die L10-Berechnung aussagt – und was nicht Wie zuverlässig ist meine Maschine und wann muss ich mit dem ersten Ausfall rechnen? Wer Antriebskomponenten auslegt, stößt früher oder später auf diese Frage. Beim Kugelgewindetrieb lässt sie sich nicht pauschal beantworten, denn die Lebensdauer ist keine feste Größe, sondern das Ergebnis mehrerer Einflussfaktoren.

Grundsätzlich unterscheidet man zwischen der theoretischen L10-Lebensdauer und der tatsächlichen Einsatzdauer.

Die L10-Lebensdauer gibt an, welche Laufleistung 90 Prozent einer Baureihe unter definierten Bedingungen erreicht, bevor erste Ermüdungserscheinungen auftreten, angegeben in Millionen Umdrehungen oder Betriebsstunden. Die tatsächliche Einsatzdauer kann davon erheblich abweichen, und zwar in beide Richtungen! Maßgeblich sind vor allem Belastung, Drehzahl, Schmierung und Umgebungsbedingungen. Überhöhte Kräfte beschleunigen den Verschleiß überproportional. Unzureichende oder falsche Schmierung gehören

zu den häufigsten Ausfallursachen. Verschmutzung und Feuchtigkeit greifen die Laufbahn und Kugeln an. Auch Montagefehler oder Fluchtungsabweichungen erzeugen Zusatzlasten, die an der ursprünglichen Auslegung nicht berücksichtigt sind, was zu spürbaren Folgen für die Lebensdauer führt. Typische Warnsignale für Handlungsbedarf sind ungewohnte Geräusche und nachlassende Positioniergenauigkeit!

Ein korrekt ausgelegter und regelmäßig gewarteter Kugelgewindetrieb übertrifft die berechnete L10-Lebensdauer häufig deutlich. Voraussetzung ist, dass die tatsächlichen Betriebsbedingungen den Auslegungsannahmen entsprechen.

Die Lebensdauer ist kein Zufallswert; sie ist das Resultat einer durchdachten Auslegung und eines bewusst gesteuerten Betriebs. Wer bereits in der Konstruktion auf realistische Lastannahmen, ein geeignetes Schmierkonzept und sorgfältige Montage setzt, reduziert Stillstandzeiten und steigert die Maschinenverfügbarkeit.

konstruktionspraxis 7-8 | 2026

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Antriebstechnik

Bild: Kammerer Gewindetechnik

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Die tatsächliche Einsatzdauer eines Kugelgewindetriebs kann kürzer oder länger sein als die theoretische L10-Lebensdauer.

Sie ergibt sich unter anderem aus der Auslegung und den Betriebsbedingungen.

13. Lebensdauer von Linearführungen: Vorspannung und Schmierung optimieren Viele Fachleute aus der Konstruktion wenden sich mit einem wiederkehrenden Problem an die Anwendungsberatung: Linearführungen erreichen nicht die kalkulierte Lebensdauer oder zeigen frühzeitig Laufgeräusche und erhöhten Verschleiß. In der Praxis liegen die Ursachen häufig in einer nicht optimal abgestimmten Vorspannung oder einem unzureichenden Schmierkonzept.

Ein typischer Auslegungsfehler ist: Die Vorspannung wird zu hoch gewählt, um maximale Steifigkeit zu erzielen. Tatsächlich führt eine überhöhte Vorspannung zu steigenden Reibkräften, höherer Wärmeentwicklung und damit zu beschleunigtem Verschleiß. Moderne Linearführungen – wie sie beispielsweise Hiwin anbietet – sind in verschiedenen Vorspannklassen verfügbar, die exakt auf die jeweilige Anwendung abgestimmt werden können. Eine präzise Auslegung ist hier entscheidend. Digitale Auslegungstools unterstützen Anwender dabei. Damit lassen sich Belastungen, Lebensdauer und Vorspannungsvarianten bereits in der Konstruktionsphase realitätsnah simulieren und vergleichen. So

können typische Überdimensionierungen oder Fehlanpassungen vermieden werden.

Ebenso kritisch ist die Schmierung: Zu geringe Schmiermengen oder ungeeignete Schmierstoffe sind eine häufige Ursache für vorzeitigen Verschleiß. Manche Zulieferer bieten hierfür integrierte Langzeitschmiereinheiten, die eine gleichmäßige Versorgung sicherstellen und Wartungsintervalle deutlich verlängern. Besonders bei kompakten Maschinen oder schwer zugänglichen Einbausituationen empfiehlt es sich, auf solche intelligenten Systemlösungen zurückzugreifen. In Kombination mit digitalen Auslegungstools entsteht so ein durchgängiger Engineering-Ansatz – von der Simulation bis zum langlebigen Betrieb.

Praxis-Tipp: Nutzen Sie frühzeitig digitale Auslegungshilfen und Hersteller-Know-how, um Vorspannung, Belastung und Schmierung optimal abzustimmen. Das reduziert nicht nur den Wartungsaufwand, sondern steigert die Leistungsfähigkeit der Anwendung.

14. Kosten und Ressourcen sparen mit Drahtwälzlager-Refurbishing Drehverbindungen mit integrierten Drahtwälzlagern halten lange. Selbst wenn das Drahtwälzlager das Ende seiner Lebensdauer erreicht hat, lassen sich die aufwendig gefertigten Gehäuseteile meist weiterverwenden. Sie werden weniger stark beansprucht als andere Bauteile der Drehverbindung und sind daher oft noch in gutem Zustand. Oft genügt es, einzelne Komponenten wie Laufringe, Wälzkörper und Käfig zu tauschen. Damit ist das Lager wieder voll funktionsfähig. Das Refurbishing spart Zeit, Kosten und Rohstoffe – und schont die Umwelt. Insbesondere bei aufwendigen Gehäuse-

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teilen mit komplizierter Geometrie oder aus hochwertigen Werkstoffen wie Edelstahl rechnet sich die Runderneuerungen schnell. Der Drahtwälzlagerhersteller Franke beziffert die Einsparungen schon bei Standarddrehverbindungen auf bis zu 60 Prozent der Kosten gegenüber einem komplett neuen Lager.

Bei Franke sind die geometrischen Beschaffenheiten aller je gefertigten Drahtwälzlager archiviert, seit vielen Jahren digital, früher handschriftlich. Die technischen Spezifikationen selbst von Drehverbindungen aus den späten 80er Jahren des letzten Jahr-

Antriebstechnik

1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

Bild: Hiwin

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Vorspannung und Schmierung beeinflussen die Lebensdauer der Linearführungen.

hunderts lassen sich nutzen, um ein Drahtwälzlager passgenau zu ersetzen.

Nähert sich eine Franke-Drehverbindungen dem Ende der veranschlagten Lebensdauer, wird das Lager ausgebaut und zur Begutachtung an den Hersteller gesandt. Dort prüfen Fachleute zunächst den Zustand und bewerten, ob sich eine Runderneuerung lohnt.

Wenn der äußere Zustand des Lagers eine Überarbeitung rechtfertigt, wird das Lager in seine Einzelteile zerlegt. Die Spezialisten erkennen das Recyclingpotenzial und erstellen einen Kostenvoranschlag.

Ist der Anwender einverstanden, werden die Teile gereinigt und vermessen. Dann fertigt Franke ein neues Lagerelement aus Laufringen, Wälzkörpern

und Käfig und setzt es in die bestehenden Gehäuseteile ein. Nach der Montage prüft der Lagerhersteller das Bauteil nach aktuellen Qualitätsstandards; bei Bedarf folgen Testläufe auf Prüfständen. Erfüllt das Lager alle Spezifikationen, geht es an den Anwender zurück.

Ein konkretes Beispiel veranschaulicht die Vorgehensweise: Eine Franke-Drehverbindung (400 mm) einer Glasbearbeitungsmaschine wird wegen Verschleiß zum Refurbishing eingeschickt. Nach Bestandsaufnahme und Befundung ersetzt Franke das Lagerelement, ergänzt eine Schmierbohrung und prägt das Erneuerungsdatum ein. Der Kunde erhält eine neuwertige, kostengünstige Drehverbindung.

1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

Fluidtechnik

Kompaktaggregat: Die KA-Einheiten gibt es auch mit direkt angebauten Zusatzfunktionen, wie einer Handpumpe für den Notbetrieb.

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Bild: Stauff

Bild: Hawe

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Multikupplungssysteme fassen mehrere hydraulische Einzelkupplungen in einem gemeinsamen Gehäuse zusammen.

Tipps zur Hydraulik und Rohrverbindungstechnik Wir haben Maschinenbauunternehmen nach ihren Tipps und Erfolgsrezepten für die Gestaltung fluidtechnischer Anwendungen und Systeme gefragt. Erfahren Sie unter anderem: Wie lassen sich hydraulische Systeme kompakter, effizienter und modularer gestalten? Warum ist es bei Rohrverbindungen notwendig, Ordnung zu halten? Wie baut man ein Rohrleitungssystem für Erdgas-WasserstoffGemische?

1. Schrittweise umstellen auf dezentrale Hydrauliksysteme Die Anforderungen an Hydrauliksysteme steigen: Immer kompakter, effizienter und modularer sollen sie werden. Diese Forderungen lassen sich über dezentrale Hydraulikarchitekturen erfüllen. Die gute Nachricht dabei: Dezentralisierung ist kein radikaler Umbruch, sondern erfolgt schrittweise. Kompaktaggregate sind ein naheliegender Einstieg in die Dezentralisierung, da sie hydraulische Leistungseinheiten platzsparend und funktionsnah in die Maschine integrieren. Durch ihre geringe Baugröße lassen sie sich direkt an einzelne Verbraucher positionieren, wodurch sich Verrohrungsaufwand, Druckverluste und Reaktionszeiten reduzieren. Baureihen wie Inka von Hawe Hydraulik zeigen dieses Prinzip exemplarisch: Sie ermöglichen es, klar definierte Teilfunktionen eigenständig abzubilden und damit Maschinenstrukturen modularer und effizienter zu gestalten. Reversierbare Mini-Aggregate gehen ei-

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konstruktionspraxis 7-8 | 2026

nen Schritt weiter in Richtung Funktionsintegration, indem sie Bewegungen ohne zusätzlichen Ventilaufbau steuern können. Durch die Möglichkeit, die Förderrichtung direkt über das Aggregat zu wechseln, lassen sich einfache Linearbewegungen deutlich kompakter abbilden. Am Beispiel der HR-Baureihe von Hawe wird deutlich, wie sich so nicht nur Bauraum und Schnittstellen reduzieren, sondern auch die Komplexität im Gesamtsystem verringern lässt. Mit Lösungen wie Liftax wird die Dezentralisierung weitergedacht, indem Hydraulikaggregat und Aktor zu einer funktionalen Einheit verschmelzen. Dadurch entstehen kompakte, autark arbeitende Antriebslösungen, die sich ohne Verrohrungsaufwand integrieren lassen. Durch die integrierten, genauen Stromregelventile lässt sich ein Gleichlauf der Achsen ohne zusätzlichen Regelaufwand realisieren..

Fluidtechnik

1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

3 Die Lightversion der OAC-Kühlerbaureihe fördert folgende Medien: Hydraulik-, Getriebe-, Schmier- und Motoröl sowie Wasser-Glykol-Gemische.

Bild: Voss

Bild: KTR

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Voss Schneidringsystem (v. l.): Stahlstutzen mit Zinknickel-Beschichtung, Schneidring, Edelstahlrohr und Überwurfmutter.

2. So sorgt eine klare Leitungsführung für Sicherheit bei Käufern und Anwendern Bevor jemand Ihre Maschine anhand von Kennzahlen und Datenblättern bewertet, entsteht der erste Eindruck durch die Optik. Ruhige, klar geführte Rohr- und Schlauchleitungen mit definierten Schellenabständen wirken ausgereift und durchdacht. „Fliegende“ Leitungen und unstrukturierte Befestigungen hingegen signalisieren fehlende Systematik. Das irritiert potenzielle Käufer und verunsichert Anwender. Dieser Hebel lässt sich in der Konstruktion nutzen: Wenn Sie Leitungen früh im 3D-Modell bündeln, Fixpunkte für lange Strecken festlegen und Rohrbögen sowie kritische

Komponenten gezielt über Schellen abstützen, schaffen Sie nicht nur optische, sondern auch technische Ordnung: Passende Rohr- und Schlauchschellen reduzieren vibrationsbedingte Bewegungen, stabilisieren Leitungen unter dynamischen Belastungen und entlasten Verbindungen und Anschlüsse. Der Verbindungstechnikhersteller Stauff empfiehlt eine Leitungsführung mit standardisierten Rohr- und Schlauchschellen. Einheitliche Bauformen, Rastermaße und Baureihen – etwa nach DIN 3015 – lassen sich in Ihre CAD-Bibliothek integrieren und projektübergreifend nutzen.

3. Mobilhydraulik: Gewicht und Bauraum sparen Gerade in mobilen Anwendungen von Antriebskomponenten spielen Bauraum und Gewicht oft eine große Rolle. Das „Packaging“ des Antriebsaggregates ist anspruchsvoll, das heißt es gibt kaum Platz und jedes Kilogramm Gewicht, das gespart werden kann, senkt den Energiebedarf der Bau- oder Landmaschine. Aus Sicht der Konstruktion kann es nicht nur sinnvoll, sondern notwendig sein, auf alles zu verzichten, was nicht unbedingt gebraucht wird – zumal diese Strategie auch noch Kosten spart, was dem Maschinenher-

steller hochwillkommen ist. Deshalb hat KTR eine Baureihe von Öl-Luft-Kühlern der OAC-Baureihe entwickelt, die ohne Standfüße geliefert wird und nicht drei, sondern nur zwei Anschlüsse (G1/2” und G1/4”) besitzt. Im Unterschied zur OAC-Standardvariante entfällt die größte Verbindung mit G1”-Anschluss, die bei den kleineren Volumenströmen der Mobilhydraulik kaum genutzt wird. Diese abgespeckte Konstruktion spart nicht nur Bauraum und Gewicht, sondern auch Fertigungsaufwand und Produktionskosten.

4. Zukunftssichere Verbindungstechnik für Erdgasnetze Die Energieversorgung befindet sich im Wandel: Künftig wird dem Erdgas schrittweise immer mehr Wasserstoff beigemischt. Langfristig wird es auch reine Wasserstoffnetze geben. Für Konstrukteurinnen und Konstrukteure empfiehlt sich deshalb eine Verbindungstechnik, die sowohl heutige Erdgasanwendungen als auch künftige Wasserstoffanforderungen abdeckt. Entscheidend sind dauerhaft dichte und mechanisch belastbare Rohrverbindungen. Ein wesentlicher Baustein dafür ist die Wahl des passenden

Schneidringsystems. Mit dem Voss Ring M steht beispielsweise eine Lösung für Rohrverschraubungen nach Din EN Iso 8434-1 zur Verfügung. In der Kombination aus Stahlrohr und Stahlverschraubung entsteht eine belastbare, metallisch dichtende Verbindung für anspruchsvolle Anwendungen. Der Stahlschneidring kann bei Bedarf auch auf Edelstahlrohren eingesetzt werden. Wichtig ist eine reproduzierbare Montage. Systeme mit definiertem Anschlagskonzept unterstützen den Monteur bei der Arbeit.

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Automatisierung

Bild: Bihl+Wiedemann

Mit dem ASi-5/ASi-3 Diagnoserepeater lässt sich die Leitungslänge eines ASi Netzwerks deutlich erweitern.

Bild: EBE Elektro-Bau-Elemente GmbH

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Die Cortec-Qualitätssensoren QCRC erfassen kapazitive und konduktive Messwerte gleichzeitig in Echtzeit und eignen sich für die Konzentrationsüberwachung in OEMund Prozessanwendungen.

Präzise auf den Punkt gemessen Wir haben einige Tipps & Tricks für alle, die sich mit Automatisierung beschäftigen, gesammelt, um die tägliche Arbeit zu erleichtern. Dabei spielen Diagnose-Repeater, aber vor allem auch Sensoren eine Rolle. Letztere messen beispielsweise selbst geringste Konzentrationen eines Mediums in Wasser, simulieren Sensorsignale vor Ort oder ermöglichen eine kontinuierliche Farbmessung direkt in der Vakuumkammer.

1. Diagnose-Repeater erweitert Leitungslänge eines ASi Netzwerks deutlich Der neue ASi-5/ASi-3 Diagnose-Repeater BWU4981 von Bihl+Wiedemann verlängert AS-Interface Netzwerke dank integrierter Busabschlüsse und 4 A Entkopplung für Segment B zuverlässig und ermöglicht gleichzeitig eine umfassende Diagnose des angeschlossenen Segments über LEDs direkt vor Ort oder über den ASi Master. Mit dem ASi-5/ASi-3 DiagnoseRepeater lässt sich die Leitungslänge eines ASi Netzwerks deutlich erweitern. Pro Repeater-Segment sind bis zu 200 m Leitungslänge möglich. Insgesamt können bis zu vier Repeater eingesetzt werden, wodurch Stranglängen bis zu 1.000 m realisierbar sind.

Die integrierten Busabschlüsse für ASi-5 und ASi-3 verbessern die Signalqualität und sorgen für eine stabile Kommunikation über größere Entfernungen. Dadurch wird die maximale Leitungslänge im ASi Netzwerk optimal ausgenutzt, ohne zusätzliche externe Komponenten installieren zu müssen. Der Repeater

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ermöglicht auch eine leistungsstarke Energieeinspeisung. Er eignet sich ideal für UL Class-2 Installationen und erlaubt die Aufteilung eines ASi Kreises in mehrere 100-Watt-Segmente. Da der ASi-5/ASi-3 Diagnose-Repeater dank integrierter Entkopplungsspulen für den Einsatz mit 24V- und 30V-Netzteilen optimiert ist, kann er statt mit speziellen ASi Netzteilen auch mit kostengünstigen Standardnetzteilen verwendet werden. Als ASi-5 Teilnehmer im Netzwerk stehen dem Repeater selbst umfassende Diagnosemöglichkeiten zur Verfügung. Außerdem stellt er alle wichtigen Diagnosemeldungen, z.B. Strom- und Spannungswerte, Doppeladressen, Erdschlüsse, Kommunikationsfehler sowie Teilnehmerinformationen zur Topologieerkennung aus Segment B – vom Gateway aus betrachtet also hinter dem Repeater liegend – sowohl im ASi Master wie auch direkt vor Ort am Gerät über LEDs zur Verfügung.

Automatisierung

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Bild: Leuze

Bild: sieh

e Orig

inal

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Sensorsignale vor Ort simulieren und gleichzeitig Messketten prüfen, das macht die Metracal CM Serie von Gossen Metrawatt möglich.

Mit dem Sicherheits-Laserscanner RSL 200 können Konstrukteure Sicherheitsfunktionen auch dort realisieren, wo bisher aufgrund des Platzbedarfs herkömmlicher Scanner konstruktive Anpassungen erforderlich waren.

2. Berührungslose Konzentrationsmessung in Flüssigkeiten In zahlreichen Anwendungen ist es entscheidend, die Zusammensetzung von Flüssigkeiten permanent zu überwachen. Häufig muss erkannt werden, ob die Konzentration eines Mediums konstant bleibt oder sich verändert. Die Cortec-Qualitätssensoren QCRC erkennen selbst geringste Konzentrationen eines Mediums in Wasser vollkommen kontaktlos zum Medium. Gerade in industriellen Prozessen ermöglicht die Sensorik eine permanente Kontrolle von Mischungsverhältnissen und Prozessmedien. In der Pharmaindustrie können Reinigungs-, Wirk- oder Trägerflüssigkeiten kontinuierlich überwacht werden, um gleichbleibende Prozessqualität sicherzustellen.

Auch in Laborgeräten und automatisierten Analysesystemen bietet die Technologie Vorteile, da Medien eindeutig erkannt und Konzentrationsänderungen unmittelbar detektiert werden können. Ebenso profitieren Anwendungen in der Wasseraufbereitung oder

in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie von der kontinuierlichen Qualitätskontrolle von Prozessflüssigkeiten.

Die QCRC-Sensoren erfassen kapazitive und konduktive Messwerte gleichzeitig in Echtzeit – eine Funktion, die bislang oftmals mehrere unterschiedliche Messsysteme erforderte. Die Sensoren decken kapazitive Messbereiche von 0,1 pF bis 80 pF ab und ermöglichen die Erfassung von Medien mit relativen Permittivitäten. Zusätzlich kann die Leitfähigkeit typischerweise im Bereich von 0,1 bis 200 mS/cm bestimmt werden. Eine integrierte Echtzeitkalibrierung kompensiert Umwelteinflüsse und gewährleistet eine hohe Kurz- und Langzeitstabilität sowie eine hohe Wiederholgenauigkeit der Messungen. Dank ihrer flexiblen Bauform können die Sensoren in hygienischen, robusten oder besonders kompakten Miniaturgehäusen integriert werden.

3. Safety-Sensorik trotz minimalem Bauraum einfach integrieren Eine häufige Herausforderung im Maschinen- und Anlagenbau sowie bei fahrerlosen Transportsystemen (FTS) und autonomen mobilen Robotern (AMR) ist die Integration von Safety-Sensorik bei begrenztem Bauraum. Gerade kompakte Fahrzeuge und Maschinen bieten oft kaum Platz für großvolumige Sicherheitskomponenten. Gleichzeitig dürfen bei der Absicherung keine Kompromisse eingegangen werden. Für solche Anwendungen wurde der Sicherheits-Laserscanner RSL 200 von Leuze entwickelt. Mit einer Grundfläche von lediglich 80 x 86 mm und einer Höhe von nur 80 mm zählt er zu den kompaktesten Geräten seiner Klasse. Konstrukteure können dadurch Sicherheitsfunktionen auch dort realisieren, wo bisher aufgrund des Platzbedarfs herkömmlicher Scanner konstruktive Anpassungen erforderlich waren. Ein weiterer Vorteil: Durch den großen Scanwinkel von 275° lassen sich Überwachungsberei-

che besonders effizient absichern. In mobilen Anwendungen reichen häufig bereits zwei diagonal montierte Geräte aus, um Fahrzeuge rundum zu sichern. Das spart Bauraum, reduziert den Montageaufwand und vereinfacht die Konstruktion. Auch die Integration wird durch praxisgerechte Details erleichtert. Drehbare M12-Anschlüsse ermöglichen eine platzsparende Kabelführung selbst bei engen Einbauverhältnissen. Die kompakte Halterung unterstützt eine einfache Ausrichtung des Geräts, ohne zusätzlichen Bauraum zu beanspruchen.

Ein häufig unterschätzter Faktor ist zudem die Wartungsfreundlichkeit. Über die RSL-200-App können Status- und Diagnosedaten per Bluetooth ausgelesen werden – selbst dann, wenn das Gerät schwer zugänglich verbaut ist. Das verkürzt Servicezeiten und erleichtert die Fehlersuche. Auch ein schneller Gerätetausch ist einfach möglich.

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Automatisierung

Bild: Megatron Elektronik GmbH & Co. KG

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Präzisionspotentiometer wie das RP20 und das AL17/19 ermöglichen die zuverlässige Funktion von Medizin- und Messtechnik-Anwendungen

Bild: Micro-Epsilon Messtechnik

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Der Colorsensor CFO von Micro-Epsilon Messtechnik ermöglicht eine kontinuierliche Farbmessung direkt in der Vakuumkammer.

4. Sensorsignale vor Ort simulieren und gleichzeitig Messketten prüfen Mit der Metracal CM Serie präsentiert Gossen Metrawatt zwei Geräte in einem: Sensorsignale können vor Ort simuliert und gleichzeitig Messketten geprüft werden.

Durch die Vereinigung von Kalibrator und Präzisionsmultimeter in einem Instrument werden Inbetriebnahme, Wartung und Fehlersuche deutlich effizienter und zuverlässiger, ohne Anlagen stillzulegen oder Messgeräte auszubauen. Auch kleinste Abweichungen typischer Prozesssignale wie 4…20 mA-Stromschleife, Spannungssignal, Temperaturfühler (RTD/TC) oder Widerstandsmessung erkennt der Metracal CM aufgrund seiner hohen Grundgenauigkeit in Kombination mit stabilen Signalquellen zuverlässig. Dank DAkkS-Kalibrierung ge-

nügen die Messergebnisse höchsten internationalen Standards – eine wichtige Grundvoraussetzung bei Wartung, Fehlersuche und Justage in der Prozessindustrie, Energieversorgung oder im Laborbetrieb. Alle qualitätsrelevanten Prozesse werden transparent, sicher und zeitsparend dokumentiert: Die Modelle der Metracal CM Serie verfügen über einen integrierten Datenlogger mit Echtzeituhr und ermöglichen darüber hinaus direkten Datentransfer an PCs über Bluetooth oder USB. Dadurch werden sämtliche Messreihen, Einzelmessungen und Prüfsequenzen lückenlos nachvollziehbar. So wird jede Kalibrierung für Audits, Qualitätssicherung und ISO-konforme Nachweise revisionssicher festgehalten.

5. Potentiometer für passgenaue Lösungen Präzisionspotentiometer übernehmen in Medizin-, Labor-, Industrie- und Messtechnik-Anwendungen wichtige Aufgaben – unter anderem bei der Sollwertvorgabe, Signaljustage und Positionsrückmeldung. Jede Applikation stellt eigene Anforderungen an die elektrische Auslegung, mechanische Integration und das Anschlusskonzept. Präzisionspotentiometer müssen deshalb nicht nur den passenden Signalbereich abbilden, sondern auch in den verfügbaren Bauraum, zur Betätigung und zur vorhandenen Baugruppe passen. Megatron verbindet dafür ein breites Serienprogramm mit der Möglichkeit, Potentiometer bei Serienbedarf applikationsspezifisch anzupassen. Die elektrische Auslegung richtet sich nach der Funktion, die das Potentiometer in

der Applikation übernimmt. Bei einer Sollwertvorgabe stehen andere Signalparameter im Vordergrund als bei einer Signaljustage oder Positionsrückmeldung. Der Hersteller kann die Ausführung so abstimmen, dass Widerstandswert, Kennlinie, elektrisch nutzbarer Drehwinkel und Ausgangssignal zur vorhandenen AuswerteElektronik passen. Ebenso wichtig ist die mechanische Integration: Vom vorhandenen Bauraum sowie den Befestigungsoptionen, der Wellengeometrie und dem Betätigungsgefühl hängt es ab, ob sich ein Potentiometer ohne konstruktive Kompromisse einsetzen lässt. Megatron kann die Komponenten so anpassen, dass sie sich optimal in den Geräteaufbau, die Bedienoberfläche oder die Mechanik einfügen.

6. Präzise Farbprüfung von Vakuumbeschichtungen Vakuumbeschichtungen finden in zahlreichen Hightech-Branchen Anwendung – von Automotive über Optik und Medizintechnik bis zur Unterhaltungselektronik. Neben funktionalen Eigenschaften beeinflus-

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sen die Beschichtungen auch die optische Erscheinung eines Bauteils. Da Farbe, Sättigung und Glanzgrad stark von den Prozessparametern abhängen, führen selbst kleinste Abweichungen zu sichtbaren Farbunterschie-

Automatisierung

den. Eine präzise, reproduzierbare Farbprüfung ist daher ein wesentlicher Bestandteil der Qualitätssicherung. Der Colorsensor CFO von Micro-Epsilon Messtechnik ermöglicht eine kontinuierliche Farbmessung direkt in der Vakuumkammer. Hierbei kommen speziell entwickelte CFS-Sensoren zum Einsatz, die Messungen bei Druck bis zu 10⁻⁵ mbar (Hochvakuum) und Temperaturen bis zu 600 °C zuverlässig durchführen.

Mit einer Reproduzierbarkeit von ΔE < 0,3 und Messfrequenzen von bis zu 30 kHz lassen sich Prozessparameter in Echtzeit überwachen und regeln. Dies sorgt für eine hohe Stabilität im Beschichtungsprozess und reduziert Ausschuss signifikant. Vakuumbeschichtungen werden entweder physikalisch (PVD-Verfahren) oder chemisch (CVD-Verfahren) auf die Oberfläche aufgetragen. PVD- und CVD-Beschichtungen stellen jeweils unterschiedliche Anforderungen an Prozessführung und Temperaturmanagement. Während PVD-Verfahren durch Verdampfung oder Sputterprozesse geprägt sind, beruhen CVD-Verfahren auf chemischen Reaktionen in der Prozesskammer.

7. Induktive Ringsensoren mit IO-Link Turck erweitert sein Portfolio um induktive IO-Link-Ringsensoren für die zuverlässige Erfassung kleiner metallischer Teile. Die vielseitig parametrierbaren BIxR-W20Sensoren adressieren typische Aufgaben in Zuführsystemen, Förderanlagen und Bearbeitungsmaschinen und ersetzen herkömmliche Varianten mit starrer Funktionsausprägung durch ein einheitliches, IO-Link-fähiges Gerätekonzept. Anwender profitieren von einer Reduktion der Variantenvielfalt sowie zusätzlichen Diagnoseund Prozessdaten, die direkt über IO-Link zur Verfügung stehen. Ein zentrales Merkmal der Sensoren, die mit acht Ringdurchmessern von 6 bis 50 mm verfügbar sind, ist die flexible Parametrierbarkeit: Empfindlichkeit, Schaltlogik, Ausgangsart sowie statischer oder dynamischer Betriebsmodus lassen sich sowohl über IO-Link als

1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

auch per Teach Adapter einstellen. Neben den Prozessdaten liefern die Geräte umfangreiche Diagnoseinformationen, etwa zu Betriebsstunden, Schaltzyklen oder Temperaturen, die Condition Monitoring und Predictive Maintenance unterstützen. Typische Einsatzbereiche sind Zuführsysteme für Schraubautomaten, Teilezählung- und Sortierung in Förderanlagen sowie Drahtbruch- und Staukontrollen. Im dynamischen Modus erfassen die Ringsensoren auch sehr kleine und schnelle Teile mit einstellbarer Impulslänge und hoher Wiederholgenauigkeit.5 Potentiometer für passgenaue Lösungen.

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Elektrotechnik

Die Aktiv PFC (Power Factor Correction), zu Deutsch „Leistungsfaktorkorrektur“, verfolgt den Ansatz, Stromoberwellen gar nicht erst entstehen zu lassen, anstatt sie hinterher aufwendig mit zusätzlichen Komponenten herauszufiltern.

Bild: Rittal

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Bild: EBM-Papst

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Rittal bietet verschiedene Baureihen seiner Kühlgeräte mit dem neuen Kältemittel R-1234yf an, sodass Maschinenhersteller in den meisten Fällen ohne weitere Änderungen ihre Produkte zukunftssicher machen können.

Anschließen, schalten, übertragen und kühlen Vom Kühlkonzept bis zur Kabeltrommel: Neun Praxislösungen zeigen, wie sich Anschließen, Schalten, Übertragen und Kühlen in der Elektrotechnik effizienter, sicherer und zukunftssicherer gestalten lassen – normgerecht, montagefreundlich und digital unterstützt.

1. Netzqualität im Griff mit Kühlkonzepten mit integrierter PFC In Rechenzentren sind hohe Leistungsdichten, stabile Netze und geringe Betriebskosten entscheidend. Konstrukteure müssen dabei Stromoberschwingungen und Blindleistung beherrschen, da passive PFC-Lösungen oft zu verzerrten Stromaufnahmen führen und den Auslegungsaufwand für Transformatoren, USV-Anlagen und Generatoren erhöhen. Abhilfe schaffen ECVentilatoren mit integrierter dreiphasiger Aktiv-PFC.

Die Stromaufnahme wird aktiv geformt, sodass nahezu sinusförmige Verläufe entstehen. Leistungsfaktoren bis zu λ = 0,999 sowie ein Oberschwingungsanteil von unter fünf Prozent über einen breiten Leistungsbereich ermöglichen eine deutlich effizientere Auslegung der Energieinfrastruktur, da Stromspitzen reduziert, externe Filter überflüssig werden und Systemkosten sinken.

2. F-Gase-Verordnung im Fokus: Welche Kältemittel heute noch erlaubt sind Ab dem 1. Januar 2027 gelten in der EU neue Vorgaben für Kältemittel in Klimageräten – mit Auswirkungen auf den Maschinen- und Anlagenbau. Geräte unter 12 kW dürfen dann nur noch mit einem Kältemittel-GWP (Global Warming Potential) <150 in Verkehr gebracht werden. Ab 2032 sollen diese Produkte auch keine F-Gase-haltigen Kältemittel mehr enthalten. Chiller über 12 kW Kühlleistung, die ab 2027 neu in Betrieb gehen, dürfen dann nur noch Käl-

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temittel verwenden, die ein GWP <750 haben. Weitere Verordnungen weltweit, beispielsweise in den USA, definieren seit 2025 einen GWP-Wert von 700 für Kältemittel in diesen Geräten. Komplexe Regeln und eine technische Herausforderung: Kältemittel mit ausreichender Kühlleistung, welche die Vorgaben zu GWP und F-Gase erfüllen, sind meist brennbar.

Umweltschutz und Sicherheit dürfen sich aber nicht ausschließen.

Elektrotechnik

1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

Bild: ETA

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Der E-T-A Schutzschalter 1410-L2 mit seitlichem Rückstellschieber.

3. Wann sich Schutzschalter mit Lötanschluss lohnen Schutzschalter mit Tragschienen-, Gewindehals- und Schnappmontage sind den meisten Entwicklerinnen und Entwicklern bestens bekannt. Weniger bekannt sind Schutzschalter mit Lötanschlüssen für die direkte Befestigung auf Leiterplatten. Dabei bieten sie einen großen Vorteil: Beim Einlöten erfolgen die Montage und die Anschlusskontaktierung in einem einzigen Arbeitsgang. Das spart Zeit und senkt Kosten. Gegenüber SMD-Sicherungen und Sicherungen auf Platinen-Sicherungshaltern bieten Schutzschalter einen

weiteren Vorteil. Nach einer Überstromauslösung lassen sie sich einfach, sicher und schnell wieder einschalten. Ein zeitaufwendiger Sicherungswechsel entfällt. Gleichzeitig besteht kein Risiko, versehentlich falsche Sicherungen einzusetzen. Die E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH bietet ein breites Sortiment an Geräteschutzschaltern für die Lötmontage.

Zur Auswahl stehen thermische, thermisch-magnetische, rein magnetische und elektronische Schutzschalter in unterschiedlichen Bauformen.

1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

Elektrotechnik

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Wer den Ansatz einer schnellen, montagefreundlichen Anschlusstechnik mit einer (teil-)automatisierten Verdrahtungslösung kombiniert, kann Verdrahtungsprozesse deutlich beschleunigen und gleichzeitig die Qualität nachhaltig steigern.

Bild: Weidmüller

Bild: Wago

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Snap-In ermöglicht direktes Stecken und automatisches Kontaktieren.

4. Verdrahtungsprozesse deutlich beschleunigen Möchte man Verdrahtungsprozesse im Schaltschrankbau effizienter gestalten, lohnt sich ein Blick sowohl auf optimierte manuelle als auch auf automatisierte Lösungen. Ein schneller Hebel im Alltag ist der Einsatz von Push-in-Anschlusstechnik, etwa bei Reihenklemmen wie der Topjob-S-Serie von Wago.

Sie ermöglicht das direkte Stecken von Leitern und

reduziert so Montageaufwand und Fehlerquellen. Ergänzende Funktionen wie integrierte Prüfabgriffe und klare Beschriftungsmöglichkeiten unterstützen zudem Inbetriebnahme und Wartung. Für noch mehr Flexibilität sorgt die Wago-Hebeltechnik: Die Reihenklemmen mit Hebel lassen sich werkzeuglos bedienen, wobei der Hebel in geöffneter Position verbleibt.

5. So garantieren Sie normgerechte Crimpverbindungen

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Der Combitac Align 15 wurde für Ladeanwendungen in der Logistik entwickelt.

Werden Aderendhülsen und Crimpwerkzeuge unterschiedlicher Hersteller kombiniert, kann die Normkonformität nach DIN EN 60352-2 nicht gewährleistet werden. Die Folge können aufplatzende Aderendhülsen oder unzureichende Leiterauszugskräfte sein. Mit perfekt aufeinander abgestimmten Aderendhülsen und Werkzeugen, z. B. von Weidmüller, erzielen Anwender reproduzierbare Crimpergebnisse und eine

dauerhaft hohe Verarbeitungsqualität. So wird normgerechtes Arbeiten sichergestellt und die Zuverlässigkeit der Verbindung erhöht. Mit der Snap-In-Anschlusstechnologie von Weidmüller werden Leiter mit oder ohne Aderendhülse direkt gesteckt und automatisch kontaktiert. Das reduziert Arbeitsschritte, beschleunigt die Montage und sorgt für reproduzierbare Qualität.

6. Blinder Steckvorgang bei FTS: Modulare Verbinder gleichen Toleranzen aus

Bild: Stäubli

Ein cleverer Lösungsansatz ist der Einsatz von fehlertoleranten Steckverbindern. Das modulare System Combitac Align 15 von Stäubli Electrical Connectors wurde speziell für diese Herausforderung entwickelt. Sein Design integriert den Steckverbinder in ein dreidimen-

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sionales Ausgleichssystem: Eine gefederte, schwimmend gelagerte Baugruppe in Kombination mit einer Trichterkonfiguration kompensiert mechanische Fluchtungsfehler beim Andocken. So lassen sich Abweichungen von bis zu ±15 mm in der Horizontalen, ±10 mm in der Vertikalen sowie 20 mm in der Tiefe problemlos ausgleichen.

7. Digitale Unterstützung für die Maschineninstallation Mit U-Konn-X schließt Murrelektronik die Lücke zwischen digitalem Engineering und der Installation im Feld. Die Software führt Engineering- und Projektdaten wie Schaltpläne, E/A-In-

formationen, Stücklisten sowie mechanische 2D- und 3D-Daten in einem konsistenten Datenmodell zusammen und stellt sie Monteuren und Inbetriebnehmern direkt an der Maschine bereit. Nach dem Prinzip „Scannen, Installieren, Bestätigen“ werden Anwender Schritt für Schritt durch den Installationsprozess ge-

1.000 TIPPS FÜR KONSTRUKTEURE

Bild: Murrelektronik

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Mit U-Konn-X schließt Murrelektronik die Lücke zwischen digitalem Engineering und der Installation im Feld.

führt. Wird eine Komponente gescannt, erkennt U-Konn-X automatisch Einbauort bzw. Steckplatz im digitalen Maschinenmodell und hebt diesen visuell hervor. Das System stellt die für den jeweiligen Arbeitsschritt relevanten Informationen kontextbezogen bereit – etwa elektrische Verbindungen, Einbaupositionen oder Montagehinweise.

8. Schluss mit dem Kabel-Chaos: Tipps für das Bestandsmanagement Ausgangspunkt ist eine klassische Herausforderung in industriellen Umgebungen: fehlende Transparenz über verfügbare Kabelmengen, die im ungünstigsten Fall zu ungeplanten Stillständen führen kann. Kern der E-Kanban-Lösung von Lapp ist ein Trägheitssensor, der direkt an Kabeltrommeln installiert wird und deren Rotation erfasst. Auf dieser Basis wird der tatsächliche Kabelverbrauch präzise bestimmt und über ein IIoT-Gateway an eine Cloud-Plattform übertragen.

So entsteht ein kontinuierlich aktualisiertes digitales Abbild der Bestände, das jederzeit abrufbar ist und eine verlässliche Grundlage für Planung und Disposition bildet.

9. So gelingt das individuelle Gehäusedesign Spezielle Gehäuseentwicklungen lohnen sich meist erst bei hohen Stückzahlen und langen Entwicklungszeiten. Wenn jedoch Flexibilität und kurze Time-to-Market-Zeiten gefragt sind – insbesondere bei kleinen und mittleren Serien – bieten modifizierte Standardgehäuse eine wirtschaftliche Alternative. OKW Gehäusesysteme bietet über 50 Gehäuse- und Drehknopf-Familien in unterschiedlichen Größen, Designs, Materialien, Farben und Schutzarten. Aus dem Portfolio wird das passende Standardgehäuse gewählt und im Service-Center individuell bearbeitet.

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FINALE

Job & Karriere

PERSONALVERANTWORTUNG

Fünf Führungsfallen im KI-Zeitalter

Bild: Julien Eichinger - stock.adobe.com

Viele Führungskräfte tappen immer wieder in dieselben Führungsfallen, weil sie noch nicht verinnerlich haben, wie sehr sich Führung im digitalen Zeitalter bereits verändert hat und sich im Rahmen der stärkeren KINutzung noch weiter verändern wird.

Führungskräfte müssen heutzutage in der Lage sein, Situationen neu zu lesen, Widersprüche auszuhalten, Beziehungen bewusst zu gestalten, technologische Entwicklungen einzuordnen und in Krisen-/Umbruchzeiten Orientierung zu geben.

VERFASST VON

Barbara Liebermeister Leiterin Institut für Führungskultur im digitalen Zeitalter (IFIDZ)

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iele Führungskräfte haben noch nicht verinnerlicht, wie sehr sich Führung im digitalen Zeitalter bereits verändert hat und sich im Rahmen der zunehmenden KI-Nutzung noch weiter verändern wird. Auf der Meta-Ebene ist ihnen zwar bewusst, was eine moderne, zeitgemäße Führung erfordert. Sie sprechen zum Beispiel von mehr Vertrauen, weniger Kontrolle, mehr Offenheit und vor allem mehr Beziehung, was Zeit erfordert, die es einzuplanen gilt, und verstehen sich zunehmend als Beziehungsmanager.

konstruktionspraxis 7-8 | 2026

AN ALTEN ROUTINEN HÄNGEN Im Alltag passiert jedoch etwas ganz anderes: Sie kleben wie ihre Mitarbeitenden an den ihnen vertrauten Routinen und verbringen endlos viel Zeit in Meetings, aus denen sie nicht auszubrechen wagen.· ■ Sie sprechen zwar über die neue, veränderte Arbeitswelt, sie führen und arbeiten aber noch wie früher.· ■

Job & Karriere

spiel bewusst. KI kann unterstützen, strukturieren und beschleunigen. Aber sie ersetzt keine Haltung, keine Verantwortung und keine menschliche Urteilskraft. Dennoch wird KI häufig primär als Tool genutzt, das uns schneller zum Ziel bringen soll. Damit bleiben viele andere Einsatzmöglichkeiten noch ungenutzt.

Sie fordern zwar mehr Eigenverantwortung im Team, greifen aber im entscheidenden Moment doch wieder ein.

■ Sie nutzen die neuen digitalen Tools, ohne wirklich zu verstehen, was die technologische Entwicklung mit Führung, Kultur und Zusammenarbeit macht.

Bei meiner Arbeit in und für Unternehmen stoße ich immer wieder auf fünf Führungsfallen, in die Führungskräfte, die eine modernde, zukunftsweisende Führung propagieren, im Arbeitsalltag häufig tappen.

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DIE KLASSISCHEN KOMPETENZEN WEITERENTWICKELN All diesen Fallen ist gemein: Sie lassen sich allein mit den klassischen Kompetenzen nicht vermeiden. Deshalb müssen wir – das heißt, sowohl die Führungskräfte als auch die Personen, die sie wie ich unterstützen und beraten – diese weiterentwickeln zu beweglichen Intelligenzen und die Fähigkeit erlangen: ■ Situationen neu zu lesen, ■ Widersprüche auszuhalten, ■ Beziehungen bewusst zu gestalten, ■ technologische Entwicklungen einzuordnen und ■ in Krisen-/Umbruchzeiten Orientierung zu geben.

Denn nur dann können wir unser Denken und Handeln den sich verändernden Rahmenbedingungen anpassen und der jeweils neuen Situation beziehungsweise Konstellation entsprechend reagieren.

FALLE 1 – DIE SELBSTBETRUGSFALLE Die Selbstbetrugsfalle beginnt dort, wo Führungskräfte glauben, sie seien längst weiter, als sie tatsächlich sind. Erfahrung kann klug machen, aber auch bequem. Führungskräfte, die getrieben sind oder ihren eigenen Führungsstil nicht mehr hinterfragen, denken Führung und Verantwortung nur in der Theorie.

FALLE 2 – DIE BEZIEHUNGSFALLE Die Beziehungsfalle zeigt sich, wenn Führung auf Aufgaben, Ziele und Prozesse reduziert wird. Gerade in hybriden Teams reicht es nicht, Informationen zu verteilen. Menschen suchen heute mehr denn je Verbindung, Vertrauen und brauchen das Gefühl, gesehen zu werden. Beziehung braucht Zeit: Sie ist jedoch die stabilste Grundlage dafür, dass Menschen die berühmte Extra-Meile gehen.

FÜHRUNG ALS LEBENDIGES SYSTEM Führung funktioniert heute nicht mehr standardisiert gemäß der Maxime „Tue dies, dann geschieht das“.

Führung ist heute ein lebendiges System. Auch sie muss lernen, sich zu verändern, ohne ihren menschlichen Kern zu verlieren. (aru)

FALLE 3 – DIE TECHNOLOGIEFALLE

Bild: © SanatKumar - stock.adobe.com / KI-generiert

Die Technologiefalle entsteht, wenn digitale Entwicklungen zwar beobachtet, aber nicht wirklich in Führung übersetzt werden. KI ist dafür das beste Beispiel. Es geht nicht darum, jedes Tool zu beherrschen. Es geht darum zu verstehen, wie Technologie Entscheidungen, Rollen, Zusammenarbeit und Verantwortung verändert. Vor allem ist KI kein Instrument ausschließlich zur Effizienzsteigerung. Vielmehr können Mensch und KI gemeinsam Dinge erreichen, die bisher unmöglich waren. Dafür bedarf es jedoch auch einer entsprechenden Vision.

FALLE 4 – DIE KRISENFALLE Sie trifft Führungskräfte, die Krisen bzw. Umbrüche nur „irgendwie bewältigen“ wollen. Doch Unsicherheit ist kein Ausnahmezustand mehr. Sie gehört zur Führungsrealität. Resilient sein bedeutet nicht nur, dass die Führungskraft, handlungsfähig bleibt, sondern auch, dass sie ihr Team entsprechend entwickelt: Denn auch künftig wird eine Krise beziehungsweise ein Paradigmenwechsel den nächsten jagen.

Und gerade dann muss die Führungskraft ihren Mitarbeitenden bewusst oder unbewusst Orientierung bieten und ihnen die Zuversicht vermitteln: „Wir schaffen es, wenn …“.

FALLE 5 – DIE SYNERGIEFALLE Sie ist vielleicht die jüngste Falle. Viele Entscheider in den Unternehmen sprechen über Mensch und Maschine. Doch zu wenige gestalten dieses Zusammen-

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INFO

Über die Autorin Barbara Liebermeister leitet das Institut für Führungskultur im digitalen Zeitalter (IFIDZ), Wiesbaden (www.ifidz.de). Die Managementberaterin und Vortragsrednerin ist u.a. Autorin des Buchs „Führen mit Alpha Intelligence: Startklar für die Arbeitswelt der Zukunft“.

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Technik kurz erklärt

Technik kurz erklärt

22 Bild: Olga Ко - stock.adobe.com

Der Ventilator

Aus mechanischen Fächern und maritimen Lüftungssystemen wurde der moderne Hochleistungsventilator. Die Kühlwirkung entsteht durch den beschleunigten Luftstrom auf der Haut.

Wenn die Thermometer in Deutschland die 30-Grad-Marke überschreiten und drückende Hitze die Büros und Wohnzimmer erfüllt, beginnt die Zeit eines Geräts, das viele bereits für technologisch überholt hielten: des Ventilators. Technisch ist der Standventilator eine axiale Strömungsmaschine. Ein Elektromotor (meist ein einphasiger Induktionsmotor mit Betriebskondensator) treibt ein Laufrad an.

Die aerodynamisch geformten Flügel erzeugen eine Druckdifferenz, die Luft axial ansaugt und beschleunigt. Ein Ventilator senkt die Raumtemperatur physikalisch nicht ab. Die Kühlwirkung entsteht durch den beschleunigten Luftstrom auf der Haut, der die Verdunstung von Schweiß fördert. Lange vor der Verdunstungskühlung (Schweiß) reguliert die mechanische Luftbewegung den Wärmehaushalt der Haut. In ruhender Luft bildet sich eine dünne, stationäre Grenzschicht, die als natürlicher Isolator wirkt und die Körperwärme speichert. Sobald Luft strömt, wird dieser isolierende Luftpuffer mechanisch abgetragen. Die Kühlung erfolgt also rein physikalisch durch den Abbau des Wärmewiderstands.

Podcast

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moderner Technologien sind Drohnen kompakter, leistungsfähiger und leichter geworden, wodurch auch Privatpersonen und Unternehmen einfachen Zugang zu dieser Technologie haben.

Diese Folge des „Podcast Wissen“ vermittelt in rund acht Minuten alles Wissenswerte rund um diese unbemannten Luftfahrzeuge. Sie erfahren, aus welchen Komponenten eine Drohne besteht, welche Varianten es gibt und welche Rolle die Rotoren spielen.

Bild: VCG

Was ist eine Drohne? – Ursprünglich für militärische Zwecke entwickelt, werden Drohnen heute in sehr vielen zivilen Bereichen eingesetzt. Doch was genau ist eine Drohne, welche Varianten gibt es und aus welchen Komponenten bestehen sie?

Eine Drohne ist ein unbemanntes, elektrisch betriebenes Luftfahrzeug. Drohnen werden entweder ferngesteuert, navigieren über eine Software oder fliegen autonom anhand vorprogrammierter Flugwege, die mittels Satelliten (GPS) überwacht werden. Dank

Prozent meinen, dass in ihrem Unternehmen heute bereits Stellen nicht mehr nachbesetzt oder sogar abgebaut werden, weil eine KI entsprechende Aufgaben übernimmt. Zu diesem Ergebnis kommt eine Umfrage des Digitalverbands Bitkom. Doch es kommt noch besser: Jeder Dritte hält seinen Chef für ersetzbar – ebenfalls durch KI. Sich selbst hält hingegen nur knapp jeder vierte Erwerbstätige für ersetzbar. „Aufgrund der demografischen Entwicklung wird es in den kommenden Jahren mehr Arbeit als Arbeitskräfte geben.

KI wird eine Antwort auf die sich abzeichnende Arbeitskräftelücke sein“, sagt Susanne Dehmel, Mitglied der Bitkom-Geschäftsleitung. „Unternehmen und Politik müssen die Gesellschaft auf die neue KI-gestützte Arbeitswelt vorbereiten.“

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