p41 – Eerste TEO technische leerhub in Limburgse Diepenbeek
SMC biedt een breed scala aan vacuümoplossingen die zijn ontworpen om aan de uiteenlopende behoeften van verschillende industrieën te voldoen.
Bekijk ons assortiment hier.
voedingsmiddelen
Meer weten? Surf naar www.smc.be of contacteer ons op info@smc.be
www.smc.be
Lock & start met één systeem
Configureerbaar door FlexFunction
Serieel koppelbaar
Uitgebreide diagnose met IO-Link
Categorie 4 / PL e / SIL3
Vloeistofbestendig IP65 en IP67
Lock-out, safe start, autorisatie, etc.
DE EUROPESE EIS VOOR EEN OMGEKEERDE BEWEGING
De elektrische fiets, oftewel e-bike, is helemaal geen recente uitvinding. Integendeel, al in 1931 ontwikkelde het Eindhovense bedrijf Philips een elektrische fiets. Net zoals ook de elektrische auto reeds lang bestaat, want in 1888 bouwde de Duitser Andreas Flocken de eerste elektrische wagen ter wereld, twee jaar nadat zijn landgenoot Carl Benz de eerste auto vervaardigde.
De Philips e-bike had een 200 Watt motor met batterij en haalde een rijsnelheid van zo’n 25 kilometer per uur. In een reclamefolder van toen werd de e-bike enthousiast aangeprezen: ‘Het Philips Burgers E.N.R. Electrische Rijwiel. Het meest ideale Vervoermiddel! Grootste afstand op één acculading: 70 K.M. Bij tegenwind en hellingen verdient het aanbeveling ook te trappen. Dan spaart men de accu.’
De Philips e-bike werd gemaakt in vijf grote fietsfabrieken: Simplex, Burgers, Juncker, Gazelle en Stokvis. De exemplaren van destijds waren echte zwaargewichten, met een elektrische motor van tien kilo en een batterij van twintig kilo. Een exemplaar uit die tijd kan je nu nog bewonderen in het Nemo museum in Amsterdam. De e-bike werd geen succes want de Nederlandse wetgever stelde de fiets gelijk met een motorvoertuig. Je had dus een rijbewijs nodig, moest een helm dragen en hoge taksen betalen. Door deze restricties kelderde de verkoop: exit e-bike.
Inmiddels liggen de kaarten op technisch gebied anders, ook veel groener, waardoor e-bikes langzaam maar zeker de fietsenmarkt inpalmen. In het centrale dossier van dit nieuwe nummer van Automation Magazine leest u alles over de aandrijving van deze fietsen en de technologische innovaties op het gebied van e-bikes.
Het lot van Audi Vorst
De Nationale Bank van België (NBB) waarschuwde recent dat zowel de Europese Unie als België inzake handel steeds afhankelijker worden van China. Dit vooral voor de import van ‘strategische goederen’, producten die essentieel zijn voor onze samenleving zoals bijvoorbeeld auto’s, batterijen en computerchips. Feit is dat ons land momenteel bijna 20 procent van de goederen die van buiten de EU komen, importeert uit China. Twintig jaar geleden was dat zo’n 8 procent.
Een onevenwicht dat zich het scherpst stelt in de automobielsector. Duitsland is een land van machinebouwers en die machines laten er de autofabrieken draaien. De automotive sector is één van de belangrijkste sterkhouders van de Europese economie. Maar hoe lang nog? Voor het eerst in 90 jaar wordt er nu gesproken over de sluiting van autofabrieken op Duitse bodem. Er was de afgelopen jaren in Duitsland veel arrogantie en weinig ontwikkelingsvisie. Qua elektronica en bijvoorbeeld autobatterijen heeft Europa zich duidelijk laten voorbijsteken.
Overcapaciteit en goedkopere Chinese elektrische wagens zorgen er nu voor dat de Europese automarkt in een crisis verkeert. De Chinese auto-industrie daarentegen blijft groeien: vandaag is 1 op 5 wagens van Chinese makelij, in 2030 zou dat al 1 op 3 zijn. En hoge invoertaksen op Chinese modellen werken niet omdat Beijing de eigen autosector subsidieert en zelfs met hogere taksen kunnen de Chinezen hun wagens hier toch nog goedkoper verkopen.
Opvallend: de Europese consument is duidelijk minder enthousiast over de aankoop van een elektrische wagen. De verkoop van hybride modellen, die een verbrandingsmotor combineren met een elektrische unit, steeg in de maand augustus echter wél met meer dan 25%. Maar hybride voertuigen behoren tot de aandrijvingen die vanaf 2035 in Europa niet meer mogen worden verkocht, ten gunste van 100% elektrisch.
Omwille van al die redenen dreigt in ons land Audi Vorst de deuren te moeten sluiten. Volkswagen en andere Duitse autofabrikanten zijn 30 jaar geleden naar China getrokken en kregen er zware voorwaarden opgelegd. Ze moesten in China zelf fabrieken bouwen en een ‘joint venture’ aangaan met Chinese bedrijven. Het zou nu toch niet onredelijk zijn om aan Chinese bedrijven te vragen hun wagens hier bij ons te produceren en samen te werken met Europese spelers? Willen de Chinezen de fabriek in Vorst niet overnemen voor de productie van hun modellen? Laten we een omgekeerde beweging eisen!
Tot slot: op donderdag 3 oktober nemen de InduMotion-leden deel aan de inmiddels elfde editie van Automation Day en bezoeken ze het Vlaams Parlement. Tijdens dit event zal ook de winnaar/winnares van de Automation Magazine Award 2024 worden bekend gemaakt. Wie de opvolg(st)er wordt van klinkende namen zoals Lieven Scheire, Jasna Rokegem, Luc Van Thillo, Kim Aerts en het Belgische Solar Team verneemt u dan via de website www.automation-magazine.be en in het volgende printnummer van Automation Magazine in december.
Voor nu wenst onze redactieraad u alvast veel inspiratie bij het lezen van dit nummer.
www.automation-magazine.be
INDUMOTION
InduMotion vzw is de beroepsfederatie voor bedrijven gespecialiseerd in industriële automatisering en aandrijftechnieken (elektrisch, hydraulisch, mechanisch en pneumatisch), die als producent, officiële invoerder of verdeler op de Belgische markt actief zijn.
De advertenties en artikelen in Automation Magazine worden ter goedkeuring voorgelegd aan het redactiecomité.
Alle advertenties die betrekking hebben op technieken en producten voor industriële automatisering komen in aanmerking voor publicatie.
De artikelen en nieuwsberichten zijn door de redactie geselecteerd. Zij verschijnen gratis en bevatten geen publiciteit. De auteurs zijn verantwoordelijk voor hun teksten.
Automation Magazine wordt uitgegeven door InduMotion vzw. Een abonnement op dit vaktijdschrift is gratis en u kan dit aanvragen via het InduMotion secretariaat: gerda.vankeer@indumotion.be. Conform de Europese GDPR-wetgeving stellen wij u in kennis dat Automation Magazine hiervoor uw naam, bedrijf (optioneel) en adres bewaart. Deze informatie wordt nooit met derden gedeeld. U kan uw gegevens altijd via Gerda Van Keer opvragen en laten aanpassen of verwijderen.
P22 Esco Power voor hybride oplossing bij vergroening maritieme industrie
P24 Siemens: De technologische weg naar decarbonisatie
P26 NIEUW: Automation Magazine Vacatures
P28 INTERVIEW Lieve Volders van Celestia Antwerp test producten voor de ruimtevaartindustrie
P33 ACE presenteert industriële stootdempers als digital twins
P34 Nieuwe pneumatische ventielen van Emerson
P35 SMC’s ZKJ vacuümmanifold biedt seriële communicatie op afstand
P37 Het energiezuinige AX8000-servosysteem van Beckhoff
P41 ONDERWIJS Eerste TEO technische leerhub in Limburgse Diepenbeek
P44 REM-B: Van klassieke naar hybride translerende actuatoren
P48 AGORIA Pessimisme onder technologiebedrijven
P49 TECHTELEX
P50 AFSLUITER
DE OPMARS VAN ELEKTRISCHE FIETSEN
De wereld fietst meer dan ooit tevoren en dat is in belangrijke mate te danken aan de sterke opmars van e-bikes. Volgens de mobiliteitsfederatie Traxio warden er vorig jaar voor het eerst meer elektrische dan traditionele fietsen verkocht in ons land. Waar wij Belgen absolute koplopers in zijn, is de speed pedelec, die bij ons meer dan 3% van de markt inneemt.
De revolutie die we momenteel zien in e-bikes is al bij al een vrij recent fenomeen. In studies van de geschiedenis van de elektrische fiets wordt vaak teruggegaan naar patenten en schetsen uit het einde van de 19-de eeuw. Daarin zijn al fietsen met elektrische motoren te zien, maar het spreekt voor zich dat die met de batterijtechnologie van toen niet echt aantrekkelijk waren. Het belangrijkste punt is echter dat het daarbij eerder om elektrische brommers ging waarbij de fietser manueel de motor bediende. Op sommige van de oudste tekeningen van elektrische fietsen zijn trouwens niet eens pedalen te zien.
Manueel bediende motoren zijn ook terug te vinden in bijvoorbeeld de Philips Simplex elektrische fiets die reeds in 1931 (!) in Europa op de markt werd gebracht. De Nederlandse wetgeving stak echter een stokje in het wiel van potentieel succes, want men beschouwde de fiets als een motorvoertuig en je moest dus een rijbewijs hebben en een hogere rijtaks betalen.
Ook in de Panasonic C-1 zat een motor. Dit model van fiets werd in Japan in de jaren ’70 behoorlijk populair. Deze Japanse elektrische fiets wist dankzij een performante motor en een verwisselbare batterij voor die tijd behoorlijk goede prestaties te combineren met een zeker gebruiksgemak.
Een belangrijk punt aan e-bikes zoals we die vandaag kennen, is echter het principe van “pedal assist” waarmee bedoeld wordt dat de elektrische motor de fietser ondersteunt en zich automatisch aanpast aan de ondersteuning die de fietser op elk moment nodig heeft. De uitvinding van dat principe wordt toegeschreven aan de Japanner Yutaka Takada die het concept pas in 1997 patenteerde. Dat de e-bike zoals we die vandaag kennen, zo lang op zich liet wachten, heeft alles te maken met een cruciale component die ook pas in de jaren ’90 tot ontwikkeling kwam: de koppelsensor.
Koppelsensor op as van pedalen
De werking van een koppelsensor is al bij al relatief eenvoudig. Het centrale element in een koppelsensor is een as die direct gemonteerd is op de as waarop het koppel dat men wil meten, uitgeoefend wordt. Door het koppel treedt er een zekere torsie op in de as in de sensor en die vervorming kan gemeten worden met rekstrookjes. Dat zijn elementen die zo gebouwd zijn dat hun elektrische weerstand lineair verandert met de vervorming van het element. Rekstrookjes worden gebruikt in een hele reeks sensoren waarin een kracht gemeten wordt die een vervorming van een meetlichaam veroorzaakt, zoals in weegcellen en druksensoren. In een koppelsensor meten ze de vervorming van een as als gevolg van het koppel.
De elektrische weerstand van het rekstrookje wordt op zijn beurt gemeten met een Wheatstone brug – een gekende schakeling in de elektronica. Op die manier krijgt men een meetwaarde die evenredig is met het koppel dat de op de as wordt uitgeoefend.
Met een druk op de knop zorgt een elektrische fiets voor extra gebruiksgemak.
Hoewel het werkingsprincipe van een koppelsensor dus relatief eenvoudig is, is de technische uitvoering behoorlijk complex. Om een goede meting te bekomen heeft men om te beginnen een goede alignering nodig tussen de sensor en de as, wat om degelijke lagers vraagt. Het materiaal van de as in de sensor moet bovendien zo gekozen zijn dat er een zekere, meetbare torsie optreedt in de range van de koppels die men wil meten, zonder dat die torsie overdreven is en met een minimale blijvende vervorming. Een derde probleem is dat de rekstrookjes waarmee men de torsie wil meten op de roterende as zitten en er dus een systeem van sleepringen met borsteltjes nodig is om deze rekstrookjes elektrisch te verbinden met de buitenwereld. Deze problematiek is analoog aan wat zich voordoet in klassieke gelijkstroommotoren, zoals we verder in dit dossier nog gaan tegenkomen. De borsteltjes zijn onderhevig aan slijtage en moeten dus regelmatig vervangen worden.
In steden wereldwijd kan je elektrische fietsen vlot huren voor korte ritjes.
Doorbraak in pedal assist
De laatste jaren zijn er echter een aantal alternatieven ontwikkeld voor het systeem van sleepringen met borsteltjes, waarvan dankbaar gebruikgemaakt wordt in elektrische fietsen. Een eerste oplossing is een contactloze communicatie tussen het vast deel van de sensor en de elektronica met de rekstrookjes op de roterende as, analoog aan de werking van RFID chips. Vanuit een antenne in het vaste deel van de sensor kan de elektronica op de as gevoed worden en de gemeten data uitgelezen worden.
In een tweede oplossing kunnen ook de rekstrookjes op de as achterwege gelaten worden omdat ze gebruikmaakt van een
as in een zogenaamd magnetostrictief materiaal zoals kobalt of een aantal specifieke legeringen. Die materialen hebben de eigenschap dat ze lichtjes vervormen in de aanwezigheid van een magnetisch veld. Dat principe kan ook omgekeerd worden om de verandering in hun magnetisme te meten die optreedt wanneer het materiaal vervormd wordt. Omdat die verandering zeer klein is – in de grootteorde van het magnetisme van de aarde – is ze in de praktijk echter zeer moeilijk te meten en is er een uitgebreide kalibratie nodig om tot een betrouwbaar meetresultaat te komen.
Dit alles maakt dat koppelsensoren in de praktijk complexe en relatief dure instrumenten zijn die bovendien regelmatig onderhoud en kalibratie vergen. Maar in de geschiedenis van de e-bike hebben ze in de jaren ’90 dus wel voor een doorbraak gezorgd omdat ze het mogelijk maken om de ondersteuning die de motor levert, af te stemmen op de omstandigheden waarin de fietser zich op elk ogenblik bevindt.
Algoritme dat motor aanstuurt
Een tweede meetwaarde die gebruikt wordt in de aansturing van de motor is de rotatiesnelheid van de trappers, die een stuk eenvoudiger te meten is, namelijk met een rotatieve encoder. En dan is het aan een algoritme om in functie van die meetwaarden te bepalen hoeveel vermogen de motor op elk moment moet leveren.
Wie vandaag een elektrische fiets wil kopen, staat voor een moeilijke keuze want er heerst een flinke concurrentie waarbij fabrikanten elkaar met de meest geavanceerde componenten de loef proberen af te steken.
Die competitie speelt ook in het ontwikkelen van de algoritmes, wat doorgaans minder aandacht krijgt omdat het nu eenmaal minder tastbaar is. Zoals verder in dit dossier aangehaald wordt, wordt er echter enorm veel onderzoek gedaan naar het ontwikkelen van regelsystemen die op een zo onopvallend mogelijke manier inspelen op wat de fietser op elk moment wenst of nodig heeft. In de inleiding maakten we al de verwijzing naar het feit dat elektrische fietsen van vorige generaties eerder te beschouwen waren als brommers omdat het aan de gebruiker was om het vermogen van de motor te regelen via het handvat op het stuur. Dat principe wordt overigens nog steeds op een aantal modellen aangeboden, al dan niet in combinatie met pedal assist functies, omdat er nu eenmaal een markt voor is. De meeste gebruikers willen echter een experience waarbij ze zelf fietsen en de ondersteuning nauwelijks merken, of in ieder geval een ervaring waarbij ze hun gedrag niet moeten aanpassen aan dat van de fiets zelf. Een van de aspecten om dat te realiseren is het ontwikkelen van een systeem dat zeer snel kan reageren. Het gebruik van borstelloze gelijkstroommotoren speelt daar een belangrijke rol in. Maar er wordt ook veel onderzoek gedaan naar hoe fietsers zich gedragen bij verschillende omstandigheden met als doel om algoritmes zo te ontwikkelen dat ze op een gelijkaardige manier reageren in die situaties. Een van de
uitdagingen in dit verband is om te bepalen wanneer van versnelling te veranderen, zij het automatisch of via een melding op de display waarbij de gebruiker dit doet.
Fietsfysica: het balanceren van een fiets
Dat brengt ons tenslotte bij een ander soort onderzoek dat wetenschappers al lange tijd bezighoudt en dat dankzij de populariteit van e-bikes opnieuw in de belangstelling staat, namelijk dat van fietsfysica. Wanneer we als kind leren fietsen, kan het behoorlijk lastig zijn om dat onder de knie te krijgen, wat meestal heel wat valpartijen met zich meebrengt, maar eens we ermee weg zijn, is het iets dat verrassend vanzelf lijkt te gaan. Voor wetenschappers is het lange tijd een raadsel geweest waarom het balanceren van een fiets zo eenvoudig is.
Lange tijd werd aangenomen dat het de gyroscopische kracht van de roterende wielen was die een fiets overeind hield. Dat is de kracht die optreedt wanneer de as van een roterend wiel gekanteld wordt – een kracht als gevolg van de traagheid van massa die de as terug recht probeert te duwen. Er is echter een bekend experiment van de wetenschapsjournalist David Jones uit de jaren ’70 waarin een wat vreemde fiets gebouwd werd die twee bijkomende wielen had die in de tegenovergestelde richting draaiden. Hoewel de gyroscopische krachten elkaar dan neutraliseerden bleek het niet zo moeilijk om ook met die fiets overeind te blijven.
Een tweede fenomeen dat speelt in de balans van fietsen, is wat men trail noemt – een principe dat ook terug te vinden is in de zwenkwielen van karren. De wielen zitten achter het punt waar ze bevestigd zijn en kunnen roteren, wat er toe leidt dat de wielen zich vanzelf oriënteren in de richting waarin de kar geduwd wordt. Bij een fiets speelt hetzelfde fenomeen omdat het contactpunt van het voorwiel met de grond achter het punt staat waar een denkbeeldige lijn door de voorvork de grond raakt. De afstand tussen beide punten op de grond wordt de trail genoemd. Ook hier is er echter een bekend experiment dat het effect van trail relativeert met de Amerikaanse ingenieur Jim Papadopoulos die een fiets bouwde met negatieve trail die opnieuw vrij goed in balans te houden was, al bleek uit dat experiment wel dat de verdeling van de massa in dat geval veel belangrijker werd.
In 2007 publiceerde een team onder leiding van de Nederlandse wetenschapper Arend Schwab een artikel in het tijdschrift Science dat ondertussen een beetje als een referentie in de fietsfysica beschouwd wordt. Het team van Schwab bracht een hele reeks uiteenlopende factoren in kaart die alle een rol spelen in de stabiliteit van een fiets. Gyroscopische krachten en trail horen daarbij, maar zoals Papadopoulos ondervond, speelt ook de verdeling van de massa een belangrijke rol. Een precieze formule is er volgens het artikel niet maar het leverde wel de aspecten die vandaag in computermodellen gebruikt worden waarmee de stabiliteit van een nieuw ontwerp vrij nauwkeurig geanalyseerd kan worden. Als het fietsen met een nieuwe fiets vanzelf lijkt te gaan, is dat dus niet toevallig en is er wel degelijk heel wat onderzoek aan te pas gekomen om dat mogelijk te maken.
BORSTELLOZE GELIJKSTROOMMOTOR DRIJFT DE
E-BIKE REVOLUTIE
Wie met een traditionele fiets al eens een bergje op moet, weet het wel: fietsen kan bij momenten behoorlijk wat kracht vergen. In de compacte behuizing van een elektrische fiets zit er dan ook best wel een krachtige motor waarvan het vermogen start bij 250 Watt voor eenvoudige stadsfietsen en kan gaan tot 1000 Watt en meer voor speed pedelecs. Het type motor dat typisch gebruikt wordt om dat vermogen te leveren, is de borstelloze gelijkstroommotor.
Een van de grote namen in de wereld van e-bikes is Bosch eBike Systems, dat in 2009 opgericht werd als een start-up binnen Bosch. De elektrische fiets raakte in die periode steeds meer in de belangstelling, onder meer omdat de verbeteringen die gerealiseerd werden in lithium-ion batterijen de efficiëntie van dat soort fietsen alsmaar aantrekkelijker maakten. Bosch had veel ervaring met de batterijtechnologie van elektrisch gereedschap en had ook de nodige kennis in huis over elektrische motoren en sensoren.
‘Het uitgangspunt van de start-up was om een systeemoplossing te ontwikkelen waarin alle componenten perfect op elkaar zijn afgestemd’, zegt Vineeta Diels, marketing manager bij Bosch eBike Systems Benelux. ‘Het eerste eBikeaandrijvingssysteem van Bosch ging in 2010 op de Eurobike beurs in première en werd al in februari 2011 in productie genomen. Vandaag hebben meer dan 100 toonaangevende fietsmerken het systeem geïmplementeerd.’
Gebruikers van de fietsen kunnen tegenwoordig ook een app gebruiken met geavanceerde functies zoals diefstalbeveiliging,
navigatie en personalisatie. Een nieuwe functie voor het modeljaar 2025 is Range Control, waarbij de gebruiker kan aangeven hoeveel resterende capaciteit hij nog in de batterij wil hebben aan het einde van een trip. De drijvende kracht in het systeem is de borstelloze gelijkstroommotor.
Borstelloze DC motor
Bij een klassieke gelijkstroommotor zitten er elektrische spoelen in de rotor die gevoed worden via statische borsteltjes die tegen sleepringen op de rotor duwen. In de stator – het vaste deel van de motor – zitten permanente magneten die de rotor in een bepaalde positie trekken wanneer er een magnetisch veld in de spoelen opgewerkt wordt. Om de rotatie in stand te houden moet het magnetisch veld in de rotor omgekeerd worden wanneer die zijn positie ten opzichte van de permanente magneten bereikt heeft. Dit wordt gerealiseerd door de sleepringen te onderbreken en de polariteit op de tweede helft van de ringen om te keren. Het magnetisch veld in de rotor wordt dan omgekeerd en de permanente magneten zorgen voor de volgende halve toer van de rotor.
De drijvende kracht in het aandrijfsysteem is de borstelloze gelijkstroommotor. Het voordeel zit in het rendement, de duurzaamheid en het rijcomfort.
Bosch eBike Systems heeft een systeemoplossing ontwikkeld waarin alle componenten perfect op elkaar zijn afgestemd.
In een borstelloze gelijkstroommotor wordt dat concept binnenstebuiten gekeerd, in die zin dat de spoelen in de stator en de permanente magneten in de rotor zitten. Dat maakt het ontwerp een stuk eenvoudiger omdat men geen borstels en sleepringen meer nodig heeft om de spoelen te voeden. De keerzijde is dat bij het ontbreken van de sleepringen ook het mechanisme verdwijnt waarmee de commutatie gerealiseerd wordt. De oplossing bestaat erin om met Hall sensoren de positie van de rotor te detecteren en in functie daarvan met een elektronische regelkring de elektromagneten zo aan te sturen dat de rotatie in stand gehouden wordt.
In- en outrunners
Een eerste voordeel van borstelloze motoren is dat ze langer meegaan omdat de borstels in klassieke gelijkstroommotoren aan slijtage onderhevig zijn. Door het ontbreken van de borstels zijn borstelloze motoren ook een stuk stiller. De elektronische regeling van de motor heeft als bijkomend voordeel dat de snelheid precies geregeld kan worden. Ten slotte ligt het rendement een stuk hoger omdat er minder wrijvingsverlies is.
Overigens hoeft het concept van de borstelloze gelijkstroommotor niet te betekenen dat de permanente magneten aan de binnenkant en de spoelen aan de buitenkant zitten. De motor kan ook zo gebouwd worden dat de stator met de spoelen in het centrum zit met een ring met permanente magneten die daaromheen draait. Men spreekt dan van een outrunner, terwijl een motor met de rotor in het midden een inrunner genoemd wordt. Het voordeel van een outrunner is dat men met de spoelen in het midden en een
relatief dunne ring met de magneten daaromheen een groter oppervlak bekomt voor het elektromagnetisch veld zodat een groter koppel opgewekt kan worden dan met een inrunner.
Aandrijving snel laten reageren
Al die eigenschappen maken de borstelloze gelijkstroommotor bijzonder geschikt voor de aandrijving in elektrische fietsen. ‘Het voordeel zit in het rendement, de duurzaamheid en het rijcomfort’, zegt Vineeta Diels. ‘Door het hogere rendement kan een groter deel van de energie in de batterij nuttig gebruikt worden wat het bereik van de fiets vergroot. We maken ook volop gebruik van de mogelijkheid die borstelloze gelijkstroommotoren biedt om de motoren precies te regelen. We kunnen de aandrijving heel snel laten reageren om in te spelen op variaties in de omstandigheden tijdens het fietsen. Dat speelt een belangrijke rol in het creëren van een prettige rijervaring.’
Daar staat tegenover dat er een geavanceerde elektronica nodig is om dit alles aan te sturen, maar die biedt dan ook extra mogelijkheden, niet alleen in het verbeteren van de rijervaring maar ook om nieuwe functies te creëren met de data. Zo wordt er een activity-tracking aangeboden in de app die de gebruiker allerlei statistieken levert over de rit. En er kunnen verschillende modi aangeboden worden waarbij de ondersteuning door de aandrijving aangepast wordt aan de wensen van de gebruiker. Een typisch voorbeeld is de Eco+ modus waarbij de motorondersteuning alleen ingeschakeld wordt bij hoge belasting, bijvoorbeeld op hellingen.
MOTOREN EN TRAPLOZE VERSNELLINGSBAK IN ALL-IN-ONE DRIVE UNIT
Met zijn all-in-one drive unit heeft het Belgische E2 Drives een automatische, continue versnellingsbak ontwikkeld voor elektrische fietsen. De innovatieve oplossing levert een speciale rijervaring omdat het apparaat zich op elk moment naadloos aanpast aan de omstandigheden waarin de fietser zich bevindt. De aandrijving wordt momenteel toegepast in de elektrische stadsfietsen van Decathlon en zal in de toekomst ook op andere fietsmodellen zoals mountainbikes aangeboden worden.
De populariteit van elektrische fietsen heeft de afgelopen jaren tot heel wat innovaties geleid maar weinige spreken zo tot de verbeelding als het verhaal van het Belgische E2 Drives. In 2012 kreeg Arthur Deleval als student aan het IFP in Parijs tijdens een stage bij een automobielfabrikant de idee voor een innovatieve versnellingsbak. Met wat gerecupereerde componenten uit oude machines bouwde hij in de garage van zijn ouders een eerste prototype, dat nogal onhandig functioneerde maar voldoende potentieel toonde om zijn gewezen studiegenoot aan de universiteit van Louvain-la-Neuve Simon Godfrind te overtuigen om samen een bedrijf op te richten met als doel om het concept in de markt te zetten. E2 Drives werd opgericht in 2013 met de steun van twee business angels en een institutionele investeerder.
Na een lang traject van investeringsrondes, onderhandelingen met potentiële klanten en opeenvolgende prototypes sloot het bedrijf in 2020 een deal met Decathlon dat niet alleen een belangrijke investeerder werd maar het product uiteindelijk ook op de markt bracht. Beide bedrijven zijn van plan om de all-in-one drive unit verder te promoten en in steeds meer fietsmodellen aan te bieden. Als we de transitie willen maken van auto’s naar e-bikes, zal de automatische, continue versnellingsbak daar een rol in spelen – zo luidt de visie.
Continue aanpassing via versnellingsbak ‘Een continue en automatische versnellingsbak levert een speciale rijervaring omdat de verhouding altijd juist is’, zegt Simon Godfrind. ‘Zodra de gebruiker aangegeven heeft hoe snel en hoe hard hij wil trappen, kan hij hetzelfde ritme aanhouden terwijl de fiets de ondersteuning continu aanpast aan de omgeving. Bovendien heeft ons systeem niet de beperking van klassieke versnellingen waarbij niet naar beneden geschakeld kan worden terwijl een koppel uitgeoefend wordt. Ons systeem is ook zeer compact en licht en heeft geen last van slijtage die eigen is aan alternatieve oplossingen.’
De all-in-one drive unit gebruikt twee motoren met een verschillende karakteristiek die in meer of mindere mate bijdragen aan de ondersteuning om de gewenste snelheid en koppel te bekomen.
De van oudsher meest gekende oplossing voor een continue transmissie is het vario concept dat destijds door autofabrikant DAF in de markt gezet werd. In dat systeem wordt een V-riem over twee pulleys geleid waarbij de binnenkanten van die pulleys een conische vorm hebben. Door de breedte van die pulleys te wijzigen wordt de riem naar binnen of naar buiten geleid wat de diameter wijzigt van het loopvlak van de riem in de pulleys. Op die manier wordt dan ook de transmissieverhouding tussen beide pulleys gewijzigd.
Een andere oplossing, die ook in elektrische fietsen soms toegepast wordt, is de zogenaamde kogelvariator. Die is een stuk complexer qua concept en maakt gebruik van kogels die roteren tussen schijven waarbij de transmissieverhouding gewijzigd kan worden door de hoek van de assen van de kogels te wijzigen omdat dan, een beetje naar analogie met het DAF systeem, de diameter van het contactvlak gewijzigd wordt.
Nadeel van het systeem is dat het vrij complex is om te produceren omdat het zeer nauwe toleranties vergt, wat de oplossing ook relatief duur maakt. Bovendien zijn deze apparaten onderhevig aan slijtage en brengen ze onvermijdelijk een zeker rendementsverlies met zich mee.
Epicyclische tandwielkast
De all-in-one drive unit van E2 Drives weet de typische nadelen van een continue transmissie te vermijden door niet echt in een mechanische wijziging van de transmissieverhouding te doen. ‘Ons systeem gebruikt twee motoren met een verschillende karakteristiek die in meer of mindere mate bijdragen aan de ondersteuning om de gewenste snelheid en koppel te bekomen’, legt Simon Godfrind uit. ‘Het systeem werkt als een differentieel maar in plaats van het vermogen te splitsen wordt het vermogen van beide motoren in ons systeem samengevoegd. Daarvoor gebruiken we een epicyclische tandwielkast.’
Zo een epicyclische of planetaire tandwielkast is wat in de mechanica vaak gebruikt wordt als reductiekast. Ze bestaat uit een ring aan de buitenkant en een klein tandwiel in het midden, dat de zon genoemd wordt, met daartussen een ring van tandwielen die verbonden zijn met een carrier. In een reductiekast wordt een van de drie bewegende delen – de ring, de carrier of de zon – typisch vastgezet zodat een van de twee resterende delen als ingang en de andere als uitgang gebruikt kan worden. In de oplossing van E2 Drives worden zowel de zon als de ring aangedreven door aparte motoren waarbij het koppel geleverd door de pedalen ook op de ring zit. De resulterende beweging van de carrier wordt overgezet op het achterwiel.
Uitbreiding naar andere fietsen
Met die technologie, waarop het bedrijf meerdere patenten heeft, komt de regeling van de transmissieverhouding neer op het aansturen van de twee motoren zodat de gewenste output bekomen wordt. Een bijkomend voordeel is dat het systeem geen sensor nodig heeft om het koppel te meten omdat de regeling die informatie kan afleiden uit de feedback van de motoren.
‘Er zijn ondertussen pogingen ondernomen om te concurreren met ons systeem, met andere mechanische configuraties om het vermogen van de twee motoren samen te brengen’, zegt Simon Godfrind. ‘Op dat vlak is nog niemand erin geslaagd om het te verbeteren.’
Toch is het ook voor E2 Drives niet eenvoudig geweest om het innovatieve design in de markt te zetten. Het is pas nadat het bedrijf besloten had om dan maar zelf een fiets te ontwerpen rond het product, dat het tot een deal kwam met Decathlon. Beide bedrijven werkten vanaf dan nauw samen in de design for manufacturing fase en het is Decathlon dat nu de serieproductie op zich neemt. E2 Drives in Waver blijft actief als R&D center en werkt momenteel met een team van 25 mensen aan nieuwe generaties van het product die straks ook in andere segmenten aangeboden zullen worden.
RIJPLEZIER CRUCIAAL IN TRANSITIE NAAR MEER
DUURZAAMHEID
Het streven naar meer duurzaamheid wordt vaak geassocieerd met het opleggen van beperkingen, maar dat hoeft niet altijd het geval te zijn. Als we duurzaam gedrag willen bevorderen, is het belangrijk om plezierige ervaringen te bieden die dat gedrag aanmoedigen. Met die filosofie ontwikkelde de Belgische start-up ÅSKA een speed pedelec die in geen tijd door de VAB bekroond werd in de Bike of the Year Awards.
In het verhaal van ÅSKA speelt duurzaamheid een belangrijke rol. ‘Het energieverbruik van een speed pedelec is vijftien keer lager dan dat van een auto’, vertelt oprichter en CEO Filip Dehing. ‘Voor veel mensen gaat de verplaatsing naar hun werk met een speed pedelec bovendien even snel als wanneer ze die rit met een auto doen. We zijn er van overtuigd dat speed pedelecs een belangrijk onderdeel zijn van de mix die nodig is om het verkeer duurzamer te maken. De cruciale factor is dan om ervoor te zorgen dat mensen met plezier de fiets nemen. Dat is waar we van bij de start op gefocust hebben: het bieden van een leuke experience zodat mensen hun verplaatsingen het liefst van al op een duurzame manier doen: met de speed pedelec.’
Die experience zit deels in de aparte vormgeving van de ÅSKA fietsen, die opvallen met hun frame uit plaatwerk. ‘Mobility is identity’, zegt Filip Dehing hierover. Mensen die houden van unieke producten, kunnen met de fiets absoluut een statement maken. Maar het meest belangrijke aspect van de experience zit in de technologie – meer bepaald in de regeling van de motor zodat de ondersteuning die de aandrijving levert zo goed mogelijk aansluit bij wat de fietser op elk moment verwacht.
Duurzaamheid door Belgisch frame
De verklaring voor het opvallende frame gaat voor een groot deel terug naar de keuze voor duurzaamheid. ‘We proberen zoveel mogelijk componenten te gebruiken die lokaal geproduceerd worden’, vindt Filip Dehing. ‘De meeste fietsfabrikanten voeren frames in uit Azië. Wanneer aluminium buizen gelast worden en het frame recht getrokken wordt, is er een thermische nabehandeling nodig om de spanningen in het materiaal weg te nemen. Bij de massaproductie van frames gebeurt dat in grote ovens die slechts een beperkt aantal fabrikanten ter beschikking hebben. Wij hadden de ambitie om onze frames lokaal te produceren en moesten dus op zoek naar een alternatieve methode.’
Filip Dehing heeft een achtergrond in de industrie en werkte geruime tijd bij een bedrijf dat AGV’s bouwt. ‘Voor die machines is het heel normaal om een draagstructuur uit plaatstaal te maken. Heel wat aspecten van onze fietsen zijn tot stand
NEW FROM APEX DYNAMICS
High-End drives: The MG/MGH series
MG/MGH SERIES
• Slot holes in the output flange
• Ideal for rack and pinion applications
• High torque
• Easy mounting
• Output shaft options;
• ISO 9409 flange
• Curvic plate flange
• Reinforced axial and radial load Directly
gekomen door vanuit onze ervaring uit de machinebouw met een open blik naar een fiets te kijken. Zo is ook het frame van onze fietsen tot stand gekomen.’ Het aluminium frame uit profielen en plaatwerk blijkt bovendien een belangrijk voordeel te bieden omdat het goed scoort in torsiestijfheid. De productie ervan is sterk geautomatiseerd en gebeurt volledig in België.
Motor op achterwiel
Ook voor de aandrijfcomponenten is het bedrijf op zoek gegaan naar lokale spelers, zij het wel net buiten België. De tandwielkasten komen van het Duitse Pinion – een bedrijf dat opgericht werd door voormalige Porsche ingenieurs. De motor en de controller komen van Neodrives – een divisie uit de Alber groep.
Bij de meeste elektrische stadsfietsen zit de motor in het trapdeel met een schakelkast tussen deze combinatie van motor en trappers, en het achterwiel. Bij ÅSKA zit de motor in het achterwiel. ‘Wanneer een fietser met wind tegen aan 45 km per uur fietst, levert de motor een vermogen tot 1200W. Ter vergelijking: een wielrenner levert op pieken een vermogen van ongeveer 500W. Bij een dergelijk vermogen is het nadelig om al dit vermogen door een riem of ketting en een schakelsysteem te jagen’, legt Filip Dehing uit.
Het opvallende frame uit profielen en plaatwerk kan lokaal geproduceerd worden en scoort goed in torsiestijfheid.
De motor in de ÅSKA fietsen is een borstelloze DC motor en een zogenaamde outrunner. Dat betekent dat de stator met de elektrische spoelen in het centrum zit en dat de rotor met permanente magneten daar rond beweegt. Die beweging wordt zonder verdere transmissie rechtstreeks overgezet op de achteras. Aan lage snelheid geeft die configuratie niet het beste rendement maar ze zorgt wel voor maximale performantie aan hogere snelheid.
Rijplezier in de firmware
Een belangrijk criterium bij de keuze voor de Neodrives aandrijvingen zijn de controllers waarvan de performantie, zoals eerder aangehaald, een grote invloed heeft op het rijplezier. ‘Bij een elektrische fiets wil je dat de fietser ondersteund wordt, maar zelf nog wel in controle is’, zegt Filip Dehing.
‘De fiets op een mooie, aangename manier laten vertrekken, bijvoorbeeld, is niet zo vanzelfsprekend. Wat je typisch ziet aan een verkeerslicht is dat een fietser op de pedalen duwt met de remmen dicht. Op dat moment wil je niet dat de motor een
Industrial Automation
Our product brands: IMI Bahr
koppel levert. Maar zodra de fietser in beweging komt, wil je heel snel een hoog koppel om het versnellen te ondersteunen, zonder de fietser het gevoel te geven dat de fiets met hem aan de haal gaat. De algoritmes die in de controllers gebruikt worden, zijn met de tijd steeds intelligenter geworden, deels door het gedrag van fietsers – dat grotendeels intuïtief is –grondig te analyseren, maar ook door een goede sensoriek te gebruiken.’
De fiets gebruikt drie meetwaarden als input om de motor aan te sturen: snelheid, trapfrequentie en het koppel dat uitgeoefend wordt op de trappers. Die laatste sensor is niet goedkoop en er zit dan ook een groot verschil in de kwaliteit die door verschillende merken aangeboden wordt. Bovendien moet de sensor goed gekalibreerd worden. ‘Neodrives maakt gebruik van een performante sensor voor het koppel, waardoor we de ondersteuning door de motor heel precies kunnen afstemmen op het gedrag van de fietser’, zegt Filip Dehing. ‘De firmware die het vermogen en koppel dat de motor moet leveren, regelt – daarin zit het rijplezier.’
Bike stand and lift Assembly, service and repair stand for bicycles, e-bikes and cargo bikes.
• Ergonomic repair and service
• Lift bikes easily to the required work height
• Easily adaptable to your preferred tool holding system
Your simple solution for lifting heavy e-bikes and cargobikes
For more information please contact belgium@imi-precision.com or dial +32 02-333 44 11
Breakthrough engineering for a better world
IMI BAHR FIETSLIFT: ASSEMBLAGE-, SERVICE- EN REPARATIESTANDAARD VOOR FIETSEN, E-BIKES EN CARGOFIETSEN
Het doel van IMI Bahr is om de ergonomie van de fietswerkplaats te verbeteren, dit gezien het groeiende gebruik van fietsen, met name vooral in stedelijke gebieden. Een drukke werkplaats kan wachttijden met zich meebrengen, daarom is een snelle en ergonomische workflow een vereiste.
Hier komt de IMI Bahr fietslift om de hoek kijken. Deze elektrisch aangedreven fietslift zorgt voor vereenvoudigde werkplaatsactiviteiten, vergroot de ergonomie en, wanneer uitgevoerd als dubbele fietslift, zorgt voor ruimtebesparing in de werkplaats.
De fietslift wordt verankerd op de grond en is geschikt om verschillende grippers en tools op toe te passen. IMI Bahr levert drie modellen: BIKELIFT WALL, voor muurbevestiging; BIKELIFT-S1, een vrijstaande fietslift voor één fiets; en de BIKELIFT-S0, een vrijstaande fietslift voor twee fietsen.
1. Comfortabel repareren en onderhouden
De IMI Bahr fietslift biedt fietswerkplaatsen een robuuste, accurate en zeer betrouwbare oplossing op basis van industriële technologie. Deze oplossing maakt het onderhoud en reparatiewerk merkbaar sneller en eenvoudiger. Door de bevestigingen en de optie om twee afzonderlijke fietsliften in één te hebben, wordt de flexibiliteit van de fietswerkplaats vergroot.
2. Veiligheid in de werkplaats
De fietslift voor muurbevestiging biedt ruimtebesparing in garages en de werkplaats, via een eenvoudige muurbevestiging. De fietslift wordt veilig verankerd in de grond met een basisplaat en moeren waardoor de benodigde stabiliteit geboden wordt. Het IMI Bahr design elimineert het risico op een kettingbreuk of een gesprongen luchtleiding. Hierdoor biedt de fietslift een veilige en soepele start en stop bij het tillen van een fiets.
3. Toepasbaar met elke fietsgripper en tools
Het IMI Bahr systeem kan gebruikt worden met verschillende grippers, klemmen en gereedschappen, dankzij verschillende installatiepunten. Hierdoor kan elke fiets gelift worden met deze fietslift. Dit maakt de fietslift eenvoudig aanpasbaar waardoor de gewenste fietsgrippers en tools kunnen worden gebruikt.
4. Gemak in de werkplaats
De IMI Bahr fietslift is betrouwbaar en heeft zichzelf meer dan eens bewezen bij het uitvoeren van reparaties of onderhoud van elke type fiets. Door de robuustheid en door het elektrische liftsysteem is het liften en zakken van fietsen tot 85kg mogelijk. Daarnaast is de fietslift bijzonder veilig
in vergelijking met andere fietsliften op de markt. Of je een professionele fietsenmaker bent of een gepassioneerde fietser, deze veelzijdige en betrouwbare fietslift is ontworpen om het repareren of onderhouden van elke fiets soepeler en efficiënter te maken. Bezoek de onderstaande website om alle mogelijkheden te bekijken en de perfecte oplossing voor uw situatie te vinden.
https://www.bahr-modultechnik.de/en/fietslift/
IGUS MAAKT EEN FIETSFRAME
IN RECYCLEERBARE KUNSTSTOF
Na RCYL, een fiets gemaakt van 50 procent gerecyclede visnetten, zet igus de volgende mijlpaal op het gebied van duurzame mobiliteit: de specialist in motion plastics heeft voor de Duitse e-bikefabrikant Advanced Bikes het eerste fietsframe ontwikkeld van recyclebaar kunststofmateriaal, dat wordt vervaardigd door middel van spuitgieten.
Tientallen jaren ervaring in de productie van kunststoffen en ervaring met de RCYL-fiets zijn gebruikt voor de ontwikkeling van zowel het frame als nieuwe fietsonderdelen van hoogwaardige kunststoffen.
In 2023 werden er voor het eerst meer e-bikes dan traditionele fietsen verkocht in Duitsland. Een van de redenen hiervoor is het groeiende milieubewustzijn. Het probleem: 90 procent van de huidige fietsframes zijn gemaakt van staal, aluminium of koolstofvezel en worden geproduceerd met behulp van zeer energie-intensieve processen, om aan het einde van hun levensduur te eindigen op enorme fietsstortplaatsen. Om de transformatie naar een circulaire economie te versnellen, vertrouwt e-bikefabrikant Advanced Bikes op igus voor hun toekomstige frameproductie. Samen hebben de bedrijven nu een duurzaam composiet kunststof fietsframe ontwikkeld, dat gebruikt gaat worden in de nieuwe Reco Urban trekking e-bike.
‘Het doel van Advanced was om een spuitgegoten composiet frame te produceren met 100 procent recyclebare kunststof’, herinnert Jan Philipp Hollmann, hoofd fietsonderdelen bij igus, zich. ‘Omdat we al meer dan 30 jaar componenten zoals glijlagers, stangkoppen, tandwielen en sferische lagers ontwikkelen en produceren voor de fietsindustrie, gingen
we meteen de uitdaging aan om Advanced te ondersteunen met het ontwerp van het fietsframe en de ontwikkeling, gereedschapsmakerij en productie op ons te nemen.’
Nieuw frame beschermt het milieu
Om ervoor te zorgen dat het frame voldoende sterkte, stijfheid en een laag gewicht heeft, gebruikt igus een composietmateriaal in granulaatvorm, bestaande uit hoogwaardige kunststoffen en koolstofvezels. Daarnaast produceerde igus binnen enkele weken een meerdelig spuitgietgereedschap voor de complexe geometrie van het fietsframe. Het resultaat: een 3,3 kg lichtgewicht, uit één stuk gespoten fietsframe - zonder lasnaden, corrosiebestendig, duurzaam en extern getest. De productie in Duitsland maakt ook korte logistieke afstanden en just-in-time productie mogelijk, afgestemd op de vraag. igus kan afgedankte frames via zijn eigen "chainge" recyclingprogramma herverwerken om het materiaal opnieuw te gebruiken.
‘In de toekomst willen we ook andere recyclebare fietsonderdelen zoals bagagedragers, velgen, sturen en zadelpennen laten produceren door middel van spuitgieten’, legt Helge von Fugler, oprichter en Managing Director van Advanced, uit. ‘Dit is de enige manier om een volledig recyclebare e-bike werkelijkheid te laten worden.’
Componenten gemaakt van smeermiddelvrije hoogwaardige kunststoffen igus produceert momenteel fietsframes in twee verschillende processen in het hoofdkantoor in Keulen. Bij het spuitgieten worden zowel modulaire frames als frames uit één stuk geproduceerd. Er zijn ook frames die worden vervaardigd met behulp van het rotomoulding-proces - bijvoorbeeld voor de eigen RCYL-fiets van het bedrijf. Maar ook voor igus gaat het niet alleen om fietsframes. De diepgaande expertise in kunststofverwerking en de nieuwe ontwikkelingservaring worden nu ook ingezet voor nieuwe fietsonderdelen - van wielen, cranks en sturen tot planetaire tandwielen. Grote en kleine volumes kosteneffectieve productie is de realiteit - en "Made in Germany". De hoogwaardige kunststof onderdelen zijn ook lichter en vrij van smering en corrosie. Gebruikers kunnen dus zonder problemen naar de hogedrukreiniger grijpen: er kan geen smeermiddel uitgespoeld worden en er kan niets roesten.
Maximale veiligheid dankzij vele testproeven Voordat ze worden gebruikt, worden alle componenten uitgebreid getest. 135 biljoen testcycli en 15.000 tests vinden jaarlijks plaats in het 4.000 vierkante meter grote igus testlaboratorium in Keulen. 250 vierkante meter hiervan is alleen al bestemd voor de testopstellingen voor fietsen, waarop alle onderdelen zoals wielen, sturen en cranks worden getest. Dit geldt ook voor het nieuwe Reco-frame.
Jan Philipp Hollmann: ‘We zullen computertomografie (hightech imaging) gebruiken om de eerste spuitgegoten fietsframes te controleren op mogelijke problemen zoals luchtzakken in het composietmateriaal en alle relevante frametests uitvoeren in ons testlaboratorium.’
Klanten krijgen 30 jaar garantie van Advanced. Voor maximale veiligheid vertrouwt igus daarom op een groot aantal testprocedures. ‘Deze zijn gebaseerd op gestandaardiseerde tests, bijvoorbeeld van de EFBE en TÜV’, benadrukt Hollmann. ‘We voeren ook onze eigen testprocedures uit - bijvoorbeeld in onze klimaatkamer.’ Met de verkregen gegevens kunnen nauwkeurige uitspraken worden gedaan over de levensduur van igus materialen onder verschillende omgevingsomstandigheden.
Alles uit één hand: van ontwerp tot eindproduct ‘Met onze fietsonderdelen van hoogwaardig kunststof bieden we de fietsindustrie toegang tot een volledig nieuwe technologie’, zegt Jan Philipp Hollmann. ‘Op deze manier spreken we ook OEM-fabrikanten aan die samen met ons hun eigen ideeën willen realiseren.’
Door kunststof te gebruiken, kunnen ontwikkelaars het ontwerp en de geometrie volledig herzien. En met igus krijg je ook alles uit één hand: van ontwerp tot onderzoek en ontwikkeling, matrijzen maken, compounding, testen en productie, tot recycling. De just-in-time productielijn betekent dat igus snel kan leveren en dat de opslagcapaciteit van klanten kan worden verminderd. Dit maakt het bedrijf voorspelbaarder en winstgevender omdat alles op bestelling wordt geproduceerd.
www.igus.be
igus produceert zowel modulaire frames, als frames uit één stuk.
SEDERT 2015 DRAAGT ESCO POWER MET HUN PARALLELLE HYBRIDE OPLOSSING BIJ AAN HET VERGROENEN VAN DE MARITIEME INDUSTRIE.
Esco Power is een Belgisch bedrijf dat zich richt op het ontwikkelen en verkopen van innovatieve oplossingen om traditionele diesel aandrijflijnen milieuvriendelijker te maken. De expertise ligt in het omzetten van standaard diesel aandrijflijnen naar hybride systemen met batterijen of waterstof (fuel-cell) als groene energiebron of volledig elektrische voortstuwingssystemen, waardoor de uitstoot en milieu-impact aanzienlijk worden verminderd.
Een Thames Clippers passagiersboot in Londen.
De kern van de ombouw naar een hybride voortstuwing bestaat uit een parallel hybride transmissie - PHT, die tussen de dieselmotor en de scheepskeerkoppeling wordt geplaatst. Deze transmissie heeft een tweede input/output voor een elektrische machine. De PHT is uitgerust met een geïntegreerde schakelkoppeling om de dieselmotor aan of af te koppelen van de aandrijflijn, en bevat een reductie-overbrenging voor de elektrische machine om het geïnstalleerde E-vermogen optimaal te benutten voor de voortstuwing.
Een PHT maakt het relatief eenvoudig om een schip om te bouwen van een conventionele naar een hybride voortstuwing. Het concept van de PHT is gericht op maximale efficiëntie van de energiebronnen: het gebruik van elektrische energie voor langzamere aandrijving en de dieselmotor alleen wanneer meer vermogen nodig is.
Rondom de PHT heeft Esco Power een compleet 'hybrid electric solution package' (HESP) ontwikkeld. Dit pakket omvat alle benodigde componenten zoals een elektrische machine, frequentieomvormer, volledige bedieningskast met PLC, dieselmotorbesturing en controlecomponenten, HMItouchscreen, selectiepaneel en bedieningshendel, evenals de volledige software voor een hybride aandrijvingssysteem. Deze software is in eigen huis ontwikkeld door Esco Power en Esco Drives en wordt wereldwijd ondersteund.
Het HESP-systeem biedt schepen de mogelijkheid om zowel op diesel- als op elektrische aandrijving te varen, en heeft ook een automatische modus: langzaam electrisc varen en automatisch overschakelen naar dieselvermogen voor hogere snelheden. Daarnaast kan het systeem via de geïnstalleerde E-machine genereren wanneer er op diesel wordt gevaren, en beide energiebronnen gelijktijdig gebruiken voor een boost.
ESCO POWER
PHT ingebouwd in de aandrijflijn.
Om klanten een uitgebreide service te bieden, leveren ze ook passende batterijpakketten. Verder kunnen ze een oplaadsysteem voor deze batterijen en een converterset leveren om de batterij-energiebron beschikbaar te maken voor de benodigde elektriciteit aan boord van het schip.
Er zijn al vele projecten wereldwijd uitgevoerd: van een politieboot in Duitsland die continu elektrisch patrouilleert en alleen de dieselmotor gebruikt voor snelle interventies, passagiersboten op de Thames in Londen die elektrisch in de binnenstad varen en op diesel (en opladen van batterijen)
Een politieboot in Duitsland.
buiten het stadsdeel, schepen die havens elektrisch binnenvaren en alleen voor grotere afstanden de dieselmotor gebruiken, tot sleepboten in Nederland, jachten in vele landen, een transportzeilship in Korea, voor de zeemacht in Frankrijk en veel meer.
www.escopower.be
DE TECHNOLOGISCHE WEG NAAR DECARBONISATIE
In onze strijd tegen klimaatverandering speelt technologie een transformerende en essentiële rol. Veel nieuwe innovaties bieden unieke oplossingen voor milieuproblemen, maar hun gezamenlijke toepassing vergroot hun effectiviteit pas echt.
De combinatie van inzichten uit digital twins, de mogelijkheden van industriële AI, de efficiëntie van additive manufacturing, de platforms voor een koolstofvrije economie en smart grids, zijn een drijfveer voor meer duurzaamheid Thierry Van Eeckhout, Senior Vice President en Hoofd van Siemens Digital Industries België-Luxemburg, bespreekt in dit artikel vijf technologieën die zullen bijdragen aan het oplossen van het CO2-probleem.
1. Digital twins: baanbrekend werk op weg naar de industriële metaverse
Digital Twin-technologie onderscheidt zich als een drijvende kracht achter verbeterde efficiëntie en duurzaamheid. Stel je een wereld voor waarin elk fysiek object een digitale tegenhanger heeft die net zo functioneert als het echte. Dit is geen sciencefiction.
Tegenwoordig stellen digitale tweelingen ons in staat alles te simuleren, testen en optimaliseren: van duurzame verpakkingen op maat door machinebouwer Avercon in Eeklo, tot de automatische sortering van champignons met TLT Automation uit Ingelmunster.
Digital Twins kunnen dit decennium 7,5 gigaton CO2 besparen, wat hun enorme impact op duurzaamheid aantoont. Ook de industrial metaverse begint vorm te krijgen. In deze opkomende digitale wereld zullen fysica-gebaseerde, realtime en fotorealistische digital twins ons in staat stellen om met ongekende snelheid en precisie te beheren, analyseren en innoveren. Deze evolutie herdefinieert de manier waarop we omgaan met zowel mensen als machines en versterkt ons vermogen om te innoveren.
2. Industriële AI: de intelligente enabler
Een andere gamechanger in het versnellen van decarbonisatie is industriële AI, die als katalysator fungeert en de mogelijkheden van andere technologieën vergroot. AI maakt het mogelijk om sneller doelen te bereiken. Neem het voorbeeld van Volvo Car Gent waar AI technici helpt op te leiden en waarmee ook productietijd en kosten worden gereduceerd. Een AI-systeem leert voortdurend, past zich aan en verbetert zich in de loop van de tijd. Artificiële intelligentie kan 93% van de duurzaamheidsdoelstellingen van de VN bevorderen, waardoor de veelzijdige impact ervan wordt benadrukt.
3. Additive Manufacturing: een verhaal over hulpbronnenefficiëntie
Dan is er nog de additive manufacturing, een technologie die het potentieel heeft om het hele productielandschap te transformeren en de manier waarop we denken over productie en het gebruik van hulpbronnen te veranderen.
Een overtuigend voorbeeld is een Duits bedrijf dat deze technologie gebruikte om tandwielen van windturbines te renoveren, wat een energiebesparing van 60-85% opleverde. Additive Manufacturing kan een besparing van 70% op grondstoffen opleveren, wat de rol ervan in een duurzame productie aantoont.
4. Digitale decarbonisatieplatforms: de facilitator van samenwerking
Bovendien hangt een effectieve decarbonisatie af van samenwerking, vertrouwen en transparantie. Digitale decarbonisatieplatforms zoals SiGREEN staan centraal in deze inspanning en bieden een ruimte waar bedrijven op transparante wijze gegevens en strategieën kunnen delen om de CO2-uitstoot te verminderen. Decarbonisatieplatforms pakken tot 90% van de CO2-voetafdruk van een product aan en zijn van belang voor de hele supply chain.
5. Smart Grids: maken de energietransitie mogelijk
En denk ten slotte eens na over de cruciale rol van slimme netwerken in onze energietransitie. Ons elektriciteitsnetwerk wordt steeds complexer. Nu steeds meer mensen een beroep doen op zonnepanelen en windenergie in plaats van fossiele brandstoffen, is de transitie ingezet naar een uitgebreider, sneller en betrouwbaarder net. Siemens is mede-partner in testprojecten opgezet door EnergyVille in Genk om dit verder te onderzoeken.
Slimme netwerken vormen de ruggengraat van een toekomstig energielandschap waarin hernieuwbare energiebronnen niet alleen een aanvulling vormen, maar ook centraal staan in onze energiebehoeften. Smart Grids streven naar 100% flexibiliteit en stabiliteit, cruciaal voor de energietransitie.
Synergie om industrie CO2-uitstoot te verminderen Onze weg voorwaarts is er een van samenwerking en innovatie. Maar het gaat niet alleen om samenwerking tussen mensen en bedrijven; het gaat er ook om ervoor te zorgen dat deze technologieën soepel kunnen samenwerken. Stel je bijvoorbeeld een wereld voor waarin AI en 3D-printen hun krachten bundelen, wat leidt tot slimmere, duurzamere productieprocessen. Dat is het soort synergie waar we het over hebben.
Dit is waar digitale bedrijfsplatforms zoals Siemens Xcelerator een rol gaan spelen. Hier kunnen bedrijven, ontwikkelaars en innovators de oplossingen en het ecosysteem vinden dat ze nodig hebben om de kracht van deze onderling verbonden technologieën echt te benutten en zo de weg vrij te maken voor een toekomst die innovatief, collaboratief en groen is.
www.siemens.be/industrie
Thierry Van Eeckhout, Senior Vice President en Hoofd van Siemens Digital Industries België-Luxemburg.
Bereik met uw vacature-aanbod rechtstreeks meer dan 40.000 high-end profielen in de sectoren aandrijftechnieken, automatisering, machinebouwers en maak- en procesindustrie.
Kwart pagina (tot 3 vacatures), incl. online newsletter en website: 1.430 euro
Halve pagina (tot 7 vacatures), incl. online newsletter en website: 2.470 euro
PRAKTISCH & EENVOUDIG
Peter De Vester
• Wij zorgen (gratis) voor de opmaak, QR-code en linken naar uw website CONTACT, INFO & RESERVATIE
• U levert: logo, bedrijfsprofiel, vacatures, uw URL en contactgegevens
Pauwels Transformers biedt de kans om je talenten te ontwikkelen en een duurzame toekomst vorm te geven - word deel van ons team en maak impact met je technische vaardigheden in een energieke en vooruitstrevende omgeving!
Wij hebben meer te bieden dan IT. Onze IT & Business Technology Services verhogen het aanpassingsvermogen van uw bedrijf in een steeds veranderende wereld.
Network Engineer
System Engineer
.NET developer
Cheops
Prins Boudewijnlaan 7 B 2550 Kontich www.cheops.com
Join our team! VB Parts is een specialist in hydrauliekoplossingen en hoogwaardige onderdelen. Sluit je aan bij ons groeiende team en werk mee aan innovatieve toepassingen in de hydraulieksector!
Technisch commercieel medewerker binnendienst
Sales automation engineer
VB Parts hydrauliek
Abraham Hansstraat 7 8800 Roeselare hydrauliek-vbparts.be
CELESTIA ANTWERP
VOORSPELT MET MODEMS
HET JUISTE WEER
INGENIEUR LIEVE VOLDERS IS AIT TEAM LEAD BIJ CELESTIA
ANTWERP EN VERANTWOORDELIJK VOOR HET TESTEN VAN PRODUCTEN IN DE RUIMTEVAARTINDUSTRIE
‘Een ingenieur moet een teamspeler zijn. Je moet kunnen samenwerken want complexe projecten worden nooit door iemand alleen gerealiseerd. Dat is altijd het werk van een groep mensen die taken verdelen om op een efficiënte manier het gestelde einddoel te bereiken.’ Sedert 2003 is ingenieur Lieve Volders betrokken bij de ontwikkeling van producten die gebruikt worden in de ruimtevaartindustrie. Een job die tot de verbeelding spreekt.
Het kan u mogelijk verbazen, maar België heeft in de wereld een uitstekende naam als het gaat over ruimtevaarttechnologie. Wij hebben in ons land verschillende bedrijven actief in de sector van de ruimtevaart en deze niche is economisch belangrijk voor Vlaanderen en Wallonië. Er bestaat in Vlaanderen zelfs een belangenorganisatie die deze bedrijven groepeert.
De Vlaamse Ruimtevaartindustrie (VRI) is een vzw die in 1995 werd opgericht en Vlaamse bedrijven, onderzoeks- en onderwijsinstellingen groepeert die actief zijn in de ruimtevaart. Hoofddoel van de vzw is samenwerkingsverbanden tussen die bedrijven bevorderen zodat men internationaal kan concurreren. De vzw legt ook contacten op het Vlaamse en federale niveau met alle bevoegde overheden. Voorts heeft de VRI ook een maatschappelijk doel om jongeren enthousiast te maken voor STEM-beroepen en een job in de ruimtevaartsector.
Voor Lieve Volders stond als jong meisje een job in de ruimtevaartsector niet meteen op haar verlanglijstje, laat staan dat ze ervan droomde om astronaute te worden. Lieve Volders: ‘Mijn studiekeuze en latere loopbaan verliep ietwat atypisch, want niemand in mijn familie is ingenieur of doet iets in een wetenschappelijke richting. Toch was ik goed in wetenschapsvakken en wilde ik in eerste instantie chemie studeren. Dat was in de jaren negentig, nog voor de hervorming naar bachelor & master.’
‘Ik startte mijn eerste jaar chemie, maar dat bleek minder interessant dan ik dacht en toen een studievriendin vertelde dat ze ging switchen naar de richting industrieel ingenieur, vond ik dat ook een goed plan. Interessant was dat de eerste twee jaar zeer algemeen waren en we veel verschillende vakken kregen, zodat je van alles kon proeven. Na twee jaar koos ik toch voor de specialisatie van mijn eerste liefde chemie, en studeerde ik af in de richting biochemie.’
IT-profielen kenden een hoge vlucht
‘Op dat moment was de jobmarkt voor mijn profiel echter verzadigd, maar wat toen wel een hoge vlucht kende waren de IT-profielen. De informatica sector zat in die tijd echt in de lift. Tijdens mijn opleiding had ik al veel IT-vakken gekregen, dus wilde ik wel bijscholen en werd ik bij Alcatel Bell aangenomen als software ingenieur, met een focus op de werking van telefooncentrales. Later maakte ik de overstap naar de ruimtevaartsector en in 2010 verkocht Alcatel Bell zijn ruimtevaartafdeling en werd Antwerp Space in Hoboken geboren. Nog later, in 2019, volgde er opnieuw een afsplitsing en stonden we als start-up Celestia Antwerp op eigen benen. Wij zijn gespecialiseerd in alles wat met modems en grondstations heeft te maken.’
Bij Celestia Antwerp werkt momenteel een ploeg van zo’n 25 specialisten, dit vanuit een discreet kantoorgebouw aan de Roderveldlaan in Berchem want het bedrijf haalt zelden het nieuws. In 2022 bleek wel dat Celestia het testsyteem
Het V-IBB toestel wordt wereldwijd geïnstalleerd om satellieten aan te sturen en te monitoren.
had gemaakt voor de service module Orion die op een raket door NASA in een baan rond de maan werd geschoten. De NASA missie in 2022 was toen onbemand, maar in de cabine vloog symbolisch wel een poppetje van het bekende Britse animatiefiguurtje Shaun The Sheep mee.
Naar de lancering in Florida ‘Dat project deden we in onderaanneming van de Europese vliegtuigbouwer Airbus. Wij hebben het testsysteem gemaakt dat het brein van de Orion controleert. Via ons keuringsysteem kunnen andere bedrijven nagegaan of alle essentiële functies goed werken, zoals de elektriciteit, de waterbevoorrading, de aanvoer van zuurstof en de communicatieapparatuur’, vertelt Lieve. Airbus is al enkele jaren een klant van Celestia Antwerp. Zo maakte Celestia bijvoorbeeld ook een testsysteem voor de onderdelen van de Columbus. Dat is een laboratorium dat aan het Internationaal Ruimtestation (ISS) hangt, dat elk anderhalf uur een omloop rond de aarde maakt.
Lieve Volders werd destijds voor het Orion-project uitgenodigd naar Florida om de lancering live mee te maken. ‘Het platform van waarop we de lancering konden volgen, lag op zo’n zes à zeven kilometer afstand van de raket. Voor mij was dit een belangrijk moment want aan dit project had het team van Celestia Antwerp jarenlang meegewerkt, maar de lancering werd die dag helaas uitgesteld wegens technische problemen. Enkele dagen later volgde een tweede lanceerpoging, maar ook die werd afgebroken door een technisch mankement.
Het heeft toen nog een maand geduurd vooraleer de lancering succesvol kon worden uitgevoerd, maar daar was ik niet bij wegens andere agenda verplichtingen.’
Lieve vertelt dat ze tijdens haar studies en loopbaan als vrouw altijd kansen heeft gekregen, niettegenstaande haar sector een mannenwereld is. ‘Zelfs toen ik hier op een bepaald moment 80 procent ging werken, was er geen probleem en ik ben als vrouw in mijn functie altijd gerespecteerd. Mannen zijn in de ruimtevaartsector in de meerderheid, maar bij Celestia Antwerp is er toch nog één andere vrouwelijke collegaingenieur.’
Aardobservatie voor correcte weersvoorspellingen Celestia Antwerp maakt deel uit van Celestia Group Technologies, waarvan de meerderheid van de aandelen in handen is van de Nederlandse investeringsgroep Waterland. Bij Celestia Antwerp is Lieve Volders momenteel AIT Team Lead, waarbij AIT staat voor Assembly, Integration & Test. Bij diverse projecten stuurt ze mensen aan. ‘Celestia Antwerp heeft voortdurend een aantal R&D projecten lopen en de ruimtevaartsector is er economisch eentje van up & downs, maar recent zijn er opnieuw grotere budgetten.
Wereldwijd is er momenteel meer ruimtevaartonderzoek en innovatie – denk maar aan Polaris Dawn van SpaceX –en meer activiteiten zorgen ook voor ons natuurlijk voor opportuniteiten,’ weet Lieve. Celestia Antwerp is dan ook
Een groepsfoto van alle medewerkers van het kantoor in Berchem.
altijd op zoek naar technische profielen zoals elektronica- en software-ingenieurs. ‘Er is bij ons veel werk, met boeiende opdrachten, maar de voorbije jaren hebben we gemerkt dat het niet makkelijk is om mensen met het juiste profiel te vinden, daarom zijn een aantal collega’s uit het buitenland aangetrokken.’
De kerntaken bij Celestia Antwerp zijn het verbeteren van datasnelheden, extra functionaliteiten toevoegen aan producten, het herwerken en verbeteren van oude producten. Veel opdrachten komen via het European Space Agency (ESA). ‘Maar we werken ook aan modems voor bedrijven die satellietconstellaties gebruiken. We werken vooral aan connectiviteit en datasnelheden. Voorts doen we telemetrie en tracking van satellieten, en analyse van die gegevens. We bouwen modems voor aardobservatie en leveren hiermee info waarmee men bijvoorbeeld correcte weersvoorspellingen kan doen. Met die modems kan je weerbeelden ontvangen vanuit de ruimte, zodat het weerbericht op televisie en op je telefoonapp zo correct mogelijk zijn.’
Als Lieve Volders raad zou kunnen geven aan meisjes die ingenieur willen worden, zou ze benadrukken dat ze zich moeten afvragen waar ze het meeste voldoening uit halen. ‘Indien je leergierig bent en je lost graag problemen op, dan is de studie van ingenieur ideaal. Je hebt als ingenieur veel variatie en jobmogelijkheden. Stel jezelf de vraag: waar haal ik het meeste voldoening uit? Wat geeft mij energie? Een job als ingenieur is boeiend omdat er elke dag wel problemen zijn die je samen met collega’s moet oplossen.’
www.celestia-antwerp.be www.vri.vlaanderen
L INEARMOTOR
Een rack van een testsysteem, gebouwd door Celestia Antwerp.
YOUR SOLUTION FOR HIGH-SPEED ASSEMBLY
• Reduction of cycle time in transportation
• Flexibility in production line design
• Easy maintenance
• Low operation cost
• Easy system integration
EXPAND YOUR POSSIBILITIES
RVS-DEMPERS VOOR NOG MEER
TOEPASSINGEN
• Betere prestaties door grotere slaglengte
• Meer keuze door uitbreiding assortiment
• Tot 5.650 Nm energieopname onder extreme omstandigheden
• Hoogwaardige uitstraling bij effectieve massa’s tot 63.700 kg
CONTACT:
ACE PRESENTEERT INDUSTRIËLE STOOTDEMPERS
ALS DIGITAL TWINS
Dempingsspecialist ACE Stoßdämpfer GmbH biedt engineers per direct niet alleen configuratie- en berekeningssoftware, CAD-data en simulatie, maar ook data van digital twins om in virtuele modellen te integreren. Hiermee is ACE de eerste leverancier van industriële stootdempers die klanten FMU's (Functional Mockup Units) aanbiedt. Daarmee kunnen fysische modellen van een product, in dit geval industriële dempers, in de eigen simulatiemodellen van de klant worden geïntegreerd. Dit voordeel is vooral handig voor speciale dempers, omdat ACE prototypes snel als digital twins kan leveren.
Industriële stootdempers van ACE: onderdelen van virtual prototyping
Op verzoek stelt ACE bovendien data en karakteristieken van alle stootdempers uit het assortiment beschikbaar aan klanten. De FMU’s beschikken over de fysieke, thermische, hydraulische en mechanische kenmerken van de industriële stootdempers van ACE. Daarmee kan bijvoorbeeld vooraf de invloed van de ingangstemperatuur op het dempingsgedrag van de industriële stootdemper nauwkeurig worden berekend en het effect hiervan op de constructie als geheel in kaart worden gebracht.
Dankzij deze en andere eigenschappen zijn de digital twins van ACE essentiële componenten voor virtual prototyping en het dimensioneren van ontwerpen. Naast tijd- en kostenbesparingen zijn er ook voordelen op het gebied van
duurzaamheid, omdat er minder fysieke monsters nodig zijn om de ontwikkeling van een ontwerp af te ronden.
Als klanten de FMU's van ACE willen gebruiken, hebben ze simulatiesoftware nodig met een FMI (Functional Mockup Interface). Veelgebruikte compatibele programma's zijn Simulink en Adams.
Via de volgende links vinden geïnteresseerden meer informatie over de digitale services van ACE:
https://www.ace-ace.nl/nl/berekeningen.html en https://www.ace-ace.nl/nl/service-downloads/cad-tekeningen.html
Een screenshot uit de calculatietool van ACE.
EMERSON/AVENTICS
NIEUWE PNEUMATISCHE VENTIELEN VAN EMERSON
BIEDEN MEER FLEXIBILITEIT BIJ DE AUTOMATISERING EN EEN GEOPTIMALISEERD DEBIET
Emerson heeft zijn AVENTICS™ serie XV pneumatische ventielen gelanceerd. De Serie XV-ventielen is ontworpen met interoperabiliteit in gedachten om machinebouwers in verschillende industrieën en fabrieksautomatiseringstoepassingen te voorzien van een flexibel en kosteneffectief ventielplatform. De nieuwe ventielen zijn ideaal voor machinebouwers en eindgebruikers die wereldwijd opereren, met universele schroefdraad en andere kenmerken die regionale normen en wereldwijde beschikbaarheid ondersteunen.
De ventielen uit de XV-Serie bieden een hoger debiet in een compact ventielpakket dat efficiëntere en flexibelere pneumatische systeemprestaties mogelijk maakt voor fabrieksautomatisering, de automobiel-, banden-, voedingsmiddelen- en verpakkingsindustrie. Hierdoor kunnen fabrikanten hun productiviteit verhogen en producten aanbieden die zijn afgestemd op specifieke markten en klantvoorkeuren.
‘In alle bedrijfstakken hebben fabrikanten behoefte aan hoogwaardige technologieën die hen de flexibiliteit bieden om te voldoen aan snel veranderende eisen van de markt’, aldus Wolf Gerecke, directeur productmarketing bij Emerson's machine automation business. ‘De nieuwe AVENTICS Serie XV pneumatische ventielen levert deze prestaties met een geoptimaliseerd debiet, een breed scala aan ventielen en een portfolio met talloze accessoires.’
De serie XV ventielen omvat de XV03, met een debiet tot 350 liter per minuut onder normale omstandigheden (Nl/min), en de XV05, die in oktober 2024 op de markt komt en een debiet tot 880 Nl/min heeft.
Alle ventielen uit de Serie XV maken gebruik van de bewezen AVENTICS-kerntechnologie en zijn voorzien van metalen schroefdraad, parallelle bedrading, aluminium basisplaten en compacte afmetingen om de integratie in productiesysteemontwerpen te vergemakkelijken.
Ventielen uit de XV-Serie maken gebruik van consistente interfaces en hebben een brede connectiviteit, bieden een groot aantal aansluitmogelijkheden, van enkelvoudige bedrading tot parallelle aansluitingen, zoals D-subconnectoren. Ze ondersteunen ook toonaangevende
veldbusprotocollen, waaronder PROFINET®, Ethernet/IP, EtherCAT, Powerlink, Modbus TCP, IO-Link en AS-I, om de integratie in machinebesturingsnetwerken te vereenvoudigen.
De Serie XV-ventielen zijn bovendien eenvoudig in bedrijf te stellen. De AVENTICS online configurator ondersteunt het systeemontwerp met nuttige informatie, terwijl de overzichtelijke systeemdocumentatie de machineontwikkeling tijdens de ontwerpfase versnelt.
Ga voor meer informatie over specificaties, kenmerken en hulpbronnen van pneumatische ventielen uit de serie XV van AVENTICS naar:
Ontwerpers en fabrikanten van machines kunnen nu profiteren van het nieuwe SMC ZKJ manifold met PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT of IO-link communicatie voor het op afstand besturen en monitoren van productieprocessen.
De ZKJ biedt daarnaast indrukwekkende debieten, rekening houdend met zijn lage lucht- en energieverbruik. Andere kenmerken zijn onder meer ventielbeschermingsfunctionaliteit, een IP65-classificatie en de mogelijkheid om tot 16 ejectoren aan te sturen met één manifold.
Seriële communicatie maakt het mogelijk om op afstand vacuümdruk te bedienen, inclusief het monitoren van de drukwaarden van individuele ejectoren en het instellen van vacuümverificatie en de energiebesparende functie. Deze verbeterde functionaliteit zorgt voor een betere controle van de toepassing, maakt de installatie eenvoudig en biedt toegang tot waardevolle gegevens en ingebouwde productdiagnostiek. De snelle opstartfunctie maakt het ook mogelijk voor een IO-apparaat om in 0,5 seconden of minder van inschakelen naar cyclische gegevensuitwisseling te gaan. De algehele effectiviteit van de apparatuur (OEE) wordt eveneens verbeterd, omdat onderbrekingen en hersteltijden worden geminimaliseerd.
Tot 90% minder luchtverbruik
Het ZKJ-serie vacuümmanifold van SMC vermindert het luchtverbruik met maximaal 90% dankzij de energiebesparende functie. Voor de adsorptie van werkstukken met minimale vacuümlekkage handhaaft het ingebouwde terugslagventiel de vacuümdruk, waardoor het gebruik van perslucht aanzienlijk wordt verminderd. De geïntegreerde druksensor monitort de vacuümdruk en schakelt de toevoerklep automatisch uit zodra de ingestelde waarde is bereikt. Als er lekkages zijn, wordt de toevoerklep opnieuw geactiveerd wanneer de vacuümdruk daalt tot de ingestelde waarde om de vacuümdruk te verhogen en de adsorptiestatus te behouden. Voor poreuze werkstukken of andere toepassingen waar de lekkage aanzienlijk is, wordt het ventiel dat de ejector beschermt tegen doorbranden of breuk beschermd door een speciale ventielbeschermingsfunctie die de energiebesparende controle uitschakelt na een vooraf ingesteld aantal activeringen.
Als hoogwaardige vacuümbron biedt de ZKJ een compleet product dat alle noodzakelijke functies bevat om aan de eisen van vrijwel elke klanttoepassing te voldoen, waaronder vacuümtransportsystemen, automatische assemblagemachines, inpak-/uitpaksystemen, paneeltransporteurs en palletizers. Naast seriële communicatie en energie-efficiëntie is het nieuwste vacuümmanifold van SMC zeer veelzijdig en ruimtebesparend dankzij de mogelijkheid om tot 16 ejectoren met één apparaat te bedienen. Bovendien zijn de bedrading en slangen aan
De nieuwe ZKJ vacuümmanifold van SMC.
dezelfde kant geïntegreerd en zorgt het gebruik van M12bedradingsconnectoren ervoor dat de ZKJ is geclassificeerd met IP65-bescherming tegen stof en waterspatten, waardoor het geschikt is voor toepassingen waarin de omgevingsomstandigheden van belang zijn.
Goede vacuümdruk, laag geluidsniveau
Beschikbaar in verschillende ejector diameters en debietsnelheden voor gebruik in sectoren zoals de automobiel-, machinebouw-, voedingsmiddelen-, dranken-, medische, farmaceutische en verpakkingsindustrie, biedt de ZKJ een goede maximale vacuümdruk (-89 kPa) en lage geluidsniveaus (tot 52 dB) dankzij de hoogwaardige geluiddemper. Belangrijk is dat de normaal geopende toevoerklep ervoor zorgt dat het werkstuk in vacuüm blijft bij een noodstop of stroomuitval (ervan uitgaande dat de luchtdruk blijft), waardoor schade aan apparatuur of medewerkers wordt voorkomen als het zou vallen. Snel en eenvoudige onderhoud is een ander voordeel, aangezien de positie van de vacuümaansluiting van de ZKJ boven de uitlaatpoort het gemakkelijk maakt om het filterelement te vervangen, wat bespaart op arbeidskosten.
www.smc.be
Vision: compleet en geïntegreerd in systeem
Real time beeldverwerkingsoplossing voor de industrie, compleet met geïntegreerde software en hardware
Volledig synchroon met alle op EtherCAT gebaseerde machineprocessen
Minder bedradingswerk dankzij de EtherCAT P éénkabeloplossing
camera's met 2,5 Gbit/s voor snelle beeldoverdracht
C-mount lenzen met montagegericht ontwerp
Future proof lenzen ontworpen met 2 µm pixelstructuur
Correctie van chromatische aberratie in het nabij-infrarood bereik
Uitgebreid aanbod aan verlichtingsopties compatibel met EtherCAT, nauwkeurig synchroniseerbaar, multicolor LED
Maximale flexibiliteit dankzij instelling van beeldcontrast tijdens runtime en hoog pulsvermogen
Vision Unit Illuminated: compacte unit bestaande uit een camera, verlichting en scherpstelbare optiek.
3, stand 21
Hal
AX8000: UITERST FUNCTIONEEL EN ONGELOOFLIJK
ENERGIEZUINIG DANKZIJ SILICIUMCARBIDE
Het meerassige AX8000-servosysteem van Beckhoff staat bekend om zijn hoge functionaliteit en werd nu uitgebreid met een asmodule met siliciumcarbide (SiC) halfgeleiders in plaats van de conventionele IGBT's. Deze SiC-halfgeleiders stellen nieuwe normen op het gebied van schakelspanning en -snelheid, schakelverlies en afmetingen. De voordelen van de AX8000 zijn duidelijk, want door het lagere vermogensverlies kan dezelfde behuizing nu worden gebruikt voor 28 A nominale stroom en voor het 18 A IGBT-apparaat. Het resulteert ook in 55% meer vermogen voor dezelfde asmodulegrootte.
Het meerassige AX8000-servosysteem werkt binnen een prestatiebereik van de motor van 0,5 tot 20 kW. De gecombineerde voedings- en asmodules met 40 kW voedingsvermogen hebben elk een omvormer van 12,5 of 20 kW die rechtstreeks in de behuizing is geïntegreerd. Deze kunnen worden gebruikt om hoogfrequente spindelaandrijvingen voor CNC-machines met snelheden tot 72.000 tpm aan te sturen, evenals grote motoren voor spuitgietmachines, blaasgietmachines en nog veel meer. Er is nog eens 20 kW beschikbaar op de DC-bus, die gebruikt kan worden voor de X-, Y-, Z-, A- en B-as. Het AX-Bridge snelkoppelingssysteem vereenvoudigt de installatie in de schakelkast dankzij de eenvoudige montage waarbij geen gereedschap aan te pas dient te komen. Elke individuele module kan later ook uit het netwerk worden verwijderd zonder dat de andere apparaten verplaatst of gedemonteerd moeten worden.
One Cable Technology en veilige aandrijftechniek Beckhoff had zijn One Cable Technology (OCT) voor aandrijftechniek al in 2011 klaar voor de markt. Vandaag de dag worden meer dan 90% van alle Beckhoff motoren geleverd met OCT. Zelfs TwinSAFE Safe Motion, de veilige drive technologie, kan via OCT met slechts één kabel worden geïmplementeerd. De motoren kunnen worden uitgerust met een Hiperface DSL of EnDat 3 veiligheidsencoder, die veiligheidsfunctionaliteit tot SIL 3 of PL e mogelijk maakt. Met resoluties tot 24 bit kunnen de encoders voor een uitstekende nauwkeurigheid, consistente prestaties en hoge dynamiek zorgen. Ze zijn ook verkrijgbaar als single-turn of multi-turn uitvoeringen zonder ondersteuning van een batterij - en zonder risico op verlies van de referentiepositie.
Het meerassige AX8000-servosysteem is verkrijgbaar met TwinSAFE STO/SS1 of met TwinSAFE Safe Motion. TwinSAFE Logic is rechtstreeks geïntegreerd in beide opties om de communicatie en modulariteit van de veiligheidstoepassing te vergemakkelijken. De functionaliteit kan worden gerealiseerd via beveiligde FSoE-communicatie, directe bedrading of lokaal in de servoaandrijving met behulp van de geïntegreerde TwinSAFE Logic. Dit vormt de basis voor de flexibele implementatie van veilige drive functies. Wanneer je een motor met een goedgekeurde veiligheidsencoder gebruikt, zijn er maar liefst 17 verschillende functies mogelijk.
Servosysteem met XFC-functionaliteit
Beckhoff componenten die eXtreme Fast Control Technology (XFC) bieden, voldoen aan de volgende eisen:
• EtherCAT cyclustijd van ≤ 10 µs
• ondersteuning van EtherCAT distributed clocks
• extreem snelle digitale ingangen
• integratie van oversampling technologie
Met een minimale EtherCAT cyclustijd van 62,5 µs is het meerassige AX8000-servosysteem een van de snelste busapparaten op de markt. Dit is ook voldoende voor toepassingen die maximale prestaties vereisen, waarbij de instelpunten extreem snel veranderen. De distributed clocks synchroniseren alle assen in het nanosecondenbereik. Elke as(module) heeft twee zeer snelle digitale ingangen en hun signalen worden automatisch voorzien van de huidige positie en een timestamp. Met oversampling kunnen instelpunten nauwkeurig en hoogdynamisch worden verzonden in de huidige regelcyclus, zelfs bij langzamere buscycli.
Software voor configuratie, ingebruikname en onderhoud
De TwinCAT 3 Motion Designer kan worden gebruikt om uit de vele mogelijke varianten van motoren, gearboxes, kabels en servoaandrijvingen de optimale combinatie voor een specifieke toepassing te bepalen. Hier is het cruciaal om de beschikbare voedingsspanning aan te geven om een optimale componentkeuze te maken. Vervolgens kan het juiste mechanisme geselecteerd worden uit een reeks vooraf gedefinieerde belastingsgevallen, net zoals het gewenste bewegingsprofiel dat gebruikt kan worden voor de berekening. Hierdoor kan de Motion Designer geschikte gearboxes, motoren en servoaandrijvingen voorstellen. Voeg hier de juiste aansluitkabels en accessoires aan toe, zoals een remweerstand, regeneratieve module of netsmoorspoel, en het resultaat is een onderdelenlijst voor de hele aandrijftechniek - niet alleen voor één as, maar voor de complete machine. Zelfs het verwachte vermogensverlies van alle onderdelen wordt bepaald, zodat de klimaatregeling van de schakelkast gemakkelijk op basis hiervan kan worden gedimensioneerd.
De TwinCAT 3 Drive Manager 2 is een intuïtieve inbedrijfname tool in de vorm van software die gebruikers ondersteunt en
Het meerassige AX8000-servosysteem met AX8540 en AX8128 wordt bijvoorbeeld aangestuurd door een ultracompacte C6025 industriële pc en omvat een breed scala aan motoren naast , zoals AM8300-servomotoren met waterkoeling, AM8800-servomotoren in een hygiënisch ontwerp en AA3000 elektrische cilinders.
begeleidt tijdens de configuratie en ingebruikname van de servoassen. De Drive Manager scant het EtherCAT-netwerk op alle aangesloten servoaandrijvingen en motoren, stelt automatisch de juiste parameters in afhankelijk van de voedingsspanning en leest de elektronische typeplaatsjes van de motoren uit. Bovendien activeert het ook coggingcompensatie en biedt het grafische informatie op basis van TwinCAT Scope, zodat het monitoren en afstellen van de motorbeweging vereenvoudigd wordt. Een andere nieuwe functie is autotuning, waarmee de regelparameters en vereiste filters snel en automatisch worden aangepast op basis van een Bode-diagram.
Wrijving en slijtage treden onvermijdelijk op tijdens de werking van de machine en hebben uiteindelijk invloed op het besturingssysteem door een onopgemerkte toename in energieverbruik of een grotere vertragingsfout te veroorzaken. De TwinCAT Analytics software is ideaal om deze impact te visualiseren. Dit komt doordat de servoaandrijvingen een groot aantal meetbare variabelen leveren die kunnen worden geregistreerd en verwerkt met TwinCAT Analytics, waaronder temperatuur, stroom, spanning, koppel en remvermogen, die worden geanalyseerd in intervallen van enkele milliseconden. Er kunnen omhullende curves worden geplaatst rond de karakteristieke curven met opties om waarschuwingen en
alarmen te activeren als deze worden overschreden. Zelfs het energieverbruik per geproduceerd onderdeel kan regelmatig worden gedocumenteerd in rapporten met TwinCAT Analytics en, indien gewenst, zelfs worden vergeleken over de jaren heen met behulp van langetermijnopslag.
Servomotoren gemaakt in Duitsland
De productie van zeer dynamische en hoogwaardige servomotoren van Beckhoff begon in 2011 met de AM8000-serie en de innovatieve One Cable Technology. In de daaropvolgende jaren werden talrijke extra motorvarianten ontwikkeld om een grotere rotortraagheid, prestatieverbeterende actieve geforceerde koeling,
geanodiseerde behuizing, roestvrijstalen behuizing voor veeleisende omgevingsomstandigheden, lineaire actuators en lineaire motoren met ijzeren kern aan te kunnen bieden. Motoren met een geïntegreerde servoaandrijving voor laagspanning (24 of 48 V DC) en hoogspanningstechnologie. De AM8000-motorserie dekt het volledige spanningsbereik van 24 tot 480 V.
www.beckhoff.com/motion
Christian Mische, Senior Product Manager voor Drive Technology, Beckhoff Automation.
Een innovatieve TEO-leerhub in Diepenbeek biedt voortaan zowel aan scholen als KMO's een centrale locatie waar leerlingen en werknemers kunnen worden bijgeschoold op het gebied van elektriciteit, elektropneumatica en pneumatica.
LIMBURG START MET EERSTE TEO-LEERHUB
VOOR DE OPLEIDING VAN TECHNICI
In Vlaanderen is er een grote vraag naar geschoolde werknemers om de snelle technologische en industriële veranderingen bij te houden. Aan de Provinciale School Diepenbeek (PSD) in Limburg opende begin september een eerste TEO (Teaching Each Other) ontmoetingsplaats waar op een laagdrempelige manier leerlingen en personeel kunnen worden opgeleid of bijgeschoold. ‘Als je geen geschikte profielen vindt, dan is zelf trainen het nieuwe recruteren’, reageert Bien Vanderstappen van TEO.
Een tekort aan technisch personeel remt onze economie. De nood aan geschoolde technici op het gebied van elektriciteit, pneumatica en elektropneumatica in Limburg is groot. Volgens een rapport van VDAB, de Vlaamse Dienst voor Arbeidsbemiddeling en Beroepsopleiding, blijft de vraag naar technisch geschoold personeel stijgen. In Limburg zijn technische beroepen, waaronder die in de elektriciteit en mechanische sectoren, voortdurend moeilijk in te vullen. Bovendien geeft Agoria aan dat de technologische sector in Vlaanderen, en specifiek in Limburg, te kampen heeft met een nijpend tekort aan technici die gespecialiseerd zijn in de nieuwste technologieën en toepassingen.
Agoria heeft deze nood aan technisch geschoolde profielen in de Limburgse regio aangekaart bij het Provinciaal Onderwijs Vlaanderen (POV), de onderwijskoepel die sterk inzet op kwaliteitsvol STEM-onderwijs. POV werkte reeds samen met opleidingsspecialist TEO om haar STEM-scholen te ondersteunen. Binnen deze samenwerking kunnen leerlingen zelfstandig via TEO-leerkoffers hun elektrische, elektropneumatische en pneumatische vaardigheden bijschaven. Nu gaat men nog een stapje verder: met de opening van de eerste fysieke TEO-leerhub in Vlaanderen.
Een noodkreet van Limburgse KMO’s
‘Wij horen de noodkreet van onze Limburgse KMO’s naar goed opgeleide technici. De TEO koffer en het TEO leerplatform zijn een belangrijke oplossing om zo efficiënte en betaalbare trainingstrajecten op maat uit te werken, die telkens ook aangepast zijn aan de snel evoluerende technologie’, vertelt gedeputeerde Bert Lambrechts, bevoegd voor Onderwijs. ‘We steunen de oprichting van de leerhub en werken nauw samen met het schoolbestuur van Limburg en het Provinciaal Onderwijs Vlaanderen om dit waardevolle project te realiseren. De Provinciale School Diepenbeek heeft zich geëngageerd om deze leerhub toegankelijk te maken voor zowel onderwijs als KMO’s. Het samenbrengen van onderwijs en Limburgse KMO’s is essentieel voor een welvarende toekomst.’
‘De school in Diepenbeek is centraal gelegen in onze provincie, heeft ruime parkeermogelijkheden en een gedreven directieteam. Kortom, een perfecte plaats voor de uitbouw van dit initiatief! De provincie heeft vanaf het prille begin het potentieel gezien om op deze manier onderwijs en bedrijfsleven te versterken. Dit is een investering in de toekomst van Limburg. Onderwijs en bedrijfsleven gaan voortaan hand in hand in onze groene provincie.’
Vlnr: Bien Vanderstappen, CEO van TEO, Bert Lambrechts (N-VA), gedeputeerde bevoegd voor Onderwijs, Managing Director Hugues Maes van SMC Belgium, coördinator Matthias Ramaekers Technisch Adviseur Coördinator Provinciale School Diepenbeek, Koen Bouve belangenbehartiging secundair onderwijs & internationalisering Provinciaal Onderwijs Vlaanderen, Karel Schippers directeur Provinciale School Diepenbeek, Burgemeester van Diepenbeek Rik Kriekels en Griet Mathieu, directeur Provinciaal Onderwijs Vlaanderen.
Technisch talent maken
CEO Bien Vanderstappen van TEO benadrukt dat het zélf opleiden van mensen de sleutel is om het tekort aan juiste profielen op te vangen. ‘Onderzoek leert ons dat 75% van de maakindustrie zegt dat het vinden van geschoold technisch personeel hun grootste uitdaging is. Maar dat is niet de juiste uitdaging! Je moet geen vind-strategie ontwikkelen. Neen, de sleutel is niet om technisch talent te vinden, maar technisch talent te maken. Ik begrijp dat dit niet de kerntaak is van bedrijven, maar TEO kan hierbij helpen.’
‘TEO doet dit op drie manieren’, vervolgt Bien. ‘Allereerst zorgen wij voor leermodules die laagdrempelig zijn. Je hebt dus geen gesofisticeerde machines nodig om iets aan te leren. Je gebruikt een TEO-leerkoffer, geïntegreerd met een eigen ontwikkeld leerplatform, en dit op gebied van elektriciteit, elektropneumatica of pneumatica. De praktijkoefeningen kunnen worden uitgevoerd op deze interactieve leerkoffers, waarvoor we een eigen, gepatenteerd integratiealgoritme ontwikkelden. Dit versterkt het leerproces door een combinatie van theorie en praktijk.’
‘De TEO-koffers zijn overigens een product van co-creatie. Het leerplatform wordt zowel door TEO, bedrijven als het onderwijs samengesteld. Hierdoor bevat het platform up-todate leermateriaal dat overal en voor iedereen beschikbaar is, en sluit de inhoud perfect aan op de behoeften van de arbeidsmarkt. Bedrijven hebben immers verwachtingen inzake het opleidingsniveau en wij ontwikkelen samen de leerinhoud. In house trainingen bij bedrijven zijn gangbaar geworden.
Je moet zelf je personeel opleiden en bijscholen, dat is nu al zo bij bedrijven zoals Melexis, Alpro/Danone, Pfizer, Umicore, Duracell, Volvo Trucks, Niko, Coca-Cola …’
‘Een tweede punt is dat we alles doen op een schaalbare manier. Technische leerkrachten zijn eveneens schaars, dus je moet je middelen inzetten zodat ze maximaal renderen en dat kan via schaalbaarheid. En als derde punt zorgen we voor een gepersonaliseerd leersysteem. We zetten het eigen leervermogen van de individuele gebruiker centraal.’
Bedrijf en school zijn geen concurrenten TEO bestaat inmiddels zes jaar en heeft een digitaal leerplatform ontworpen met een uitgebreide bibliotheek vol technisch lesmateriaal, waaronder theoretische en audiovisuele (micro)lessen die lijken op de populaire YouTubetutorials, evenals talloze praktijkoefeningen. De innovatieve didactische aanpak van TEO zet praktijkoefeningen voorop, waarbij de bijbehorende theorie ter ondersteuning wordt toegevoegd. Momenteel zijn er zo’n 300 leerkoffers in omloop. De opleiding kan verlopen in de Nederlandse, de Franse of de Engelse taal.
Na de succesvolle introductie van het innovatieve TEOleermateriaal in al haar scholen, hebben Provinciaal Onderwijs Vlaanderen, TEO en het schoolbestuur Limburg, met de medewerking van het bedrijf SMC, nu besloten een TEOleerhub op te richten in de Secundaire School van Diepenbeek en op die manier in te spelen op de nood om - naast leerlingen - ook extra technisch personeel in Limburg te kunnen opleiden.
Met een TEO-leerkoffer kan je zelf individueel aan de slag in diverse kennisdomeinen. Cursussen op het begeleidende TEO-platform reiken ondersteunende info en oefeningen aan.
Hugues Maes, CEO van de Japanse pneumaticaspecialist SMC Belgium: ‘Het bedrijfsleven en onderwijs zijn geen concurrenten van elkaar, maar samenwerkende partners. We moeten één geheel vormen zoals een goed lopende motor, daarom is het voor bedrijven belangrijk om scholen te helpen bij de opleiding van leerlingen en studenten. Deelnemen aan dit initiatief was evident voor SMC Belgium. Als wereldmarktleider is investeren in het opleiden van onze jeugd en de technici in onze bedrijven één van onze hoofddoelen. Dit is de enige weg om onze bedrijven blijvend te voorzien van gekwalificeerd technisch personeel om onze concurrentiepositie in Limburg, België en de wereld te kunnen behouden.’
Instroom op elk moment mogelijk Luk Lemmens, voorzitter van Provinciaal Onderwijs Vlaanderen: ‘Deze baanbrekende samenwerking slaat een brug tussen het provinciaal onderwijs en de KMO’s. Het innovatieve leermateriaal biedt hen toegang tot de nieuwste technologieën, waardoor zij niet alleen theoretische kennis opdoen, maar ook praktische vaardigheden ontwikkelen die van onschatbare waarde zijn voor hun toekomstige loopbaan. Dit versterkt ons technisch en beroepsonderwijs door de nadruk te leggen op innovatief, kwaliteitsvol onderwijs dat naadloos aansluit bij de arbeidsmarkt. Deze samenwerking zorgt ervoor dat scholen en KMO’s nu hetzelfde leermateriaal kunnen gebruiken, wat uniek is in Vlaanderen.’
Koen Bouve van Provinciaal Onderwijs Vlaanderen onderstreept dat de TEO-leerhub toegankelijk is voor iedereen. ‘Wij willen dit initiatief opentrekken naar alle ondernemingen en KMO’s, en naar alle scholen, en dus niet alleen scholen uit het provinciale netwerk. Deze hub is geen klassiek centrum waar trainers les geven, maar een uitvalsbasis op maat van bedrijven en op maat van het leervermogen van elke deelnemer. Door de flexibiliteit van het TEO-leersysteem kan je ook op elk moment instromen.’
Cas, één van de PSD-studenten die een demonstratie doet met de TEO-leerkoffer, is alvast enthousiast: ‘Na een half uurtje weet je hoe de koffer werkt. Alles is gradueel opgebouwd. Les 1 start bijvoorbeeld met uitleg over cilinders, maar indien je reeds een basis hebt kan je meteen doorschakelen naar hogere lessen. Via het leerplatform krijg je telkens opdrachten die je met de leerkoffer moet uitvoeren. Zo leer je zelfstandig stap voor stap bij en dit op je eigen tempo.’
www.pov.be
www.pssd.be
www.smc.be
www.teo.be
VAN KLASSIEKE NAAR HYBRIDE TRANSLERENDE ACTUATOREN
De industrie staat voor steeds strengere eisen op het gebied van efficiëntie, duurzaamheid en precisie. Dit heeft geleid tot een transitie van klassieke aandrijvingen naar hybride en elektrische systemen, die de voordelen van verschillende technologieën combineren.
In dit artikel bespreken we de evolutie van translerende actuatoren – van traditionele hydraulische, pneumatische en mechanische systemen tot innovatieve hybride en elektrische alternatieven – en de factoren die bepalend zijn voor het kiezen van de juiste actuator voor specifieke toepassingen.
TRANSLATIE EN ACTUATOREN
Translatie verwijst naar de verplaatsing van een voorwerp waarbij alle punten van het voorwerp op elk moment dezelfde verplaatsing ondergaan. In tegenstelling tot rotatie blijft de richting van het voorwerp tijdens een translatie behouden. Actuatoren zijn apparaten die een systeem of mechanisme in beweging brengen.
Translerende actuatoren zorgen specifiek voor een lineaire beweging, waarbij het object in een rechte lijn verplaatst wordt. Het bekendste voorbeeld in de industrie is de hydraulische cilinder, die door vloeistofdruk een zuiger in een rechte lijn beweegt. Pneumatische cilinders gebruiken samengeperste lucht voor snelle en lichtere toepassingen, terwijl mechanische actuatoren zoals schroefspindels een roterende beweging omzetten in een lineaire beweging voor nauwkeurige en gecontroleerde toepassingen.
Overbrenging is een overkoepelende term voor technieken die vermogens omzetten en overbrengen. Aandrijfmotoren leveren snelheid en koppel, maar werktuigen hebben vaak andere vereisten. Daarom wordt een overbrenging toegepast tussen de aandrijfmotor en het werktuig.
De vier belangrijkste groepen zijn mechanische, hydraulische, pneumatische en elektrische overbrengingen. Bij hydraulische overbrenging wordt bijvoorbeeld mechanische energie van
Mechanisch
extreme precisie geen lekkages eenvoud beperkt in kracht minder compact
Overzicht actuatoren.
de motor door een pomp omgezet in hydraulische energie. Deze energie wordt vervolgens terug omgezet in mechanische energie door een roterende of translerende actuator, namelijk een hydraulische motor of in het geval van een translatie een cilinder.
Sinds 1985 is REM-B Hydraulics uitermate gespecialiseerd in hydraulische pompen en actuatoren (motoren en cilinders), echter, kunt u ook bij hen terecht voor méér dan alleen hydrauliek. Het bedrijf biedt de dag van vandaag verschillende systemen aan, afgestemd op diverse industriële behoeften. Het niet-hydraulisch assortiment omvat onder andere het Bosch Rexroth-gamma voor lineaire bewegingstechniek (mechanisch & elektromechanische) en de pneumatische componenten van Emerson Aventics. Laten we eventjes de translerende actuatoren van naderbij bekijken. Bij het kiezen van het juiste type actuator is het cruciaal om de sterke en zwakke punten van elk type zorgvuldig te overwegen.
KEUZEBEPALENDE FACTOREN
De benodigde kracht
Kracht speelt vaak een sleutelrol: hydraulische systemen zijn ideaal voor zware lasten, mechanische systemen voor middelzware toepassingen, en elektrische en pneumatische systemen voor lichtere taken. Een pneumatische zuiger met een diameter van 100mm, bij een standaard pneumatische werkdruk (10 Bar), kan een kracht van 10kN leveren, terwijl een hydraulische zuiger met dezelfde diameter, bij de werkdruk van 350 bar een kracht levert van wel 350kN. Dezelfde zuiger, kan, indien hydraulisch aangedreven, een last die 35 keer zwaarder is rechtlijnig verplaatsen in vergelijking met een pneumatische cilinder.
Daarnaast is de omgeving waarin het systeem wordt ingezet van groot belang. Pneumatische systemen zijn perfect voor hygiëne-gevoelige (denk aan de voedingsindustrie) of explosiegevaarlijke omgevingen (geen vonken), terwijl mechanische en hydraulische systemen hun mannetje kunnen staan in iets ruwere omstandigheden, denk maar aan aanwezigheid van stof, gebruik in buitenlucht onderhevig aan weersomstandigheden, op zee ed. Ook het geluidsniveau kan bepalend zijn in de keuze voor een systeem. Een hydraulische pomp maakt meer lawaai dan bijvoorbeeld een servomotor.
De beschikbare ruimte is een andere belangrijke factor. Door de aanwezigheid van het oliereservoir, het leidingwerk en andere toebehoren, vragen hydraulische systemen relatief wat ruimte. Toch zijn ze na vergelijking met de alternatieven veelal de meest compacte oplossing en dit omwille van hun ongeëvenaarde vormogensdichtheid. Hydrauliek blinkt uit in energiedichtheid, waardoor het in staat is grote vermogens over te brengen, binnen een relatief compacte opstelling. Een elektrische motor van 30kW neemt veel meer ruimte in beslag dan een hydraulische motor van 30kW. Hydraulische actuatoren zijn bijzonder geschikt voor toepassingen waar kracht en compactheid cruciaal zijn. Is de ruimte beperkt en is de gevergde krachtoutput hoog, kies dan zeker voor hydrauliek!
Snelheid/Regelbaarheid en aansturing. Heeft men een toepassing die snelle en herhalende bewegingen vereist, dan is het interessant een pneumatische translerende actuator te kiezen. Qua regelbaarheid bieden elektrische aandrijvingen de meeste precisie. Hoewel hydraulische systemen krachtige controle bieden, vergt hun aansturing meer complexiteit. Elektrische systemen zijn het eenvoudigst te automatiseren, gevolgd door pneumatische
opties, terwijl hydraulische systemen meer geavanceerde besturing vereisen.
TRANSITIE NAAR HYBRIDE EN ELEKTRISCHE SYSTEMEN
Klassieke aandrijvingen, systemen en actuatoren lopen de dag van vandaag wat tegen hun grenzen aan op het gebied van duurzaamheid en efficiëntie. Om deze uitdagingen aan te pakken, ontwikkelen fabrikanten nu innovatieve alternatieven met een hybride karakter, die de voordelen van verschillende technologieën combineren. Daarnaast worden volledig elektrische systemen ontworpen om nog efficiënter en milieuvriendelijker te opereren.
Hybridisatie
Hybridisatie integreert en combineert mechanische, pneumatische of hydraulische systemen, samen met elektrische componenten, waardoor de flexibiliteit en energie-efficiëntie aanzienlijk verbeteren. In het geval van hybride hydraulische systemen wordt de robuuste kracht van hydrauliek gecombineerd met de precisie en energieefficiëntie van elektrische motoren. Deze integratie verhoogt de operationele flexibiliteit en vermindert de milieu-impact door energieconsumptie en uitstoot te minimaliseren. De pomp levert vermogen on demand en hoeft niet continu te blijven draaien.
Kijken we bijvoorbeeld naar de klassieke setup van een hydraulisch systeem + translerende actuator dan zien we dat hier toch wel wat bij komt kijken: reservoir, accessoires (filters,…), pomp, sturing, leidingwerk en vergelijk dan deze met de eenvoud en compactheid van hybride elektromechanische en hybride elektrohydraulische systemen (zie afbeelding):
Elektrificatie introduceert volledig elektrische systemen die zowel het energieverbruik als de uitstoot drastisch verminderen, bovendien zijn elektrische systemen veel onderhoudsvriendelijker en kennen ze minder slijtage. Elektrische en hybride systemen verkleinen de afhankelijkheid van olie, wat leidt tot minder milieuvervuiling en lagere onderhoudskosten. Daarenboven verhogen ze de energieefficiëntie met 60-70% wat essentieel is in tijden van stijgende energiekosten.
Hybride & volledig elektrische systemen resulteren in meer efficiëntie, minder slijtage en verbeterde controle. Deze kenmerken zijn cruciaal voor moderne toepassingen waarbij precisie van groot belang is.
Hybride en volledig elektrische opties zijn qua aanschaf iets duurder momenteel, maar die kost is relatief. Kijken we bijvoorbeeld naar het verschil in kosten bij bijvoorbeeld een sluisdeur die geopend moet worden: kiest men voor een klassiek hydraulisch systeem: cilinder + aggregaat dan moet dit aggregaat ergens ingebouwd worden, het leidingwerk ed. en dit brengt meer infrastructuurkosten met zich mee dan te kiezen voor een hybride elektromechanische of elektro -hydraulische oplossing. Bovendien zijn ze aan minder onderhoud onderhevig en bijgevolg valt het prijskaartje dus zeker goed mee.
Over and out voor de hydrauliek?
Door de opkomst van efficïentere hybride en geëlektrificeerde technologieën zou men onterecht kunnen oordelen dat de hydrauliek aan zijn zwanenzang bezig is, dit is echter onterecht en kort door de bocht. Bij sommige toepassingen die hoge krachten vereisen zal hydrauliek steeds de norm zijn obv hun ongeëvenaarde vermogensdichtheid. Ook speelt het aantal actuatoren een rol, moet men simultaan op verschillende plaatsen een translatie uitgevoerd worden, dan is hydrauliek de meest interessante optie, aangezien één aggregaat/ centrale slechts nodig is om verschillende actuatoren aan te drijven, terwijl men bij “self-contained” actuatoren zoals de hybride elektro-hydraulische en elektromechanisch telkens volledige units telkens moet zetten.
REM-B EN BOSCH REXROTH
Bosch Rexroth levert reeds jaren interessante hybride oplossingen en systemen. REM-B HYDRAULICS is erkend Certified excellence partner, zowel voor distribution & service, voor deze systemen.
Het portfolio van Bosch Rexroth omvat bijvoorbeeld Self contained-Actuatoren (SHA), de CytroMotion en CytroForce oplossingen, die inspelen op verschillende industriële behoeften met kenmerken zoals schaalbare kracht, geïntegreerde veiligheidsfuncties en eenvoudige configureerbaarheid
Zelfvoorzienende actuatoren van Bosch Rexroth combineren een hoge vermogensdichtheid met elektrische besturing in een compact en robuust ontwerp. Deze actuatoren integreren een elektrische motor, pomp en hydraulische cilinder in een afgesloten systeem, wat zorgt voor precieze controle van lineaire bewegingen en krachten met minimaal energieverbruik. Het elektro-hydraulische ontwerp, verbeterd door moderne omvormer- en besturingstechnologie, maakt efficiënte, onderhoudsarme werking mogelijk, waardoor ze een superieur alternatief zijn voor traditionele hydraulische en elektromechanische actuatoren.
Bosch Rexroth biedt met CytroMotion en CytroForce twee complementaire hydraulische oplossingen die inspelen op verschillende industriële behoeften. CytroMotion is ontworpen voor compacte en energiezuinige toepassingen, waar efficiëntie en eenvoud voorop staan. Dit systeem combineert de kracht van hydrauliek met de voordelen van elektromechanische aandrijvingen, zoals een eenvoudigere installatie, lagere onderhoudskosten en een flexibel ontwerp. Door het gebruik van "power-on-demand" technologie en geïntegreerde hydraulische demping is het robuust tegen schokken en trillingen, wat resulteert in langere levensduur en hogere productiviteit.
Aan de andere kant is CytroForce speciaal ontwikkeld voor zwaardere industriële toepassingen met hogere krachteisen. Dit systeem biedt de kracht en duurzaamheid die nodig zijn om extreme belastingen aan te kunnen. Het is geschikt voor omgevingen waar betrouwbaarheid onder zware omstandigheden van cruciaal belang is, zoals persen en zware assemblageprocessen.
Cruciaal is dat CytroMotion ideaal is voor toepassingen waar compactheid en energie-efficiëntie belangrijk zijn, terwijl CytroForce uitblinkt in situaties waarin zwaardere krachten en robuustheid nodig zijn. Samen dekken deze systemen een breed scala aan industriële eisen, waardoor bedrijven de juiste oplossing kunnen kiezen op basis van hun specifieke behoeften.
De toekomst van overbrengingen richt zich steeds meer op hybridisatie en elektrificatie. Naarmate technologieën evolueren en kosten dalen, zullen meer bedrijven deze geavanceerde systemen omarmen. Innovaties zoals geavanceerde batterijen en slimme besturingssystemen zullen de voordelen verder versterken.
In augustus is de conjunctuurbarometer voor de verwerkende sectoren van de technologische industrie met 1,8 punten teruggevallen. De afgevlakte curve, die de basistrend weergeeft, loopt langzaam maar gestaag verder terug.
De ongunstige conjunctuurfactoren krijgen steeds nadrukkelijker de bovenhand en de ondernemingen van onze sectoren zijn onbetwist negatief gestemd over de conjunctuur. De komende maanden wordt geen herstel van de bedrijvigheid verwacht.
Het verloop van de indicatoren waarop de barometer steunt, laat zien dat de vraag afneemt:
• Dit geldt om te beginnen voor de beoordeling van het orderboek, waar de opwaartse beweging die zich tussen januari en mei aftekende is omgeslagen en de brutocurve van de indicator zich opnieuw van zijn langetermijngemiddelde heeft verwijderd.
• Daarnaast geven de vraagvooruitzichten aan dat het aantal ondernemingen dat een nieuwe terugval verwacht nog steeds veel hoger is dan het aantal dat een toename verwacht. De verslechtering van deze indicator is sinds juni bijzonder uitgesproken.
Voor beide indicatoren is de huidige toestand een van de meest ongunstige sinds 2015.
• Ook de indicator van de werkgelegenheidsvooruitzichten is teruggevallen. Zijn brutocurve is niet ver van het langetermijngemiddelde verwijderd maar lag gedurende tien van de afgelopen dertien maanden wel onder dit gemiddelde. Dit is eveneens een bijzonder ongunstig resultaat t.o.v. de voorbije jaren.
• Alleen de beoordeling van de voorraad afgewerkte producten tempert het negatieve beeld enigszins. De verbetering van eind vorig jaar is niet tenietgedaan en de indicator blijft dicht bij zijn langetermijngemiddelde, op een gunstig peil.
Op sectorniveau liggen de barometers van metaalproducten, machinebouw en automobiel beduidend onder hun langetermijngemiddelde. De ondernemingen van deze sectoren beoordelen hun conjunctuur als uiterst ongunstig.
In de sectoren non-ferro, elektro en IT-services neigen de ondernemingen naar neutraal. Voor deze drie sectoren gaat het om een recente ontwikkeling, terwijl het begin van het jaar negatief was.
De barometer van IT-manufacturing ten slotte blijft als enige boven zijn langetermijngemiddelde uitsteken. De ondernemingen van deze sector lijken te ontsnappen aan de heersende malaise.
www.agoria.be
In de fabriek van Pringles in Mechelen gebruikt de chipsfabrikant virtual reality (VR) om het productieproces in kaart te brengen, wat bijdraagt aan de duurzaamheid van de fabriek. Via dit innovatieve systeem, ontwikkeld in samenwerking met het Mechelse bedrijf Spectr BIM en studenten van de Howest University in Kortrijk, wordt het volledige Pringles bakproces gevisualiseerd. Het maakt het zo niet alleen mogelijk om de productielijn te optimaliseren en eventuele technische aanpassingen direct door te voeren, maar ook om energiebesparingen verder te reguleren. (www.pringles) ASSA ABLOY Entrance Systems heeft een uitgebreid netwerk van trainingscentra verspreid over heel Europa. Het meest recente trainingscentrum is vanaf nu de faciliteit in Melle, waar de Belgische techniekers intensief worden opgeleid over poorten en laad- en lossystemen. De gespecialiseerde ruimte staat nokvol eigen producten (sectionale poorten, snellooppoorten, laad- en lossystemen), projectieen televisieschermen, werktafels, montageframes, … Zo krijgen de servicetechnici een hoogwaardige theoretische en praktische opleiding – inclusief industrie specifieke benaderingen en waardevolle inzichten – waardoor moeilijke technische problemen nog sneller en efficiënter kunnen worden opgelost. Een optimale klanttevredenheid is essentieel voor de nummer één in toegangsoplossingen en met het nieuwe trainingscentrum in Melle maakt ASSA ABLOY zich sterk dat de kwaliteit van hun service gegarandeerd blijft. (www.assaabloy.com) Breemes en Lightelec bundelen hun krachten in de Belgische elektrotechnische distributie. Met de overname van de Lightelec Groep door de itsme Groep voegen de Belgische familiebedrijven Breemes en Lightelec hun capaciteiten samen om zo de nummer drie op de Belgische elektrotechnische groothandelsmarkt te vormen. De Lightelec groep, een familiale KMO, is met een omzet van 65 miljoen euro en dertien vestigingen in Wallonië en Luxemburg al meer dan 25 jaar een betrouwbare partner voor professionele installateurs. Breemes, eveneens een familiale KMO, met een omzet van 25 miljoen euro en twee vestigingen in Vlaanderen, legt zich al meer dan vijftien jaar met name toe op het industriële segment. (www.itsme.eu) West-Vlaanderen kent een robuuste maakindustrie en een sterke cluster machinebouw & mechatronica met veel toonaangevende bedrijven. Op 5 september opende in Kortrijk in het bijzijn van 400 genodigden het House of Manufacturing, de nieuwe thuisbasis voor de West-Vlaamse maakindustrie. ‘Dit expertisecentrum biedt bedrijven niet alleen de nodige testfaciliteiten, maar ook een omgeving waar samenwerking en kennisdeling centraal staan’, reageert Jolyce Demely, Algemeen Directeur Agoria Vlaanderen. POM West-Vlaanderen, PTI, Agoria en Sirris ondersteunen hiermee lokaal alle maakbedrijven en slaan een brug tussen onderwijs en onderzoek. De inhoudelijke visie van House of Manufacturing steunt op 4 pijlers: expertise & advies, onderzoek & ontwikkeling, opleiding & onderwijs en meeting & events. House of Manufacturing aan de Graaf Karel de Goedelaan 7 is opgetrokken op de plaats waar vroeger de praktijklokalen van de campus Techniek & Design van PTI Kortrijk stonden. Het telt naast drie productiehallen en een magazijn ook meerdere technologielokalen en ateliers. Aan de achterzijde is Technicum gevestigd, waar zo’n 600 leerlingen uit het technisch en beroeps secundair onderwijs voortaan gebruik kunnen maken van 6.500 m² aan praktijkruimtes met het allernieuwste materiaal. Voorts nemen Agoria Vlaanderen en Sirris eveneens hun intrek in House of Manufacturing. (www.pomwvl.be) AG Solution is de nieuwste Belgische servicepartner van het digitaal businessplatform Siemens Xcelerator. Zijn enorme ervaring met het Siemens-portfolio maakt AG Solution de ideale partij om oplossingen van Siemens en andere Xcelerator-partners te integreren bij spelers in de procesindustrie. Daarnaast kijkt de IT-integrator, met onder meer expertise op het vlak van cybersecurity, manufacturing execution systems (MES) en artificiële intelligentie, verder dan procesautomatisatie alleen en kan het bedrijven zo end-to-end bijstaan in alle facetten van hun digitale transformatie. (www.siemens.be) Rittal brengt de LCU CW-koeler op de markt. De ‘CW’ staat daarbij voor chilled water, een alternatief voor de koelmethode met directe expansie die werd gebruikt in het vorige model, de LCU DX. De LCU CW is uitermate geschikt voor de koeling van serverkasten met een warmtedissipatie van zo’n 6 à 7 kW, zoals gangbaar bij de meeste kmo’s. Samen met de Blue e+ IT Chiller kan bij koude buitentemperaturen tot 90% van de piekvraag naar elektriciteit bespaard worden, in vergelijking met directe expansiekoeling. (www.rittal.be) Vanaf 1 augustus moeten de 27 EU-lidstaten de nieuwe Europese regelgeving over artificiële intelligentie (AI) respecteren. Europa speelt hiermee een voortrekkersrol en heeft vanaf nu een regelgevend kader waarin staat waarvoor AI wel of niet mag worden gebruikt. De nieuwe regels moeten de ontwikkeling en toepassing van AI in Europa veiliger maken. Ontwikkelaars zijn voortaan verplicht om aan te geven welke systemen met AI werken, hoe ze werken en welke data ze gebruiken. Centraal in deze Europese wetgeving staat de eis inzake transparantie bij het gebruik van AI. (https://digital-strategy.ec.europa.eu/en/policies/europes-digital-decade)
‘CONTROLEER DE STIJFHEID VAN UW FIETSFRAME’
De populariteit van e-bikes blijft groeien, en dat is niet zonder reden. Een e-bike biedt een comfortabele manier van reizen, zonder dat je fysiek uitgeput raakt. Maar waar moet je op letten als je een e-bike wilt kopen? E-bike expert Sandro Minardi geeft tips die helpen bij de juiste aankoop.
Eerst legt Sandro nog snel het verschil uit tussen een e-bike en een speed pedelec. ‘Een e-bike is afgesteld op een maximale snelheid van 25 km/uur en qua verkeersregels gelijkgesteld aan een gewone fiets. Een speed pedelec haalt maximaal 45 km/uur, je moet verplicht een helm dragen en in het bezit zijn van een rijbewijs bromfiets klasse B of een autorijbewijs.’
‘Een koper geeft bij ons gemiddeld 4.000 tot 4.500 euro uit aan een e-bike, dat is een flinke investering dus je moet goed weten wat je koopt’, zegt Sandro. ‘De belangrijkste tip die ik telkens meegeef, is dat kopers de stijfheid van het fietsframe moeten controleren. Blijven je handen stevig op het stuur als de fiets over een hobbelig parcours rijdt? Een robuust frame voorkomt dat je valt.’
1. Kies de juiste motorpositie
De motor van een e-bike kan op drie plekken zitten: in het voorwiel, het achterwiel of in het midden bij de trapas. ‘Een middenmotor biedt de meest natuurlijke trapervaring en zorgt voor een goede gewichtsverdeling. Voorwielmotoren zijn vaak goedkoper, maar voelen soms minder stabiel aan. Achterwielmotoren bieden een goede tractie, ze geven meer een bromfietsgevoel. Een achtermotor wordt meestal bij een speed pedelec gebruikt vanwege zijn grote vermogen’.
2. Let op de accucapaciteit
De actieradius van een e-bike wordt voornamelijk bepaald door de capaciteit van de accu, uitgedrukt in Wattuur (Wh). Bepaal vooraf hoe ver je wil fietsen op één acculading. ‘Voor kortere afstanden volstaat een accu van 400 Wh (in laagste eco stand goed voor 100 km bereik, in hoogste stand 50 km bereik), maar voor lange tochten kun je beter kiezen voor 800 Wh (in eco stand 200 km, in maximale stand 100 km) of zelfs meer. Vergeet niet dat factoren zoals wind, heuvels en het gewicht van de fiets & bestuurder (bandendruk is hier belangrijk) de actieradius kunnen beïnvloeden. Hoe snel wil je een berg oprijden, hoe krachtig moet uw motor zijn?’
3. Kies het juiste type ondersteuning
Er zijn verschillende soorten trapondersteuning, zoals rotatieen trapkrachtsensoren. ‘Een rotatiesensor biedt ondersteuning zodra je trapt, ongeacht de kracht die je uitoefent, maar het voelt alsof je minder controle hebt over je fiets. Veel goedkopere Chinese elektrische fietsen hebben in het midden een rotatiesensor. Een trapkracht- of torsiesensor meet hoe hard je trapt en past de ondersteuning daarop aan, wat een natuurlijkere fietsbeleving geeft.’
4. Probeer verschillende modellen
Een testrit is essentieel. Voel hoe de fiets rijdt, hoe de ondersteuning aanvoelt en of de fiets comfortabel zit. Let ook op zaken als de positie van het display, de grootte van de banden en de kwaliteit van de remmen. ‘Test de e-bike niet op een mooie, gladde baan. Neen, kies een hele slechte weg uit zodat je de vering kan voelen en het zitcomfort. Rij in putten, over kasseien of op de borduur van het fietspad om het frame uit te proberen en bergop om de kracht van de motor te testen.’
5. Het verschil tussen ketting en riem
De wielen van een e-bike worden via de elektrische motor aangedreven door een ketting (zoals bij een klassieke fiets) of een riem. ‘Een ketting moet regelmatig worden gesmeerd en ook opgespannen. Bij een riem is dat niet nodig. Voorts heeft een e-bike versnellingen en kan je manueel of automatisch rijden. Automatisch is iets duurder, je fiets zal dan altijd dezelfde trapfrequentie hebben en zo steeds dezelfde kadans aanhouden.’
6. Houd rekening met het onderhoud
Net als gewone fietsen vereisen e-bikes regelmatig onderhoud. Informeer naar de kosten van onderhoud en vervangingsonderdelen, zoals de accu en de motor. ‘We zien bij groothandels vaak een zwakke service, ondanks dat ze hun klanten bij de aankoop veel beloven. Lees online reviews om zo na te gaan of de service vlot en goed verloopt. In principe moet je uw e-bike één keer per jaar laten controleren, of om de 2.000 km. De fabrikanten zijn wettelijk verplicht om twee jaar garantie te geven, maar er zijn merken die deze garantie uitbreiden, bijvoorbeeld 30 jaar op het fietsframe, vier jaar op de motor en vier jaar op de batterij’, besluit Sandro Minardi.
www.m-bike.be
Sandro Minardi van M-bike - naar de eerste letter van zijn achternaam - is van opleiding industrieel ingenieur Elektromechanica en werkte destijds als sales engineer voor de Japanse pneumaticaspecialist SMC. Het kriebelde echter om zelfstandig te zijn en Sandro startte enkele jaren geleden in Houthalen met zijn eigen fietsenwinkel, gespecialiseerd in e-bikes.
ACCELERATE YOUR DIGITAL TRANSFORMATION
Become a Digital Enterprise easier, faster and at scale with Siemens Xcelerator
Siemens Xcelerator is the new, open digital business platform to accelerate your digital transformation, making it faster, easier and at scale. Access a curated portfolio of connected hardware and software, a powerful ecosystem of partners, and an extensive marketplace to master your today’s and future challenges. Our clear technical and commercial governance is the foundation to facilitate co-creation and collaboration, ensuring the highest standards and value on a future-proof platform.
Enhance user experience. Raise your performance. Care for a sustainable future. www.siemens.be/industrie
