__MAIN_TEXT__
feature-image

Page 1

09 | S E P T E M B E R 20 1 5

KONSTRUKTION-INDUSTRIE

INDUSTRIAL MARKET MAGAZINE

SUNON KÜHLKÖRPER ZUR PASSIVEN KÜHLUNG VON LED-LEUCHTEN

26 NSK NEUE PLATTFORM FÜR KOMPAKTFAHRZEUGE

27 DRAHTLOS DURCHSTARTEN MIT PROSOFT

CV-X200 : stabilité, TECHNOLOGY! ENTDECKEN SIE EINE APPLIKATION UNSERER INDUSTRIELLEN précision et vitesse KOMMUNIKATIONSLÖSUNGEN IN DIESER uniques AUSGABE

50 8

DORNERS NEUER 2200ER-BAUREIHE EIGNEN SICH BESTENS FÜR DIE MONTAGE IN DER AUTOMATISIERUNG

30


09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

INDUSTRIAL MARKET MAGAZINE

PEPPERL+ FUCHS

MORGAN ADVANCED MATERIALS

SOURIAU

6

5 PROSOFT TECHNOLOGY EMEA

12

ARC INFORMATIQUE

KOLLMORGEN

10

8 AAVID THERMALLOY

7 11

MAPLESOFT

NSK

14

16

KENNAMETAL

18

DE DIETRICH PROCESS SYSTEMS

PROSOFT TECHNOLOGY EMEA

21

22

LEROY SOMER

SUNON

NSK

24

26

27

OLDHAM

OLDHAM

DORNER

28

29

30

ADVERTISERS: MEPAX 4 - PROSOFT 8

www.magazin-konstruktion-industrie.com


BUREAU VERITAS

32

EMERSON INDUSTRIAL AUTOMATION

34

IMI

36

09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

3


INFOS

NEUHEIT

09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

4


NEUHEIT

PEPPERL+FUCHS ACQUIRES ONE OF THE WORLD’S LEADING PROVIDERS OF HART PROTOCOL DEVICES

Pepperl+Fuchs, a world leader in process automation and applications, has acquired MACTek Corporation, a leading provider of HART protocol devices. The move is part of Pepperl+Fuch’s strategy to further extend its integrated solutions offerings and strengthen its position in the WirelessHART market. „We are pleased to add the MACTek WirelessHART product line to our existing portfolio,” said Jim Bolin, Pepperl+Fuchs’ executive vice president of the Americas. „This acquisition complements our current product lines well, and allows us to provide an even greater breadth of services to our customers.“ Founded in 1993, MACTek specializes in HART modems, including VIATOR HART Interface modems. One of the company’s most recent innovations, the BULLET WirelessHART adapter, can be mounted on any device rated for hazardous areas. The HART modem family includes wireless access to HART field devices designed for hazardous areas and Bluetooth-enabled technologies. http://www.pepperl-fuchs.de

INFOS 09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

5


NEUHEIT

DIE UTS- UND MPO-MEHRWEGE-GLASFASERSTECKVERBINDER

SOURIAU als Teil des Unternehmens Esterline Connection Technologies stellt die neue UTS MPOBaureihe vor. Mit dieser innovativen Lösung lassen sich alle MPO-Stecker mit 12 bis 48 optischen Fasern miteinander verbinden. Zu den besonderen Eigenschaften gehören die schnelle Verriegelung und die hohe Anschlusssicherheit sowie die IP67/68 Wasserdichtigkeit und damit die Tauglichkeit für den Außenbereich.

D

ie UTS-MPO-Serie eignet sich bestens für Anwendungen im Schienenverkehr und in der Automatisierung. Auch in Sicherheitsbereichen, in denen optische Fasern für eine höhere Effizienz und eine schnellere Datenübertragung mit höheren Datenübertragungsraten sorgen, bietet sich ein Einsatz der Steckverbinder an.

INFOS

Die Steckverbinder der UTS-MPO-Serie verfügen über einige technische Besonderheiten. Dazu gehört ein ergonomischer Schnellverschluss mit hörbarem Klick nach einer Drittelumdrehung. Darüber hinaus bestehen die Steckverbinder aus robustem thermoplastischem Gehäusematerial mit geschütztem MPO-Kontakt und zuverlässiger Kabelzugentlastung. Damit gewährleistet die MPO-Serie maximale Anschlusssicherheit. Die Ausführung als Mehrwege-Glasfaser-Steckverbinder bietet dem Kunden mehr Flexibilität und vielfältige Einsatzmöglichkeiten.

09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

6

Die Steckverbinder der UTS-MPO-Serie widerstehen den anspruchsvollsten Umgebungsbedingungen wie Temperaturen von -40 bis +105 Grad und der Einwirkung von Salznebel über 96 Stunden. Gemäß IP67/IP68 sind die Steckverbinder wasserdicht sowie stoß- und schwingungsfest und eignen sich auch für einen dauerhaften Unterwassereinsatz. Darüber hinaus kommt es dank der guten UV-Beständigkeit auch nach 5-jährigem Einsatz im Außenbereich weder zu mechanischem Verschleiß noch zu Korrosion. Schließlich sind die Steckverbinder ROHSkonform und entsprechen dem chinesischen Standard SJ/ T1166-2006. Die Steckverbinder der UTS-MPO–Serie erfüllen alle Marktanforderungen an eine schnelle und zuverlässige Installation. Somit stellen sie für die unterschiedlichsten Einsatzgebiete eine hochmoderne Lösung dar. www.souriau.com


NEUHEIT

MORGAN PRÄSENTIERT BAHNBRECHENDE ERRUNGENSCHAFTEN IM BEREICH REPARATURVERFAHREN BEI EINER DER GRÖSSTEN INTERNATIONALEN LUFTFAHRTVERANSTALTUNGEN

Das allerneueste im Bereiche Wartung, Reparatur und Instandsetzung (MRO) im Luftfahrtbereich wird von Morgan Advanced Materials anlässlich des diesjährigen Aero Engine Europe Events am 21. und 22. Oktober im Marriott Hotel am Pariser Flughafen Charles de Gaulle vorgestellt.

E

rstmalig stellt Morgan bei dieser Veranstaltung aus; hier treffen sich die führenden Akteure der Triebwerkhersteller und des MRO-Sektors um aktuelle Trends und Themen zu diskutieren. Morgan ist ein Weltmarkführer im Bereich der „pre-sintered Preforms“ (PSP) zur Reparatur von Turbinenkomponenten, jetzt auch mit der Einsatzmöglichkeit bei der Reparatur von Lagern und der Instandsetzung sich drehender Komponenten und Tragflächen. Um dies bewerkstelligen zu können, benötigt man komplexe 3-dimensionale Preforms, ein Novum in der Branche und Resultat aus Morgans fortwährendem Engagement in Forschung und Entwicklung in Zusammenarbeit mit globalen Luft- und Raumfahrterstausrüstern (OEM).

„Morgan ist Vorreiter beim Einsatz von PSP bei der Reparatur von Turbinenschaufeln – ein Verfahren, das dafür gesorgt hat, dass tausende dieser Komponenten, die man früher hat ausrangieren müssen, jetzt reparierbar sind. Dieses Reparaturverfahren haben wir nun auch auf komplexe Formen zugeschnitten; dies ermöglicht eine drastische Reduzierung der Durchlaufzeiten für Turbine, zum Teil bis zu 50%.“

Luca Leone, Entwicklung Neugeschäft bei Morgan Advanced Ceramics, erklärt: „Die Herstellkosten von Triebwerkskomponenten wie Turbinenschaufeln sind wegen des Einsatzes von Spezialmaterialien und des sich anschließenden komplexen Gussverfahrens erheblich. Daher tolerieren Flugzeugbetreiber und Wartungsfirmen nur ungern den Verlust von Komponenten sondern schätzen vielmehr effiziente Reparaturverfahren.“

Für weitere Informationen besuchen Sie bitte: www.morganbrazealloys.com/aero-engines-europe-2015

„Es besteht ein großes Interesse an unseren hochinnovativen Lösungen seitens der großen OEM Firmen und Tier-1Lieferanten. Diese Global Player nutzen jede Gelegenheit, um Kosten in ihrer Lieferkette zu reduzieren oder um Standzeiten zu verlängern.“

INFOS 09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

7


NEUHEIT

RLX2

ProSoft Technology bringt einen neuen drahtlosen 802.11n-Access-Point/Bridge/Repeater für industrielle Anwendungen mit schneller Roaming-Technik auf den Markt.

D

er schnelle 802.11abgn-Hotspot ist eine fortschrittliche drahtlose Ethernet-Lösung, die speziell für die Fabrikautomatisierung, die SCADA-Systeme, die mobile Anlage und für Prozessteuerungssysteme entwickelt wurde. Dieser Hotspot enthält eine breite Palette an Funktionen für industrielle Anwendungen, wie schnelles Roaming und besitzt eine hervorragende Leistung bezüglich der Übertragung von Datenpaketen pro Sekunde. Er bietet eine robuste Kommunikationsmöglichkeit in anspruchsvollen industriellen Umgebungen. Bereits im Juni 2013 kündigte ProSoft Technology die Markteinführung des schnellen industriellen 802.11abgnHotspots an. Der neue schnelle 802.11abgn-Hotspot (RLX2) bietet technische Durchbrüche bezüglich des schnellen Client/Bridge-Roamings zwischen Zugangpunkten, der Optimierung von Ethernet-Datenpaketen und verbesserter Diagnose.

Der Hotspot ist speziell für extreme Umgebungsbedingungen und explosionsgefährdete Bereiche ausgelegt, wie Öl- und Gasanlagen. Er ist eine ideale drahtlose Lösung für Producer/ Consumer PLC/PAC-Netzwerke, Remote-I/O, Safety-I/O, Backhaul-Netzwerke, Remote-Video und Verbindungen zu mobilen Außendienstmitarbeitern. Der Hotspot arbeitet im erweiterten Temperaturbereich von –40°C bis +75°C (-40°F bis +167°F) und besitzt mit Class1, Division 2 und ATEX Zone 2 die nötigen Zulassungen und Zertifizierungen. Das Modul ist auf eine hohe Schock/Vibrationsbelastung geprüft. Die Schockbelastung wurde nach IEC 60068 2-6 (20 g in drei Achsen) und die Vibration nach IEC 60068 2-27 (5 g bei 10 bis 150Hz) getestet. Für mehr Information besuchen Sie bitte www.prosoft-technology.com

INFOS

Diese neuen Funktionen liefern eine schnelle nahtlose Ethernet-Verbindung für mobile Maschinen und Fahrzeuge, die große Entfernungen in Fabrikhallen, Kransystemen und Minen zurücklegen. Das sichere schnelle drahtlose Netzwerk reduziert die Projektkosten und erhöht gleichzeitig die Produktivität, indem es die Schleppkabel, Rails und Schleifringe eliminiert und damit wirtschaftliche und zuverlässige mobile Applikationen realisiert.

vollständiges Device-Bridging. Das Modul liefert sichere 802.11i- und 128-Bit-AES-Verschlüsselung und arbeitet in den 2,4-GHz- oder 5-GHz-Bändern. Es besitzt ebenfalls fortschrittliche Management-Werkzeuge. Diese Werkzeuge umfassen IH-Browser Dienstprogramm, Web- und OPCServer. Die micro.-SD-Karte speichert und lädt automatisch Konfigurationen, was die Ausfallzeiten reduziert.

Die schnelle Roaming-Technik des Funks benötigt weniger als 50 ms Zeit zwischen Zugangspunkten und liefert ein 09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

9


NEUHEIT

UMZUG DURCH WACHSTUM KOLLMORGEN STEIGERT DIE PRÄSENZ Elsim Customer Support Team

General Manager Evren Kayakıran

Alles Neue macht der Mai: Das kontinuierlich starke Wachstum in der Türkei hat den Ausschlag dafür gegeben, dass sich KOLLMORGEN nach neuen Räumlichkeiten umsehen musste. Der Spezialist für Servoantriebstechnik und Motion Control bezog jetzt ein Gebäude, das mit rund 1000 Quadratmetern Nutzfläche Platz für die weitere Entwicklung bietet. „Wir haben attraktiven Raum für neue Mitarbeiter und frische Automatisierungsideen geschaffen“, freut sich Geschäftsführer Evren Kayakiran.

D

ie neue Dependance in Istanbul bietet einerseits den notwendigen Raum für Montage, Service, Büros und Logistik. Der Standort ist andererseits auch noch sehr gut an die Verkehrsinfrastruktur der bevölkerungsreichsten Stadt der Türkei angebunden – was letztlich die Lieferzeiten innerhalb der Logistik verkürzt. „Wir sind jetzt auch schneller mit dem Auto oder öffentlichen Verkehrsmitteln erreichbar“, unterstreicht Evren Kayakiran. Dieser Aspekt stellt für KOLLMORGEN einen ganz wichtigen Punkt dar, um in der 14-Millionen-Metrolpole mittel- und langfristig gerade für neue Fachkräfte als Arbeitgeber interessant zu sein.

„Die positive Entwicklung in der Türkei gibt uns Recht, vor zwei Jahren in den richtigen Markt investiert zu haben“, zeigt sich Dennis Gallagher, Vice President EMEA & India, zufrieden. „Der Maschinenbau in der Türkei und den Nachbarländern Vorderasiens setzt immer mehr Hochleistungs-Servotechnik ein. Dafür sind wir als Partner bestens aufgestellt.“ KOLLMORGEN ist seit 2013 mit einer eigenständigen Landesgesellschaft am Bosporus vertreten. Vorausgegangen war der Kauf der Elsim AG, ein anerkannter Spezialist für Automatisierung, Visualisierung und Motion Control.

INFOS

www.kollmorgen.com

09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

10


NEUHEIT

ARC INFORMATIQUE UND UBIQUICOM ETABLIEREN STANDORTERKENNUNG UND ERHÖHTE SICHERHEIT IN SCADA-ANWENDUNG

ARC Informatique ist ein unabhängiger Anbieter von HMI/SCADA-Software. Die Software PcVue®, das Hauptprodukt des Unternehmens, liefert bereits seit 30 Jahren Impulse für die technische Evolution der Automatisierungsindustrie. PcVue-Lösungen bieten flexible Möglichkeiten zur Überwachung industrieller Prozesse, Versorgungs- und Infrastruktureinrichtungen.

D

Neue Möglichkeiten für Indoor- und OutdoorOrtungsdienste Auf Basis in Echtzeit erfasster biometrischer Parameter und Umweltdaten ergänzt Ubiquicom den PcVue-GeoKartenmanager auf der obersten Anwendungsschicht um die Locator-Suite.

Den beiden für ihre Innovationskraft bekannten Unternehmen gelang durch Bündelung ihrer Kompetenzen im Rahmen ihrer jetzigen Kooperation die Entwicklung einer einzigartigen Mobilitätslösung. Gemeinsam verfolgen die Partner das Ziel, Anlagen-Überwachungssysteme umfassend für Mobilität zu ertüchtigen. Für ARC Informatique ist dies ein gezielter Vorstoß in den Bereich des Internets der Dinge (IoT) mittels Anbindung an etablierte Netzwerke wie LoRa, Sigfox usw.

Das über Webservices zugängliche, einfach zu konfigurierende Funktionspaket zeigt Positionen und Bewegungen von Personen und Ressourcen direkt als PcVue-Markierungen (z. B. in Form von Symbolen) auf einer geografischen Karte. Ortung und Verfolgung funktionieren in Gebäuden und Außenbereichen gleichermaßen zuverlässig, unabhängig von der Art des Netzwerks und Kommunikationsstandards (GSM, WiFi, Bluetooth, BLE).

INFOS

as in Mailand ansässige preisgekrönte TechnologieUnternehmen Ubiquicom ist spezialisiert auf die Konzeption und Entwicklung von Produkten und Lösungen für die Ortung und Verfolgung von Personen und Ressourcen – in unkonventionellen Zusammenhängen und mit unkonventionellen Technologien.

Mit dieser Zusammenarbeit unterstreicht ARC Informatique nachdrücklich den eigenen Anspruch, ein innovatives Mobilitäts-Angebot für SCADA bereitzustellen. www.pcvuesolutions.com 09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

11


NEUHEIT

HDDC (HIGH DENSITY DIE CASTING)-PROZESS FÜR FLÜSSIGKEITSKÜHLPLATTEN UND HOCHLEISTUNGSKÜHLKÖRPER AUS ALUMINIUM

Kühllösungen wie Kühlkörper, Elektronikgehäuse, hochdichte Flüssigkeitskühlplatten und ähnliches müssen über bestimmte Eigenschaften verfügen, um Wärme effektiv ableiten zu können. Dazu zählen eine hohe thermische Leitfähigkeit, niedrige Porosität, Leckdichtigkeit und die Fähigkeit zur Ausprägung dünner Wände und hoher Rippen. Inserts & options de surface Des inserts en Cuivre, graphite et autres matériaux ayant Eingebettete Einsätze und Oberflächeneigenschaften Kupfer, Graphit oder andere Feststoffe mit einem niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als Aluminium können direkt in das gegossene Teil eingebettet werden. Der Prozess erzeugt eine belastbare mechanische Verbindung – nahezu ohne jede Porosität oder Lücke zwischen den Grenzflächen. Oberflächenmerkmale wie Rippen, Anlötteile oder Aussparungen passen zu den jeweiligen elektronischen Komponenten und der Befestigungstechnik.

Dünne Lamellen mit einem hohen Seitenverhältnis HDDC-Kühlkörper verfügen über zahlreiche wichtige Vorteile gegenüber bearbeiteten, Druckguss- oder extrudierten Kühlkörpern. Die höhere thermische Leitfähigkeit gekoppelt mit vielfältigeren Möglichkeiten bei Lamellenkonfiguration, -Dicke und -Form sind einzigartige Vorzüge beispielsweise bei stiftförmigen, elliptischen oder radialen Kühllamellen. Viele dieser Eigenschaften können durch Extrusion oder herkömmliche Druckgusstechniken nicht erreicht werden. Zudem erlaubt der Prozess die Herstellung von Elektronikgehäusen mit Kühlrippen, die aufgrund ihrer dünneren Wände wesentlich leichter sind und über aufwendige Merkmaleverfügen.

INFOS

Verbesserter Nachbearbeitungsprozess Die extrem dichte, porenfreie Gussteilqualität der HDDCKühlelemente erlaubt die problemlose Anwendung von Nachbearbeitungsverfahren wie Zerspanen, Hartlöten und Schweißen und damit auch die Realisierung leckdichter komplexer Baugruppen. Die Oberfläche der HDDC-Kühlkörper ist so glatt und dicht, dass bei 09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

12


NEUHEIT

nassen Oberflächenbehandlungen wie Anodisieren und Galvanisieren keine Elektrolyte in das Metall eindringen können. Eigenschaften und Vorteile von HDDC-Kühlkörpern Gleichförmige Temperaturverteilung: 3D-Lamellen und Kühlkanäle sowie verbesserte geometrische Eigenschaften wie geringere Wandstärke, kleinerer Kühllamellenabstand und dünnere Kühllamellen sowie eine geringere Entformungsschräge optimieren die Strömungswege und sorgen damit für eine gleichmäßige Temperatur. Großserienfertigung: Wie das Druckgießen eignet sich auch der HDDC-Prozess für die Großserienfertigung inklusiver vorgefertigter Einsätze aus Kupfer, Edelstahl oder anderen Metallen für die Wärmeverteilung oder mit Gewinden versehener Einsätze für Armaturen oder Flüssigkeitsanschlüsse. Absolut sicher: Zur Herstellung von absolut dichten Flüssigkeitskühlplatten, können Teile aus AL 6XXXLegierungen einfach CAB- oder hartgelötet werden. http://www.aavid.com

INFOS 09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

13


NEUHEIT

EINSATZ VON MAPLESIM ZUR SCHNELLEREN ENTWICKLUNG HOCHPRÄZISER MODELLE VON ROBOTERMANIPULATOREN

Auf der ganzen Welt führen Industrieroboter heute die verschiedensten Aufgaben aus. Sie reichen vom Aufstapeln von Kartons auf Paletten in einem Lager über den Transport von Behältern mit Zutaten in einer Anlage zur Zubereitung von Lebensmitteln bis zu Präzisionsschweißungen an einer Montagestraße für Kraftfahrzeuge.

INFOS

D

ie erfolgreiche Ausführung dieser Aufgaben verlangt eine präzise Steuerung der Robotermanipulatoren, um die geforderte Geschicklichkeit zu erreichen. Mit weltweit über 250.000 installierten Robotern kennen die Ingenieure im ABB-Geschäftsbereich Robotics die Herausforderungen bei der Entwicklung und Steuerung von Robotermanipulatoren. Ihr Entwicklungsprozess schließt rigorose Prüfungen mit Hilfe von Simulationsmodellen ein, die bisher mit nicht besonders anwenderfreundlichen Werkzeugen erstellt werden mussten. Der Vorgang war sehr umständlich und es wurde nach einer besseren Lösung gesucht.

zur Simulation und zur Entwicklung der Steuerungen exportieren und integrieren lassen. Ziel war es, hochpräzise Modelle zu erstellen, die realistisch genug sind, um den Betrieb eines echten Manipulators zu simulieren, wobei die Simulationen aber dennoch auf einem normalen Desktop-Rechner ausführbar sein sollten. Ihr vorheriger Prozess zur Herleitung der Modelle mit Methoden wie den Euler-Lagrange-Gleichungen funktionierte zwar gut, aber Dank der grafischen Schnittstelle von MapleSim konnten die Ableitung und Manipulation der Gleichungen entfallen. Das hat den Zeitaufwand zum Modellieren eines Manipulators drastisch verringert.

In Zusammenarbeit mit einem Forscherteam der Universität Linköping in Schweden über das industrielle Exzellenz-Center LINK-SIC haben die Ingenieure des ABB-Geschäftsbereichs Robotics in Västerås, Schweden, den Einsatz von MapleSim untersucht, um hochpräzise Manipulatormodelle mit flexiblen Gelenken, Getrieben und dynamischer Reibung zu entwickeln und herauszufinden, wie leicht sich diese Modelle in andere Softwarewerkzeuge

Die umfassende Bibliothek eingebauter Komponenten in MapleSim erlaubt es dem Anwender, die einzelnen Elemente per Drag-and-Drop zusammenzustellen und Komponenten aus verschiedenen Domänen nahtlos miteinander zu verbinden, um komplexe Modelle auf Systemebene zu erstellen. Diese Leichtigkeit, mit der sich die Modelle erstellen lassen, hat die Arbeitsweise der Entwicklungsingenieure bei ABB radikal verändert. Sie

09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

14


NEUHEIT

Simulink ist ein eingetragenes Warenzeichen von The MathWorks, Inc.

verfügen nun über ein sehr viel anwenderfreundlicheres und flexibleres Modellierungswerkzeug. Mit einer Kombination aus Multibody-Mechanik, eindimensionalen mechanischen, elektrischen und benutzerdefinierten Komponenten sind sie in der Lage, mehrere Modelle eines Robotermanipulators in MapleSim in derselben Zeit zu erzeugen, die früher für ein einziges Modell benötigt wurde. Die gesparte Zeit verwendeten sie dazu, verschiedene Ansätze zur Modellierung zu nutzen und Modelle mit unterschiedlichen Parameterwerten und Detaillierungen zu erzeugen, um zu bestimmen, wie sie ihre Entwicklungsziele am besten erreichen können. Mikael Norrlöf, Motion Control Architect im ABB-Geschäftsbereich Robotics beschreibt die Flexibilität von MapleSim so: „MapleSim hat uns geholfen, schneller und intelligenter zu arbeiten. Wir konnten schnell mehrere Modelle unserer Entwicklung eines Robotermanipulators erzeugen und sie vergleichen, um die beste Lösung zu ermitteln.“

„Die Möglichkeit des Exports nach Simulink ist für uns sehr wichtig“, erklärte Mikael Norrlöf. „Wir konnten die mit MapleSim erstellten Modelle nahtlos in unsere Testumgebung integrieren, ohne unseren bestehenden Workflow ändern zu müssen. Dies war ein wesentlicher Faktor bei unserer Entscheidung für MapleSim zum Erstellen der Modelle.“ Die Simulationsergebnisse der MapleSim-Modelle deckten sich mit den Messungen an einem realen Manipulator und lieferten so den eindrucksvollen Beweis, dass MapleSim dazu eingesetzt werden kann, hochpräzise MultidomainModelle, die das Verhalten des Manipulators wiedergeben, zu erzeugen und zu exportieren. Als Ergebnis der vom Forscherteam der Universität Linköping durchgeführten Forschungsarbeiten, hat ABB MapleSim für die Erstellung der Modelle übernommen. Ihre Ingenieure arbeiten weiter an neuen Wegen, um die Genauigkeit der Modelle, die sie zum Test ihrer Produkte verwenden, zu verbessern. MapleSim wird eine wichtige Rolle dabei spielen, dass dieser Prozess vorankommt.

INFOS

Das vollständige Modell des Manipulators und eine Detailansicht eines parallelen Verbindungsblocks Nachdem eine Reihe von Modellen des Manipulators erstellt worden war, bestand der nächste Schritt darin, sie zum Test in das übrige System zu integrieren. ABB führt die Tests auf Systemebene in einer komplexen Testumgebung durch, die auf Simulink® aufbaut. Daher ist es wichtig, dass das Werkzeug zur Erzeugung der Manipulatormodelle in der Lage ist, seine Daten an Simulink zu übergeben und darin zu integrieren. Diese Funktion übernimmt der

MapleSim Connector, mit dessen Hilfe der Anwender jedes MapleSim-Modell, auch Modelle mit benutzerdefinierten Komponenten, nach Simulink exportieren kann. Der Connector erstellt aus den symbolisch vereinfachten Systemgleichungen automatisch S-Funktionsblocks und erzeugt so Code, der kompakt und äußerst effizient ist.

http://www.maplesoft.com 09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

15


NEUHEIT

FISCHVERARBEITUNGSANLAGE SPART DURCH NSK-LAGER 96.000 EUR EIN

Wird durch einen Lagerdefekt ein kontinuierlicher Produktionsprozess unterbrochen, so ist das im Einzelfall eine ärgerliche Störung. Häufen sich solche Ausfälle allerdings, können empfindliche Einbußen in der Produktion zustande kommen.

B

ei einem großen Hersteller von Fischprodukten gab es angesichts wiederholter Lagerdefekte in einer Wärmetauscher-Einheit Handlungsbedarf. Am Ende gelang es, durch Installation verbesserter Lagertechnik von NSK jährlich gewaltige Summen einzusparen. Scraped Surface Heat Exchangers (SSHE) sind auf die Integration in kontinuierliche Prozesse ausgelegt. Bei Kratzschaber-Systemen dieser Art ist mit einer allmählichen Verschmutzung des Wärmetauschers und dann abnehmender Wärmeabfuhrleistung zu rechnen. Die im Prozessmedium bewegten Schaber haben zwei Aufgaben: Sie entfernen Materialanhaftungen und durchmischen gleichzeitig das Produkt.

NSK bietet Kunden Unterstützung durch erfahrene Anwendungsspezialisten an: Sie gehen Wälzlagerausfällen auf den Grund, schaffen Abhilfe und verbessern dabei Zuverlässigkeit und Effizienz. Auf Grundlage des hauseigenen Mehrwert-Programms AIP geben sie Produktions- und Instandhaltungs-Verantwortlichen systematisch Mittel in die Hand, Fehlerursachen und mögliche Verbesserungsmaßnahmen zu überschauen. Im angesprochenen Prozess des Fischprodukte-Herstellers trat an fünf Wärmetauscher-Einheiten jährlich ein Dutzend Lagerdefekte auf. Zu den Wartungskosten für die Reparatur der Systeme kamen Verluste durch fünf Stunden verlorene Produktionszeit bei jedem Vorfall hinzu. Das war für den Produktionsleiter Anlass genug, NSK zu Rate zu ziehen.

INFOS

Ingenieure von NSK widmeten sich dem Problem und untersuchten zunächst die defekten Lager. Dabei war festzustellen, dass die Lager sowohl durch Wasser angegriffen als auch durch harte Partikel verunreinigt waren, was am Ende zum Funktionsverlust des Schmierstoffs führte. Angesichts der Betriebsbedingungen und Anforderungen 09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

16


NEUHEIT

durch den Arbeitsprozess schlug NSK vor, einen Versuch mit Molded-Oil™ -Rillenkugellager zu starten. Molded-Oil™ ist eine von NSK entwickelte Technologie, die einen wartungsfreien Betrieb ermöglicht und so Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der Lager enorm erhöht. Molded-Oil™-Lager sind mit einem ölimprägnierten Material – Molded-Oil™ – ausgestattet, welches für die Lagerschmierung sorgt. Zwar bieten andere Hersteller ähnlich konstruierte Produkte an, doch NSK-Lager bieten bezogen auf ihr Volumen einen Schmierölgehalt von mehr als 50%, was Wettbewerbsprodukte derzeit deutlich übertrifft.

mit Innendurchmessern bis 110 mm an. Für Anwendungen in korrodierender Atmosphäre oder per Wash-Down gereinigte Anlagen sind Wälzlager-Ausführungen aus Edelstahl mit hoher Korrosoinsbeständigkeit lieferbar. Das Mehrwert-Programm AIP von NSK dient zurVerbesserung der Effizienz und sorgt für geringere durch Lagerdefekte bedingte Ausfallraten. Wie das hier beschriebene Beispiel zeigt, können Kunden durch Umsetzung von Maßnahmen im Rahmen dieses umfassenden Programms ihre Rentabilität und Wettbewerbsfähigkeit maßgeblich steigern. www.nsk.com

Die Erprobungsphase erstreckte sich schließlich auf mehr als drei Jahre, in denen keinerlei Anzeichen für einen Austauschbedarf auftraten. Diese Erfahrungswerte aus dem Testbetrieb waren für den Produktionsleiter eine mehr als solide Grundlage, um eine Installation dieser NSK-Lösung in allen fünf Wärmetauschern vorzunehmen.

INFOS

Die Entscheidung für Molded-Oil™-Wälzlager von NSK führte zu beträchtlichen Kosteneinsparungen: Da erhebliche Produktionsstörungen nun vermieden wurden, hatte das Unternehmen über 96.000 EUR weniger Verluste zu verzeichnen als zuvor. NSK bietet die Molded-Oil™-Technologie für StandardRillenkugellager, Pendelrollenlager und Kegelrollenlager 09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

17


NEUHEIT

FÜHREND BEI DER TITANBEARBEITUNG

Die Fünfspindel-XT-Kopierfräsmaschine von Fives Cincinnati zum Titanfräsen.

Der Maschinenbauer Fives Cincinnati stellt fest: Die Spindelverbindung KM4X™ von Kennametal ist der Schlüssel zu neuen Maßstäben beim Metallabtrag mit branchenführenden „Super-Kopierfräsmaschinen“.

W

as bedeutet Überlegenheit in der Produktion für Flugzeughersteller? In einem Wort: Milliarden. Im Land der Giganten hat der US-Hersteller Boeing seinen europäischen Rivalen Airbus sowohl bei Nettoneubestellungen als auch bei Auslieferungen im 1. Quartal 2015 geschlagen. Während das 1. Quartal bei Neubestellungen traditionell schwierig ist, sind es die Auslieferungen, mit denen der meiste Ertrag erzielt wird. Boeing konnte in diesem Zeitraum eine Rekordzahl an Düsenjets übergeben. Verzögerungen in der Produktion können für Hersteller aller Flugzeuggrößen und -typen und ihre gesamte Komponenten- und Bauteilelieferkette, die mit schwierig zu bearbeitenden Werkstoffen arbeitet, Stornierungen bedeuten. Stornierungen wiederum können den Wechsel zu besser ausgestatteten Herstellern nach sich ziehen.

INFOS

Ein Technologieanbieter, der das mit am besten weiß, ist Fives Cincinnati. Dessen Werk in Hebron, KY, stellt Cincinnati-Bearbeitungszentren, VerbundwerkstoffFaserablagesysteme und Cincinnati-MehrspindelKopierfräsmaschinen her. Mit weltweit mehr als 650 Kopierfräsmaschinen im Einsatz fliegt dem Unternehmen zufolge kein Verkehrsflugzeug, das nicht irgendwann mit 09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

18

einer Kopierfräsmaschine von Cincinnati in Berührung gekommen ist. Die als Drei- und Fünfspindel-Portalkonfiguration erhältliche jüngste Generation dieser leistungsstarken Giganten, die Cincinnati-XTi-Kopierfräsmaschine, ist in vieler Hinsicht beeindruckend. Sie ist für Hersteller ausgelegt, die mehrere Materialien bearbeiten. Die Spindeln mit einer Drehzahl von 7000 min-1 können Aluminium und Stahl zerspanen und die drehmomentstarken Spindeln (2523 Nm) sind für die Verarbeitung von Titan und anderen harten Legierungen verfügbar. Unternehmensschriften zufolge hält die XTMaschine mit über 1638 cm3/min den Rekord bei der MRR (Metallabtragsrate) für Titanbearbeitung. Daher gilt sie auch als „die einzige Mehrspindelplattform für die Aufrauung von Titan“. Die gewaltigen Maschinen mit einem Verfahrweg von 4267 mm in Richtung der X-Achse (erweiterbar in Schritten von 3658 mm), 3683 mm in Richtung der Y-Achse und 711 mm in Richtung der Z-Achse sind nun mit optionalen KM4X100-Spindelverbindungen der Kennametal Inc. auf der Jagd nach neuen Rekorden.


Die Spindelverbindung KM4X100 ist entscheidend bei der Bestimmung der maximalen Metallabtragsrate.

NEUHEIT

Den „Bobbahn“-Test mit Bravour bestanden: Die Spindelverbindung KM4X.

noch vor Erreichen der Drehmomentgrenzwerte größer als die Schnittstellengrenzwerte werden können. Dies wird bei Schaftfräsanwendungen deutlich, bei denen die Projektionslängen üblicherweise größer sind und die Biegefähigkeit der Spindelschnittstelle den einschränkenden Faktor darstellt. Beispiel: Ein Wendeschneidplatten-Fräser mit spiralförmiger Schneide mit 250 mm Projektion von der Spindelfläche und einem Durchmesser von 80 mm erzeugt beim Abtrag von 360 cm3/min Ti6Al4V bei einer RDOC von 12,7 mm und einer ADOC von 63,5 mm ein Biegemoment von 4620 Nm, aber ein Drehmoment von unter 900 Nm. Die Spindelverbindung KM4X der nächsten Generation von Kennametal sichert durch eine Kombination von hoher Klemmkraft mit optimierten Eingriffshöhen eine robuste Verbindung sowie eine außergewöhnlich hohe Steifheit und Biegebelastbarkeit. Für Titanbearbeiter bedeutet das eine wesentlich höhere Leistungsfähigkeit bei der Bearbeitung hochfester Legierungen und anderer Werkstoffe, was außerordentlich hohe Metallabtragsraten und die Fertigstellung von mehr Teilen pro Tag ermöglicht.

Der funktionelle Teil einer Fünfspindel-XTKopierfräsmaschine.

Vom schwächsten Glied zum stärksten Merkmal Ob Kopierfräsen in großen Portalmaschinen oder Fräsen in kleineren Bearbeitungszentren: Die Verarbeitung eines zähen Werkstoffs wie Titan stellt stets eine Herausforderung dar. Angesichts niedriger Zerspangeschwindigkeiten und erheblicher Zerspankräfte verlangt die Bearbeitung harter Legierungen unter dem Druck der Produktivitätssteigerung einen möglichst hohen Metallabtrag. Werkzeugmaschinenhersteller wie Fives haben darauf mit Fräs- und Kopierfräs-Spezialzentren reagiert, die sich durch verbesserte Steifigkeit und Dämpfung an den Spindeln und große Maschinenkonstruktionen auszeichnen. Diese sollen zusammen unerwünschte Schwingungen unterdrücken, die die Qualität der Bauteile, den Durchsatz und die Lebensdauer der Werkzeuge beeinträchtigen. Auch wenn diese Fortschritte zu höherer Produktivität beigetragen haben, ist das schwächste Bindeglied bisher die Spindelverbindung gewesen.

Vorstandsmitglied Mark Huston von Kennametal meint: „Zur Erinnerung: Typische Strukturbauteile für die Luftfahrt beginnen als Schmiedestücke, bei denen viel Werkstoff entfernt wird, um die Spezifikationen des Fertigteils zu erreichen.“„Das „Kauf/Flug“-Verhältnis, also das Gewicht des gekauften Rohstoffs zu dem Gewicht, das in fertiger Form fliegt, kann je nach Bauteil 4:1, 8:1 oder mehr betragen.“ Die Cincinnati-Kopierfräsmaschinen der ersten Generation erreichten in Titan wegen Beschränkungen der Maschinenstruktur und der Werkzeug-Spindel-Verbindung eine MRR von 65,5 cm3/min. Mit der XT-Generation der Cincinnati-Kopierfräsmaschinen und mit HSK-125Flächenkontakt-Spindelverbindungen konnte die MRR auf 819 cm3/min gesteigert werden. Mit der KM4X100 verdoppelte sich die MRR schließlich auf 1638 cm3/min. Snodgrass ergänzt: „Selbst bei 1638 cm3/min lagen unsere Vergleichstests für die XT-Kopierfräsmaschinen unter Verwendung der KM4X-Spindelverbindung deutlich unter den theoretischen Grenzwerten der Maschine für das Widerstandsbiegemoment.“ Er stellte fest, dass Tests früherer Generationen große Werkzeughalter mit einem CAT60Konus nutzten. Im Vergleich zu Versionen mit 50-er-Konus war das wie Panzerfahren versus Geländewagenfahren. Gegenüber dem Werkzeughalter mit 60-er Konus erreichte

INFOS

Die Werkzeug-Spindel-Verbindung, der „Vermittler“ z wischen der Wer kzeugmaschine und dem Zerspanwerkzeug, entscheidet, wie viel Werkstoff die Maschine in einer bestimmten Operation abtragen kann. Das liegt daran, dass diese Schnittstelle hohen Belastungen standhalten und dennoch starr bleiben muss, bis sich das Werkzeug zu stark durchbiegt oder das Rattern einsetzt. Spindeln können zwar in der Lage sein, ein beträchtliches Drehmoment zu übertragen, allerdings erzeugen die Zerspankräfte auch Biegemomente, die

Ein wichtiger Beitrag zur Maschinenkonstruktion Anwendungsingenieur Robert Snodgrass von Fives Cincinnati begann gemeinsam mit Mike Malott, leitender Kundenbetreuer von Kennametal, vor etwa vier Jahren die KM4X zu beurteilen. „Die Technik ist eindrucksvoll - sie ließ uns definitiv darüber nachdenken, dass die Konstruktion der Maschine weitere Möglichkeiten eröffnet, dass eine steifere Spindel die Kundennachfrage nach effektiverer Metallzerspanung und erhöhtem Durchsatz erfüllen helfen würde.“

09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

19


Kopierfräsen in Aktion.

NEUHEIT „Die Branche muss neue Maßstäbe für die Produktion von Titanteilen mit den niedrigsten Stückkosten setzen, und die XT-Kopierfräsmaschine bietet diese Fähigkeit und noch mehr“, sagt Chip Storie, stellvertretender Vorstandsvorsitzender von Fives Cincinnati. „Mit einer massiven Querführung, einer robusten Spindelkonstruktion, einem speziell entworfenen Unterbau und einem Hochdruckkühlsystem erwarten wir einen Metallabtrag von mehr als 1638 cm3/min. Dies wird die Herangehensweise an die Titanverarbeitung in der Branche wandeln.“ SEITENLEISTE Analyse der Bobbahn-Zerspanung Mike Malott, leitender Kundenbetreuer bei Kennametal, ist bereits jahrelang auf dem Gebiet tätig und hat in der Produktion von Fives Cincinnati inzwischen eine Art „Familien“-Status erlangt. Er hat ebenfalls festgestellt, wie sich die „Bobbahn-Zerspanung“ von FIVES zur Leistungssteigerung des Zerspanwerkzeugs in der Branche durchsetzen konnte. Anwendungsingenieur Robert Snodgrass meint: „Um eine neue Konfiguration wirklich zeigen zu lassen, was sie kann, mussten wir einen außergewöhnlich anspruchsvollen Test entwickeln - in der Tat etwas, wofür das Werkzeug gar nicht bestimmt war.“

Eine auf maximales Drehmoment und maximale Zerspankräfte ausgelegte anspruchsvolle „Bobbahn“-Testzerspanung: Für die XT-Kopierfräsmaschine von Fives Cincinnati mit der Spindelverbindung KM4X kein Problem.

die KM4X die doppelten Metallabtragsraten. Im Vergleich zu den Werkzeughaltern CAT50, HSK100 oder KM4X100 hat der CAT60 fast das doppelte Gewicht. Ken Wichman, Produktverantwortlicher von Fives Cincinnati, meint: „Dies ändert die Spindel- und Maschinenkonstruktion durchgreifend.“ „Viele Portalmaschinen besitzen einen manuellen Werkzeugwechsel, trotzdem ein automatischer Werkzeugwechsel bzw. eine automatische Werkzeuglagerung verfügbar sind. Das erhöhte Widerstandsbiegemoment der KM4X ermöglicht im Vergleich zu einem CAT- oder HSK-Werkzeug mit einem entsprechenden Widerstandsbiegemoment eine leichtere Bestückung. Dies ist ein gewaltiger ergonomischer Vorteil für den Betreiber. Die kleinere KM4X kann in einer gegebenen Installationsfläche mehr Werkzeuge aufnehmen, damit sich der Kunde für den automatischen Wechsel bzw. die automatische Lagerung des Werkzeugs entscheidet.“

INFOS

Und Vorstandsmitglied Mark Logan von Fives Cincinnati ergänzt: „Wir sind stolz darauf, unsere Kunden produktiv zu halten“. „Eine leistungsstärkere Spindelverbindung wie die KM4X hat nicht nur Auswirkungen auf die Konstruktion von Neumaschinen, sie kann auch Maschinen, die bereits im Einsatz sind, erheblich aufwerten. Dies bietet uns die Möglichkeit, in Umbauten eine deutliche Aufrüstung anzubieten, während wir gleichzeitig die Grenzen bei künftigen Kopierfräsmaschinen vorantreiben.“

09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

20

Das Ergebnis: Wir haben ein Werkzeug auf einer tiefen und ununterbrochenen Kurve wie einer Bobbahn über ein Titanwerkstück gezwungen. „Wir wollten die Eindringtiefe und das Drehmoment in einer Zerspanung bei gleichzeitiger Bewegung bestmöglich maximieren. Dabei waren die Werkzeugmaschine und die Spindel bzw. das Zerspanwerkzeug auf jede erdenkliche Weise außerordentlichen Kräften ausgesetzt.“ Erfahrene Titanbearbeiter sind sicher zurückgeschreckt, als sie sich den Aufschrei des Werkstücks ausmalten, bevor entweder die Werkzeugmaschine oder der Fräser versagt. Das YouTube-Video (https://www.youtube.com/ watch?v=-0pcocy4IsE) von Fives belegt dagegen: Ein kleiner Haufen Späne, eine tiefe und breite Testzerspanung sowie eine effiziente Verarbeitung selbst an fünf separaten Spindeln - und das alles bei einem sonoren Brummen. Diese Vorführung war ein deutlicher Beweis und weitere Verbesserungen sind bereits absehbar. Über Fives Cincinnati Fives ist ein anerkannter hervorragender Anbieter herausragender Fertigungslösungen, die im Zentrum der Leistungsfähigkeit ihrer Kunden stehen. Starke Grundlage sind namhafte Marken wie Cincinnati, Giddings & Lewis, Forest-Liné, Liné Machines und Rouchaud. Die belieferten Schlüsselmärkte umfassen die Luftfahrt, den Kraftfahrzeugbau einschließlich LKW, den Schwermaschinenbau, die Öl- und Gasindustrie, die Bahn, Windenergie und die allgemeine Bearbeitung. Fives und seine Metallzerspanungs- und Verbundwerkstoffunternehmen bieten mit ihren weltweit strategisch verteilten Fertigungs- und Unterstützungsbetrieben umfassende Ausrüstungslinien und Technologien einschließlich automatischer Montage, Laserschweißen und -schneiden, Drehen, Fräsen, Verbundwerkstoffverarbeitung, Software mit zugehörigem Support und Dienstleistungen (Wartung, Ersatzteile, Umbau, Überholung und Aufrüstung). Für weitere Informationen besuchen sie bitte www.fivesgroup.com


NEUHEIT

REKORDAUFTRÄGE FÜR DE DIETRICH AUF DER ACHEMA!

Dank der jüngsten Geschäftserfolge kann De Dietrich weiterhin nachhaltig wachsen. Aus China hat das Unternehmen nun den größten Auftrag seiner Geschichte erhalten. Damit kann es seine Expansion weiter vorantreiben.

I

m Rahmen des neuen Auftrags wird De Dietrich eine Abfallsäure-Aufbereitungsanlage für eine neue Toluoldiisocyanat-Fabrik liefern, die im Nordwesten Chinas gebaut werden soll. Toluoldiisocyanat (TDI) wird für die Herstellung von Polyurethan gebraucht. Da die Umweltbestimmungen in China deutlich verschärft wurden, zeigte sich die chinesische Regierung von De Dietrichs hocheffizienten Anlagen zur Abwasseraufbereitung und -reinigung sehr beeindruckt. Das Projekt, das 2017 fertiggestellt werden soll, ist das größte, das De Dietrich je umgesetzt hat. China wird damit zum wichtigsten Absatzmarkt des Unternehmens.

In Frankreich, der Heimat des Unternehmens, hat De Dietrich soeben ein Abkommen zur Förderung grüner Chemie unterzeichnet. Im Rahmen dieses Abkommens soll eine Forschungsstätte für die Produktion chemischer Moleküle aus Ölsaaten als nachwachsendem Rohst http://dedietrich.co.in

INFOS

Außerdem wird De Dietrich eine komplette Pilotanlage für das erste Unternehmen in Bangladesh liefern, das arzneilich wirksame Bestandteile herstellt. Das Projekt umfasst sechs Reaktoreinheiten, eine Lösemittelaufbereitungsanlage, eine Heiz- und Kühleinheit und verschiedene automatisierte Systeme. Durch diesen Auftrag wird De Dietrichs ohnehin schon starke Position in Südasien weiter ausgebaut.

des Produktionsgebäudes selbst sowie die Lieferung der gesamten Ausrüstung, die für die Herstellung der Antihistaminka sowie die Aufbereitung der Abfallprodukte erforderlich ist. Die Produktion soll in einem Jahr aufgenommen werden.

Darüber hinaus wird De Dietrich in Spanien eine komplette Produktionsstätte zur Herstellung von Antihistaminika bauen. Bestandteile dieses Turnkey-Projekts sind der Bau 09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

21


NEUHEIT

WARUM SOLLTE JEMAND EIN KABEL WOLLEN, DAS SICH WIE EINE ANTENNE VERHÄLT? Immerhin wurde viel in die Forschung und Entwicklung von Kabelabschirmungen investiert, um genau das zu verhindern! Es hat sich aber herausgestellt, dass der Einsatz eines abstrahlenden Antennenkabels in industriellen Kommunikationssystemen unter Umständen große Vorteile bietet. Besonders interessant sind die Kabelantennen in Kommunikationslösungen, in denen die Signale entlang einer Strecke verlaufen, als Ersatz von Schleifkontakten in Anlangen mit beweglichen Teilen oder zur Abstrahlung eines klaren HF-Signals, wenn Hindernisse oder das Fabriklayout eine freie Sichtlinie verhindern und damit die Verwendung einer traditionellen Antenne ausscheidet.

Was ist ein abstrahlendes Kabel (Leaky Cable)? Ein abstrahlendes Kabel ist eine lange, flexible Antenne mit Schlitzen zur Abstrahlung von HF-Signalen. Es kann um Ecken herum, entlang von Einschienenbahnsystemen und durch Tunnel geführt werden. Damit eignet es sich auch für drahtlose Anwendungen, in denen der Einsatz traditioneller Antennen schwierig oder unmöglich ist. Da das Antennenkabel im Abstand von nur wenigen Zentimetern vom Signaleingang montiert werden kann, lässt sich leicht verhindern, dass das Signal noch weitere Maschinen in der jeweiligen Fertigung erreicht. Durch die wählbare Kabellänge eignet sich das Antennenkabel für einen Einsatz in den meisten Anwendungen.

INFOS

Bei einem Koaxialkabel wird der Innenleiter üblicherweise durch einen äußeren metallischen Kabelschirm geschützt. So wird vermieden, dass aus der Umgebung Störstrahlung aufgenommen werden kann. Die Signalstärke innerhalb des Kabels ist gut, Interferenzen mit anderen Funksignalen sind ausgeschlossen. Ohne die Abschirmung wäre das Kabel zugleich eine Antenne, es würde das zu übertragende Signal in die Umgebung abstrahlen und Funkwellen von anderen Geräten empfangen. Diejenigen, die sich noch an das analoge Kabelfernsehen erinnern, kennen das Phänomen der Geisterbilder, die zuweilen auf bestimmten Kanälen zu sehen waren. Neben den Signalen, die vom Kabelbetreiber über das Koaxialkabel gesendet wurden, wurden dabei außerdem die Signalreflektionen desselben Senders empfangen, da das Koaxialkabel diese wie eine Antenne 09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

22

aus der Umgebung aufnahm. In diesem Fall kam es also zu unerwünschten Signalwegen, es handelte sich um einen unbeabsichtigten Nebeneffekt, da das Koaxialkabel wie eine Antenne wirkte. Die gleichen Signalwege, die beim analogen Kabelfernsehen zu unscharfen Fernsehbildern führten, macht man sich heute gezielt zunutze. Das Kabel wird zu einem abstrahlenden Kabel, auch Schlitz- oder Leckkabel (leaky feeder cable) genannt. Der Unterschied zwischen einem abstrahlenden Kabel und einem schlecht abgeschirmten Fernsehkabel besteht darin, dass die Abschirmung des abstrahlenden Kabels mit Schlitzen versehen ist, die nur die Übertragung von Signalen einer ganz bestimmten Frequenz zulassen. Somit werden die abstrahlenden Kabel genau auf das drahtlose Netzwerk, an das sie angeschlossen sind, abgestimmt. Über die Kabelabschirmung wird immer noch jegliche Störstrahlung unterbunden. Signale der richtigen Frequenz hingegen können abgestrahlt und empfangen werden. Somit erfüllt das abstrahlende Kabel tatsächlich die Funktion einer Antenne.


NEUHEIT

geringer. Unter Umständen können herkömmliche drahtlose Kommunikationstechnologien eine Lösung sein, aber häufig wird die drahtlose Verbindung durch die Bewegung der Maschine gestört. Deshalb kommen leistungsfähigere Antennen zum Einsatz, wodurch sich die Funkwellenbelastung weiter erhöht. In diesen Fällen können über abstrahlende Kabel klare, konsistente Signale an rotierende Antennen abgegeben werden, ohne in der Nähe befindliche drahtlose Systeme zu beeinträchtigen.

Präzise Abstrahlung von HF-Signalen in vollen Fabrikhallen Außerdem ist der Einsatz eines abstrahlenden Kabels oft auch deshalb von Vorteil, weil die Funkwellen sehr präzise ausgerichtet werden können. Drahtlose Kommunikationslösungen werden in den Unternehmen immer weiter ausgebaut. Dies führt dazu, dass in allen Fabrikhallen auf den üblichen Frequenzen unzählige Funkwellen übertragen werden. Für Maschinenhersteller, die auf eine drahtlose Datenübertragung angewiesen sind, ist dies ein ernsthaftes Problem. Mit einem abstrahlenden Kabel können neue Maschinen in die Fabrik integriert werden, ohne dass es zu Störeinflüssen zwischen den unterschiedlichen Funkquellen kommt. Das liegt daran, dass abstrahlende Kabel die Funkwellen in nur eine Richtung senden und nur so viel Leistung brauchen, wie für die Verbindung mit einer anderen Antenne über eine bestimmte Distanz benötigt wird. Während das allgemeine Wifi-Netzwerk der Fabrik also gewissermaßen durch die ganze Fabrikhalle schreit, arbeitet die Ausrüstung der neuen Maschine im Flüstermodus.

Zusammenfassung Für die industrielle Kommunikation bieten abstrahlende Kabel mancherlei einzigartige Vorteile. Über abstrahlende Kabel kann auch über lange Distanzen eine zuverlässige Datenübertragung erfolgen. Sie können so verlegt werden, dass die Signale auch in schwer zu erreichenden Umgebungen übertragen werden. Und die Belastung der Fabrik mit Funkwellen wird reduziert, da die Signale auf den Bereich beschränkt bleiben, in dem sie tatsächlich benötigt werden. Diese Vorteile kommen insbesondere bei Anwendungen zum Tragen, bei denen Maschinen auf vordefinierten Wegen verfahren oder bestimmte Orte einer Produktionsstätte mit Breitbandfunklösungen schwer zu erreichen sind. Ein Einsatz kann aber auch bei Anlagen mit beweglichen Teilen interessant sein, da die Signale hier ansonsten mittels Schleifringen übertragen werden müssten. Die Komponenten einer Kommunikationslösung mit abstrahlendem Kabel müssen sorgfältig ausgewählt und installiert werden. Mit entsprechender Vorbereitung und Beratung durch einen erfahrenen Anbieter von Industriefunklösungen kann ein abstrahlendes Kabel eine gute Lösung für äußerst anspruchsvolle Anwendungen sein.

INFOS

Dieser Vorteil fällt vor allem bei Anlagen mit beweglichen Teilen ins Gewicht. Bei diesen Anlagen werden die Daten üblicherweise über Schleifringkontakte vom und zum Rotor übertragen. Die Installation von Schleifringen ist jedoch mit hohen Kosten verbunden, der Wartungsaufwand ist groß. Außerdem sind die Datenübertragungsraten durch Störeinflüsse an den Ringen und Abtastern

Flexibilität Abstrahlende Kabel sind zudem wie alle Kabel äußerst flexibel. Damit eröffnen sich vielfältige Kommunikationswege, da drahtlose Signale nun auch an Stellen abgestrahlt werden können, die mit Antennen nicht zu erreichen sind. Eine der ersten Anwendungen für Funkkabel war ein Notfallkommunikationssystem für die Einsatzkräfte in Autobahn- und Eisenbahntunneln. In industriellen Umgebungen gibt es viele schwer zu erreichende Stellen. Neben echten Tunneln kann die Funkverbindung auch durch Funklöcher infolge von Hindernissen beeinträchtigt werden. Ein Beispiel dafür ist ein Logistikzentrum, in dem die Metallregale und Waren in den Regalen die Ausbreitung der Funkwellen behindern und Signale traditioneller Antennen reflektieren. Abstrahlende Kabel hingegen können entlang der Gänge zwischen den Regalen verlegt werden, um an genau den richtigen Stellen ein starkes Signal zu erzeugen.

www.prosoft-technology.com 09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

23


NEUHEIT

DYNEO® MOTOR- UND ANTRIEBSLÖSUNGEN

Einfacher denn je zu implementieren und dank des drehzahlgeregelten Antriebs äußerst energieeffizient.

S

eit vielen Jahren ist Emerson Industrial Automation führend in der Herstellung energieeffizienter Antriebslösungen. Jetzt sollen die Antriebssysteme des Unternehmens noch effizienter und ergonomischer werden. Außerdem überzeugen die neuen Motoren durch ihren modularen Aufbau. Bei Dyneo® wird die Technologie der Permanentmagnetmotoren mit einer drehzahlgeregelten Steuerung kombiniert. Grundlage für diese Entwicklung war eine Technologie, die sich bereits seit über 15 Jahren vielfach im industriellen Einsatz bewährt hat. Die Dyneo®Motoren sind zuverlässig und robust, sie sind in vielen unterschiedlichen Ausführungen erhältlich und passen zu den unterschiedlichsten Anwendungen. Alle Teile sind schnell verfügbar. Die Amortisierungszeit ist kurz.

INFOS

Unsere jüngste Entwicklung ist so einfach zu installieren wie ein Induktionsmotor. Das Portfolio der bewährten Dyneo®-Lösungen wurde unlängst um eine Baureihe von Synchronmotoren mit Permanentmagneterregung erweitert (LSRPM-1500 Umdrehungen pro Minute). Alle mechanischen Teile dieses Motors entsprechen in Bezug auf Rahmengröße, Flansch und Wellenoptionen 09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

24

den Vorgaben der IEC-Norm 60034-30-1. Ohne weitere Anpassungen liefert dieser neue Motortyp Werte, die dem Premium-Wirkungsgrad entsprechen. Zusätzlich zur einfachen und damit kostengünstigen Installation bietet der neue Motor auch den Vorteil eines effizienten und damit kostengünstigen Betriebs. Je länger der Motor im Betrieb ist, umso stärker fällt dieser Vorteil ins Gewicht. Neben dem Standardtyp steht eine kompaktere Baureihe zur Verfügung. Durch die kleinere und leichtere Ausführung können die Motoren dieses Typs noch flexibler eingesetzt werden. Dies ist ein unschätzbarer Vorteil für Ausrüstungshersteller, da so die Größe der Motorgrundplatte und damit auch die Abmessungen der Maschine des Kunden verringert werden können. Der Motor kann leichter angehoben werden, die Transportkosten sinken. Ein Motor mit Permanentmagneterregung muss mit einem drehzahlgeregelten Antrieb gesteuert werden. Daher sollten der Einbau, die Auslegung sowie die Konfiguration des gesamten Antriebssystems so einfach wie möglich gehalten sein.


NEUHEIT

Dank des neuen Angebots der „Express-Verfügbarkeit“ stehen die kompakten Dyneo®-Motoren sowie die Standard IEC-Ausführungen jetzt innerhalb kürzester Zeit zur Verfügung (5-15 Tage je nach Ausführung). So kann auf die jeweiligen Kundenanforderungen optimal reagiert werden. Der Kunde kann äußerst energieeffiziente Lösungen einsetzen. Die Produktion läuft bei minimaler Lager- und Ersatzteilehaltung immer störungsfrei. Dyneo®-Lösungen bieten eine schnelle Amortisierungszeit sowie äußerst geringe Lebensdauerkosten. Dyneo®-Motortechnologie Der robuste Dyneo®-Motor besteht aus denselben Komponenten wie der Induktionsmotor. Allerdings wird der magnetische Fluss des Dyneo®-Motors nicht vom Stator induziert, sondern direkt mithilfe mehrerer im Rotor integrierter Permanentmagneten erzeugt. Beim Asynchronmotor ist die Rotordrehzahl niedriger als die Statorfrequenz. Beim Motor mit Permanentmagneterregung hingegen bleibt der magnetische Fluss synchron zu der vom Stator induzierten Frequenz. Während die Rotorverluste des Asynchronmotors etwa ein Drittel der Gesamtverluste ausmachen, sind die Rotorverluste bei den Dyneo®Motoren zu vernachlässigen. Bei Nenndrehzahl erreichen die Motoren der Dyneo®-Baureihe Effizienz-Werte, die NEMA-Effizienzklasse IE4 entsprechen. Damit besitzen die Motoren höhere Wirkungsgrade als hoch effiziente Induktionsmotoren. Dieser Effizienzunterschied wird noch deutlicher, wenn der Motor unterhalb der Nenndrehzahl betrieben wird, eine Betriebsart, die bei drehzahlgeregelten Antrieben an der Tagesordnung ist. Im Vergleich zu einer herkömmlichen Lösung ist die Amortisierungszeit in der Regel sehr kurz.

Mit einem Dyneo®-Motor lassen sich all diese Ziele erreichen. Er eignet sich für den sensorlosen Betrieb der meisten Anwendungen (Pumpen, Kompressoren, Lüfter, Verstärker, Zentrifugen, Separatoren usw.). Die Motorsteuerung kommt ohne Positionsgeber und Kabelverbindung zum Antrieb aus. Potentielle Störeinflüsse durch den Motor-Encoder oder den Positionsgeber sind somit ausgeschlossen, die Motorund Antriebslösung wird folglich noch zuverlässiger. Emersons Motoren mit Permanentmagneterregung des Typs Dyneo® LSRPM (IP 55) / PLSRPM (IP23) passen genau zu folgenden drehzahlgeregelten Antrieben von Emerson: Powerdrive F300 (Schutzart IP20 für die Integration in Ventilatoren, Pumpen und Kompressoren), Powerdrive MD2 (Komplettlösungen nach Schutzart IP21 oder IP54 für Prozessanwendungen) und Unidrive M (Schutzart IP20 für alle anderen Anwendungen). All diese Antriebe sind dank der Software und Firmware, die eigens für die Dyneo-MotorLösungen entwickelt wurden, einfach zu integrieren und schnell zu konfigurieren.

Der Dyneo®-Motor LSRPM verfügt über einen modularen Aufbau. Er ist in Fuß- oder Flanschausführung, mit Durchgangs- oder Gewindebohrungen sowie zahlreichen anderen Optionen in unterschiedlichen Kombinationen erhältlich. Dadurch ist er sehr einfach zu installieren. Dyneo®-Lösungen erfüllen alle Anforderungen an eine umweltgerechte Gestaltung von Elektromotoren. Sie sind produktiv und sind somit unabhängig von der jeweiligen Anwendung für die unterschiedlichsten Industriezweige interessant. So werden sie zum Beispiel für den Transport von Flüssigkeiten, Förderer, Extruder, Transformatoren und Generatoren eingesetzt.

INFOS

Für beste Leistungen muss also nur das Angebot eines einzelnen Herstellers genutzt werden, da sämtliche Komponenten hier schon bei der Entwicklung aufeinander abgestimmt werden. Für alle Fragen zur technischen Spezifikation, zur Installation oder zum After Sales Service ist weltweit nur ein einziger Ansprechpartner zuständig.

Dadurch dass der Stator stets im 90°-Winkel zum magnetischen Fluss gehalten wird, garantiert die Dyneo®Lösung ein konstantes Drehmoment im gesamten Drehzahlbereich. Eine Abstufung des Drehmoments oder eine Fremdbelüftung erübrigen sich. So können im Gegensatz zu herkömmlichen Technologien Drehzahlen im Bereich von bis zu 5500 U/min erreicht werden. Der Synchronmotor mit Permanentmagneterregung eignet sich insbesondere für Anwendungen, die große Drehmomente bei hohen Drehzahlen erfordern. Die Motoren der Dyneo®-Baureihe können mit höherer Drehzahl betrieben werden als Induktionsmotoren. Dadurch kann die Motordrehzahl an die Drehzahl der angetriebenen Maschine angepasst werden. Übertragungselemente wie Getriebe entfallen.

www.emerson.com 09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

25


NEUHEIT

KÜHLKÖRPER ZUR PASSIVEN KÜHLUNG VON LED-LEUCHTEN

Sunons neueste Entwicklung ist ein hoch-effizienter Kühlkörper für die passive Kühlung von LEDInnenbeleuchtungen. Die neuen Kühlkörperbieten zahlreiche Vorteile wie sehr niedriger Energieverbrauch, ein äußerst geringes Gewicht, eine kompakteAusführung und absolute Geräuschlosigkeit. Sie eignen sich für LED-Innenbeleuchtungen mit einer maximalen Leistung von 50W.

S

unons Kühlkörper für die passive Kühlung von LEDLeuchten gibt es in fünf verschiedenen Ausführungen, d.h. Durchmesser von 90 und 99 mm, Bauhöhen von 110 und 160 mm. Sunons Ingenieure haben sich für einen Säulenkühlkörper mit „Heat Pipe“ entschieden. Im Gegensatz zu AluKühlprofilen, die bisher üblicherweise für die passive Kühlung verwendet werden, sind Säulenkühlkörper mit „Heat Pipes“ wesentlich leichter. Außerdem verfügen sie über eine bessere Wärmeleitfähigkeit und somit höhere Kühlleistung.

INFOS

Die Kühlkörper sind teils aus Aluminium, teils aus Kupfer gefertigt, wobei die oberste Schicht aus Aluminium besteht. Die Kühlkörper haben ein Gewicht von nur 195 bis 290g. In nur 2i Wochen können außerdem kundenspezifische Prototypen angefertigt werden. Nach der Freigabe der Prototyopen kann in nur 8 Wochen die Serienfertigung erfolgen. 09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

26

Sunons Kühlkörper, für die passive Kühlung von LEDLeuchten, sind leicht zu installieren. Da die Kühlung ohne Lüfter erfolgt, ist die Konstruktion sehr leicht. Üblicherweise kleben die Kunden ihre LED-Leuchten selbst auf den Kühlkörper. Sunon bietet nun an, Bohrungen für Befestigungsschrauben in den Kühlkörper einzubringen oder aber die Grundfläche des Kühlkörpers bei Bedarf entsprechend den Kundenanforderungen mit speziellen Halterungen auszustatten. Dadurch wird die Installation weiter vereinfacht. www.sunoneurope.com


NEUHEIT

NEUE PLATTFORM FÜR KOMPAKTFAHRZEUGE Elektrische Servolenkung erfüllt ISO 26262-Anforderungen.

N

SK gehört zu den weltweit führenden Herstellern von elektrischen Servolenkungen (EPS) für Kfz. Jetzt stellt das Unternehmen die neueste EPS-Plattform vor, die sich unter anderem dadurch von den Vorgängersystemen unterscheidet, dass sie nach den Anforderungen von ISO 26262 („Road vehicles – Functional safety“) entwickelt wurde. Diese Norm hat zum Ziel, die funktionale Sicherheit von elektrischen bzw. elektronischen Komponenten und Systemen im Fahrzeug zu gewährleisten. Sie definiert nicht nur Sicherheitsmaßnahmen für das fertige System, sondern auch für den Entwicklungsprozess. Der Schwerpunkt liegt hier auf der Beschreibung einer Vorgehensweise, die mögliche Ursachen für das Versagen von elektrischen/ elektronischen Systemen auszuschließen versucht und deshalb zur Entwicklung eines besonders stabilen, sicheren Produktes führt.

Ein weiteres „Feature“ der neuesten Generation elektrischer Servolenkungen sind die Lenkwinkelsensoren, die zusätzlich zu den Lenkdrehmomentsensoren eingebaut sind. Dadurch wird die Kompatibilität und Schnittstellenfähigkeit mit einer Vielzahl von Steuer- und Assistenzsystemen gewährleistet. Die neue EPS-Lenkung ist nicht nur kompakter und nochmals sicherer als die Vorgängerversion, die weltweit in Kompaktfahrzeugen u.a. von Toyota (iQ), Volkswagen (Polo) sowie von Renault/Nissan zum Einsatz kommt. Die Weiterentwicklung sowohl der Mechanik als auch der elektrischen Hardware und vor allem der Software führt auch dazu, dass ein Optimum an Lenkunterstützung, Bedienkomfort und kontrolliertem Fahrverhalten erreicht wird.

INFOS

Vor der Entwicklung eines ISO 26262-kompatiblen EPSLenksystems musste NSK daher zunächst einmal den gesamten Entwicklungsprozess an die Anforderung dieser Norm anpassen. Parallel dazu wurden einige Systemkomponenten wie Mikrocontroller und Drehmomentsensoren gezielt ertüchtigt und um zusätzliche Diagnosefunktionen ergänzt, um ein erhöhtes Sicherheitsniveau zu erreichen. Audits durch externe Institutionen bestätigen, dass alle Anforderungen der ISO 26262 erfüllt werden.

Auf dieser Grundlage entwickelte NSK die neue Plattform einer EPS-Lenkung für Kompaktfahrzeuge. Sie zeichnet sich nicht nur durch ein hohes Niveau an Sicherheit und Zuverlässigkeit aus, sondern auch durch ein sehr dichtes „Packaging“, das zu einer Reduzierung des Bauraums um rund 10% gegenüber der aktuellen Version (und um 40% im Vergleich zur ersten EPS-Lenkung von NSK) führt. Erreicht wird dies u.a. durch den Einsatz von gehäuselosen Halbleitern und Halbleiterrelais ohne mechanische Kontakte. Dadurch können die Kühlkörper verkleinert und die Anzahl der verwendeten Bauteile reduziert werden.

www.nsk.com 09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

27


NEUHEIT

NEUER CO2 -SENSOR

Oldham freut sich, die Markteinführung des neuen CTX 300 CO2 bekannt zu geben.

D

er CTX 300 ist ein 4-20 mA Analog-Messwertgeber für industrielle Anwendungen in nicht explosionsgefährdeten Bereichen. Er kann mit mehr als 30 unterschiedlichen, werksseitig vorkalibrierten Sensoren bestückt werden, sodass sich der Umgang mit giftigen und/oder korrosiven Gasen erübrigt.

Speziell für die Überwachung von giftigen Gasen, Sauerstoff und Kühlmitteln entwickelt, erhält der CTX 300 jetzt einen neuen Sensor für die CO2-Überwachung in drei verschiedenen Messbereichen: 0-5000 ppm, 0-5 Vol.-% und 0-100 Vol.-%

INFOS

Das Ausgangssignal ist nunmehr für die drei Messbereiche ohne den Einsatz einer zusätzlicher Signalprozessskarte linear. Eine Version mit Display ist ebenfalls verfügbar und das Zubehör für die Standard-Version des CTX 300 lässt sich jetzt auch für den CTX 300 CO2 verwenden.

09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

28

Die Version ohne Display ist bei Betriebstemperaturen von -40 °C bis +50 °C einsetzbar, wodurch sich neue Anwendungsmöglichkeiten im Tiefkaltbereich eröffnen. Weitere Informationen erhalten Sie auf den Seiten CTX 300 unserer Website www.oldhamgas.com


NEUHEIT

NEUER CO2 -SENSOR FÜR DEN OLCT 10N

Oldham freut sich, die Markteinführung der Version OLCT 10N CO2 bekannt geben zu können.

D

er OLCT 10N ist ein digitaler Messwertgeber und für kommerzielle und industrielle Anwendungen in ATEX-Zone 2 und in nicht explosionsgefährdeten Bereichen gedacht.

Weitere Informationen erhalten Sie auf den Seiten OLCT 10N unserer Website www.oldhamgas.com

Konzipiert für die Überwachung von explosiven (CH4, H2, C3H8, C4H10) und giftigen Gasen (CO, NO, NO2, H2S, NH3) sowie von Sauerstoff, erhält der OLCT 10N nun einen IRSensor zur Überwachung von CO2 in drei verschiedenen Messbereichen: 0-5000 ppm, 0-5 Volumenprozent und 0-100 Volumenprozent. In Kombination mit der Gaswarnzentrale MX43 ermöglicht der OLCT 10N bedeutende Einsparungen im Bereich der Elektroinstallation dank der Feldverdrahtung per BusNetzwerk mit bis zu 30 Sensoren pro Leitung!

INFOS 09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

29


NEUHEIT

DIE PRÄZISIONSPALETTENFÖRDERSYSTEME AUS DORNERS NEUER 2200ER-BAUREIHE EIGNEN SICH BESTENS FÜR DIE MONTAGE IN DER AUTOMATISIERUNG

Mit der Einführung seiner Präzisions-Palettenfördersysteme der neuen 2200er-Baureihe positioniert sich die Dorner MFG deutlich im Markt automatisierter Montagelösungen.

D

INFOS

orners 2200er Präzisions-Palettenfördersysteme stehen für den jüngsten Fortschritt in der Palettenfördertechnik. Dank des einzigartigen Pingesteuerten Überwachungssystems können die Paletten durch 90Grad-Kurven geleitet werden. Ein Bandwechsel erfolgt rasch und einfach, ohne dass das Fördersystem aus der Anlage ausgebaut werden müsste. Somit führt ein Einsatz von Dorners 2200er Präzisions-Palettenfördersystemen zu Effizienzsteigerungen und einer Verringerung der Stillstandzeiten in unterschiedlichen Montageprozessen.

Mit einer Lieferzeit von unter 20 Tagen ist diese Förderlösung bestens geeignet für die automatisierte Montage in produzierenden Betrieben und in der Verpackungsindustrie. Mögliche Einsatzgebiete sind die automatisierte Montage, die manuelle Montage, sowie Test- und Prüfanlagen. Auf Dorners 2200er-Fördersysteme passen Paletten mit einer Breite von 160 bis 480 mm. Somit können Produkte unterschiedlichster Größe transportiert werden. Der Transport der Paletten erfolgt über ein DoppelKettenstrangsystem. Diese Konstruktion bietet dem Endnutzer viele Vorteile, darunter eine trotz der kleinen Baugröße hohe Belastbarkeit von insgesamt 250 Pfund, ein schneller Bandwechsel ohne die Notwendigkeit, das Fördersystem von der Anlage zu trennen, eine einfache Handhabung von zahlreichen Breiten (160, 240, 320,400 und 480 mm) und Längen von bis zu 7500mm, eine Lieferzeit von unter 20 Tagen sowie eine Einstufung des Systems gemäß der Zertifizierungsstufe 100. Dank dieser Eigenschaften wird das 2200er-PräzisionsPalettenfördersystem für zahlreiche Anwendungen zur Lösung der Wahl: Von der Maschinenintegration über die Roboterbestückung, die Präzisionsindexierung und die

09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

30


NEUHEIT

exakte Teile-Positionierung, bis hin zur zeitgesteuerten Zuführung und Inspektion. Zum neuen 2200er-Präzisions-Paletten-Fördersystems gehören: Hubmodule • Heben und Positionieren: Die Hubhöhe kann zentral eingestellt werden, maximale Hubkapazität von 200 Pfund bei 90 psi und einer Genauigkeit von +/- 0,002 Zoll. • Heben und Drehen: Zentral gesteuertes pneumatisches Anheben, pneumatische Drehung mit einstellbarer Positionierung, auch bei gedämpfter Hubbewegung Rotationswinkel von 90-180 Grad einstellbar.

Antrieb an den geraden Strecken über lineare Führung und Pneumatikzylinder, die im rechten Winkel über dem Förderband angebracht sind, Ausstattung mit 24V Gleichstrom-Antriebsmechanismus an Weichen. Das PIN-Überwachungssystem Einfache und kostengünstige Methode, um den Weg einer Palette über das gesamte Förderband inklusive aller Kurven zu verfolgen. Wird gerne eingesetzt, wenn das Förderband um 90 Grad-Ecken und durch Weichen verläuft. Weitere Informationen über das PräzisionsPalettenfördersystem der 2200er-Baureihe finden Sie unter www.dornerconveyors.com

• Heben und Verschieben: Änderung der Produktausrichtung, ausgerüstet mit Doppel-Kettenstrangsystem und pneumatischer Hubeinrichtung mit 70 Pfund maximaler Last

INFOS

Einfach angetriebene Eckenmodule • 9 0Grad-Ecken: Bewältigung über PIN-gesteuertes Überwachungssystem, Beibehaltung der Produktorientierung in den Kurven, Ausstattung mit 24V Gleichstrom-Antriebsmechanismus • 90 Grad-Ecken und Weichen: Bewältigung über PINgesteuertes Überwachungssystem, Antrieb und Ausrichtung in allen Kurven über Pneumatikzylinder. 09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

31


NEUHEIT

BUREAU VERITAS UND GREEN BUSINESS CERTIFICATION INC. (GBCI) UNTERZEICHNEN EINEN GLOBALEN VERTRAG ZUR LEED-ZERTIFIZIERUNG

Im Mai 2015 legten Bureau Veritas und Green Business Certification Inc. (GBCI), die Zertifizierungsstelle für das Programm des US-amerikanischen Green Building Councils „LEED “, bei der Vertragsunterzeichnung die Bedingungen fest, um LEED-Zertfizierungen auf internationaler Ebene zu ermöglichen.

L

EED ist das weltweit führende Programm für die Zertifizierung der Planung, Konstruktion und Wartung sowie für den Betrieb von nachhaltigen Gebäuden. Das Verfahren dient als entscheidendes Werkzeug beim Aufbau von Strukturen, mit denen Treibhausgasemissionen verringert, gesündere Arbeitsräume konzipiert und Energierechnungen durch einen geringeren Strom- und Wasserverbrauch gesenkt werden.

Im Rahmen der Vereinbarung prüfen die Teams von Bureau Veritas auf der ganzen Welt, ob die LEED-Projekte den strikten Zertifizierungsstandards des GBCI entsprechen. In China, Brasilien und Indien, wo Bureau Veritas insgesamt 21.000 Mitarbeiter beschäftigt, wurden Pläne zur sofortigen Umsetzung für die Prüfungs-Teams vor Ort entworfen. Durch die lokalen Teams wird künftig ein optimierter Kundenkontakt und eine bessere Unterstützung der LEED-Projekte möglich sein, gleichzeitig wird im Zuge des LEED-Zertifizierungsverfahrens auf die Prüfung künftiger Standorte hingearbeitet.

INFOS

„Unser Ziel besteht darin, den LEED-Benutzern und Projekt-Teams einen direkten Kundenkontakt zu gewährleisten“, so Gerard Biessy, Vizepräsident der Bau- und Infrastrukturabteilung von Bureau Veritas. „Wir investieren erhebliche Ressourcen in den Aufbau lokaler Kapazitäten und die Integration von GBCI-Verfahren.“ „GBCI und Bureau Veritas werden künftig in der Lage sein, lokale Kontaktstellen anzubieten, Standortüberprüfungen 09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

32


®

durchzuführen und den Teams für Green Buildings vor Ort Ressourcen bereitzustellen“, bemerkte Mahesh Ramanujam, Chief Operating Officer von USGBC und Präsident von GBCI. „Durch diese Zusammenarbeit können wir mit unseren Kunden in Kontakt treten und stärkere Beziehungen aufbauen. Dadurch wird schließlich auch die Umsetzung nachhaltiger Baupraktiken unterstützt und den ökonomischen Schlüsselländern kommen entsprechende Vorteile zugute.“

INFOS

Green Business Certification Inc Green Business Certification Inc. (GBCI) ist eine unabhängige Organisation und bietet Kontrollen von professionellen Anerkennungs- und Projekt-zertifizierungsprogrammen für nachhaltige Gebäude an. GBCI setzt sich für die korrekte Konzipierung, Entwicklung und Implementierung von Mess-verfahren für eine nachhaltige Gebäudeleistung (durch Projekt-zertifizierungen) und Baupraktiken (durch professionelle Anerkennungen und Zertifikate) ein. Das Unternehmen wurde 2008 gegründet, um Zertifizierungen und Berufsbezeichnungen innerhalb des Rahmenwerks des LEED® Green Building Rating SystemsTM zu regulieren. GBCI entwickelt fortwährend neue Programme und führt sämtliche marktüblichen Prüfungen durch, so dass um die Gebäudezertifizierungen und Berufsbezeichnungen den strengen spezifischen Kriterien entsprechen. www.de.bureauveritas.com 09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

33


NEUHEIT

KOMPLETTE ANTRIEBE VON EMERSON WERTEN DIE PRODUKTION IN CHAMPAGNER-KELLEREI AUF

Nicolas Feuillatte, eine weltweit bekannte Champagner-Kellerei, hat sich für für die moderne Antriebstechnik von Emerson Industrial Automation entschieden, um ihre Abfüllanlage aufzurüsten.

D

as Centre Vinicole - Champagne Nicolas Feuillatte (CVCNF) ist eine führende Vereinigung von ChampagnerHerstellern. Sie umfasst 80 Genossenschaften und über 5000 Weinbauern. Die Abfüllanlage in Chouilly, in der Region Marne, ist eine der modernsten ihrer Art und beschäftigt 235 Mitarbeiter, von denen die Hälfte in der Produktion tätig ist. Das Unternehmen füllt pro Jahr 23 Mio. Flaschen ab und ist damit einer der größten ChampagnerProduzenten weltweit.

INFOS

Frédéric Lopez, Automation Manager bei CV-CNF, erklärte: „Wir mussten schrittweise eine Reihe von Antriebssystemen ersetzen. Dabei haben wir den ursprünglichen Zulieferer erwogen, als auch andere führende Unternehmen in diesem Bereich. Alle Anbieter waren imstande, Ausrüstung nach unseren Anforderungen zu liefern. Jedoch wollten wir auch eine Zusammenarbeit mit einem Unternehmen forcieren, das den gewünschten Service bereitstellt. Daher haben wir uns für Emerson entschieden.“

09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

34

Der erste Schritt war der Austausch eines FörderbandAntriebssystems. Es befindet sich am Anfang der Linie und positioniert die leeren Flaschen mit hoher Genauigkeit, bevor diese gereinigt und gefüllt werden. Die Flaschen werden von 1200 x 1200 Paletten auf das Förderband geladen und dann in Vierer- bis Zwölferreihen (abhängig von der Größe) senkrecht in Vorschubrichtung weiterbefördert. „Diese Linie befördert 4000 bis 6000 Flaschen pro Stunde und muss während des Betriebs maximale Verfügbarkeit garantieren. Emerson hat die für uns am besten geeignete Lösung entwickelt und ermöglicht zudem eine leichte Programmierung ihrer drehzahlgeregelten Antriebe“, so Lopez. Das vorherige Antriebssystem umfasste eine automatische Steuerung, einen Controller für die Ausrichtung, einen drehzahlgeregelten Antrieb und einen Motor. Die Lösung von Emerson erübrigt den Controller für die Ausrichtung und verringert die Gesamtkomplexität des Systems. Es besteht aus dem Frequenzumrichter Unidrive M700 für die variable Drehzahlregelung, der mit der zentralen Steuerung verbunden ist und einem DYNABLOC Pjn1102 Servogetriebe mit geringem Spiel. Damit steht ein Antrieb mit hoher


Überlasttoleranz, Torsionsfestigkeit und Genauigkeit zur Verfügung. Der Umrichter Unidrive M700 wurde mit dem optionalen Steuerungsmodul MCi200 von Emerson ergänzt, das, mit einem entsprechenden Anwenderprogramm versehen, die Positionieraufgaben übernimmt. Der Unidrive M700 eignet sich ideal für diese Art von Anwendungen, da der Umrichter folgende besondere Eigenschaften aufweist: eine Zykluszeit von 250 µs, synchronisierte Kommunikation über Echtzeit-Ethernet und eine integrierte SPS zur Steuerung von Bewegungsabläufen sowie einen Profilgenerator für Motion-Anwendungen. Die gesamte Applikation lässt sich über das Maschinensteuerungs-Studio einfach programmieren. Für diese Anwendung wird der im Unidrive M integrierte Motion Controller genutzt. Im Endausbau wurden 15 verschiedene Konfigurationen festgelegt, um verschiedene Flaschengrößen und -formen verarbeiten zu können. Jeder Zyklus weist ein grobes Bewegungsprofil auf (Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung und Verzögerung), ein feineres, zweites Bewegungsprofil (Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung und Verzögerung) und die Zahl der durchzuführenden Kurzbewegungen auf. Die jeweilige Konfiguration wird über Logikeingänge ausgewählt und automatisch gestartet. Der grobe Bewegungsablauf wird gestartet, anschließend werden die feineren Abläufe zusammengefügt, während der Förderpfad frei ist. Die Signale wie z.B. „Ende der langen Beförderung“ und „Zyklus vollständig“ werden am Logikausgang des Antriebs ausgegeben und zum Client-System gesendet. Die Programmierung und Schulung wurde vor Ort durch das Support-Team von Emerson durchgeführt. „Wir haben die Nutzungsrechte für die Applikationslösung vollständig übernommen, damit wir zukünftig auch eigene Anpassungen vornehmen können“, so Lopez. „Emerson hat mit seiner Technologie, Kompetenz und seinem Service unsere Erwartung voll erfüllt, und wir befinden uns in einem Erweiterungsprozess, in dem wir die Antriebslösungen von Emerson auf unsere gesamte Anlage anwenden werden.“

INFOS

www.emerson.com

09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

35


NEUHEIT

Fabio Giove, Manager für den Geschäftsbereich Produktentwicklung (New Product Development) bei IMI Critical Engineering.

FLÜCHTIGE EMISSIONEN: SO LÄSST SICH AUFSPÜREN, WAS MAN WEDER SEHEN NOCH RIECHEN KANN

Abbildung 1

Abbildung 2

Abbildung 3

Von flüchtigen Emissionen spricht man, wenn aus den Anlagen oder Rohrleitungen der Öl- und Gasindustrie Substanzen austreten und in die Atmosphäre gelangen. Als Hauptursache dieser Emissionen gelten Ventile und Stopfbuchsen in Raffinerien und Anlagen der Öl- und Gaswirtschaft.

B

estenfalls verursachen Emissionen „lediglich“ einen unangenehmen Geruch im Werk und rund ums Werk oder eine Beeinträchtigung der Anwohner.

INFOS

Wesentlich gefährlicher ist jedoch der Austritt von Gasen, die zwar geruchlos sind, dadurch aber umso gefährlicher für die Fabrikangestellten wie die Anwohner sein können. Ein Beispiel ist die Freisetzung von Gasen mit einem hohen Schwefelwasserstoffanteil (z. B. Sauergas, das in speziellen Reinigungsanlagen aufbereitet werden muss). Auch wenn Emissionen die gesetzlich zugelassenen Höchstwerte nicht überschreiten, die allerdings von Region zu Region sehr unterschiedlich und damit auch widersprüchlich sein können: Die langfristigen Auswirkungen einer bestimmten Schadstoffkonzentration sind noch nicht bekannt. Selbst bei einer Gaskonzentration von unter 5-10 ppm (parts per million) kann der menschliche Organismus sofort und nachhaltig geschädigt werden. Eine Langzeit-Einwirkung von Dosen weiter unter 1 ppm kann bei Mitarbeitern und Anwohnern nachweislich bereits zu ernsthaften Langzeiterkrankungen führen.

09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

36

Untersuchungen der University of Southern California haben ergeben, dass Menschen, die einer erhöhten Schwefelwasserstoff-Konzentration ausgesetzt sind, vermehrt zu Depressionen, Reizbarkeit, Müdigkeit, Anspannung, Verwirrung und Atembeschwerden neigen. Daher ist es offenkundig von großer Wichtigkeit, die Freisetzung von Schadstoffen in die Atmosphäre zu begrenzen. Neben den gesundheitlichen und den sicherheitstechnischen Gründen sind Gegenmaßnahmen auch angezeigt, um juristische Klagen von Einzelpersonen, Gewerkschaften und Anwohnern zu vermeiden. Die European Sealing Association (ESA) hat in Raffinerien untersucht, was die Hauptursache solcher Gasaustritte ist. Dabei kam sie zu dem Schluss, dass bis zu 70% der Gasemissionen aus nicht überwachten oder undichten Ventilen stammen. Stellventile haben sich als besonders kritisch erwiesen, da sie im Gegensatz zu Ventilen, die sich mit nur einer Vierteldrehung öffnen und schließen lassen, schneller verschleißen. Gerade deshalb sind ständige Dichtheitskontrollen bei diesem Ventiltyp sehr wichtig.


Verfahren zur Detektion von Leckagen Mit den heute üblichen Verfahren zur Reduzierung von Gasemissionen werden die Anlagen nur kurzzeitig und stichprobenartig überprüft. Zu diesen Verfahren gehören zum Beispiel die Schnüffelmethode sowie die Überwachung mittels Infrarotkamerasund Ultraschallgeräten. Keines der genannten Verfahren kann jedoch als 100%ig zuverlässig und objektiv eingestuft werden. Mit der Schnüffelmethode beispielsweise lässt sich leicht die ungefähre Konzentration eines bestimmten Gases in der Luft feststellen. Aber die gemessenen Werte werden durch Faktoren wie die Windgeschwindigkeit, den Massenspektrometertyp, den Standort des Gasdetektors und die Außentemperatur leicht verfälscht. Somit ist es faktisch unmöglich, Werte unter 10 ppm korrekt zu messen. Selbst eine präzise Leckageortung ist in manchen Fällen ausgeschlossen. Daher kommen zusätzlich zur Schnüffelmethode häufig Infrarotkameras zur Erkennung und Reparatur von Leckagen zum Einsatz. Ultraschallgeräte und Infrarotkameras können allerdings kaum zur mengenmäßigen Messung von Gasemissionen dienen. Sie können lediglich einen Hinweis auf die Leckagestelle geben. Bei solchen Systemen sind allein die Investitionskosten sehr hoch. Berücksichtigt man zusätzlich noch den Arbeitslohn sowie die Kosten für die Ausbildung und Einweisung des Überwachungspersonals, werden diese Lösungen sogar noch teurer. Schließlich können auch zwischen den routinemäßigen Revisionen zur Dichtigkeitsprüfung Leckagen auftreten, die am jeweiligen Standort ein ernstes Sicherheitsrisiko darstellen. Aus diesem Grund sind in einigen Anlagen spezielle Sicherheitsbereiche ausgewiesen, die nur nach vorheriger Einweisung und mit Gasmasken betreten werden dürfen. Verlängerung der Lebensdauer der Stopfbuchsen und Überwachungsstatus Ist die Leckageursache erst einmal gefunden, muss die Anlage in der Regel abgeschaltet werden, damit die nötigen Reparaturarbeiten gefahrlos durchgeführt werden können. Um die Ausfallzeiten in den Anlagen kurz zu halten oder zumindest einen sinnvollen Wartungsplan erstellen zu können, sollte die Lebensdauer der Stopfbuchsen möglichst lang sein. Daher installieren viele Anlagenbetreiber Ventile, die mit einer Primär- und einer Sekundärdichtung ausgeführt sind. (Abbildung 1). Mit der Primärdichtung wird das Ventil abgedichtet. Die Sekundärdichtung übernimmt bei einem Ausfall der Primärdichtung deren Dichtfunktion. Zwischen den beiden Dichtungen befinden sich ein Sperr-Ring und ein Anschlussstutzen zur Leckageüberwachung. Mit der Schnüffelmethode kann so ein Gasaustritt am Anschlussstutzen festgestellt werden.

Üblicherweise wird der Gasdetektor nur für die Dauer einer Dichtheitsprüfung an den Stutzen angeschlossen. Ist der Gasdetektor jedoch dauerhaft angeschlossen (Abb. 3) baut sich im Falle einer Undichtigkeit der Primärdichtung ein Zwischendichtungsdruck zwischen Primär- und Sekundärdichtung auf. Infolgedessen steigt auch der Druck auf den Sperrring, es kommt zu einer Dauerbelastung der Sekundärdichtung. Dies wiederum führt dazu, dass die Sekundärdichtung noch vor der Primärdichtung verschleißt. Die Sekundärdichtung, die nur als Stillstandsdichtung ausgelegt ist, hält diesem Dauereinsatz nicht stand und wird undicht. Das Hauptproblem ist jedoch: Wenn der Anschlussstutzen geöffnet ist und über die Schnüffelmethode die Gaskonzentration im Druckentlastungskanal gemessen wird, können nur Aussagen über die Dichtheit der Primärdichtung getroffen werden. Somit liefert die Dichtheitsprüfung nur ein unzureichendes Ergebnis. Schließlich können, wenn das Dichtungssystem nicht täglich überprüft wird, unbemerkt Gase in sehr hoher Konzentration freigesetzt werden. Die Lösung Die neuesten Dichtungssysteme verfügen über einen hochpräzisen Durchflussmesser mit intelligenter Steuerung. Mit diesen Systemen werden die Gase, die durch die Primärdichtung des Ventils entweichen, kontinuierlich und automatisch gemessen. Somit erfolgt an der Primärdichtung eine ständige Dichtheitsprüfung. Der Durchflussmesser ist äußerst genau: Gemessen werden Gasemissionen von 1-50 mm2 / Sekunde. Das entspricht einer Gaskonzentration von 5-500 ppm oder einer Blasengröße von 0,5-5mm / Sekunde. Wenn das Ventil bestimmte, im Durchflussmesser voreingestellte Grenzwerte überschreitet, erfolgt eine entsprechende Meldung an das Ventil. Dieses wird geschlossen und die Sekundärdichtung übernimmt die Funktion der Primärdichtung. Das System ist auch in der Lage, die an der Ventilspindel gemessenen Werte, d.h. die Strömungsrichtung und -geschwindigkeit auszuwerten. Hieraus ergibt sich ein echtes Verständnis der Messdaten, Fehlalarme werden vermieden. Darüber hinaus wird der Zustand der Stopfbuchse direkt an ein Kontrollsystem weitergeleitet. In die Kommunikationsprotokolle HART (Highway Adressable Remote Transducer), Feldbus und Profibus ist eine einfache Alarmfunktion integriert. Somit kann das System wesentlich dazu beitragen, die Risiken leckender Dichtungen innerhalb einer Anlage zu verringern und damit die Sicherheit in der Anlage selbst sowie in deren Umgebung stark zu erhöhen.

INFOS

Das genannte Dichtungssystem hat jedoch zwei Schwachstellen auf: Wenn der Anschlussstutzen zur Leckageüberwachung nicht verschlossen ist (Abb. 2), können über das Ventil so lange unerwünschte flüchtige organische Stoffe (VOC) in die Atmosphäre gelangen, bis das Problem erkannt wird. Im Fall großer Leckagen kann der Anschlussstutzen mit einer Kappe verschlossen werden. Dann übernimmt die Sekundärdichtung die Aufgabe der Primärdichtung. Derartige Überwachungssysteme sind jedoch sehr kostspielig, da eine regelmäßige Überprüfung der zahlreichen Ventile einer Anlage nur

von qualifizierten Fachkräften durchgeführt werden kann. Und selbst wenn das System teilweise funktioniert, bleiben für das Personal, das die Leckageüberwachung manuell ausführt, ernsthafte Sicherheitsrisiken bestehen. Darüber hinaus wird der Überwachungsvorgang von vielen Faktoren beeinflusst. So spielen die Ventilbewegungen, die Strömungsgeschwindigkeit im Ventil, die Strömungsrichtung und der Standort des Überwachungssystems eine Rolle. Wenn der Gasdetektor direkt in den Anschlussstutzen eingebaut ist, wird der Bediener andere Messwerte erhalten, als wenn der Gasdetektor außerhalb des Stutzens angebracht ist.

Weitere Informationen finden Sie unter www.imi-critical.com 09 | Konstruktion-Industrie | September 2015

37

Profile for Induportals Media Publishing

Konstruktion 09  

Magazin Konstruktion Industrie ist das technische de-Sprachportal für Ingenieure.

Konstruktion 09  

Magazin Konstruktion Industrie ist das technische de-Sprachportal für Ingenieure.

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded