MB Mai 2014

Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

Nr. 5 Mai 2014

ellMit Schn zugriff

INDUSTRIEMAGAZIN: ZUM THEMA

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Trends in der 2D-Laserbearbeitung

DOSSIER: ANTREIBEN, BEWEGEN, AUTOMATION

DOSSIER: SCHWEISSEN, SCHNEIDEN

Programmierbare Drehgeber passen sich der Anwendung an

Impulslichtbogen – wirtschaftliche Vorteile im Stahlbereich

58

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IMPRESSUM

43. Jahrgang www.maschinenbau-schweiz.ch

Herausgeber Olympia-Verlag AG CH-8041 Zürich

Redaktion | Verlagsleitung Aboverwaltung Publica-Press Heiden AG Redaktion Maschinenbau Im Bad 8, Postfach 262 CH-9410 Heiden Telefon +41 (0)71 898 80 10 Fax +41 (0)71 898 80 19 maschinenbau@pph.ch

MASCHINENBAU EDITORIAL

Enorme Potenziale Vom Vater der Glühbirne, Thomas Edison, erzählt man sich, er habe den Grossteil seiner Arbeitszeit in der Werkstatt verbracht. Um 1850 gab es weder abgetrennte Entwicklungs-, noch eigene Konstruktionsabteilungen.

Erfindungen wurden in Teams verschiedener Handwerksberufe mit breitem Wissen und kreativen Fähigkeiten direkt vor Ort in der Fertigung realisiert. Heute, im Zeitalter aktiver Mikrosysteme, ist die Konstruktion zu einem hochkomplexen systematischen Prozess geworden. Wir zeigen im Beitrag ab Seite 38, welche vielfältigen Anforderungen sich den Konstrukteuren stellen. Bauteile mit

Redaktion: Thomas Brosch, brosch@pph.ch Edgar Grundler, kommedia@t-online.de Peter Göldi, goeldi@pph.ch Andreas Wisler, wisler@pph.ch

höchster Genauigkeit, die sich aufgrund

Layout

bauteilen ergeben, erfordern die richtige

Publica-Press Heiden AG

Anzeigenverwaltung Wincons AG Fischingerstrasse 66, Postfach CH-8370 Sirnach Telefon +41 (0)71 969 60 30 Fax +41 (0)71 969 60 31 info@wincons.ch Verkauf: Manuel Keel, mk@wincons.ch Paul Bärlocher, pb@wincons.ch

Druck gdz AG Spindelstrasse 2 CH-8041 Zürich

Abonnementpreise (inkl. MwSt.) Jahresabonnement/Einzel-Nr. Inland CHF 75.–/ 8.– Ausland EUR 85,–/ 9,– Ausland EUR 100,–/ 10,– (Übersee)

der extrem kleinen Toleranzen sowie dem veränderten Teileverhalten bei MikroAuswahl an Werkstoffen sowie neue Fertigungstechnologien. Unter dem Diktat der Wirtschaftlichkeit ist auch bei kleinen Stückzahlen der Entwicklungsund Erprobungsaufwand begrenzt. Von der Lust am Experimentieren wie zu Edisons Zeiten können Konstrukteure nur noch träumen. Hinzu kommt der Trend zur Miniaturisierung. Der ist nicht nur auf die Mikroelektronik begrenzt. Das «immer kleiner werden» ist längst zur Maxime auch bei medizinischen Geräten und im Automobilbau geworden.

Wir berichten ab Seite 70 über die Konsequenzen in Bezug auf verfeinerte Verfahrenstechniken. PIM (Powder Injection Moulding) ist ein solches modernes Fertigungsverfahren, wobei die immer kleineren Bauteile deutlich mehr leisten und einfach noch schneller sein sollen.

Ich wünsche Ihnen viel Vergnügen beim Lesen der Artikel.

Auflage Druckauflage: 7500 Ex. Erscheint monatlich zuzüglich eine Jahreshauptausgabe

Ihr

Nachdruck | Sonderdruck Alle Rechte vorbehalten. Nachdruck und elektronische Wiedergabe, auch auszugsweise, nur mit schriftlicher Genehmigung des Verlags.

Für Sonderdrucke wenden Sie sich bitte an den Verlag.

Thomas Brosch Chefredaktor

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maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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MASCHINENBAU 5/2014 I N H A LT S V E R Z E I C H N I S

Z U M T I T E L B IL D

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igus Schweiz GmbH: Kunststoffgleitlager im Schweizer Maschinenbau

S Z E NE News

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Brancheninfos in Kürze

INDUST RI EMA G A ZI N

D O S S I ER

Zum Thema

Antreiben, Bewegen, Automation

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Trends in der 2D-Laserbearbeitung Der Erfinder des Lasers, Dr. Theodor Maiman, beschreibt seine Entdeckung 1960 als «eine Lösung, die nach einem Problem sucht». Probleme, die er lösen kann, hat der Laser inzwischen viele gefunden, zum Beispiel in der Blechbearbeitung. Bereits Ende der 60er-Jahre gibt es erste Versuche, bei denen ein Laser Blech schneidet. Seither ist er auf dem Siegeszug in dieser Branche. Das Werkzeug Licht schweisst, markiert und trennt Blech.

MB-Report

MASCHINENBAU Bearbeitungszenter

8

Hermle C 12 U dynamic: Kompakt, präzise und dynamisch

Stanzbiegemaschine

10

Bihler RM-NC: Effizienter, produktiver und flexibler

Drehmaschine

12Bearbeiten in beliebigen Winkellagen Springmann TRAUB TNL 18-7B:

24 26 28 30 32

Seit 175 Jahren die Zukunft bewegen Problemlösungen aus Blech

Laufen wie ein Uhrwerk Drastische Reduzierung der Schneidstoffkosten Für wirtschaftliche Serienproduktion

Arbeitstechnik

36

Kleiner Aufwand, grosse Wirkung

Konstruktion

Stanzschneidemaschine

14

Boschert CombiCut: Flexible Blechbearbeitung

Sägemaschine

15

Behringer HBE Dynamic: Die dynamische Art zu sägen

Stangenladegerät

16

LNS Express 112: Konzipiert für Hochpräzisions-Industrien

Werkzeuge

17 18

Gühring RF 100 Driver: Fünf Anwendungen mit einem Werkzeug Mikron Tool CrazyMill Cool: Quantensprung beim Fräsen

RUBRIKEN 3

Impressum

20/53/76 News & Trends | Advertorials 52

Kurse, Aus- und Weiterbildung

77

Bücher, Kataloge, Lexika

90

Kapazitäten | Occasionen | Verschiedenes

91

Sachregister | Bezugsquellen

98

Inserentenverzeichnis

98

Vorschau Nr. 6 | Juni 2014

38

Keine Kompromisse mehr dank HSX® 90

Produktion

40

Neun typische Fehler im Produktionsprozess vermeiden

Industrial Handling

41

Erster zertifizierter Safety-Greifer

Schleiftechnik

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Smarte Lösungen für die Industrie

Steuerung

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CNC-Kern erweitert Einsatzflexibilität

Material Handling

44 47 48

Prozess-Kompetenz trifft Automations-Know-how Blechplatten einfach transportieren Robotertechnik plus Werkstückträger-Management

IT-Seite

50

Integrierte Antriebstechnik – Warum eigentlich nicht?

62 64 66 67 68

Verfügbarkeit von Lichtwellenleiter-Netzen erhöhen

Grösserer Hub bei gleicher Grundplattenlänge Linear führen und präzise messen Bürstenlose Gleichstrommotoren Programmierbare Drehgeber passen sich der Anwendung an Anwenderfreundlich, effizient und robust Geballte Leistung auf kleinstem Raum

Antriebstechnik für einen Weltrekord

Produktionstechnik

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54 55 56 57 58 60 61

Phishing – allgegenwärtig und gefährlich

Präzisionsoptiken zur Maschinenintegration Leichtbauroboter ermöglichen günstige Automationslösungen Energieeffizienz in der Palettiertechnik Automatisierte Reinigung von Flugasche

Kunststoffe, Verbundstoffe

70 72 73 74

Herstellungskosten deutlich reduzieren

Leise und gewichtsreduziert unterwegs Biokunststoffmarkt wächst kräftig Laser-Kunststoffschweissen etabliert sich

Schweissen, Schneiden

78 80 83 84 86

Impulslichtbogen – wirtschaftliche Vorteile im Stahlbereich

Verbesserung von Qualität und Produktivität Bindemechanismen beim Rührreibschweissen Zusätzliche Freiräume beim 5-Achs-Laserschweissen Individuelle Lösungen zum Schneiden mit Wasserstrahl

Messen

87 88

Maintain 2014: Für die interne und externe Instandhaltung Messen | Tagungen | Veranstaltungen

maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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S Z E NE NE WS

Ausgezeichnet I

ZUM TITELBILD Kunststoffgleitlager im Schweizer Maschinenbau

Sponsoring

Vor über 30 Jahren stellte die igus GmbH erstmals Polymergleitlager unter dem Namen «iglidur» vor. Die igus-eigenen unverwüstlichen Hochleistungskunststoffe werden fortlaufend hinsichtlich Haltbarkeit, Reibung und Verschleiss optimiert und im 1750 m2 grossen eigenen Testlabor getestet. Die Besonderheit dieser Gleitlager besteht darin, dass sie nicht extern geschmiert werden müssen.

n Die Motoren heulen wieder – oder schnurren: Bei der Formula Student Ger­ many (FSG) treffen sich auch in diesem Jahr Studierende aus aller Welt am Hockenheimring, um mit selbstgebauten Rennwagen mit Verbrennungs­ oder Elekt­ romotoren gegeneinander anzutreten. Da­ bei ist nicht nur Schnelligkeit gefragt, sondern ein möglichst gutes Gesamtpaket aus Konstruktion und Rennperformance, Finanzplanung und Verkaufsargumenten.

SKF ist, wie in den Jahren zuvor, einer der Hauptsponsoren der FSG und unterstützt insgesamt sieben Teams mit Material und Expertenwissen. Die Formula Student Ger­ many geht 2014 in die neunte Runde und ist dabei so beliebt wie nie zuvor: 202 Teams aus 38 Ländern haben sich in diesem Jahr für den Wettbewerb angemeldet – ein neuer Rekord. 115 davon gehen vom 29. Juli bis 3. August auf dem Hockenheim­ ring in zwei Kategorien an den Start.

Infos: www.skf.com

So beispielsweise bei Gujer Engineering.

Das Unternehmen ist spezialisiert auf individuelle Lösungen im Werkzeugbau, vornehmlich in den Sparten Lebensmittelproduktion, Medizin und Elektro/Fahrzeuge. So wurde hier beispielsweise eine Abfüllanlage konstruiert, die dünn- bis zähflüssige Stoffe verarbeiten kann. Die Maschine erfüllt alle Normen der Lebensmittelindustrie, nicht zuletzt weil sie konsequent auf die Verwendung von schmiermittelfreien Kunststofflagern von igus setzt.

Ein anderes Schweizer Unternehmen, das auf die Qualität von igus-Produkten vertraut, ist das Traditionsunternehmens Valcut.

Hier hat der Gründer und Konstrukteur, George Val, eine mobile Bohrvorrichtung für ein exaktes Bohren und Ausdrehen von Bohrungen entwickelt. Das Kernstück der Vorrichtung ist eine spielfrei einstellbare Zentrierlünette, die von einem igus-Polymerlager zur variablen Einstellung und Führung eines Bohrers für millimetergenaues Bohren gehalten wird. Da die Gleitlager nicht geschmiert werden müssen, ist die Bohrvorrichtung prädestiniert für den störungsfreien Einsatz in staubiger und schmutziger Umgebung.

I N FOS | KONTAKT igus Schweiz GmbH Winkelstrasse 5 CH-4622 Egerkingen Telefon +41 (0)62 388 97 97 www.igus.ch info.ch@igus.ch

6 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

Best Product LogiMAT n And the winner is: Ehrhardt + Partner (E+P) mit der Neuentwicklung VIR, Voice Integrates RFID. Die Technologie wurde mit dem Preis «Bestes Produkt LogiMAT 2014»in der Kategorie Kommissionieren, Verpacken, Sichern ausgezeichnet. VIR ver­ eint die beiden Technologien Pick­by­Voice und RFID und kombiniert aus beiden die Vorteile – die Lösung optimiert die Kom­ missionierung spürbar. Neben deutlich ver­ kürzten Rüstzeiten beim Multi­Order­ Picking werden mit VIR Fehler praktisch ausgeschlossen. Ausserdem profitieren An­ wender von einer Vereinfachung des Be­ hältermanagements. Im Vergleich zum rein sprachgeführten Rüstvorgang kann mit VIR bis zu 80 Prozent Zeit gespart werden.

Infos: www.ehrhardt-partner.com

n Die Gewinner stehen fest. Aufregend, ungewöhn­ lich, beispielhaft: Alle zwei Jahre verleiht die igus GmbH den vector award, bei dem besondere Anwen­ dungen mit Energiekettensystemen ausgezeichnet werden. Darunter waren auch dieses Mal interessante Lösungen aus der ganzen Welt. Der Gewinner des gol­ denen vectors ist in diesem Jahr die Universität Duisburg-Essen. Hier wurde ein Hochregallager­System entwickelt, das schnell und platzsparend arbeitet. Sil­ ber geht dieses Mal nach Österreich. In dieser blitz­ schnellen Anwendung der Firma FronTone werden auf einem Carbonträger ein bis zwei Highspeed­Kameras mit bis zu 750 m/s² beschleunigt und erreichen eine Geschwindigkeit von 21 m/s. Die Otto Bihler Maschinenfabrik wurde für ihren servogesteuerten Stanzbie­

IN KÜRZE Neuer Auftritt

n Saphirwerk hat ein neues Logo und einen neuen Firmenname: Saphirwerk AG. Sie bieten eine breite Palette von Produkten und Komponenten in ver­ schiedenen Materialkombinationen im Bereich der Hochleistungskeramik sowie synthetischem Saphir und Rubin an.

Infos: www.saphirwerk.com

Online

n Der Chemical Resistance Guide (CRG) von DuPont steht nun auch in einer auf den meisten Smart­ phones lesbaren Version zur Verfügung. Einfach on­ line registrieren und den CRG über einen E­Mail­ Link auf dem Smartphone starten! Die enthaltenen Informationen reichen von allgemeinen Daten bis zu speziellen Angaben über die Fluorelastomere DuPont™ Kalrez® und Viton®.

Infos: www.dupont.com

Neue Vertretung

n Reimmann AG hat die Vertretung des Werkzeug­ maschinenherstellers Zimmer & Kreim für die Schweiz und das Fürstentum Liechtenstein über­ nommen. Als weltweiter Technologieführer in den Bereichen Erodiermaschinen, Handlingsysteme und Software setzt Zimmer & Kreim auf modernste Technologien.

Infos: www.reimmann.ch

Ausgezeichnet II

n Zum zweiten Mal in Folge ist HAM – Hartmetallwerkzeugfabrik Andreas Maier GmbH als «Preferred Supplier der Bosch­Gruppe» ausgezeichnet worden. Die Ro­ bert Bosch GmbH würdigte mit der erneuten Ernen­ nung von HAM zum Vorzugslieferanten die heraus­ ragenden Leistungen des Unternehmens. Ausschlag­ gebend für die Ehrung des Unternehmens aus dem schwäbischen Schwendi­Hörenhausen sind Quali­ tätssicherung, Flexibilität, Verlässlichkeit, Preis, Technologie und kontinuierliche Verbesserung.

Infos: www.ham-tools.com

Bild: igus GmbH

S ZEN E N EW S

Auf der Hannover Messe wurden die Gewinner des vector award 2014 geehrt. V.l.n.r.: Harald Nehring, igus GmbH; Dieter Bencer, igus Österreich (stellvertretend für Firma FronTone GmbH, Silber vector); Dr. Tobias Bruckmann, Universität Duisburg-Essen (Gold vector); Norbert Muche, Otto Bihler Maschinenfabrik GmbH & Co. KG (Bronze vector).

geautomat mit dem vector 2014 in Bronze ausge­ zeichnet. Hier kommen verschiedene Energieketten mit rückwärtigem Biegeradius von igus zum Einsatz, die die geführten Leitungen zu den einzelnen Aggre­ gaten vor Verschmutzung und Beschädigungen durch Stanzabfälle schützen.

Infos: www.vector-award.de

Jubiläum

n Die Firma Suhner blickt in diesem Jahr auf ein Jahr­ hundert Geschichte zurück. Innovationen und Quali­ tät sind seit jeher der Antrieb des Unternehmens. Seit der Gründung Ende 1914 dreht sich alles um kun­ denspezifische Lösungen, Qualität und Präzision. Mit seiner Idee, eine Fabrik für biegsame Wellen zu grün­ den, stellte Gottlieb Suhner bereits vor 100 Jahren die Weichen in Richtung Erfolg. Heute werden die Geschäftsfelder Power Tools & Schleifmittel im Abra­ sive­Bereich, Antriebselemente für Automotive, Avi­ ation und Produktions­ oder Automations­Bereich, aber auch die Bereiche für Stanz­ und Biegetechnik sowie die Bearbeitungseinheiten erfolgreich in der Automobil­, Luft­ und Raumfahrt­, Maschinenbau­ und vielen anderen Branchen eingesetzt.

Infos: www.suhner.com

WM-Special

n Spannender könnte es kaum sein: Eine Woche vor dem Anpfiff der Fussball­WM in Brasilien treffen sich am Mittwoch, 4. Juni, um 16:00 Uhr, drei deut­ sche Giganten des Weltfussballs live zum SCHUNK WM­Special auf der Automatica in München. Mode­ riert von Sky Champions League Chefreporterin Jes­ sica Kastrop treten der SCHUNK Markenbotschafter Jens Lehmann und die beiden Legenden des deut­ schen Fussballs Günter Netzer und Rudi Völler ge­ meinsam an, um interessante Ein­ und Ausblicke auf das Fest des Weltfussballs zu liefern.

Infos: www.schunk.com

Gute Zusammenarbeit

n Bizerba als marktführender Anbieter von Wäge­ und Schneidetechnologie legt grössten Wert auf Qua­ lität. Damit die Schneide­ und Fleischbearbeitungs­ maschinen auch an der Oberfläche den perfekten Schliff erhalten, setzen Sie seit fast 25 Jahren auf die SHL Automatisierungstechnik AG. Bizerba steht seit der Gründung von SHL auf deren Kundenliste. Die gute Zusammenarbeit hält bis heute an und Bizerba be­ stellte im Jubiläumsjahr eine weitere Anlage von SHL. Infos: www.shl.ag

Unter Span n Rund 1500 Gäste, davon rund 300 aus dem Ausland, haben die diesjährige CHIRON­Haus­ messe «Open House» in Tuttlingen besucht.

Geboten wurden den Fachbesuchern eine umfassende Ausstellung mit fünfzig Bearbei­ tungszentren unter Span, die Rekordzahl von 27 Partnerausstellern und ein intensives und stark nachgefragtes Veranstaltungsprogramm.

Wie in den Vorjahren betreuten Mitarbeiter des Maschinenbauers alle Besucher persön­ lich und führten sie über die Hausmesse.

Infos: www.chiron.de

Spatenstich erfolgt n Hermle hat mit dem Bau einer neuen Pro­ duktions­ und Montagehalle am Standort D­78559 Gosheim begonnen und soll im No­ vember 2014 bezugsfertig sein. Zukünftig wer­ den in der Produktions­ und Montagehalle die C 50 und C 60 Maschinenmodelle montiert.

Ebenso zieht die Hermle Automationstochter, die Hermle­Leibinger Systemtechnik GmbH von Tuttlingen nach Gosheim.

Infos: www.hermle.de

Eröffnung

n Die MAPAL­Gruppe ist seit 2002 in Tsche­ chien mit seiner Tochter MAPAL C&S ver­ treten. 40 Mitarbeiter in technischem Ver­ trieb und Fertigung betreuen erfolgreich den tschechischen und slowakischen Markt.

Die offizielle Einweihung des Neubaus fand am 2. April statt. Unter den rund 100 Gästen konnte Geschäftsführer Petr Po­ korný, Vertreter der wichtigsten Kunden, den Oberbürgermeister von Mlada Boles­ lav, Raduan Nwelati, sowie die Geschäfts­ leitung der MAPAL­Gruppe, Dr. Dieter und Dr. Jochen Kress, begrüssen.

Infos: www.de.mapal.com

Übernahme n Pantec Engineering AG übernimmt die deut­ sche Elliptec Resonant Actuator AG. Die Elliptec Resonant Actuator AG ist Entwickler und Hersteller von hochdynamischen, hochpräzi­ sen piezoelektrischen Motoren und Aktuato­ ren für unterschiedlichste Anwendungen. Der Erwerb von Elliptec ermöglicht Pantec den direkten Zugang zu führenden Technologien und Kernkompetenzen im Bereich von Piezo­ Motoren und ­Aktuatoren und ist von hoher strategischer Bedeutung.

Infos: www.pantec.com

Full House n Mit rund 2600 Fachbesucher, die wiederum 1100 Branchenunterneh­ men repräsentieren eine Rekordbe­ teiligung, mit über 800 Teilnehmern aus dem nahen und fernen Ausland eine hohe Internationalität, mit dem neuen 5­Achsen­Bearbeitungszent­ rum C 12 eine neue Maschine für ein erweitertes Anwendungsfeld, und mit dem neuen Programm an Stan­ dard­Werkzeug­Zusatzmagazinen so­ wie an Palettenwechslern/­speichern ergänzende Bausteine für die indivi­ duelle Automatisierung – das Hermle­ Open House 2014 schreibt die anhal­ tende Erfolgsgeschichte des schwäbi­ schen Herstellers von Werkzeugma­ schinen munter fort!

Infos: www.hermle.ch

Technology Show n Technologieübergreifende Lösungen, von Anwendern lebendig geschildert, erlebten rund 500 Fachleute aus 14 Län­ dern an drei Tagen bei GF Machining Solutions. So wurde die vom 9. bis 11. April veranstaltete International Technology Show zu einer wertvollen Veranstaltung für Entscheider aus ganz Europa. Neben technischer Vorträge schilderte Pascal Boillat die Hintergründe des Namens­ wechsels. Sowohl die Vorträge als auch die sich anschliessenden lebhaften Dis­ kussionen sowie die Live­Vorführungen an den rund 20 Maschinen im Kompe­ tenzzentrum machten die International Technology Show für alle Besucher zu einer lohnenswerten Fach­ und Erleb­ nisveranstaltung für technologieüber­ greifende Lösungen.

Infos: www.gfms.com

Namensänderung n Im April wurde KVT­Koenig zu SFC KOENIG. Grund hierfür war der Verkauf des Bereichs Verbindungstechnologie an die Bossard Group im Oktober 2012.

Name und Logo haben sich geändert, aber am Fokus und dem Bestreben, erst­ klassige Engineering­Lösungen im Be­ reich Dichtungstechnologie und Regel­ systeme bereitzustellen, hat sich nichts geändert. Der Name SFC KOENIG und die Produktmarken KOENIG­EXPANDER und KOENIG­RESTRICTOR unterstützen sie in ihrem Bestreben, führender Anbie­ ter im Bereich Dichtungstechnologie und Regelsysteme zu sein.

Infos: www.sfckoenig.com maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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MASCHINENBAU BEARBEITUNGSZENTER

Kompakt, präzise und dynamisch D

en Kunden-Anforderungen nach immer weniger Aufstellfläche trägt die Hermle AG mit Ihrem neuen 5-Achsen-Bearbeitungszentrum C 12 Rechnung.

Die C 12 komplettiert das HermleProduktprogramm nach unten, steht den grösseren Modellen aber in nichts nach. So stehen neben der Kompaktheit auch die Hermle Kernkompetenzen wie Präzision, Langlebigkeit und natürlich Dynamik im Focus. Ausgelegt als reines 5-Achsen-Bearbeitungszentrum für die Bearbeitung kubischer Bauteile bis zu 100 kg. Der vorgegebene Werkstückkubus von Ø 320 mm bei einer Höhe von 265 mm ist nur als Richtwert zu verstehen, da eine detaillierte Werkstückauslegung im Einzelfall erfolgen muss.

Schneller Werkzeugwechsel

Simultan bearbeiten Die Verfahrwege von 350x440x 330 mm in den X-Y-Z bieten beste Voraussetzungen, um 5-seitig/5achsig simultan bearbeiten zu können – und dies bei Eilgängen und Beschleunigungen von 30 m/min

bei 4 m/s2 und in der DynamikVersion 50 m/min bei 8 m/s2. Der NC-Schwenkrundtisch schwenkt und dreht im Arbeitsraum mit einem Torque-Antrieb in der C-Achse und einem auf der rechten Seite ausserhalb des Arbeitsraum adaptierten Antrieb in der A-Achse. Zu den Standardwerten kann auch eine Dynamik-Version gewählt werden. Hier werden die A-Achsen-Drehzahl-werte von 25 auf 55 min-1 und die C-AchsDrehzahlwerte von 40 auf 80 min-1 erhöht. Der Schwenkbereich von ±115° steht bei beiden Varianten uneingeschränkt zur Verfügung, sodass auch komplexe Hinterschneidungen ermöglicht werden. Optional kann auch ein Nullpunktspannsystem adaptiert werden. Mit fünf verschiedenen Spindeldrehzahlen 12’000/15’000/ 18’000/30’000/42’000 min-1 und vier verschiedenen Schnittstellen SK 40/HSK A 63/HSK A 50/HSK E 40 stehen in fast allen Anwendungsbereichen die richtige Drehzahl zur Verfügung. Auch die von Hermle patentierte Auffahrsicherung bei den Spindeln bis 18’000 min-1 wurde wieder integriert.

Das Bearbeitungszentrum C 12 U dynamic als Komplettmaschine mit NC-Schwenkrundtisch Ø 320 mm.

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8 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

Der Clou an der C 12 ist aber das Werkzeugmagazin. Das Magazin fasst 71 Werkzeuge in der Doppelausbaustufe und benötigt keinen cm2 mehr zusätzliche Stellfläche als das Standardringmagazin mit 36 Werkzeugen. Dies wurde

MASCHINENBAU BEARBEITUNGSZENTER

recht zu werden. Eine Besonderheit bei der sehr kompakt bauenden C 12 ist die Variation der Bedienpultanbausituation sowohl links wie auch rechts – je nach Anwendungsfall. Selbstverständlich kann das Bedienpult zur Werkzeugbe- und -entladestelle geschwenkt werden (linke Anbausituation). An die Werkzeugbe- und -entladestelle kann bei Bedarf ein zusätzliches Bedienpult adaptiert werden.

Selbstverständlich stehen der C 12 umfangreiche Optionen für Der kompakte Arbeitsraum der C 12 U mit dem NC-Schwenkrundtisch Ø 320 mm mit integriertem Torquemotor.

durch zwei Ringe, die übereinander im Maschinenbett positioniert sind, gelöst. Ein kleines Handlingsystem wechselt schnell und zuverlässig die Werkzeuge zwischen den Ringen, sodass immer das als nächstes zum Einsatz kommende Werkzeug auch schon vorbereitet ist.

Steuerungsseitig ist die C 12 die erste rein fräsende Maschine n Anzeige

aus dem Hause Hermle mit der neuen Heidenhain TNC 640. Bereits an den MT-Maschinen (Mill/ Turn) bewährte sich die TNC 640 im täglichen Einsatz. Zusätzlich sind mehrere Hermle-Setups in die Steuerung integriert um den steigenden Anforderungen an komplexe Bearbeitungen in Punkto Genauigkeit, Oberfläche und Herstellgeschwindigkeit ge-

den komplexen Einsatz zur Verfügung. So können verschiedene Kühl- und Spänesysteme, Absaugungen, Werkzeugbruchüberwachung/-vermessung, Messtaster, Genauigkeitspakete adaptiert werden.

Auch an Automatisierungslösungen wurde gedacht. So kann die C 12 mit einem Palettenwechsler PW 100 oder mit einem Robotersystem RS 05 adaptiert werden. Beide Systeme stehen in der Anbausituation links neben der Maschine und nutzen den Zugang über die linke Seitenwange in den Arbeitsraum.

I N F OS | KON TAKT Hermle (Schweiz) AG Tobeläckerstrasse 6 CH-8212 Neuhausen am Rheinfall Die Führungsanordnung der drei Führungen mit Mittenantrieb.

Telefon +41 (0)52 674 00 40 www.hermle-schweiz.ch info@hermle-schweiz.ch

MASCHINENBAU S TA N Z B I E G E M A S C H I N E

Effizienter, produktiver und flexibler Bilder: Otto Bihler Maschinenfabrik GmbH & Co. KG

D

er servogesteuerte Stanzbiegeautomat RM-NC von Bihler ist perfekt für die hocheffiziente Fertigung von klassischen Stanzbiegeteilen in kleinen und mittleren Losgrössen ausgelegt. Mit ihr können Anwender in ihrer Produktion sehr schnell und bedarfsorientiert auf Kundenanforderungen reagieren. Kürzeste, zu 100 Prozent reproduzierbare Rüst- und Umrüstoperationen sind dabei die entscheidenden Stärken des Systems. Dafür sorgt moderne Servotechnik in Kombination mit intelligenter Steuerungstechnik der VariControl VC.

deutlich reduziert. Bestehende Werkzeuge der RM-Serie lassen sich auf der NC-Maschine einfach integrieren und optimieren. Die servogesteuerte Maschine ersetzt dann mehrere mechanische Maschinen und ermöglicht dem Anwender eine höhere Wertschöpfung. Im Vergleich zu mechanischen Stanzbiegeautomaten der RM-Serie lassen sich Output-Steigerungen um bis zu 200 Prozent erzielen, Losgrössen in der halben Zeit abarbeiten und Umrüstzeiten bis zum Faktor 9 verkürzen. Vormals besonders zeitintensive Arbeiten wie das Ausrichten der Schlittenaggregate, das Justieren der Biegestempel-Bewegungen und das Einstellen des Vorschubs erledigen sich nun in Minutenschnelle über die VC 1-Steuerung.

Schlittenaggregate per Knopfdruck verstellen

Individuelle Servoantriebe, selbstkorrigierende Werkzeuge

Servogesteuerter Stanz-Biegeautomat RM-NC.

Mit individuell ausgelegten Servoantrieben erfolgt die Bearbeitung des Materials an jeder Station mit optimaler Geschwindigkeit.

Dadurch erhöhen sich nicht nur die Qualität der Produkte und die Prozesssicherheit, sondern auch die Standzeiten der Werkzeuge erheblich. Die Steuerung erkennt darüber hinaus Formab-

weichungen am Stanzstreifen oder am Bauteil und korrigiert diese während des Fertigungsprozesses automatisch und ohne Produktionsstopp nach.

Auch wenn die Maschine an ihre Grenzen stösst oder eine Wartung benötigen, reagiert die Steuerung VC 1 – alles mit dem Ziel, die Maschinenlaufzeiten zu

erhöhen und die Produktivität zu steigern.

Bis zu 9-mal schneller rüsten, 200 Prozent mehr fertigen Weitere Vorteile der RM-NC: Mit dem leistungsstarken System lassen sich Produktionsraten von 300 1/min. realisieren. Die Kosten für neue Werkzeuge sind

Hinter den kürzeren Umrüstzeiten stecken neben den steuerungstechnischen auch viele technische Finessen der Maschine, wie die neuartige, vollautomatische Schlittenpositioniereinheit. Mit ihr lassen sich bei einem Produktwechsel die Positionen der Schlittenaggregate in radialer und linearer Richtung einfach per Knopfdruck verstellen. Die Schlittenpositionen werden nach dem ersten Einrichten im Werkzeugprogramm abgespeichert. Bei einem erneuten Aufruf oder nach einem Werkzeugwechsel lassen sich diese absolut reproduzierbar wiederherstellen.

WerkzeugSchnellwechselsysteme tragen zur weiteren Reduzierung der Rüstzeiten bei.

I N F OS | KON TAKT Otto Bihler Maschinenfabrik GmbH & Co.KG Elisabethenstrasse 21 D-79618 Rheinfelden

Klassische Stanz-Biegeteile gefertigt auf RM-NC.

10 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

Telefon +49 (0)7623 796 583 www.bihler.de bernd.finzer@bihler.de

MASCHINENBAU DREHMASCHINE

Bearbeiten in beliebigen Winkellagen D

ie in kürzester Zeit im Markt erfolgreich etablierte Lang-/ Kurzdreher-Baureihe TRAUB TNL18 bestach auch bisher bereits durch äusserst anwenderfreundliche und variable Ausstattungsvielfalt: Schon die TNL18P präsentiert sich mit einem klar strukturierten und grosszügigen Arbeitsraum. Sie ist mechanisch und steuerungstechnisch optimal auf Produktionsbelange zugeschnitten. Zu den höher ausgebauten Versionen gehören die TNL18-7 mit sieben Linearachsen und die TNL18-9 mit neun Linearachsen.

Die Version TNL18-7B beinhaltet zusätzlich eine B-Achse und erweitert damit ihr Anwendungsspektrum um besonders anspruchsvolle Bearbeitungsaufgaben. Mit der zusätzlichen B-Achse im oberen Werkzeugträger, der damit numerisch um 100° schwenkbar ist, können nun auch geometrisch hochkomplexe Teile und komplizierte Konturelemente bearbeitet werden, die Zusatzoperationen wie Fräsen, Bohren, Querbohren oder Quergewinden unter beliebigen Winkellagen erfordern.

Praktischer Anwendernutzen: Vorteile im Viererpack Zusammenfassend ergibt das für den Anwender unter den Gesichtspunkten «Rüstzeit- und Kostenoptimierung» folgende Vorteile: – Rüstzeitoptimierung: Einrichten winkeleinstellbarer Werkzeughalter entfällt.

– Kostenreduzierung: Teure winkeleinstellbare Werkzeuge fallen weg.

Die TRAUB TNL18-7B (Version mit sieben Linearachsen) verfügt über eine zusätzliche B-Achse und erfährt damit einen deutlichen Flexibilitätsschub.

– Höhere Werkstückqualität: Der Wegfall winkeleinstellbarer Werkzeughalter schafft stabilere Bearbeitungsvoraussetzungen im Maschinensystem.

– Komplexitätsgewinn: Durch Zusatzoperationen in beliebigen Winkellagen können hochkomplexe Werkstücke flexibler und produktiver gefertigt werden.

Die Werkzeugträger setzen Massstäbe, denn die Schaltbewegung wird als NC-Rundachse ohne mechanische Verriegelung ausgeführt. Dies erlaubt die freie Winkelpositionierung der Revolver.

Beeindruckend ist die Abwicklung der Werkzeugflugkreise, welche beachtlichen 1225 mm Y-Weg eines Linearwerkzeugträgers entsprechen. Alle Revolverstationen sind mit festen oder angetriebenen Werkzeughaltern ausrüstbar. Der Werkzeugvorrat in der Maschine lässt sich durch

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Doppel- und Mehrfachhalter auf bis zu 54 Werkzeugplätze erhöhen. Klarer Vorteil: Der Bediener muss weniger umrüsten und erzielt höhere Produktivzeiten.

Sehr kurze Span-zu-Span-Zeiten von 0,3 s werden durch die hochgenaue und schnelle Revolverschaltung ermöglicht – absolut vergleichbar mit den Zeiten eines Linearwerkzeugträgers.

ein grosses Spanvolumen erzielen zu können.

Durch das senkrechte Maschinenbett ist nicht nur der Spänefall günstig, sondern sind auch die Aufstellmasse äusserst kompakt. Dazu trägt auch der im oberen Bereich der Maschine integrierte Schaltschrank bei. In vorhandene Maschinengruppen lässt sich der Drehautomat also platzsparend einbinden. Der Arbeitsraum ist durch seine ausgesprochen hohe und breite Schiebetür für den Bediener leicht zugänglich und eröffnet viel Raum für Einrichte- oder Umrüstarbeiten. Über ein gross dimensioniertes Sichtfenster lässt sich der Zerspanungsprozess gut im Blick behalten. Ein weiteres Plus: Mit nur wenigen Handgriffen lässt sich im Servicefall die rückseitige Verkleidung lösen und die volle Zugänglichkeit zu den mechanischen Baugruppen herstellen. Die hydraulischen und pneumatischen Komponenten sind ebenfalls auf der Rückseite der Maschine frei zugänglich angeordnet und mit einem Blick leicht zu erfassen.

Hochgenaue Werkzeugaufnahmen Auch für die TNL18-7B kommt das TRAUB Kompaktschaftsystem zum Einsatz: Ein verbessertes System zur hochgenauen Aufnahme von Werkzeughaltern im Revol-

Zwischen Kurz- und Langdrehen einfach umrüsten Mit wenigen Handgriffen werden die Langdreher auf den Kurzdrehbetrieb oder umgekehrt umgebaut. Der extrem grosse Z-Verfahrweg des Spindelstockes ermöglicht die richtige Positionierung der Hauptspindel, entweder für das Langdrehen oder für das Kurzdrehen. Die leistungsstarke Hauptspindel ist serienmässig mit C-Achse ausgestattet. Sie liefert hohe Drehmomente, um damit

Zusammenspiel der Systeme: Hauptspindel, oberer Revolver in B-Achse geschwenkt, Rückapparat und Gegenspindel mit integriertem Revolver unten.

MASCHINENBAU DREHMASCHINE

Simultane Bearbeitung mit drei Werkzeugen.

ver. Die Werkzeughalter sitzen tiefer im Revolver, was zu geringeren Hebelwirkungen und damit zu höherer Steifigkeit führt. Bei angetriebenen Werkzeughaltern ermöglicht der grosse Schaftdurchmesser den Einbau von Wälzlagern mit grossen Durchmessern. Mittels eines Schnellwechselsystems können Werkzeuge ohne Ausbau des Werkzeughalters hochgenau und zügig ausgetauscht werden. Das Kompaktschaftsystem erhöht nachweislich die Werkzeugstandzeiten und hat auch Einfluss auf eine verbesserte Oberflächengüte.

– wechselseitiges Programmieren, Optimieren und Simulation im Dialog oder im – NC-Modus möglich, Fehlervermeidung und Rüstzeitreduzierung durch objektorientierte Dialogführung (TX8i-s integriert) – feinfühlige Werkzeugbruchund Verschleissüberwachung, – optimaler Support, da Maschine, Steuerung und Antrieb aus einer Hand sind.

Zielgruppe des Lang-/Kurzdrehautomaten TNL18-7B mit sieben Linearachsen und zusätzlicher B-Achse ist der gesamte Maschinenbau von der Hydraulikindustrie bis zur Medizintechnik. Seine Stärken spielt er vor allem da aus, wo kleine, geometrisch hochkomplexe Teile mit einem maximalen Stangendurchlass von 20 mm bearbeitet werden.

Praxiserprobte Steuerung Bei der TNL18 kommt die TRAUB-Steuerung TX8i-s zum Einsatz (die TX8i-p bei der TNL18P). Die Steuerung basiert auf der CNC-Steuerung eines weltweit führenden Steuerungsherstellers, während die Bedienfeldsoftware – wie alle seit mehr als 30 Jahren entwickelten Versionen – eine hundertprozentige TRAUB-Eigenentwicklung ist.

Der Vorteil liegt auf der Hand: Es muss nicht auf standardisierte Software-Produkte zurückgegriffen werden, sondern Kundenund Anwendungsbedarf können optimal abgebildet und in die Entwicklung mit einbezogen werden.

Selbstverständlich ist die Steuerung kompatibel zu allen vorherigen TRAUB-Steuerungen, sodass bestehende Programme genutzt werden können.

Argumente, die für die Steuerung sprechen: – reduzierte Rüstzeit durch höhere NC-Performance, – kompatibel mit allen bisherigen TRAUB-Steuerungen, – hohe technische Verfügbarkeit

INFO S | K O NTA K T Springmann AG Staatsstrasse 10 CH-9246 Niederbüren Telefon +41 (0)71 424 26 00 niederburen@springmann.ch Route des Falaises 110 CH-2008 Neuchâtel Telefon +41 (0)32 729 11 22 neuchatel@springmann.ch www.springmann.com www.traub.de maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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MASCHINENBAU S TA N Z S C H N E I D E M A S C H I N E

Flexible Blechbearbeitung

Die Universalmaschine CombiCut von Boschert ist zur flexibel kombinierten Stanz-/Schneid-Komplettbearbeitung von Blechteilen nun auch (optional) mit einem leistungsfähigen Faserlaser-Schneidsystem lieferbar.

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lexible Blechbearbeitung ist mehr als nur Stanzen und Schneiden, sondern auch Prägen, Umformen, Gewindeformen und Signieren (6 in 1). Diesen Umstand hat Boschert GmbH & Co. KG, D-79541 Lörrach-Hauingen, als Spezialist für Blechbearbeitungsmaschinen, schon vor einiger Zeit erkannt und mit der Baureihe CombiCut eine Hochleistungsmaschine für die kombinierte Stanz-/Schneid-/Umform- und Gewindeform-Bearbeitung entwickelt. Der Erfolg gibt den Südbadenern allemal Recht, denn bis heute wurden einige Hundert der CombiCut-Maschinen in den unterschiedlichsten Ausführungen verkauft. Spätestens mit der Option Stanzen plus Plasmaschneiden erweiterte sich der Anwendungsbereich der CombiCut in neue Dimensionen, weil damit sowohl die Stanzbearbeitung als auch das Plasma-Schneiden von Fein- und Mittelblechen bis 12,5 mm Dicke möglich ist.

derne Faserlaser-Schneideinrichtung zur CombiCut FL ab. In enger Zusammenarbeit, mit dem schon bei den Plasma-Schneidsystemen bewährten Partner Kjellberg Finsterwalde, entstand das Faserlasersystem XFocus 1000, das, in Kombination mit der CombiCut von BOSCHERT, dem Fachpublikum erstmals an der letztjährigen Blechexpo vorgestellt wurde.

Die Verfahrens-Integration mit dem neuen Faserlaser bezieht sich auf die CombiCut-Baugrössen 750x1500, 1000x2000, 1250x 2500 und 1500x3000 mm, sodass Bleche aller Formate in verschiedenen Qualitäten optimal und vor allen Dingen in nur einer Aufspannung komplett be- und verarbeitet werden können.

1000 Watt für Qualitätsund Trennschnitte Wahlweise kommt dafür dann die Stanzstation oder die Faserlaserstation zum Einsatz. Diese bietet, bei einer Anschlussleistung von max. 7 kVA, eine Laserleistung von 1 kW. Damit ist es möglich, Qualitätsschnitte in Baustahlblechen der Dicken 0,5 bis 6 mm und Trennschnitte in Blechdicken bis 10 mm vorzunehmen. Für Edelstahlbleche betragen die Schnittleistungen dann 0,5 bis 4 mm im Qualitätsschnitt und max. 5 mm im Trennschnitt. Das KjellbergFaserlasersystem XFocus 1000 ist kompakt aufgebaut und sehr einfach an die Stanzmaschine CombiCut zu adaptieren. Der Faserlaser XFocus 1000 eignet sich zum Schneiden und Markieren.

Kompakt, integriert, betriebsbereit Das wie erwähnt kompakte und leicht anzudockende Faserlasersystem besteht aus dem 1 kWFaserlaser mit Lichtleitfaser, dem Laserschneidkopf, dem integrierten Kühlsystem, der Gasversorgung, der Abstandsregelung und der Steuerung mit Technologiedatenbank. Der Faserlaser ist ausgelegt für die Bearbeitung eines breiten Spektrums von Blechteilen in der Vorserien-, Kleinserien-, Mittelserien-Produktion.

Der technologiegeführte Schneidvorgang führt zu gratfreien Schnittkanten und zu einer guten Oberflächenqualität mit niedrigen Rautiefen, sodass sich eine zeit- und personalaufwändige Nacharbeit in aller Regel erübrigt.

Ideal ist der Faserlaser zum reproduzierbar präzisen Schneiden von kleinen Konturen und mit geringer Schnittfugenbreite. Durch die berührungslose Bearbeitung lassen sich auch dünne und filigrane Teile prozesssicher fertigen, bei – wie angedeutet – sehr guter und wiederholgenauer Masshaltigkeit.

Schliesslich ist die Gas-, Aerosolund Lärmbelastung im Vergleich sehr gering, weshalb für den Betrieb in der täglichen Werkstattpraxis auch keine besonderen Sicherheitsvorkehrungen erforderlich sind.

I N F OS | KON TAKT

Die ideale Kombination: Stanzen und Faserlaser-Schneiden Doch weil der Trend im Sinne von Materialeinsparungen, Ressourcenschonung, Leichtbau und Funktionsintegration eher hin zu Dünnblech-Konstruktionen geht, rundet Boschert das OptionsPortfolio für die Ausrüstung der CombiCut nun um eine hoch mo-

Die mit der Boschert-Steuerung korrespondierende Steuerung des Faserlasers verfügt über eine umfassende Technologie-Datenbank, die den gesamten Schneidbereich abdeckt.

HCH. REIMMANN AG Werkzeugmaschinen Mettlenbachstrasse 27 CH-8617 Mönchaltorf Telefon +41 (0)44 949 49 49 www.reimmann.ch info@reimmann.ch Verschiedene Musterteile, die in der Kombination Stanzen/Faserlaser-Schneiden in einer Aufspannung komplett und wirtschaftlich gefertigt wurden.

14 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

www.boschert.de

MASCHINENBAU SÄGEMASCHINE

Die dynamische Art zu sägen Energieeffizienz ohne Kompromisse

Die neue HBE Dynamic-Baureihe vom Sägenspezialisten BEHRINGER besticht durch Leistung, Bedienerfreundlichkeit und Wirtschaftlichkeit.

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ie neue HBE Dynamic-Baureihe von Behringer ist die Antwort auf stetig steigende Marktanforderungen nach immer effizienteren, wirtschaftlicheren und präziseren Sägemaschinen. Eine Steigerung der Leistungsfähigkeit bei gleichzeitiger Senkung des Energieverbrauchs, geringer Platzbedarf, Arbeitsschutz und dennoch einfachem Handling waren nur einige der Massgaben in ihrer Entwicklung. Die neue HBE Dynamic-Baureihe wird in vier Modelltypen 261, 321, 411 und 511 mit entsprechendem Schnittbereich erhältlich sein und deckt damit ein breites Anwendungsfeld in Stahlhandel, Maschinenund Werkzeugbau und im anspruchsvollen Metallhandwerk ab.

Mit Wirtschaftlichkeit und Ruhe überzeugen Mit einer überragenden Standzeit von weit über 400 Sägeschnitten beim Material 42CrMo4, Ø 200 mm leistet beispielsweise die neue HBE261A Dynamic deutlich mehr als der Standard und erfüllt selbst höchste Ansprüche ohne Wenn und Aber. Dazu tragen bewährte Behringer-Features bei, wie eine weiter verbesserte Schnittdrucksteuerung, die konsequent das Werkzeug vor Überbelastungen schützt.

Ein stabiler Sägerahmen aus schwingungsdämpfendem Grauguss und die beidseitige Lagerung der Bandlaufräder sorgen für Laufruhe und präzise Schnitte. In Versuchen konnten um 30 Prozent höhere Standzeiten nachgewiesen werden und auch die Qualität der Schnittoberfläche war sichtbar besser. Die Schrägstellung der Bandlaufräder trägt durch die reduzierte Biege-Wechsel-Belastung ebenfalls zur Schonung der Sägebänder bei.

Ressourcenschonende Fertigung und ein effizienter und nachhaltiger Umgang mit Energie sind Themen, die aktueller nicht sein könnten.

Die steigenden Energiepreise führen dazu, dass Unternehmen ihre bisherigen Prozesse überdenken und mittels technologischer Innovationen neue Lösungen entwickeln müssen, um mit weniger Energieeinsatz mehr Leistung zu erbringen. «Wir beweisen in der neuen HBE Dynamic-Baureihe, dass Energieeffizienz und eine leistungsstarke Hydraulik nicht im Gegensatz stehen», erklärt Christian Behringer.

Durch den Einsatz moderner, frequenzgeregelter Antriebssysteme namhafter Hersteller und anwendungsgerecht ausgelegter Getriebestufen sind reine KW-Angaben der Motorleistung schon lange kein Garant mehr für hohe Schnittleistung. Bei der HBE261A Dynamic ermöglicht beispielsweise ein Sägeantrieb mit 2,6 kW hohen Maschinendurchsatz bei geringem Energieeinsatz und damit eine effiziente Produktion.

Funktionalität und Design Durch die neue Vollverkleidung der Maschine werden nicht nur aktuelle CE-Richtlinien erfüllt, sondern auch den wachsenden Anforderungen nach Bedienerfreundlichkeit und Arbeits- sowie Umweltschutz Rechnung getragen.

Die Vorteile liegen auf der Hand: Keine Verschmutzung des Arbeitsumfelds, Geräuschminderung bei gleichzeitig optimaler Einsicht in die Maschine dank grosser Sichtfenster. Das wartungsfreundliche Konzept ermöglicht einen einfachen Sägebandwechsel und gute Zugänglichkeit für Instandhaltungsoder Reinigungsarbeiten.

INFO S | K O NTAKT Bider Hauser AG Buchbergstrasse15 CH-8200 Schaffhausen Telefon +41 (0)52 647 30 20 www.bider-hauser.ch info@bider-hauser.ch www.behringer.net

MASCHINENBAU S TA N G E N L A D E G E R Ä T

Konzipiert für Hochpräzisions-Industrien D

ie Schweizer LNS Group, Weltmarktführer bei Peripheriegeräten für die Werkzeugmaschinenindustrie, ist seit 40 Jahren auf Innovationskurs. «Seit der Einführung des Hydrobar haben wir kontinuierlich in die Forschung und Entwicklung von innovativen Produkten investiert, um auf die Anforderungen unserer Kunden reagieren zu können.

Deswegen ist unser heutiges Produkt-Portfolio das Grösste auf dem Markt», berichtet Gilbert Lile, Geschäftsführer von LNS Europa.

Stangenladegeräte mit «Swiss Made»-Qualität Die Stangenlade-Familien Tryton, Express und Sprint werden alle im Schweizer Firmensitz in Orvin entwickelt, konstruiert und produziert. «Die Alpha-Linie wird in der Schweiz entwickelt und in Taiwan produziert. Sie zeichnet sich durch ihre Einfachheit und Robustheit aus – eine kosteneffiziente Alternative zu den Express- und Sprint-Familien, die aufgrund ihrer Funktionalitäten und speziellen Anwendungsmöglichkeiten noch leistungsfähiger sind», fasst Samuel Ventron, Produktmanager für Europa, zusammen. Die aktuellste Ergänzung zum Produktportfolio der LNS

Das für kleine Durchmesser konzipierte Stangenladegerät Express 112 wurde speziell für die Luxus- und Hochpräzisionsindustrien sowie die Medizintechnik-, Elektronik- und Konnektor-Branchen entwickelt.

Group ist der Express 112. Die Entwicklung dieser Stangenladeeinrichtung ist das direkte Resultat einer detaillierten Marktanalyse. «Der Express 112 ist innovativ und auf die Ansprüche der Luxus- und Hochpräzisionsindustrien sowie der Medizintechnik-, Elektronik- und Konnektorindustrien zugeschnitten. Er kann Stangen mit einem Durchmesser von 0,8 bis 12 mm verarbeiten», erklärt Yann Jakob, Verkaufsdirektor für Westeuropa.

Der Express 112 besticht durch seine Kompaktheit: Die Maschine kann von der Seite mit Stangen bestückt werden und ist dadurch nur unwesentlich länger als die maximale Stangenlänge.

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16 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

Ventron: «Zwei patentierte Innovationen garantieren auch bei hohen Drehzahlen eine exzellente Leistung. Der Express 112 ist äusserst zuverlässig und kann Stangen von unterschiedlicher Länge verarbeiten. Das seitlich angebrachte Lademagazin hat genügend Platz für 30 Stangen.»

liefern zu können, die auf die Marktbedürfnisse zugeschnitten sind. LNS ist der Marktführer bei Geräten für kleine Durchmesser – und wir wollen unserer Konkurrenz auch in Zukunft einen Schritt voraus sein, wenn es um Innovation geht.»

Der Express 112 ergänzt die sehr erfolgreiche Tryton-Produktserie und bietet denselben Level an Leistung und Zuverlässigkeit. Die vor allem für die europäischen Märkte entwickelte Stangenladeeinrichtung ist leicht zu installieren und zu bedienen, weil es keine mechanische Verbindung zur Drehspindel gibt.

Gilbert Lile: «Sowohl die Tryton als auch die Express Stangenladegeräte sind für Stangen mit geringem Durchmesser konzipiert.

Zusammen mit den anderen Stangenladeserien sowie unserer Palette an Späneförderern, Kühlmittelsystemen und Luftfilter-Lösungen ist das LNS-Produktportfolio sehr vielseitig. LNS ist ein echter Komplettanbieter für die Werkzeugmaschinenindustrie.»

Massgeschneidert für Marktbedarf «Der Express 112 ist benutzerfreundlich und wurde ganz gezielt für die Optimierung des Produktionsprozesses entwickelt. Es ist ein qualitativ hochwertiges Schweizer Produkt», fügt Ventron hinzu. «Wir wollen eng an unseren Kunden sein, um Produkte

I N F OS | KON TAKT LNS SA Rte de Frinvillier CH-2534 Orvin Telefon +41 (0)32 358 02 00 www.lns-europe.com sales@lns-europe.com

MASCHINENBAU WERKZEUGE

Fünf Anwendungen mit einem Werkzeug

vf = 1800 mm/min.

Zeitspanvolumen Q = 252 cm3/ min.

Schruppen Beim Schruppen in Stahl macht der RF 100 Diver bis zu 100 Prozent höhere Schnittgeschwindigkeit als marktüblich möglich.

Beim Schlichten schafft er 100 Prozent längere Standwege. Parallel wird durch die neuartige Geometrie die Leistungsaufnahme gegenüber konventionellen Fräsern gesenkt, was einen Einsatz bei instabilen Verhältnissen und leistungsschwächeren Maschinen erlaubt. Beim Schlichten sind auch in legierten Vergütungsstählen hohe Schnittparameter machbar.

Ein Beispiel dazu bei der Trockenbearbeitung von Stahl 42CrMo4: ap = 24 mm ae = 3 mm vc = 280 m/min. vf = 3050 mm/min.

Zeitspanvolumen Q = 219 cm3/ min.

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ür Kunden mit ständig wechselnden Anforderungen an Werkzeuge und einem hohen Bedarf an Flexibilität bei der Bearbeitung, hat Gühring einen neuen Ratiofräser entwickelt, der fünf Operationen mit einem Werkzeug abdeckt: Der RF 100 Diver kann Bohren, Rampen, Nuten, Schruppen und Schlichten.

Neben seiner Vielseitigkeit überzeugt der Ratiofräser mit herausragenden Schnittwerten, wie Anwendungsbeispiele beweisen.

Ausserdem setzt der RF 100 Diver vor allem beim Eintauchen neue Massstäbe: Der neuartige multifunktionalen Fräser ist in der Lage, bis zu einem Rampenwinkel von 45° einzutauchen.

Rampen Dank ihrer ungleichen Drallsteigung überzeugen Gühring RF 100 Hochleistungs-Schaftfräser schon seit Jahren mit herausragender Leistung und Qualität. Doch bisher war beim Fräsen das Eintauchen von maximal 15° Steigung das Mass der Dinge. Wo Wettbewerber beim Rampen nach wie vor ab einem Winkel von 8 bis 15° an ihre Grenzen stossen, schafft der RF 100 Diver einen Tauchwinkel von 45°.

Durch dieses technische Alleinstellungsmerkmal kann mit dem RF 100 Diver ein nahtloser Übergang vom Nuten zum Bohren realisiert werden – und das in nahezu allen Werkstoffen.

Durch den steilen Eintauchwinkel ist ein enormer Materialabtrag möglich. Die gleichzeitig exzellente Spanabfuhr, die der optimierten Scheidengeometrie zu verdanken ist, führt zu hoher Prozesssicherheit.

Im Zusammenspiel mit den hohen Vorschüben, die mit dem RF 100 Diver gefahren werden können, wird ein hohes Zeitspanvolumen realisiert.

Ein Beispiel dazu bei der Nassbearbeitung von CrMo4:

Der neue RF 100 Diver von Gühring kann rampen, bohren, nuten, schruppen und schlichten mit dem RF mit Höchstgeschwindigkeit und mit nur einem Werkzeug in verschiedenen Werkstoffen.

ap = 12 mm ae = 11,7 mm vc = 200 m/min. vf = 1200 mm/min.

Eintauchwinkel = 30°

Bohren Beim Bohren zeigt der RF 100 Diver beste Bohreigenschaften bis 2xD und ist auch hier seinen Konkurrenten deutlich überlegen, die bei Bohrtiefen unter 1xD ins Straucheln geraten. Der RF 100 Diver eignet sich als ideales Vorbohrwerkezeug für Reibahlen.

Beim Bohrnutenfräsen wird im Untermass geschruppt und anschliessend schlichtet der RF 100 Diver passgenau. Damit sind Passnuten in allen Toleranzen herstellbar. Ein separates Pilotierwerkzeug ist nicht nötig, da der Diver in allen Durchmessern und auf gewölbten oder schrägen Flächen Anbohren und Pilotieren kann.

Ein Beispiel dazu bei der Trockenbearbeitung von Guss: ap = 12 mm ae = 12 mm vc = 240 m/min. vf = 800 mm/min.

Nuten Beim Nuten sind höchste Vorschübe möglich – und das schon beim Eintauchen. Der RF 100 Diver punktet mit hohem Zeitspanvolumen und Untermass für exakte Passnuten.

Trotz grosser Vorschübe gewährleistet der RF 100 Diver eine hohe Laufruhe und Prozessstabilität.

Diese hohe Laufruhe schafft er dank seiner unterschiedlichen Spiralsteigung von 36°/38°.

Durch diese ungleiche Spiralsteigung wird die einsetzende Schwingungsresonanz unterbrochen. Die ungleiche Drallsteigung begünstigt einen vibrationsfreien Lauf sowie hohe Vorschübe und vermindert zugleich die unerwünschte Zugwirkung durch den «Korkenziehereffekt» beim Fräsvorgang. Die reduzierte Vibration erlaubt höhere Schnittdaten für ein höheres Zeitspanvolumen.

Ein Beispiel dazu bei der Trockenbearbeitung von Stahl 42CrMo4: ap = 12 mm ae = 11,7 mm vc = 240 m/min.

I N F OS | KON TAKT Gühring (Schweiz) AG Grundstrasse 16 CH-6343 Rotkreuz Telefon +41 (0)41 798 20 80 www.guehring.ch info@guehring.ch

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MASCHINENBAU WERKZEUGE

Quantensprung beim Fräsen M

ikron Tool SA Agno gelingt ein Quantensprung (!) im Fräsen von rostfreiem Stahl, Titan, Chrom-Kobalt-Legierungen und Superalloys. In jeder Hinsicht verbessert der neu konzipierte Kleinfräser die bisher möglichen Resultate, und zwar um ein Vielfaches: So gelten ab sofort neue Massstäbe für Schnittgeschwindigkeiten, Zustellung, Performance, Standzeit und Oberflächenqualität. Kaum zu glauben, dass diese Resultate gerade bei sogenannt schwer zerspanbaren Materialien am ausgeprägtesten sind.

CrazyMill Cool ist das einzige Fräswerkzeug mit integrierter Kühlung in diesem Durchmesserbereich (von 0,3 bis 6 mm).

Er vereint Schruppen und Schlichten, verspricht gleichzeitig hohe Effizienz, lange Standzeiten und eine mehrfach bessere Oberflächengüte.

Alles ist neu CrazyMill Cool für das Fräsen von Nuten, Taschen und Wandungen.

Wer rostfreie Stähle bearbeiten muss, kommt schnell mal ins Schwitzen. Nicht nur, weil sich das Werkzeug durch die schlechte Wärmeleitfähigkeit dieser Werkstoffe extrem erhitzt und deshalb riskiert, schnell abgenützt oder beschädigt zu werden. Auch der Faktor Effizienz und Oberflächenqualität ist ein Dauerthema. Mit CrazyMill Cool präsentiert der Schweizer Werkzeugspezialist Mikron Tool SA Agno einen Vollhartmetall-Schaftfräser mit integrierter Kühlung im Durchmesserbereich von 0,3 bis 4 mm, der seinen verrückten Namen zu Recht trägt. Nuten- oder Taschenfräsen ins Volle, Konturenfräsen, Schlichtfräsen sind seine Stärken.

Dass diese Versprechen auch eingehalten werden können, und die Entwickler des Schweizer Werkzeugproduzenten einmal mehr von einem Crazy Werkzeug spre-

chen, dafür sind verschiedene Faktoren verantwortlich. Da ist als erstes das Grundmaterial, ein neu entwickeltes Mikro-Korn Hartmetall, das die Anforderungen sowohl in Sachen Härte als auch Zähigkeit erfüllt. Wesentlich ist natürlich auch die Konstruktion des Werkzeuges mit einer Schneidengeometrie, die speziell (aber nicht nur) ausgerichtet ist auf die Bearbeitung von rostfreien Stählen, wo der Fräser zu seiner Höchstform findet. Eine Kombination von verschiedenen geometrischen Merkmalen führen zum gewünschten Resultat.

Ein robuster Schneidenkeil, ein radialer Hinterschliff und eine gezielte Kantenpräparation sind verantwortlich für eine hohe Schneidkantenqualität und -stabilität. Einen wichtigen Beitrag

Die integrierte Kühlung garantiert eine effiziente Kühlung an den Schneiden und gute, saubere Späneabfuhr.

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More than identification 20 Jahre industrielle rfid – ein identControl-System für jede anwendung weltweit EIN modulares identControl-System – alle gängigen Feldbusse anschließbar EINE Auswerteeinheit für alle LF-, HF- und UHF-Schreib-/Leseköpfe Robustes Metallgehäuse in IP67 mit integriertem Schirmkonzept Riesige Auswahl an Schreib-/Lesekopfbauformen und Datenträgertypen www.pepperl-fuchs.ch/de/rfid

18 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

MASCHINENBAU WERKZEUGE

gewählt. Der dadurch mögliche hohe Volumenstrom an Kühlschmiermittel wirkt äusserst effizient; die durch die Reibung erzeugte Hitze wird vom Schneidöl weitgehend aufgenommen und abgeführt. Sehr interessant ist auch, dass an die Filterung und den Kühlmitteldruck keine besonderen Anforderungen gestellt werden, sodass diese Werkzeuge auch auf konventionellen Maschinen gewinnbringend eingesetzt werden können.

Dank einer effizienten im Schaft integrierten Kühlung eliminiert CrazyMill Cool die Späne aus dem Arbeitsbereich, noch bevor diese «Schaden anrichten können». Der Fräsbereich nach der Bearbeitung: rechts mit CrazyMill Cool, links mit konventionellem Fräser.

zur Standzeit leistet auch die Beschichtung, neuartig und ebenfalls spezifisch für die schwer zerspanbaren Metalle konzipiert. Dank einem extrem tiefen Reibungskoeffizienten und einer verminderten Affinität gegenüber Stahl bilden sich keine Aufbauschneiden. Zudem zeichnet sie sich durch eine hohe Oxidationsbeständigkeit und Warmhärte aus. Das hilft mit, die Temperatur im grünen Bereich zu halten, es kommt nicht zu einem «Verbrennen» der Schneiden, was sich wiederum positiv auf die Lebensdauer des Werkzeugs und auf die Qualität der Oberfläche auswirkt.

«Coole» Kühlung Die Essenz der Innovation steht jedoch im Zusammenhang mit dem «coolen» Teil des Namens. Generell gilt: Trockenbearbeitung ist bei rostfreien Stählen nicht möglich, durch die schlechte Wärmeleitfähigkeit des Werkstoffs würde sich das Werkzeug zu sehr erhitzen, die Schneiden «verbrennen». Die Verwendung eines Kühlmittels ist ein Muss. Beim Mikrofräser von Mikron Tool leiten drei bis vier interne durch den Schaft geführte Kühlkanäle den Kühlmittelstrahl immer dem Werkzeugdurchmesser entlang bis an die Schneiden. Das Resultat ist ein gezielter und massiver Kühleffekt dort, wo er notwendig ist: an den Schneiden, und das in jeder Bearbeitungsposition. Gleichzeitig werden die Späne kontinuierlich aus dem Fräsbereich weggespült, wo sie den perfekten Fräsvorgang stören würden und die Qualität der Oberfläche negativ beeinflussen könnten. Im Verhältnis zum kleinen Durchmesser der Fräser sind die Kühlkanäle gross

«Heisse» Resultate Wenn bis heute eine Zustellung von 0,1 bis 0,2 x D fürs Fräsen einer Nute ins Volle als allgemeine Richtlinie galt, ist CrazyMill Cool in der Lage, Tiefen von 1 bis 1,3 x D direkt zu erreichen. Man muss kein Rechenkünstler sein – so Markus Schnyder, der Verantwortliche von Mikron Tool International – um zu erkennen, dass bei einer bis fünf Mal schnelleren Schnittgeschwindigkeit und einem vergleichbaren Vorschub die Effizienz des Fräsers um Faktor 10 bis 20 (!) verbessert wird. Interessant ist dabei, dass es ausgerechnet die «schwierigen» Materialen sind, bei denen der Unterschied im Bezug auf die Leistung am offensichtlichsten ist Das Tüpfchen aufs «i» macht gemäss Mikron Tool die Oberflächenqualität aus: Obwohl ins Volle gefräst, erreicht CrazyMill Cool zwei bis drei Mal bessere Rz-Werte, als man dies von konventionellen Fräsern gewohnt ist.

Ab Lager Ab Lager ist ein komplettes Programm von standardisierten Kleinfräsern verfügbar für verschiedene Anwendungen zum Beispiel im Bereich der Uhren- und Schmuckindustrie, Medizinaltechnik, Aeronautik, aber auch in der Automobilindustrie, der Petrichemie oder im Lebensmittelsektor. Als erste Produkte dieser Reihe lanciert Mikron Tool zylindrische und torische Kleinfräser in Durchmessern von 0,3 bis 6 mm. Dabei gibt es eine kurze Variante für maximale Frästiefen bis 1,5 x D, eine mittlere bis 3 x D und eine lange bis 5 x D, bei allen ist ein Schneidkopf von 1,5 x D vorgesehen.

INFO S | K O NTAKT Mikron Tool SA Agno Via Campagna 1 CH-6982 Agno Drei Varianten von CrazyMill Cool sind verfügbar in für unterschiedliche maximale Frästiefen.

Telefon +41 (0)91 610 40 00 www.mikron.com/tool info.mto@mikron.com

NE WS & T R E N D S A D V E RT O R IA L S

Schnelle LichtschrankenÜberwachung

Kunststoffformteile – Entwicklung und Konstruktion und erhöht die Prozesssicherheit und ­effi­ zienz.

Semadeni arbeitet auch mit Biokunst­ stoffen und hat darin bereits eine über fünf jährige Anwendungserfahrung.

Mit dem neuen Sicherheitsrelais PNOZ c2 aus der Produktfamilie PNOZcompact von Pilz lassen sich gängige Lichtschranken des Typs 4 oder Sensoren mit sicheren Schaltausgängen (OSSD­Ausgängen) sicher und schnell überwachen.

n Pilz bietet neu das Sicherheitsrelais PNOZ c2 aus der Produktfamilie PNOZcom­ pact für die sichere Überwachung aller gängigen Lichtschranken des Typs 4 oder von Sensoren mit sicheren Schaltaus­ gängen (OSSD­Ausgängen) gemäss der EN 61496. Die kurze Reaktionszeit von höchstens 12 ms sorgt für flexiblere Si­ cherheit, da Lichtschranken entsprechend näher an der gefahrbringenden Bewegung montiert werden können.

Das neue PNOZ c2 lässt sich in allen Bereichen des Maschinenbaus einsetzen und erfüllt dabei höchste Sicherheitsanfor­ derungen bis Performance Level (PL) e be­ ziehungsweise Safety Integrity Level Claim Limit (SIL CL) 3. Insbesondere bringt das Sicherheitsrelais Vorteile im Serienmaschi­ nenbau.

Durch die über den gesamten Lebens­ zyklus kurze, garantierte Gesamt­Reakti­ onszeit von höchstens 12 ms lassen sich Lichtschranken näher an die Gefahrenquel­ le montieren. Ein Hintergreifschutz kann so, je nach Applikationsumgebung, entfallen.

Die Reaktionszeit des Sicherheitsre­ lais wird auf der Frontseite des neuen Si­ cherheitsrelais angezeigt. Das spart Zeit bei Installation und Service, etwa bei der jähr­ lich wiederkehrenden Inspektion für be­ rührungslos wirkende Schutzeinrichtungen (BWS­Inspektion). Dank direkter Span­ nungsversorgung von Sender und Emp­ fänger der Lichtschranken über PNOZ c2 lassen sich diese schneller installieren.

In Kombination beispielsweise mit Lichtschranken PSENopt und Schutztür­ schaltern PSENcode von Pilz entsteht so eine sichere und schnelle Lösung für be­ rührungslos wirkende Schutzeinrichtungen.

Für die Überwachung von Licht­ schranken des Typs 4 und Sensoren mit

OSSD­Ausgängen bietet das neue PNOZ c2 höchste Sicherheitsstandards bis PL e nach EN ISO 13849­1 beziehungsweise SIL CL 3 nach IEC 62061.

Schnell, kostensparend und flexibel installieren Zwei Startoptionen – überwacht oder auto­ matisch – vereinfachen den Anschluss der gewünschten Startoption, da zusätzliche Drahtbrücken zur Anwahl nicht notwendig sind. Auch die fest am Gerät installierten Federkraftklemmen, die ohne Werkzeug angeschlossen werden können, tragen zu einer einfachen und schnellen Installation bei. So spart PNOZ c2 nicht nur Zeit, son­ dern auch Kosten durch einen vereinfach­ ten Anschluss und eine flexible Wartung.

n Die Firma Semadeni befasst sich seit über 60 Jahren mit Kunststoffprodukten.

Bei der Fertigung von Kunststoffteilen wer­ den bei Semadeni Plastics Technology jahr­ zehntelange Erfahrung mit modernen Ent­ wicklungstools wie Moldflow und 3D­CAD­ Systemen optimal vereint. Dies erlaubt eine kunststoffgerechte Entwicklung und Kons­ truktion der Teile. Dabei ist es wichtig, die Kunststofftechnik so früh als möglich in einem Projekt einzubinden. Nur so ent­ stehen Teile, die sich gut füllen und scha­ densfrei entformen lassen. Oft ist es mög­ lich, durch Funktionsintegration die Anzahl Bauteile eines Systems zu reduzieren, oder Metallteile durch Kunststoffteile zu erset­ zen. Die intelligente Anordnung der Trenn­ ebenen minimiert die Anzahl der Schieber

INFO S | K O NTA K T Pilz GmbH & Co. KG Gewerbepark Hintermättli CH­5506 Mägenwil Telefon +41 (0)62 889 79 30 www.pilz.ch pilz@pilz.ch

20 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

Semadeni (Europe) AG Tägetlistrasse 35–39 CH­3072 Ostermundigen Telefon +41 (0)31 930 18 18 www.semadeni.com info@semadeni.com

Aufspannen nach Mass

Vereinfachte Dokumentation PNOZ c2 verfügt über ein Blockschaltbild mit Anschlussbeispiel, das den Anschluss ohne eine separate Dokumentation ermög­ licht.

Auf dem neuen Sicherheitsrelais be­ findet sich zudem ein QR­Code, über den weiterführende Produktinformationen ab­ gerufen werden können. So stehen stets die aktuellen Produktdaten zur Verfügung.

I N F OS | KON TAKT

n Nicht immer ist es möglich, ein Werk­ stück einfach in einen Schraubstock ein­ zuspannen oder zu palettieren. Ausser­ gewöhnliche Werkstückformen, spezielle Bearbeitungsarten oder besondere Ma­ terialien erfordern individuelle Aufspannlö­ sungen.

Mit den nach Kundenwunsch erstell­ ten Aufspannvorrichtungen bietet EROWA im Bereich Fixturing nun ein neues, ergän­ zendes Dienstleistungsangebot. Es reicht von der Beratung über das Engineering und die Fertigung bis hin zur Auslieferung getesteter und betriebsbereiter Aufspann­ vorrichtungen.

Gemeinsam mit dem Kunden und sei­ nen spezifischen Bedürfnissen entwickeln

wir Ideen und Lösungen. Das Resultat sind einsatzfertige, individuelle Aufspannvor­ richtungen. Beratung, Konstruktion, Ferti­ gung und Montage gehören ebenso zum Angebotsumfang wie Tests und Produk­ tionsversuche. Unsere Kunden profitieren dabei von unserer Erfahrung in Produktion und Fertigungstechnik.

Wir entwickeln jede erdenkliche Auf­ spannvorrichtung zum Fräsen, Schleifen, Erodieren, Qualitätsmessen und für zahlrei­ che weitere Anwendungen. Entwicklung, Herstellung und Montage der Komponenten erfolgen in unseren modernen Produktions­ betrieben. Eine hohe Lieferqualität ist dabei selbstverständlich.

I N F OS | KON TAKT EROWA AG Knutwilerstrasse 3 CH­6233 Büron Telefon +41 (0)41 935 11 11 www.erowa.com info@erowa.com

NEW S & T R EN D S AD V ERT O R I A LS

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Unsere Produkte wurden ohne Kompromiss geplant. Unser Know­how und moderne Lö­ sungen sind Garanten für Innovation.

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systeme – PHM9 – die Standardlösung für Anwen­ dungen im Heavy Duty­ Bereich.

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Zero Point Spannsystem ZPS

n Das F­Tool ZPS ist ein einfaches, präzi­ ses, kräftiges Nullpunkt Spannsystem. Die Positionierung erfolgt mit konisch geschlif­ fenen Spannbolzen die den Zentrierring der FTool PowerFlex Zentrierung komprimieren und eine kraftschlüssige Verbindung mit der Basiseinheit bilden. Damit wird jeg­ liches laterale Spiel aufgehoben. Je nach Bedarf können handelsübliche Platten oder Maschinentische, zu flexiblen Nullpunkt­ spannsystemen umfunktioniert werden. Die Anordnung der Positionslöcher können je nach Maschinegrösse oder je nach Einsatz­ bedarf individuell angeordnet werden. Die lose eingelegten Spannscheiben zentrieren sich mit dem Festziehen der Palette auto­ matisch und verkeilen sich kräftig mit der Basisplatte. Das Aufspannen der Palette auf die Basiseinheit erfolgt je nach Modell, mit Schrauben oder über einen Spannzylinder.

Die Positioniergenauigkeit richtet sich nach

Ein 2-in-1-Sensor

der Fertigungstoleranzen der Basisplatte und der Palette. Die Wiederholgenauigkeit liegt bei ±0,005 mm. FTool bietet die FTool PowerFlex Zentriereinheit mit Zentrierbol­ zen zum selber Fertigen von Nullpunktsys­ temen, oder bietet fertig montierte, manuell oder luftbetätigte ZPS­Basiseinheiten an.

Das FTool ZPS eignet sich besonders für den Einsatz auf Werkzeugmaschinen oder für das Positionieren von Vorrichtungen.

INFO S | K O NTA K T F-Tool International Oberdorf 6 CH­5040 Schöftland Telefon +41 (0)62 739 00 30 www.ftool.com info@ftool.com

n Wer kennt das nicht? Absolute Drehge­ ber messen Position oder Winkel sehr nahe am Prozess, zum Beispiel am Motor, am Gelenk, am Zahnrad, usw. Direkt daneben werden zusätzliche Sensoren installiert, zum Beispiel zur Messung von Tempera­ tur, Schwingung, Druck usw. Damit ent­ sprechende Signalleitungen und die Span­ nungsversorgungsleitungen für diese Sen­ soren nicht durch die gesamte Maschine bis zur Steuerungseinheit geführt werden müssen, erfolgt üblicherweise die Zusam­ menfassung mehrerer Sensoren in einer I/O­Box, die die analogen Signale in digitale Signale umwandelt und diese zum Beispiel über CAN­Bus an die Steuerung weitersen­ det. Wachendorff hat nun die I/O­Techno­ logie unter Beibehaltung des kompakten Bauraums in den Drehgeber integriert.

Der neue Absolutwert­Drehgeber WD­ GA­I/O mit EnDra®­Technologie bietet über einen CAN­Knoten alle Funktionalitäten des Drehgeberprofils für CANopen und über ei­ nen weiteren Knoten die Information von digitalen oder analogen Werten. Alle Funkti­ onalitäten des neuen 2­in­1­Drehgebers arbeiten im Bereich von ­40 bis +85 ¯C zu­ verlässig und präzise. Die robuste Konst­ ruktion des Drehgebers mit Schutzart IP65 am Lager (optional IP67), IP67 an der Rück­ seite und den hohen zulässigen Lagerlas­ ten von 220 N (optional 400 N) axial und radial prädestiniert ihn für den Einsatz in rauen industriellen Anwendungen, ebenso wie in stationären oder mobilen Arbeitsma­ schinen.

Der multifunktionale Absolutwert­ Drehgeber WDGA­I/O ermöglicht es Ma­ schinen­ und Anlagenbauern erstmalig, Montage­/Verdrahtungsaufwand deutlich zu minimieren und analoge/digitale Senso­ ren einfach und kostengünstig an den CAN­ Bus anzubinden.

Die Integration von bis zu drei Multi­ funktionsein­ und ­ausgängen, jeweils wahlweise digital und/oder analog (1x Vier­ draht, 2x Zweidraht) für den Anschluss von zum Beispiel Thermoelementen, PT100, DMS, 0/4­20 mA oder ±10 VDC, ergibt eine Vielzahl möglicher Kombinationen für nahe­ zu jede Anwendung. Die hochgenauen I/O­ Ports werden schnell und einfach per Soft­ ware für den jeweiligen Sensortyp konfigu­ riert und skaliert.

Beispielhafte Anwendungen sind zum Beispiel die Temperaturüberwachung an Motoren, wobei das Thermoelement über den WDGA­I/O in den CAN­Bus einge­ schleift wird, oder die Druckmessung in Hy­ draulikanlagen, wobei neben der Position jetzt auch der Druck einfach von der Steue­ rung überwacht werden kann.

Ein weiteres Beispiel: An einer Seil­ winde wird zusätzlich zur Ausfahrlänge die Kraft über DMS verwertet.

I N F OS | KON TAKT GEHAG Elektronik AG Industrieareal Jenny Kanalweg 38 CH­8866 Ziegelbrücke Telefon +41 (0)55 617 20 60 www.gehag.ch info@gehag.ch www.wachendorff­automation.de

maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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INDUSTRIEMAGAZIN ZUM THEMA

Trends in der 2D-Laserbearbeitung Der Erfinder des Lasers, Dr. Theodor Maiman, beschreibt seine Entdeckung 1960 als «eine Lösung, die nach einem Problem sucht». Probleme, die er lösen kann, hat der Laser inzwischen viele gefunden, zum Beispiel in der Blechbearbeitung. Bereits Ende der 60er-Jahre gibt es erste Versuche, bei denen ein Laser Blech schneidet. Seither ist er auf dem Siegeszug in dieser Branche. Das Werkzeug Licht schweisst, markiert und trennt Blech.

müssen wir nicht auch das differenzierter betrachten? Um einige davon zu erklären, möchte ich drei Fragen beantworten: 1) Wie verändert sich die Festkörperlaser-Technologie?

2) Wie entwickelt sich der CO2Laser weiter?

3) Und welche weiteren Trends gibt es?

Wie verändert sich die Festkörperlaser-Technologie?

Reinhold Gross: «Abhängig von den genauen Anforderungen und Anwendungsfällen ist das eine System passender als das andere.»

ZUM A UT OR Reinhold Gross Geschäftsführer Vertrieb TRUMPF Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG Johann-Maus-Strasse 2 D-71254 Ditzingen Telefon +49 (0)7156 303-0 www.trumpf-machines.com info@de.trumpf.com

D

och ein Laser ist nicht einfach nur ein Laser. Es gibt verschiedenste Laserarten mit unterschiedlichsten Strahleigenschaften und Leistungsmerkmalen. Für das Schneiden von Blech haben sich sowohl der CO2- als auch der Festkörperlaser etabliert. Im Grunde gibt es also zwei Lösungen für das gleiche Problem. Doch

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22 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

In der 2D-Laserbearbeitung ist der Festköperlaser eine neuere Technologie. TRUMPF brachte 1995 die erste 2D-Lasermaschine mit einer solchen Strahlquelle auf den Markt. Den Durchbruch erfährt der Festkörperlaser aber erst ab dem Jahr 2008. Zunächst gilt er als Spezialist für die Bearbeitung von Baustahl, Buntmetallen und dünnem Blech. Insbesondere bei Materialien bis ca. 4 mm Dicke gilt er als sehr effizient und hochproduktiv.

Doch auch dickeren Baustahl schneidet er gut. Buntmetalle wie Kupfer und Messing lassen sich mit dem Festkörperlaser sauber schneiden. Im dickeren Edelstahl zeigt er jedoch qualitative Schwächen. Daher gilt er bisher für die hochwertige Universalbearbeitung als ungeeignet.

Wieso bisher? Was hat sich geändert? Die Technologie entwi-

ckelt sich weiter. Unsere Festkörperlaser-Maschinen können mit der neuen Funktion BrightLine fiber zum Beispiel auch dicken Edelstahl bis 25 mm in sehr guter Qualität schneiden. Die bisher üblichen Mikrograde in diesem Anwendungsspektrum gibt es mit dieser Funktion nicht mehr. Damit erreicht der Festkörperlaser ein Anwendungsfeld, das bisher dem CO2-Laser vorbehalten war.

Der Festkörperlaser kann heute alle üblichen Aufgaben der 2D-Laserbearbeitung übernehmen und in sehr guter Qualität erfüllen. Er hat sich damit zu einem Werkzeug für das universelle 2D-Laserschneiden entwickelt.

Wie entwickelt sich der CO2-Laser weiter?

Die ersten CO2-Laser wurden bereits in den 60er-Jahren für die Blechbearbeitung eingesetzt.

Dementsprechend zuverlässig ist diese ausgereifte Technologie. Die meisten 2D-Lasermaschinen, die Blechbearbeiter heute nutzen, arbeiten mit einem CO2-Laser. Er gilt als robustes Universalwerkzeug, das alle üblichen Materialarten in sehr guter Qualität bearbeitet. Zudem schafft er aussergewöhnliche Blechdicken und schneidet mit 8 kw Leistung bis zu 50 mm Edelstahl. Als langbewährte Technologie gilt der CO2Laser häufig als ausgereift. Doch ich kann Ihnen versichern, auch der CO2-Laser entwickelt sich weiter. Wir haben noch lange nicht alle Potenziale ausgeschöpft.

Ein ganz wichtiger Punkt ist dabei die Energieeffizienz. Durch Weiterentwicklungen am Kühlsystem konnten wir den Stromverbrauch unserer TruFlowStrahlquellen um 30 Prozent senken. Das macht sie zu den energieeffizientesten Lasern ihrer Art. Damit bleibt der CO2-Laser ein attraktives Werkzeug für die universelle Materialbearbeitung.

Und es gibt noch weitere Entwicklungssprünge: Zum Beispiel im Dickenbereich zwischen 8 und 15 mm. Hier erreicht unsere neue TruLaser 5030 Laserschneidmaschine mit der Funktion BrightLine eine Kantenqualität im Edelstahl, die der Kante eines Frästeil nahekommt. Sie sehen also, sowohl CO2- als auch Festkörperlaser entwickeln sich weiter. Sie

INDUSTRIEMAGAZIN ZUM THEMA

brechen die Regeln, die bisher galten. Der Festkörperlaser wird zum Universalwerkzeug und schneidet exzellente Qualität im dicken Edelstahl. Und der als ausgereift geltende CO2-Laser springt in eine neue Energieeffizienzklasse.

Welche weiteren Trends gibt es?

Unabhängig von der Strahlquelle gibt es einen weiteren wichtigen Trend. Einen Trend hin zu automatisierten Lösungen. Ich beziehe mich dabei nicht nur auf den Materialfluss, sondern auf das Gesamtsystem Werkzeugmaschine.

Ich denke an Assistenzsysteme, die den Bediener unterstützen und ihn entlasten. Bei TRUMPF nennen wir diese «Smart Functions». Mit einer solchen Funktion erkennt die Maschine, ob ein Handlungsbedarf vorliegt und handelt selbstständig. Sie handelt, indem sie entweder das Problem von alleine löst, oder indem sie einen fehlerhaften Prozess automatisch stoppt und den Maschinenbediener informiert, bevor Schaden entsteht.

Bei unserer neuen TruLaser 5030 haben wir dieses Prinzip beispielsweise mit der Smart Nozzle Automation und DetectLine umgesetzt. Es gibt nämlich ein paar naheliegende Ursachen, wenn die Qualität des Schneidergebnisses nicht optimal ist. Das kann passieren, wenn die Linse oder die Düse verschmutzt oder beschädigt ist, der Laserstrahl nicht zentrisch durch die Düse geht oder die Fokuslage verstellt ist. Mit den eben genannten Funktionen hat die Maschine nun für all diese Fälle automatisierte Lösungen.

Solche Funktionen reduzieren damit die Anzahl erforderlicher Bedienereingriffe deutlich, denn die Maschine führt viele Einstellarbeiten automatisch aus.

Sie unterstützen ausserdem dabei, verbleibende manuelle Tätigkeiten zu planen. Sie steigern so die Prozesssicherheit der Maschine und reduzieren gleichzeitig Nebenzeiten. Insbesondere für den vollautomatischen Betrieb, beispielsweise während Nacht- oder Wochenendschichten, sehen wir grosse Vorteile durch diese Entwicklungen.

lungstrends in der 2D-Laserbearbeitung. Zum einen nimmt die Automatisierung weiter zu. Zum anderen entwickeln sich sowohl CO2- als auch Festkörperlaser weiter. Lassen Sie mich nochmal auf meinen Einstieg Bezug nehmen. Laut Mayman ist der Laser eine Lösung auf der Suche nach einem Problem. Fürs Laserschneiden gibt es nun zwei alternative Lösungen. Nämlich den Festkörperlaser und den CO2-Laser. Auf

den ersten Blick scheint es keinen grösseren Unterschied zu geben, denn beide Technologien können alle üblichen Aufgaben übernehmen – so wie ein Auto entweder mit einem Diesel- oder einem Benzinmotor von einem Ort zum anderen gelangt. Im Detail zeigen sich jedoch Unterschiede. Abhängig von den genauen Anforderungen und Anwendungsfällen ist das eine System passender als das andere. Um das beste System

zu finden, ist daher eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung ausschlaggebend.

I N F OS | KON TAKT TRUMPF Maschinen AG Ruessenstrasse 8 CH-6340 Baar Telefon +41 (0)41 769 66 66 www.ch.trumpf.com info@ch.trumpf.com

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Fazit Mit diesen drei Antworten sehen Sie die wichtigsten drei Entwickmaschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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INDUSTRIEMAGAZIN MB-REPORT

Seit 175 Jahren die Zukunft bewegen Von der Schlosserei-Werkstatt zum global agierenden Konzern: Der weltweit führende Pressen-Hersteller Schuler hat eine lange Tradition.

Die 1000. Exzenterpresse verlässt 1956 die Produktion.

Mit einer Karosseriepresse für Opel folgte 1924 der Einstieg in die Automobilindustrie, die bis heute der wichtigste Kunde für Schuler ist.

S

chuler hat Geburtstag: Der weltweit erfolgreiche PressenHersteller feiert 2014 sein 175-jähriges Bestehen. Louis

Schuler hatte das Unternehmen 1839 als Schlosserei in der Göppinger Sauerbrunnengasse gegründet. Damals hätte wohl nie-

Innovationen aus jüngerer Zeit wie die ServoDirekt-Technologie unterstreichen die Spitzenposition von Schuler in der Umformtechnik.

24 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

mand damit gerechnet, dass die kleine Werkstatt einmal ein global agierender Konzern mit knapp 1,2 Milliarden Euro Umsatz werden würde.

«In 175 Jahren Schuler-Geschichte gab es viele Meilensteine des Erfolges», sagt Vorstandsvor-

sitzender Stefan Klebert, «und nur ganz wenige Unternehmen in Deutschland können auf eine so lange und erfolgreiche Geschichte zurückblicken.» Ein 175. Firmenjubiläum ist selten: Nicht einmal die Hälfte aller Unternehmen in Deutschland wird älter als zehn Jahre. Schuler feiert diesen Anlass deshalb mit seinen Beschäftigten unter anderem auf einer zentralen Veranstaltung in Göppingen. Darüber hinaus werden 175 kleine und grosse Momente, die Schuler geprägt haben, auf der speziell eingerichteten Internetseite www.schulergroup175. com präsentiert.

Wie zum Beispiel jener Moment im Jahr 1852, als Gründer Louis Schuler – inspiriert von der Weltausstellung in London ein Jahr zuvor – beschliesst, sich fortan nur noch auf den Bau von Maschinen zur Blechbearbeitung zu konzentrieren.

Er selbst kann allerdings nicht mehr miterleben, dass sein Unternehmen dann 1900 mit einem eigenen Exponat auf der Weltausstellung in Paris vertreten ist: der weltweit ersten Transferpresse. In den nächsten Jahren wächst das Unternehmen auf 1000 Mitarbeiter heran. Mit einer Karosseriepresse für Opel folgt 1924 der Einstieg in die noch junge, aber aufstrebende Automobilindustrie,

Zeitleiste 1839: Gründung des Unternehmens als Schlosserei durch Louis Schuler 1852: Herstellung der ersten Blechbearbeitungsmaschinen 1863: Gründung der Bau- und Kunstschlosserei Fritz Müller in Esslingen 1866: Gründung der Maschinenfabrik Weingarten 1895: Schuler liefert die erste Münzprägepresse nach China 1897: Gründung der Umformtechnik Erfurt 1900: Schuler präsentiert die weltweit erste Transferpresse 1922: Gründung Gräbener Pressensysteme, Netphen 1924: Schuler entwickelt Karosseriepressen für die Massenfertigung 1945: Erste Exportgenehmigung im amerikanischen Sektor 1946: Gründung Süddeutsche Maschinenbau-Gesellschaft in Waghäusel 1961: Schuler-Umsatz übertrifft 100 Millionen Mark 1963: Gründung der Hermann Schleicher Maschinenfabrik in Hessdorf 1965: Gründung Prensas Schuler S.A. in São Paulo (Brasilien) 1967: Louis Schuler Fonds (LSF) für Bildung und Wissenschaft gegründet 1973: Gründung der Gemminger Maschinenbau GmbH 1983: Schuler installiert Grossteil-Transferpresse mit Drei-Achs-Transfer 1991: Crossbar-Transferpresse mit Saugertooling ausgeliefert 1992: Gründung des Standortes Tianjin (China) als Joint-Venture 1996: Standardwerk «Handbuch der Umformtechnik» neu aufgelegt 2003: Weltweit erste Compact Crossbar-Presse geht in Betrieb 2007: Integration von Müller Weingarten in den Schuler-Konzern, Markteinführung der ServoDirekt-Technologie (SDT) 2009: Inbetriebnahme der weltweit ersten Pressenlinie mit SDT 2012: Markteinführung der TwinServo-Technologie (TST)

INDUSTRIEMAGAZIN MB-REPORT

die ServoDirekt- und die TwinServo-Technologie in jüngerer Zeit unterstreichen den Anspruch von Schuler, die Spitzenposition in der Umformtechnik einzunehmen – auch in wirtschaftlicher Hinsicht: 2012 durchbricht der Umsatz die Schwelle von einer Milliarde Euro. «In den vergangenen Jahren haben wir ein Wachstum und eine Ertragssituation erreicht, auf die wir alle stolz sein können und dürfen», blickt Vorstandsvorsitzender Stefan Klebert zurück. «Deshalb wollen wir dieses 175-Jahr-Jubiläum mit unseren Mitarbeitern feiern und freuen uns auf ein Jahr mit vielen spannenden und unterhaltenden Momenten.»

Pressenlinie mit ServoDirekt-Technologie.

die bis heute der wichtigste Kunde für Schuler ist.

Wirtschaftliche und technologische Meilensteine Nach dem Zweiten Weltkrieg erhält Schuler als erster Betrieb im amerikanischen Sektor eine Export-Lizenz. Der mühsame Wiederaufbau wird belohnt: 1961 übertrifft der Umsatz 100 Millionen Mark, 1970 sind es über 200 Millionen. Gleichzeitig schreitet die Internationalisierung mit der Gründung von Standorten unter anderem in Brasilien und Nordamerika voran, China und Indien folgen in den 90er-Jahren.

Zur selben Zeit geht die erste Crossbar-Transferpresse mit Saugertooling bei Peugeot in Betrieb.

Weitere Innovationen wie die Compact-Crossbar-Pressen sowie

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Die neueste Entwicklung: die TwinServo-Technologie.

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Problemlösungen aus Blech

Die neueste Errungenschaft des Blechbearbeitungs-Spezialisten aus Trimmis im Bündnerland, eine direkt mit dem automatischen Blechlager gekoppelte, hoch automatisierte Laseranlage TruLaser 3030; davor steht Bruno Keller, Gründer und Geschäftsführer Keller Laser AG.

Vom kreativ-kompetenten Umgang mit Blechen, oder: Auf der Basis von hochqualifiziertem Know-how-Personal und technologieorientiertem Maschinenpark steht die Keller Laser AG für komplette Blechbearbeitung aus einer Hand.

A

m Beispiel von Präzisionsblechteilen und Blechbaugruppen ist der schon vor Jahren zu beobachtende und mittlerweile weitgehend vollzogene Wandel der Schweizer Produktions- und Dienstleisterlandschaft besonders stark zu beobachten. Nachdem sich viele grössere Unternehmen zur teilweisen oder gänzlichen Aufgabe der Fertigungsbereiche entschlossen, um sich auf ihre sogenannten Kernkompetenzen zu konzentrieren, entwickelte sich fast zwangsläufig eine breite Zulieferer-Szene. Besonders gilt dies für den Bereich Blechteile und Blechbaugruppen, wobei besagte Teile und Baugruppen aus dem Konstruktions-Werkstoff Blech heute ganz andere Funktionen wahrnehmen als jemals zuvor.

Speziell die Schweizer KMU, die sich mit allen Disziplinen der industriellen Blechbearbeitung und Fügetechnik befassen, zeichnen sich durch ein hohes Mass an Kompetenz und Gestaltungsvielfalt aus und nehmen europa-

wenn nicht weltweit eine führende Position ein. Interessant dabei ist, dass sich die einen auf ein Spezialgebiet fokussieren, während andere alle Disziplinen beziehungsweise Technologien vereinen und sich als Komplettliefe-

rant sehen. Dazu zählt zweifellos das im Jahr 1995 gegründete Unternehmen Keller Laser AG aus CH-7203 Trimmis/Graubünden.

Nach langen Jahren im Blechbearbeitungsmaschinenbau, fassten Bruno Keller und seine Frau Barbara den Entschluss, eine lang gehegte Vision Realität werden zu lassen und ein Unternehmen für «Dienstleistungen in Blech» auf die Beine zu stellen. Wie angedeutet schon immer in Richtung Selbständigkeit orientiert, sah Bruno Keller damals einen stark wachsenden Bedarf an Blechteilen und Blechbaugruppen, verstand sich aber von Anfang an eben nicht nur als Job-Shopper, sondern als Generalist zur Lieferung kompletter Bauteile und Baugruppen.

Die Prozesskette Blechbearbeitung komplett abgebildet Der Erfolg gab und gibt Bruno und Barbara Keller bis heute Recht, denn aus dem anfangs in gemieteten Räumlichkeiten agierenden «Problemlöser in Blech» ist in nur knapp 20 Jahren ein zurzeit rund 90 Mitarbeitende beschäftigendes Technologieunter-

nehmen geworden. Dazu führte Bruno Keller aus: «Wir waren damals im Bündner Land der erste Betrieb, der konsequent auf das neue Werkzeug Laserstrahl setzte und so manchem Interessenten beziehungsweise Kunden damit eine hochflexible sowie sehr universell anwendbare Bearbeitungs-Alternative bieten konnten. Wir wuchsen über Erwarten schnell und die Kunden forderten nach und nach mehr Leistungen von uns, weshalb wir sukzessive in alle relevanten Technologien und Verfahren investierten». Daran hat sich bis heute nichts geändert, wie man unschwer am toppmodernen Maschinenpark sowie der zugehörigen Automatisierungs-Peripherie ablesen kann.

«Im Mittelpunkt steht zwar durchgehend die Anwendung der Lasertechnologie, jedoch verfügen wir heute ab der kombinierten Stanz-/Laser-Bearbeitung über das (Gesenk-)Biegen und Schweissen sowie Schleifen bis zur Nasslackierung und Pulverbeschichtung über alle für die Prozesskette erforderlichen Einrichtungen und Tools. Der Kunde erhält bei uns aus einer verantwortlichen Hand wahlweise Blechteile oder auch komplett montierte Baugruppen und Geräte. Wir stellen fast alle Teile selbst her und kümmern uns um die Beschaffung von C-Teilen und natürlich auch um die Lieferlogistik», fasst der Geschäftsführer Bruno Keller sein umfassendes Dienstleistungsspektrum zusammen. Doch wohl wissend, dass es mit dem Offerieren von aktuellen Technologien und Verfahren allein nicht getan ist, um die Kunden von sich zu überzeugen, sorgt man bei der Keller AG über einen weitgehenden, hohen Automatisierungsgrad an den Laseranlagen und an der Stanz-/Lasermaschine sowie auch an den Biegepressen für die gebotene Wirtschaftlichkeit sprich: Konkurrenzfähigkeit.

Blechteile hochautomatisiert wirtschaftlich produzieren

Die kombinierte Stanz-/Laser-Anlage TruMatic 7000 mit ebenfalls direkter Anbindung an das Automatiklager sowie mit Linearroboter-Beschickungssystem und Wechseltisch zur hauptzeitparallelen Beschickung mit Rohblechen sowie Abführung der bearbeiteten Blechteile.

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So stellt ein weiträumiges automatisches Blechlagersystem, das zentral angeordnet ist, sozusagen das logistische Herz der automatisierten Blechteilebearbeitung dar, in dem von dort aus die darum herum angeordneten Laseranlagen beziehungsweise die Stanz-/

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den verschiedenen Abteilungen ein- bis dreischichtig gearbeitet.

Pro Tag werden bei Keller Laser AG etwa 12 t (!) Blechmaterial verarbeitet, was sich im Jahr auf einen Verbrauch von ungefähr 3000 t an Aluminium, Chromstahl und Schwarzblech summiert.

Liefer- und leistungsfähig aus Prinzip

Eine CNC-Biegepresse TruBend 5130, gekoppelt mit dem Robotersystem BendMaster zum vollautomatischen Biegen.

Lasermaschine direkt mit den jeweils pro Auftrag benötigten Blechen versorgt werden. Das erklärte Ziel, Blechteile direkt aus dem Lager heraus möglichst komplett zu bearbeiten, wurde hier mit einer selten zu beobachtenden Konsequenz verfolgt, und trägt entscheidend zu effizient-wirtschaftlichen Blechteile-Fertigung bei. Aktuell setzt sich der Maschinenpark unter anderem aus drei Laseranlagen (TruLaser 3030, TruLaser 5040 und TruLaser 3030 RotoLas) einer Stanz-/Lasermaschine (TruMatic 7000) und fünf (Gesenk-)Biegepressen (TruBend V 500, 5050, 5130, 5320 mit Robotersystem und 5085) sowie Blech-Entgrat- und Schleifmaschinen zusammen. Hinzu kom-

men eine Plasma-Schneidanlage und eine Anzahl Schweissplätze für unterschiedliche Schweissverfahren (13 Mig/Mag-, vier Tic-, zwei Widerstands- und zwei Bolzenschweissen) sowie Peripheriegeräte wie zum Beispiel Muttern-/Bolzen-Einpressautomat, Bohr-/Fräsmaschinen, Metallreinigungsanlagen und die erwähnten Nasslackier- und Pulverbeschichtunganlagen. Schliesslich wäre noch der Part Qualitätssicherung anzuführen, der sich nicht nur wie ein roter Faden durch alle Produktions- und Organisations-Prozesse zieht, sondern auch in einem eigenen gut ausgestatteten Messraum zum Ausdruck kommt. Je nach Funktion und Kapazitätsbedarf wird in

Um die Kunden jederzeit bedienen zu können, beträgt der Lagervorrat an häufig benötigten Blechen (maximal Format 4000x 2000 mm) etwa 500 t. Daraus werden je nach Auftrag Einzelteile oder auch Serienteile mit mehreren tausend Stück (Chargenabruf) hergestellt. Von den erwähnten rund 90 Mitarbeitenden sind allein 75 in der Produktion tätig, während sich die anderen 15 auf die Bereiche Konstruktion/Programmierung, Administration, Personal und Verkauf sowie Geschäftsleitung verteilen. Nicht zuletzt an dieser schlanken Struktur ist zu erkennen, dass es bei der Keller Laser AG strikt um effizi-

Das komplette Grundgerät, komplett gefertigt und gefügt aus mehreren vorgefertigten Blechteilen und Baugruppen.

ent-wirtschaftliches Bearbeiten von Blechen oder die komplette Herstellung einbau- und montagefertiger Blechteile beziehungsweise Blechbaugruppen geht – und sonst nichts!

I N F OS | KON TAKT Keller Laser AG Industriestrasse 8 CH-7203 Trimmis Telefon +41 (0)81 322 94 94 www.kellerlaser.ch info@kellerlaser.ch

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Verschiedene Blechteile und Baugruppen mit hoher Funktionsintegration, aus denen ein komplettes Grundgerät gefügt wird. maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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Antriebstechnik für einen Weltrekord Guinness Book-Weltrekord: Aus 2 kg Röstkaffee werden mithilfe von Nozag in der grössten Espresso-Maschine der Welt innerhalb einer Minute 333 Tassen Espresso.

D

as Schweizer Unternehmen SK tec S.A. ist seit über 30 Jahren im Bereich Anlagen und Maschinen zum Rösten und Abpacken von Kaffee tätig. Zum weiteren Produktions- und Verkaufsprogramm zählen auch spezielle Kaffeemaschinen, wobei es sich hier nicht um solche aus dem Konsumgüter-Sektor, sondern um jene zur Herstellung von Grossmengen für Grossverbraucher handelt. SK tec entwickelt diese «Sonder-Kaffeemaschinen»

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selbst und realisiert sie dann in Zusammenarbeit mit einem Partnerunternehmen. Als nun die Aufgabe anstand, für diverse Grossabnehmer eine MEGA-Espresso-Maschine zu entwickeln, die in der Lage ist, sehr grosse Mengen an Espresso in gleichbleibende hoher Spitzenqualität zu produzieren, setzten sich die Entwickler, Konstrukteure und Maschinenbauer zusammen, um den Swiss Espresso Extractor auf die Beine zu stellen.

Die Aufgabe: Aus 2 kg mach in 1 min. 333 Tassen Espresso Die MEGA-Espresso-Maschine sollte in der Lage sein, innerhalb kürzester Zeit eine grosse Menge an erstklassigem Espresso zu produzieren, weshalb die Maschine darauf ausgelegt wurde, in einem integrierten Mahlwerk bis zu 2 kg Kaffee verarbeiten und daraus dann im nächsten Schritt in einer Minute (!) etwa 10 l Espresso brauen zu können. Eine weitere Anforderung bestand darin, die Dichte des Espressos nach gewünschter Menge zu variieren und ansonsten den Brau- und Extraktionsprozess – bestehend aus

Innenleben einer MEGA-Espressomaschine von SK tec S. A. zur Produktion grosser Mengen an Espresso in Spitzenqualität innerhalb kürzester Zeit; mit einer solchen Maschine wurde der ins Guinness Buch eingetragene Weltrekord (333 Tassen in einer Minute) aufgestellt.

den Parametern Zeit, Temperatur, Druck und Kaffeevolumen – analog zur traditionellen Espresso-

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Die T-förmige Konstruktion mit den beiden Spindelhubgetrieben (links, rechts) und dem zentralen Kegelradgetriebe (unten) zum schnellen Aufbau der Presskraft für den Extraktionsvorgang.

Herstellung zu gestalten. Darüber hinaus sollte die Espresso-Maschine vollautomatisch arbeiten und von nur einer Person zu bedienen sein, weshalb die allermeisten Funktionen automatisiert sind und gesteuert werden. Blieb noch die Herausforderung, die Maschine entsprechend den einschlägigen Vorgaben zur Produktion hygienisch einwandfreier Lebensmittel zu konzipieren, geeignete EdelstahlMaterialien und Maschinen-Elemente auszuwählen und das Ganze zu einer zuverlässigen, auf Dauer funktionsfähigen Einheit zusammenzufügen.

Die Herausforderung: Reproduzierbar exakte Hub-/Kraftbewegungen Bekanntlich lautet das Geheimnis beim Brauen von Espresso «Extraktion unter Druck» oder «Von der Bohne direkt zum Espresso».

Demnach wurden neben dem erwähnten Mahlwerk auch «Kraft produzierende» Maschinenelemente benötigt und diese fanden sich dann im umfassenden AntriebstechnikPortfolio des Schweizer Antriebsspezialisten Nozag AG, CH-8330 Pfäffikon. Nämlich in den Standard-Programmen an Normteilen sowie Spindelhub- und Kegelradgetrieben. Ausserdem erfuhren die Konstrukteure und Maschinen von der Nozag-Anwendungstechnik wirkungsvolle Unterstützung bei der Realisierung der nicht alltäglichen Presskraft-Lösungen.

Am Ende fiel die Wahl dann auf zwei Standard-Spindelhubgetriebe und ein StandardKegelradgetriebe von Nozag.

Betrieb mit einer Duplex-Mutter ausgerüstet.

Die maximale Hub-/Presskraft ist hier pro Spindelhubgetriebe 30 kN, also stehen insgesamt 2x30 kN zur Verfügung, die für einen vollflächigen, gleichmässigen Press-/Extraktionsdruck des Kaffeepulvers sorgen. Die Antriebstechnik-Konstruktion selbst ist ähnlich einem T aufgebaut, also sind die beiden Spindelhubgetriebe oben links und rechts auf dem T angeordnet und das Kegelradgetriebe stellt am unteren Ende des T’s die mittig angeordnete, zentrale Verbindung zum Elektromotor her.

Fazit Die Verbindung erfolgt über eine steife Verbindungswelle. Für die schnelle Wartung ist ein Schmierstoffgeber installiert. Ansonsten zeichnet sich das komplette Antriebssystem durch sprichwörtliche Anspruchslosigkeit aus. Dass diese Lösung zeitoptimiert aus dem Baukasten zustande kam, und demnach auch keine Kosten über Gebühr verursachte, wird seitens des Maschinenherstellers SK tec S. A. wie des Konstruktionspartners genauso löblich erwähnt, wie die kompetente und flexible Zusammenarbeit mit Nozag in allen Projektphasen.

Die Lösung: Standard-Spindelhubund Kegelradgetriebe Während die beiden Spindelhubgetriebe für die kombinierte Hub-/Pressbewegung zum Extrahieren des zuvor gemahlenen Kaffees zuständig sind, stellt das Kegelradgetriebe die Verbindung zwischen dem Elektromotor und den beiden Spindelhubgetrieben dar. Wegen des hohen und vor allen Dingen gleichmässig einzubringenden Hubs und Pressdrucks sind die beiden Spindelhubgetriebe (Ausführung rotierende Spindel) mit einer zweigängigen Trapezgewindespindel und für den sicheren

INFO S | K O NTAKT Nozag AG Barzloostrasse 1 CH-8330 Pfäffikon Telefon +41 (0)44 805 17 17 www.nozag.ch info@nozag.ch

INDUSTRIEMAGAZIN MB-REPORT

Laufen wie ein Uhrwerk Seit zehn Jahren hat die igus GmbH eine Niederlassung in der Schweiz.

Ebenfalls seit zehn Jahren veranstaltet igus den manus award, bei dem kreative Anwendungen mit Polymergleitlagern ausgezeichnet werden. Zu diesem Doppeljubiläum wurden zwei Konstrukteure besucht, die seit Jahren gute Erfahrungen mit den Produkten von igus gemacht haben und sich für den letzten manus award mit ihren Anwendungen beworben haben.

halb Jahren im Einsatz ist, ohne je eine grössere Wartung benötigt zu haben. Die Anlage ist für dünnbis zähflüssige Stoffe konzipiert worden und eignet sich unter anderem ideal für die Abfüllung von Joghurt. «Die Anlage kann sechsfach Becher abfüllen. So können bis zu 4080 l pro Stunde beziehungsweise vier Becher pro Sekunde oder 14’400 Becher pro Stunde auf acht Stationen abgefüllt, verschlossen und beschriftet werden, sodass der komplette Prozess bis zur direkten Verkaufsund Absatzfähigkeit führt», erklärt Gujer. Die Abfüllung kann stufenlos angepasst werden, sodass auch geringere Flüssigkeitsmengen je nach Angebots- und Nachfragesituation verarbeitet werden können. Selbst die Portionsgrössen können ohne grössere Umrüstung variiert werden. Dieses ganzheitliche und gleichzeitig flexible Konzept der Gujer-Abfüllanlage hat die besondere Erwähnung der manus-Jury gefunden.

Herr Gujer hat eine Reihe von igus-Produkten für seine Abfüllanlage verwendet, von iglidurBuchsen bis hin zu drylinLineargleitlagern. So ist jede einzelne Lagerstelle mit den tribologisch optimierten Kunststofflagern von igus ausgestattet. Die spezifischen und hohen Anforderungen

Robert Gujer in der hauseigenen «Werkstatt», zusammen mit Wolfgang Bentele, Verkaufsleiter Gleitlager der igus Schweiz GmbH.

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Gujer Engineering GmbH Der Nischenanbieter Gujer Engineering ist spezialisiert auf individuelle Lösungen im Werkzeugbau, vornehmlich in den Sparten Lebensmittelproduktion, Medizin und Elektro/Fahrzeuge. Wo andere nicht mehr weiter wissen oder wo kein Interesse an Einzelfertigungen besteht, übernimmt Robert Gujer. Beim manus-Wettbewerb hat er sich mit einer Abfüllanlage beworben, die seit vierein-

der Nahrungsmittelproduktion werden von den schmierfreien Hochleistungskunststoffen erfüllt.

Sie dienen unter anderem zur Positionierung der Becher und des Drehventils zur Befüllung. Zudem können sie die erforderlichen hohen Verfahrgeschwindigkeiten und Taktraten der Anlage (Zykluszeit von 1,5 s bei maximal 1,7 l Ausstoss) sowie eine fast völlige Wartungsfreiheit garantieren. Wie Robert Gujer berichtete, handelte es sich bei allen igusLagern noch um die Originale.

Der ganze Produktionsprozess wird per Computersteuerung überwacht. Da die Abfüllanlage gerade für kleinere wie mittlere Produzenten ausgelegt ist, die ohne zahlreiches Wartungs- und Servicepersonal operieren, ist die Betriebssicherheit und Lebensdauer von entscheidender Bedeutung. Auch Hersteller aus Entwicklungsländern können sich deshalb auf das weitgehend unab-

Bild: igus GmbH, Köln

obert Gujer aus CH-8738 Uetliburg und George Val aus CH8108 Dällikon verwenden für ihre Maschinen beide Polymergleitlager von igus. Mit diesen haben sie sich 2013 bei manus-Wettbewerb beworben, bei dem insgesamt 437 Kandidaten aus 33 Ländern dabei waren. Seit 2003 werden alle zwei Jahre die kreativsten Anwendungen in der polymeren Lagertechnik mit dem manus award prämiert.

George Val, Pionier des Schweizer-Werkzeugbaus, demonstriert seine spielfreie Bohrvorrichtung. Dabei kommt auch das neuentwickelte effiziente PET-FlaschenSystem bei der Kühlung zum Einsatz.

Die Gujer-Abfüllanlage: Eine komplexe und komplette Einheit, die sehr hohe Standzeiten hat.

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Die befüllten und versiegelten Becher werden über eine Hubeinheit auf ein Förderband angehoben und sind versandfertig.

INDUSTRIEMAGAZIN MB-REPORT

www.maschinenbauschweiz.ch Die seitliche Ausweitung einer Bohrung (Langloch) ist durch die spielfreie Lagerung erstmals möglich.

hängige und kontinuierliche Funktionieren dieser Einheit verlassen.

Valcut Zu den erfahrensten Werkzeugbauern der Schweiz gehört George Val, Gründer und Konstrukteur von Valcut. Seine Erfindungsgabe wie seine über 60jährige Berufs- und Branchenerfahrung hat er erfolgreich für das eigene Familienunternehmen in Dienst gestellt. So können auch die Valcut-Werkzeuge bereits auf 40 praxisbewährte Jahre zurückschauen. «Präzision» ist das Leitwort, ob es sich um Kreisschneider, Nutenschneidmesser oder Anwendungen für Einzel- oder Serienbohrungen handelt. Das «Flaggschiff» der Valcut-Produkte sind die Toolsysteme für das Fertigen von Bohrungen, Ausdrehen und unterbrochene Ausschnitte. Sie werden bei Bohr-, Fräs- oder auch Drehmaschinen verwendet. Alle Valcut-Werkzeuge zeichnen sich durch ihre Anwenderorientierung aus. Für den manus-Wettbewerb hatte George Val unter seinen zahlreichen Entwicklungen seine Bohrvorrichtung ausgewählt, die ein exaktes und ergonomisches Bohren und Ausdrehen von Bohrungen ermöglicht. «Das komplette Gerät besteht aus einer Magnet-Bohrmaschine, einem Kreuztisch oder einer Vorrichtung für Stahlprofile und einer Zentrierlünette, die mit einem iglidur-Gleitlager ausgestattet ist», beschreibt Val die Anlage. «Die elastische Buchse ermöglicht die variable Einstellung des Bohrers und sorgt für ein millimetergenaues Bohrergebnis.» Der ebene und glatte Abschluss verhindert ein Einhaken des anfallenden Spans. Aufgrund der Verwendung eines igus-Kunststofflagers kann auf den Einsatz von Schmiermitteln völlig verzichtet werden. Der Betrieb selbst in staubiger und schmutziger Umgebung ist dadurch störungsfrei möglich. Im Gegensatz zu metallischen Buchsen besteht auch ein besonderer Schutz gegen Korrosion oder Chemikalien.

Die zweiteilige Lünette ist zudem so konstru-

iert, dass ein Austausch des Gleitlagers rasch erfolgen kann. Wesentlich für die leichte Handhabung des Bohrers durch den Monteur ist auch die von George Val entwickelte Kühlmittelvorrichtung. Durch ein gleichermassen simples wie geniales Prinzip, der Verwendung von ausgedienten PET-Flaschen und einer flexiblen Kunststoffzuleitung, wird eine gezielte Kühlmittelversorgung erreicht. Die handelsüblichen PET-Flaschen werden auf die Bohrvorrichtung gesteckt und die Kunststoffleitung direkt auf die Bohrung ausgerichtet. Dabei kann der Stahlbaumonteur nicht nur die Kühlmittel-Einrichtung selbst einstellen, sondern auch stets die richtige Emulsion für die Bohrung bereithalten und einen Austausch leicht vor Ort vornehmen. Durch die spielfreie Lagerung und freie Verfahrbarkeit der Buchse aufgrund des igus-Polymergleitlagers kann der Bohrer extrem nahe an das Werkstück gebracht werden. Bohrungen von 16,25 bis 31,75 mm Durchmesser sind möglich. Die perfekt abgestimmte und mobile Bohrvorrichtung ist in der Lage, einwandfreie Zentren zu bohren und das mit dem entscheidenden Plus, beim einzelnen Bohrvorgang wie bei Serienbohrungen deutlich Zeit einzusparen.

Für die Herren Gujer und Val steht fest, dass sie auch bei zukünftigen Anwendungen auf Gleitlager von igus setzen werden. Denn dass sie chemikalienbeständig sind, ohne externe Schmierung auskommen und noch dazu eine lange Lebensdauer haben, spricht für die Hochleistungspolymere von igus.

INFO S | K O NTAKT igus Schweiz GmbH Winkelstrasse 5 CH-4622 Egerkingen Telefon +41 (0)62 388 97 97 www.igus.ch info.ch@igus.ch maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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INDUSTRIEMAGAZIN MB-REPORT

Drastische Reduzierung der Schneidstoffkosten MFT Motoren und Fahrzeugtechnik GmbH in D-02733 Cunewalde bei Bautzen wurde 1992 gegründet. Ursprünglich basiert das Unternehmen auf dem 1946 entstandenen VEB Dieselmotorenwerk Cunewalde. Seit der Gründung 1992 ist die Firma in Privatbesitz. Inzwischen hat die Firma MFT Motorentechnik ihre Kernkompetenzen gestärkt und sich einen festen Platz als Zulieferer von Automobilkomponenten erarbeitet.

D

ie Ausrichtung der Produktion liegt grösstenteils auf Nockenund Ausgleichswellen für die Motorenfertigung. Nockenwellen werden für den Ersatzteilbedarf und für kleinere Motorenserien gefertigt und zwar in Komplettfertigung aus Guss- und Schmiederohlingen sowie aus Stangenmaterial. Weiterhin werden gebaute Nockenwellen geschliffen.

Bei der Produktion von Ausgleichswellen hat man sich bei MFT Cunewalde mittlerweile den Ruf eines Spezialisten erarbeitet.

Man fertigt hier in kompletter Eigenverantwortung als Komponentenzulieferer Ausgleichswellen für führende deutsche Automobilunternehmen.

Bearbeitung einer Befestigungsplatte mit Ingersoll Werkzeugen

Hohe jährliche Stückzahlen Eines dieser Bauteile – eine Befestigungsplatte für Zahnriemenspanner – bereitete seit Beginn der Produktion Probleme durch Standzeitschwankungen und hohe Schneidstoffkosten.

Das Bauteil (Bild 1) wird als komplette Komponente in einer Menge von 200’000 Stück pro Jahr für einen bekannten Automobilhersteller produziert.

Schon alleine durch die hohen jährlichen Stückzahlen hat man bei der MFT in Cunewalde grosse Aufmerksamkeit auf die Lösung dieses Fertigungsproblems gelegt. Direkt nach Markteinführung der HiPosTrio Schaftund Eckfräserserie durch Ingersoll hat Torsten Kretschmar als

Bild 2: V.l.n.r.: Torsten Kretschmar (Technische Beratung und Verkauf Ingersoll) und Udo Trompler (MFT Cunewalde) besprechen den Einsatz der neuen HiPosTrio Eckfräser.

Bilder: Ingersoll Werkzeuge GmbH

Neben der Wellenbearbeitung werden immer mehr prismatische

Bauteile in grossen Stückzahlen für die Automobilindustrie produziert.

Bild 1: Das komplette fertige Bauteil, eine fertig montierte Zahnriemenspannplatte für die Automobilindustrie.

32 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

zuständiger Ingersoll Aussendienstmitarbeiter für technische Beratung und Verkauf die neue Werkzeugserie bei MFT Motoren und Fahrzeugtechnik GmbH vorgestellt.

Für Udo Trompler (MFT Cunewalde) war sofort klar: «Die Werkzeuge müssen wir an unserem Problemfall Befestigungsplatte testen» (Bild 2).

Das bisher eingesetzte Werkzeug war ein Einschraubfräser Durchmesser 32 mm mit fünf Schneiden. In der neuen HiPosTrio-Serie von Ingersoll steht ein identisches Werkzeug zur Verfü-

gung (Bild 3), sodass ein Test nur durch Auswechseln des Einschraubfräsers möglich war. NCProgramme und Schnittwerte konnten 1:1 beibehalten werden.

Enorme Verbesserungen Schon nach den ersten Standzeiten zeigte sich, dass zwar die Eckdaten der Fräser in Bezug auf Durchmesser und Zähnezahlen gleich waren, das Resultat der Bearbeitung jedoch enorme Verbesserungen versprach (Bild 4). Ausbröckelungen an der Schneide, die bisher zu hohen Standzeitschwankungen geführt hatten, traten bei dem neuen System nicht mehr auf. Über mehrere Standzeiten hinweg war eine Steigerung auf 280 Prozent zu verzeichnen.

Bedingt durch die enorme Standzeitverbesserung und einer Wendeschneidplatte, die nun drei, statt der bisherigen zwei Schneidkanten aufweist ist, die eingangs erwähnte Reduzierung der Schneidstoffkosten um 70 Prozent erzielt worden. In der Praxis sind jedoch die stabile Standzeitsituation und die erhöhte Prozesssicherheit ebenso wichtig wie die Kostenersparnis (Bild 5).

Im Dauerbetrieb eingesetzt Ermutigt durch das hervorragende Ergebnis mit dem Eckfräser HiPosTrio hat sich Udo Trompler entschieden, weitere Werkzeuge von Ingersoll an diesem Bauteil zu testen. Da auch diese Tests positiv verliefen, sind zurzeit weitere vier Ingersoll-Produkte bei der Bearbeitung der Befestigungsplatte im Einsatz.

Bild 3: Die neue Werkzeugserie mit den verschiedenen Aufnahmesystemen und den Wendeschneidplatten.

INDUSTRIEMAGAZIN MB-REPORT

Bild 4: Je zwei Werkstücke werden gespannt, während zwei andere Werkstücke gefräst werden.

Alle eingesetzten Werkzeuge konnten auch im Dauerbetrieb überzeugen und wurden in die Serienproduktion übernommen.

«Die Zusammenarbeit mit Ingersoll und Herrn Kretschmar ist so zufriedenstellend, weil die Tests meist erfolgreich sind und uns in unserem Bemühen um Optimierung der Prozesse weiterbringen», lobt Udo Trompler die geleistete Arbeit.

HiPosTrio Schaft- und Eckfräserserie Die bei MFT Motoren und Fahrzeugtechnik GmbH eingesetzten Schaft- und Eckfräser der Serie HiPosTrio basieren in ihrer Spangeometrie und ihren Eigenschaften auf der äusserst erfolgreichen HiPos-Linie für die zweischneidige BOMT-Wendeschneidplatte.

Bei der neuen Serie ist es den Entwicklern jedoch gelungen, die Wendeschneidplatte mit drei nutzbaren Schneidkanten zu versehen und die Wirtschaftlichkeit nochmals deutlich zu steigern.

Um ein möglichst grosses Spektrum an Bearbeitungsaufgaben abzudecken, werden drei verschiedene Wendeschneidplattenabmessungen angeboten und

zwar für 7, 11 und 15 mm Schnitttiefe. Weiterhin sind, je nach Durchmesser, Weldon-, Einschraub- und Aufsteckaufnahmen erhältlich. Zudem steht eine grosse Auswahl an Wendeschneidplatten in unterschiedlichen Geometrien, Schneidstoffen und Eckenradien zur Verfügung.

Durch die deutliche Steigerung der Standmenge in diesem Beispiel aus der Praxis wird demonstriert, dass die versprochene Erhöhung der Wirtschaftlichkeit nicht nur auf dem Papier besteht, sondern auch in der Praxis nachvollzogen werden kann.

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Schnegg Tools AG Keltenstrasse 35 CH-2563 Ipsach Bild 5: Das Werkstück, eine Befestigungsplatte für Zahnriemenspanner nach der Fräsbearbeitung.

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INDUSTRIEMAGAZIN PRODUKTIONSTECHNIK

Für wirtschaftliche Serienproduktion Durch genaue Werkzeug- und Fertigungsdaten kann die Deckel Maho Pfronten GmbH, eine Tochter des GILDEMEISTER-Konzerns, ihre Prozesse bereits im Vorfeld der Serienproduktion straffen. Die Werkzeugverwaltung und das CAM-Datenmanagement von COSCOM ist ein wesentlicher Baustein bei der Bereitstellung von Informationen, die für die Bearbeitung eines bestimmten Auftrags benötigt werden – von den Werkzeug- und Stücklisten bis hin zum NC-Programm. Dadurch gelingt es dem Unternehmen, die Produktionszeit mit wesentlich weniger Reibung und hoher Trefferquote zu optimieren.

W

enn von deutscher Wirtschaft und deutscher Industrie die Rede ist, denken die meisten Menschen sofort an Automobilhersteller und an den Maschinenbau. Gerade bei den Investitionsgütern haben die ausserordentliche Qualität, die Innovationskraft und der hohe Nutzen für die Anwender den einmaligen Ruf deutscher Unternehmen auf der ganzen Welt geprägt. Ein Unternehmen, das hier in der obersten Liga mitspielt, ist der Konzern GILDEMEISTER AG. Die Deckel Maho Pfronten GmbH, eine seiner Tochterunternehmen, produziert am Standort D-87459 Pfronten im Allgäu technologisch führende Fräsmaschinen. Dazu zählen beispielsweise Bearbeitungszentren für die 5-Seiten-/ 5-Achs-Bearbeitung mit Plattenwechsler oder Mill-&-Turn-Komplettbearbeitungszentren.

Innerhalb des Unternehmens nimmt die Abteilung mechanische Fertigung aufgrund ihres strategischen Charakters eine Sonderstellung ein, denn ihre zentrale Aufgabe besteht darin, neue Konstruktions- und Fertigungskonzepte auf ihre Umsetzbarkeit zu überprüfen. Produktionsleiter Reinhard Musch nennt die Gründe, warum sich dieses Konzept bewährt hat: «Die Erfahrungen, die wir bei der Fertigung von Bauteilen für neue Maschinen machen, können wir in die Serienfertigung beim Lieferanten einfliessen lassen. Der Lieferant hat somit ein ausgereiftes Herstellungskonzept und kann ohne Verzögerung und mit prozesssicherer Qualität die Serienproduktion beginnen. Für uns bedeutet dies einen deutlichen Zeitvorteil und Qualitätssicherung bei der Herstellung unserer Produkte.»

Das COSCOM Fertigungs-Daten-Management FactoryDIRECTOR (links) beschleunigt den Zugriff auf alle relevanten Artikeldaten (rechts), NC-Programme, Einrichteblätter, Spannskizzen und Rüst-Informationen durch das Know-how aus einer zentralen Datenbank.

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Durchlaufzeiten deutlich gesenkt Das Team von Reinhard Musch bedient sieben Fräsmaschinen im 3-Schichtbetrieb. Da die Nachfrage durch das Werk oft die Kapazität der Abteilung übersteigt, sind auch immer wieder Sonderschichten nötig.

«Zeit ist stets ein kritischer Faktor», erklärt Musch. «Darum haben wir uns für das COSCOMDatenmanagement FactoryDIRECTOR und die COSCOMWerkzeugverwaltung ToolDIRECTOR bei der Prozessoptimierung 2006 entschieden. Mithilfe dieser Software-Systeme konnten wir die Produktionsprozesse enorm beschleunigen.»

In FactoryDIRECTOR sind sämtliche Angaben für das zu produzierenden Bauteil hinterlegt: zum Beispiel Vorrichtungsdaten, Aufspannpläne, das eigentliche Werkstück, die Werkzeuge mit allen Details in Form von Skizzen und Fotos, Messmittel und NCProgramme. Musch nennt es auch das «Cockpit für die Fertigungsdaten», weil hier alle Informationen zusammenlaufen. «In FactoryDIRECTOR haben wir alles auf einen Klick.» Und weiter führt er aus: «Ohne das System wäre die mechanische Fertigung als solche

nicht mehr zu lenken, weil die Variantenvielfalt sehr gross ist. Wir produzieren aktuell rund 40 Prozent Sonderanteil.

Reinhard Musch zählt dazu Neuteile für Prototypen und kurzfristige Indexänderungen. An einem konkreten Zahlenbeispiel erläutert der Produktionsleiter, wie Deckel Maho die Bearbeitungszeit bei der Prozessoptimierung durch den Einsatz der COSCOM-«Tools» senken konnte: «Das Zusammenspiel von Werkzeugverwaltung, Datenmanagement mit dem Programmiersystem und der Simulation ermöglicht es uns, komplexe Neuteile mit einer Durchlaufzeit von maximal zwei Wochen durch die Abteilung zu schleusen. Früher haben wir dafür im Schnitt vier Wochen benötigt.»

Minimierung der Fehlerund Ausschussquote In der Arbeitsvorbereitung, das heisst die Werkzeugkonfiguration, die Konstruktion der Vorrichtungen und die NC-Programmierung nahmen früher ca. sechs Wochen in Anspruch. Danach wurden alle Daten und Informationen in die Fertigung gegeben. Zu diesem Zeitpunkt konnte keine Simulation mit Echtdaten durchgeführt werden. Somit war die eine reibungslose Einfahrzeit vom Neuteil nicht gewährleistet. Die Folge: Lange Durchlaufzeit auf der Maschine und Stillstandszeiten während technischer Klärungen durch den Maschinenbediener. Im Vergleich dazu verkürzt sich die Durchlaufzeit heute durch den Einsatz des Datenmanagements FactoryDIRECTOR

Die mechanische Fertigung bei Deckel Maho zerspant Kernbauteile, terminkritische Teile sowie Neuteile für den Prototypenbau – natürlich auf eigenen DMU-Bearbeitungszentren – und sichert so die Optimierung der Produktionskette in der Serienfertigung.

INDUSTRIEMAGAZIN PRODUKTIONSTECHNIK

Die Anbindung der COSCOM Werkzeugverwaltung an das DMG Microset Werkzeugvoreinstellgerät gewährleistet den Soll-IstAbgleich und stets aktuelle Werkzeug-IstDaten im System.

enorm, weil nun alle Daten auf Knopfdruck bereitstehen. Das Bauteil lässt sich 1:1 mit allen Vorrichtungen, Werkzeugen und den Verfahrbereichen der vorgesehenen Bearbeitungsmaschine in 3D am Programmierplatz simulieren. Besonders die Werkzeuge stehen in hoher 3D-Qualität bereit. Folglich ist der Rücklauf aufgrund von Fehlern kaum der Rede wert. Hinzu kommt, dass der Produktionsleiter und sein Team keine nennenswerte Nacharbeit benötigen, um die NC-Programme zu pflegen, weil eine Trefferquote bei der Übergabe an die Maschine nahezu 100 Prozent gewährleistet.

Neben der Datenverwaltung für Fertigungsinformationen trägt die Werkzeugstammdatenverwaltung ToolDIRECTOR dazu bei, die Suchzeiten für Werkzeuge und Betriebsmittel kurz zu halten. Sie stellt genaue Informationen darüber bereit, wo welche Werkzeuge eingesetzt werden, und welche Komponenten in einem Komplettwerkzeug eingebaut sind.

Darüber hinaus liefert der ToolDIRECTOR Verwendungsnachweise für die einzelnen Komponenten. Mit diesen Informationen können die Mitarbeiter von Deckel Maho genau kalkulieren, wie viele Werkzeuge sie auf Lager halten müssen, um den Produktionsprozess stabil aufrecht zu erhalten.

Maschinenstundensatz optimal ausnutzen Ziel bei Deckel Maho ist es, die Kapitalbindung durch ungenutzte

Werkzeuge im Lager so gering wie möglich zu halten. Aus diesem Grund versucht Reinhard Musch möglichst viele Werkzeuge in den Maschinen produktiv einzusetzen. Das erreicht sein Team durch die effiziente Werkzeugeinsatzplanung und die Lagerverwaltung von COSCOM. Sie informiert die Mitarbeiter der mechanischen Fertigung genau über den Bedarf, die Verfügbarkeit sowie die Lagerorte aller Werkzeuge und Betriebsmittel.

Sobald ein Auftrag zur Produktion eingeplant wird, wird geprüft, welche Werkzeuge bereits im Magazin vorhanden sind.

Wenn diese für den Auftrag nicht ausreichen, muss das Magazin mit weiteren Werkzeugen ergänzt werden. Ins Magazin lagern die Mitarbeiter nur die entstehende Differenzliste ein, die für den nächsten Auftrag zusätzlich zum vorhanden Bestand benötigt werden. Was für den folgenden Auftrag nicht gebraucht wird, geht zurück ans Lager. Reinhard Musch erklärt die Gründe für diese Strategie: «Hiermit können wir kurze Rüstzeiten und eine Reduzierung der Werkzeugvielfalt gewährleisten.»

Steigerung der Prozesssicherheit Alle Werkzeuge in ToolDIRECTOR sind mit Standzeit hinterlegt.

Die Mitarbeiter von Deckel Maho können mithilfe der Software präzise vorhersagen, wie lange das Werkzeug prozesssicher verwendet werden kann und somit auch hier genaue Voraussagen prognostizieren und diese in Vorgaben für Lieferanten mit einbinden. Eine weitere Strategie hilft Deckel Maho rüstzeitoptimiert zu arbeiten: das Nullpunktspannsystem für Vorrichtungen. Das heisst, dass jede Vorrichtung noch während der Maschinenlaufzeit zeitgleich aufgebaut wird und dann sofort für den nächsten Auftrag bereitsteht. Die Mechanische Fertigung im Pfrontener Werk verwendet keine Artikelbezogene Spannvorrichtungen mehr, welche aufwendig konstruiert und produziert werden müssen. Stattdessen montieren die Mitarbeiter von Deckel Maho individuelle Bausteine auf Nullpunktspannplatten wie zum Beispiel Spannschienen und Schraubstöcke.

Ob im Werkzeugschrank oder Betriebsmittelbahnhof, die ToolDIRECTOR Lagerverwaltung zeigt mit einem Klick übersichtlich die Lagerorte an und erhöht damit die Werkzeugverfügbarkeit und -bereitstellung.

Was das Zusammenspiel von effizienter Dokumentenverwaltung, Werkzeugverwaltung und der anderen Fertigungstools konkret für die mechanische Fertigung bedeutet, bringt Produktionsleiter Reinhard Musch am Beispiel der monoBLOCK-Serie auf den Punkt: «Heute hat ein komplexes Teil für die 5-AchsUniversalfräsmaschine DMU 125 monoBLOCK aufgrund einer perfekten Vorbereitung in der AV eine Durchlaufzeit von nur sieben Tagen. Ohne die Softwarelösungen von COSCOM würde die Durchlaufzeit zehn bis zwölf Wochen betragen.»

Doch nicht nur wegen der Zeitersparnis in der Fertigung haben sich Musch und seine Kollegen für die COSCOM-Produkte entschieden. Im Vergleich zur abgelösten Werkzeugverwaltung erweist sich die COSCOM-Software durch ihre intuitive Oberfläche bei den Anwendern, als sehr

schnell und sehr bedienerfreundlich. Den Datenbestand konnte Herr Musch komplett aus dem Altsystem übernehmen. Auch hierin zeigte sich die Flexibilität und Leistungsfähigkeit des Systems.

Seine Erfahrungen mit den COSCOM-Tools fasst er folgendermassen zusammen: «Daten einpflegen, Daten kommunizieren und Daten bereitstellen – das alles funktioniert reibungslos.

COSCOM ist heute unser strategischer Partner rund um das Management aller Fertigungsdaten.»

I N F OS | KON TAKT COSCOM GmbH Industriepark CH-6246 Altishofen Telefon +41 (0)62 748 10 00 www.coscom.ch info@coscom.ch

maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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INDUSTRIEMAGAZIN ARBEITSTECHNIK

Kleiner Aufwand, grosse Wirkung Über vierzig Servicemonteure der Schmid energy solutions sind neuerdings mit iPad unterwegs. Mithilfe der mobilen ABACUS-Applikation AbaSmart dient der Tablettrechner der Zeit- und Spesenerfassung sowie der Aufbereitung von Betriebsanleitungen. Da die App online mit dem ERP-System integriert ist, lassen sich die Daten via Internet automatisch synchronisieren, was Effizienzsteigerungen und gleichzeitig Kosteneinsparungen bewirkt.

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vicegeschäft zunehmend an Bedeutung gewonnen. Mehrere tausend Gross- und Kleinanlagen müssen für Kunden regelmässig gewartet werden. Mit der Leistungs-/Projektabrechnungssoftware AbaProject werden seit 2005 sämtliche geleisteten Arbeitszeiten und Spesen der Aussendienstmitarbeitenden rapportiert. Die Erfassung gestaltete sich bisher jedoch aufwändig. Denn es brauch-

Die Kombination soll es richten Um die automatische Übertragung ins ABACUS-System zu ermöglichen und somit den internen Erfassungsaufwand zu reduzieren, setzt Schmid auf die mobile Applikation AbaSmart in Verbindung mit dem Tablet-Rech-

Auch « IT-Muffel » mit an Bord Die Benutzerführung ist Applekonform und somit sehr einfach.

Instrument für die Leistungserfassung ist der Timeline genannte Zeitstrahl, über den der Benutzer in der App grafisch seine Aktivitä-

Bilder: HAIMER

ie Produkte von Schmid sind weltweit anzutreffen. Sie beheizen namhafte Gebäude, wie etwa die Masoala-Halle des Zürcher Zoos, das kürzlich fertiggestellte Intercontinental Hotel in Davos sowie das Community College (NMCC) im US-Staat Maine.

Seit 1995 verlässt sich das Unternehmen auf Software von ABACUS inklusive PPS-System. Im Lauf der letzten Jahre hat das Ser-

te dafür ein Blatt mit Strichcodes für jeden einzelnen Arbeitsschritt mit Beginn, Pause und Ende, die dafür von den Monteuren mit mobilen Barcodegeräten gescannt werden mussten. Erst wenn die Servicetechniker wieder zurück in der Firma waren, liessen sich die Daten über den Umweg Excel in das ERP-System übertragen.

ner iPad. Die Kombination dient dazu, Zeit- und Spesenbuchungen automatisch ins AbaProject zu übernehmen.

Rund 40 Servicetechniker in der Schweiz wurden damit ausgerüstet. Vier weitere werden dieses Jahr noch in Österreich und zehn dann nächstes Jahr auch in Deutschland dazukommen. Der Aufwand für die Konfiguration und Bereitstellung der iPad sowie der Software hätte drei Wochen beansprucht, berichtet Toni Kägi, Leiter Informatikdienste von Schmid. Da AbaSmart in die ABACUS-Software eingebettet ist, musste sich Kägi nicht um die Programmierung von Schnittstellen zwischen App und dem Server-basierten ERP-System kümmern.

Auf dem iPad erfasste Zeiten sind in der ERP-Software nach der Synchronisation sofort ebenfalls ersichtlich und stehen für die Weiterverarbeitung in nachgelagerten Applikationen, wie der Lohnbuchhaltung, zur Verfügung. n Anzeige

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INDUSTRIEMAGAZIN ARBEITSTECHNIK

Servicetechniker rapportiert seine Arbeitszeiten auf der iPad-App von ABACUS.

ten erfasst. Dabei lassen sich Arbeit, Fahrzeit und Pausen eingeben. Mittels Antippen auf die Timeline werden auch nachträglich Einträge eingefügt oder korrigiert. Eine dreistündige Instruktion genügte zur Einführung. Nach der ersten Einsatzwoche wurde eine Nachschulung durchgeführt.

Für einzelne «IT-Muffel» wurde noch eine weitere Schulung angeboten. Der Mitarbeiterzufriedenheit sei es sehr förderlich gewesen, dass alle die iPad auch privat verwenden dürfen, berichtet Kägi.

Weil Heizungen meist in Kellern stehen, wo selten Internet-Verbindungen bestehen, erfassen die Monteure Daten in der Regel offline und synchronisieren diese ein- bis zweimal pro Woche mit der ERP-Software. Da die iPad aus finanziellen Überlegungen über keine SIM-Karte verfügen, müssen die Techniker dafür ihr Smartphone, einen lokalen Hotspot oder ein WLAN nutzen. Trotzdem habe sich die Kommunikation mit und zu den Monteuren verbessert, bilanziert Kägi, denn E-Mails werden auch dazu benutzt, um Geräte- und Produktedokumentationen auf das iPad des Technikers nachzuschicken. Auch die Kontaktaufnahme wurde mit E-Mail massiv erleichtert, da der telefonische Kontakt im Keller auch oft schwierig ist. Die Arbeit der Monteure ist im wortwörtlichen Sinn leichter geworden. Bisher mussten sie die Anlagedokumentationen in fünf dicken Ordnern mitschleppen. Diese sind nun alle via AbaScan digitalisiert und am iPad einsehbar.

Schnellere Monatsabschlüsse Aus AbaSmart lassen sich die Daten automatisch in die Projekt-

verwaltungssoftware AbaProject transferieren. Täglich fallen zwischen zehn und 14 Buchungen pro Monteur an. Die Datenqualität hat sich laut Kägi markant verbessert. Da die Serviceleute die Daten zeitnah erfassen, müssen die Administrativmitarbeitenden nicht mehr wie früher «den Daten nachrennen». Das hat den positiven Effekt, dass sich heute die Monatsabschlüsse viel schneller erstellen lassen und auch die Kontrolle der rapportierten Stunden wird heute viel einfacher als früher durch eine Sachbearbeiterin erledigt.

Fazit Mit dem iPad/AbaSmart-Projekt hat Toni Kägi eine weitere ABACUS-Implementierung bei Schmid erfolgreich realisiert. Damit lässt sich nun bei der internen Administration eine halbe Woche pro Monat einsparen. Zudem lässt sich der tagaktuelle Datenbestand in der ERP-Software stets anzeigen, Doppelbuchungen als Fehlerquellen entfallen und sämtliche Arbeitsstunden inklusive Spesen stehen umgehend für die nahtlose Weiterverbuchung in die Lohnbuchhaltung bereit.

INFO S | K O NTA K T ABACUS Research AG Abacus-Platz 1 CH-9300 Wittenbach Telefon +41 (0)71 292 25 25 www.abacus.ch info@abacus.ch

INDUSTRIEMAGAZIN KONSTRUKTION

Keine Kompromisse ® mehr dank HSX 90 Branchenübergreifend werden Bauteile benötigt, die kompakt, druckdicht und langlebig sind. Hochfeste Stähle sind gefordert, die den Anwendungsanforderungen entsprechen, bauteilspezifisch aber auch für das Zerspanen, Schweissen und Kaltformen geeignet sind. Konstrukteure müssen bei der Werkstoffauswahl häufig Kompromisse machen. Mit dem Entwicklungswerkstoff HSX® 90 bietet die Steeltec AG jetzt maximale Flexibilität.

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ünnwandige Bauteile und Anwendungen mit hoher Druckbeaufschlagung sowie geforderter Innen- und Aussendruckdichtigkeit kommen unter anderem in Assistenz- und Sicherheitssystemen sowie modernen Motoren von PKWs zum Einsatz. Sie müssen zum Teil sowohl Quer- als auch Längsbelastungen standhalten. Eine grosse Zuverlässigkeit und Beständigkeit in der Anwendung gewährleisten Werkstoffe, die ein reines und homogenes Gefüge und eine hohe Isotropie der Eigenschaften mitbringen.

Das trifft auf bainitische Stähle zu.

Genau deshalb hat die Steeltec AG als einer der wenigen Anbieter von Spezialstahl einen neuen bainitischen Stahl ins Portfolio aufgenommen. «Mit hoher Gefügereinheit allein kommt das Erfolgsrezept nicht aus. Die verschiedenen Anwendungsbereiche stellen nochmal komplett unterschiedliche Spezialanforderungen an den Werkstoff», erklärt Guido Olschewski, Leiter Qualitätsmanagement und Entwick-

lung bei Steeltec, einem Unternehmen der SCHMOLZ + BICKENBACH Gruppe. Um die flexibelste Stahllösung für eine Vielzahl von Bauteilen entwickeln zu können, konzipierte der Blankstahlexperte einen modularen Werkstoff: den HSX® 90. Eines der wichtigsten Merkmale zur Unterscheidung von anderen Stählen ist die gezielte Einstellung der mechanisch-technologischen Eigenschaften.

Die Zugfestigkeit bewegt sich zwischen 700 und 1000 MPa, während die Bruchdehnung zwischen 10 und 20 Prozent variieren kann. Die massgenaue Einstellung der Stahleigenschaften erfolgt in Entwicklungspartnerschaft mit dem Kunden. Grundlage sind die spezifischen Fertigungs- und Konstruktionsanforderungen, die Steeltec in Werkstoffmerkmale übersetzt. «Bis das Bauteil aus dem HSX® 90 in Serie gehen kann, ist Entwicklungsarbeit gefragt. Schliesslich handelt es sich nicht um einen Werkstoff von der Stange», so Olschewski.

Der HSX® 90 ergänzt in seinen mechanisch-technologischen Eigenschaften das Anwendungsportfolio der hoch- und höherfesten HSX®-Stähle.

38 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

«Doch die Mühe lohnt sich. Mit der stärksten Stahllösung kann der Kunde seine Prozesse wirtschaftlicher gestalten und die Bauteilqualität erhöhen.»

Unterscheidungsmerkmal: Modularität Als Experte für hoch- und höherfeste Spezialstähle setzt der Blankstahlhersteller bei der kundenindividuellen Optimierung des Werkstoffs auf sein ProzessKnow-how: Die hohe Varianz in den mechanisch-technologischen Eigenschaften erreicht das Unternehmen durch die Einstellung der Parameter beim Ziehen. Bereits im Lieferzustand bringt der Spezialstahl hohe Festigkeiten mit und ist dennoch gut zerspanbar.

Gleichzeitig eignet er sich für das Kaltformen, zum Beispiel von Gewinden, und das Schweissen.

Letzteres macht ihn auch für komplexere Konstruktionen attraktiv. Erfolgreich wurde der HSX® 90 beispielsweise schon für die Hülse im Airbag getestet, die das Treibmittel zum Aufblasen des Kissens in sich trägt. Bis zum Auslösen des Airbags steht sie permanent unter Hochdruck. Um das filigrane Bauteil zu fertigen, wird ein Loch in den Stabstahl gebohrt.

Der HSX® 90 erlaubt, die Hülse innerhalb kürzester Zeit zu verschweissen, damit das eingebrachte Treibmittel nicht entweichen kann.

Um die Vorteile der Modularität für das Fertigungsverfahren zu nutzen, variiert Steeltec unter anderem die Dehnung. Eine Schneckenwelle, die in der Förder- und Antriebstechnik zum Einsatz kommt, wird häufig durch spanabhebende Verfahren hergestellt.

Durch Reduzierung der Dehnung wird die Zerspanbarkeit verbessert.

Bei Schneckenwellen, die per Kaltformung gefertigt werden, ist wiederum eine hohe Dehnung des Werkstoffs gefordert. In Bezug auf die Belastungen des Bauteils hält Steeltec Haigh- und Wöhlerdiagramme bereit, um die ideale Dauerschwingfestigkeit bei Druckund Zugbelastung sowie die Betriebsfestigkeit des Stahls im konkreten Anwendungsfall zu berechnen – auch relevant für hochbelastete Leichtbaukonstruktionen.

Eine weitere Besonderheit: Der Entwicklungswerkstoff eignet sich auch für weichmagnetische Anwendungen, beispielsweise im Bereich Magnetventile oder für Bauteile in Elektromotoren: Der spezifische elektrische Widerstand ist bei entsprechender Optimierung des Stahls relativ hoch; das reduziert die Energieverluste bei Wechselstromanwendungen.

Von A wie Analyse bis Z wie Zugfestigkeit Das Fundament für den HSX® 90 bildet ein bainitischer Werkstoff der Swiss Steel AG, eines Schwesterunternehmens von Steeltec.

«Störende Einschlüsse im Stahl könnten die Zuverlässigkeit des Materials mindern. Daher haben wir uns für einen Basiswerkstoff mit einem sehr reinen, bainitischen Gefüge entschieden», so Olschewski. «Damit vermeiden wir Rissbildung in der Anwen-

Die Steeltec AG variiert die mechanisch-technologischen Eigenschaften des HSX® 90 per Ziehprozess und optimiert ihn für die unterschiedlichen Fertigungsverfahren.

INDUSTRIEMAGAZIN KONSTRUKTION

Steeltec bietet eine Bandbreite an Stahllösungen, die die unterschiedlichen Fertigungs- und Anwendungsanforderungen von Schneckenwellen abdecken.

dung und erreichen eine ausgezeichnete Formbarkeit.

Ausserdem eignet sich der Werkstoff hervorragend für präzise Schweissarbeit, zum Beispiel per Laser.»

Innerhalb der letzten zwei Jahre hat Steeltec in vielfältigen Werkstoffprüfungen – wie Zugversuchen, Gefügeuntersuchungen, Härtemessungen und Kerbschlagbiegeversuchen – den Einfluss der unterschiedlichen Prozessparameter beim Ziehen auf die Stahleigenschaften untersucht. Das Institut für Werkstofftechnik in Bremen analysierte ausserdem, wie sich Wärmenachbehandlungen auf die Stahleigenschaften auswirken und für die Optimierung des Stahls nutzen lassen. Durch die umfassende Charakterisierung des HSX® 90, auch in seinen dynamischen und magnetischen Eigenschaften, weiss der Blankstahlexperte, wo er beim Ziehprozess ansetzen muss, um den Stahl nach Mass herzustellen. Eine Stellschraube ist der sogenannte Abzug, der durch die Auswahl der Ziehmatrize eingestellt wird. Je grösser die Reduktion des Stabdurchmessers beim Ziehen, desto höher ist der Verfestigungsgrad. Auch durch gezielten Einsatz der Temperatur wirkt der Blankstahlhersteller auf die mechanisch-technologischen Eigenschaften ein. Durch gezielte Wärmebehandlungen kann der Werkstoff zum Beispiel in Bezug auf seine Verschleissfestigkeit verbessert werden. Derzeit wird die normative Verankerung unter der Werkstoffnummer 1.5519 in die Wege geleitet, sie vereinfacht Anwendern die Genehmigung des HSX® 90 für die Produktion. Kunden können den Stabstahl in Abmessungen von 4,15 bis 36,0 mm bei Steeltec beziehen.

Fazit Der modulare Werkstoff HSX® 90 eignet sich mit seinem reinen, bainitischen Gefüge für

hochbelastete und dünnwandige Bauteile.

Durch die Entwicklungspartnerschaft mit der Steeltec AG erhalten Kunden eine hochindividualisierte Stahllösung für ihre bauteilspezifischen Fertigungs- und Anwendungsansprüche. Kompromisslösungen und unnötige Zugeständnisse gehören damit der Vergangenheit an. Bauteilhersteller profitieren von wirtschaftlicheren Prozessen und stärken langfristig ihre Wettbewerbsfähigkeit.

INFO S | K O NTAKT Steeltec AG Emmenweidstrasse 72 CH-6020 Emmenbrücke Telefon +41 (0)41 209 63 63 www.steeltec.ch info@steeltec.ch

INDUSTRIEMAGAZIN PRODUKTION

Neun typische Fehler im Produktionsprozess vermeiden

Bearbeitung falscher Werkstücke

Viele typische Mängel im Produktionsprozess lassen sich wirkungsvoll vermeiden. Eine Software wie IPM Production Guide, die nach dem Null-Fehler-Prinzip «Poka Yoke» konzipiert ist, beugt hingegen vor allem den typisch «menschlichen» (Bedien-)Fehlern vor: Es werden beispielsweise nur die richtigen Werkzeuge zur Verarbeitung von Werkstücken zugelassen, und entsprechende Massnahmen sorgen dafür, dass die zu bearbeitenden Werkstücke richtig in die Maschine eingelegt oder eingespannt werden

Wird aus Unkenntnis ein falsches Werkstück bearbeitet, lässt sich die Produktqualität nicht mehr sicherstellen. Lösung: Mithilfe eines Chargenscans wird jedes Bauteil erfasst. Der Arbeitsprozess kann dann nur noch durchgeführt werden, wenn der Scan mit den Vorgaben übereinstimmt.

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gal ob Mitarbeiter am Fliessband oder an Nacharbeits-Stationen zu kurz eingearbeitet wurden oder sich Fehler aufgrund von Routinen einschleichen – mit einfachen, aber unumgänglichen Kontrollschritten im Arbeitsprozess lässt sich die Endqualität eines Produkts auf einem gleichbleibend hohen Niveau halten. Eine von der CSP GmbH & Co. KG zusammengestellte Übersicht zeigt, wie sich neun typische Fehler in der Produktion mit entsprechender Softwareunterstützung nach dem Poka-YokeKonzept vermeiden lassen:

Unleserliche Arbeitsanweisungen Sind Papierdokumente mit Arbeitsanweisungen verschmutzt oder verschlissen, steigt die Gefahr, dass Fehler gemacht wer-

den. Lösung: Die Arbeitsschritte werden auf einem Bildschirm anhand von Fotos oder CAD-Grafiken visualisiert. So zeigt etwa eine entsprechende Grafik in einem Verschraubungsprozess, welche Schrauben in welcher Reihenfolge angezogen werden müssen.

Ungenügende Einarbeitung von Mitarbeitern Fehlt die Erfahrung oder aber auch die Zeit, Mitarbeiter umfassend in neue Arbeitsvorgänge einzuarbeiten, sind Fehler oft vorprogrammiert. Lösung: Wird der Werker, beispielsweise in der Montage, Schritt für Schritt anhand von Bildern angeleitet, fällt ihm der Prozess selbst bei neuen Varianten wesentlich leichter. Auf spezielle

Schulungen kann dann häufig sogar völlig verzichtet werden.

Änderungen im Arbeitsprozess Gerade wenn Mitarbeiter bereits sehr routiniert sind, werden Änderungen im Arbeitsprozess schnell übersehen. Lösung: Die Arbeitsvorbereitung schaltet einem geänderten Arbeitsschritt eine Meldung vor. Diese muss der Mitarbeiter quittieren, und so wird ihm die Neuerung im Arbeitsprozess auch gleichzeitig bewusst. Erst im Anschluss gibt die Maschine diesen Arbeitsschritt zur Bearbeitung frei.

Verwendung falscher Teile und Werkzeuge Werden im Arbeitsschritt falsche Teile oder Werkzeuge verwendet, führt dies in der Regel zu einem erheblichen Produkt- und Qualitätsmangel. Lösung: Über eine Pick-by-Light-Funktion lässt sich beispielsweise im Verschraubungsprozess der vorgesehene Nuss-Selektor optisch anzeigen.

Darüber hinaus kann über entsprechende Softwaresteuerung gemäss Poka Yoke nur das korrekte Werkzeug für diesen Arbeitsschritt freigeschaltet sein.

Arbeitsgänge auslassen Sobald einzelne Arbeitsschritte versehentlich nicht ausgeführt werden, lässt sich die geplante Produktqualität nicht mehr zuverlässig erreichen. Wird der Fehler nicht sofort erkannt, kann dies schnell zu Produkthaftungsschäden führen. Lösung: Das System blockiert neue Arbeitsschritte, bis die vorherigen Arbeitsgänge korrekt durchgeführt wurden.

Falsches Einlegen von Werkstücken Die Werkerführung navigiert den Mitarbeiter mit visueller Unterstützung durch den Produktionsprozess. In der Lösung sind Elemente des «Poka Yoke» integriert.

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Oft liegt es an einer mangelhaften Einarbeitung, dass Werkstücke

während eines Arbeitsganges nicht korrekt eingelegt oder eingespannt werden. Lösung: Mit einer visuellen Anleitung über Fotos und Grafiken wird dem Mitarbeiter exakt demonstriert, wie das Werkstück einzulegen ist. Gegebenenfalls unterstützt bei Fehlern auch ein akustisches oder optisches Warnsignal den Arbeitsprozess.

Ungenügende Dokumentation Beim händischen Ausfüllen von Protokollen und Arbeitsberichten kann es sehr leicht zu Fehlern kommen: Einträge werden zum Beispiel vergessen oder auch absichtlich «geschönt». Dies kann zu Problemen führen, sobald der Arbeitsvorgang bei Reklamationen oder aus Produkthaftungsgründen unter die Lupe genommen wird. Lösung: Das System dokumentiert alle Arbeitsgänge, die quittierten Arbeitsschritte, sämtliche Messwerte und den verantwortlichen Mitarbeiter automatisch in einer Datenbank.

Einstellungs- und Messfehler Fehlerhafte Einstellungen sowie Messfehler im Arbeitsprozess beeinflussen – häufig unbemerkt – die Verarbeitung der Bauteile.

Lösung: In der Software können Drehmoment- und Winkelgrenzen hinterlegt werden. Wird vom Werkzeug ein Wert gemessen, vergleicht das System diesen automatisch mit den vorgegebenen Parametern. Eine Fehlermeldung warnt den Werker, wenn die Parameter nicht übereinstimmen.

I N F OS | KON TAKT CSP GmbH & Co. KG Herrenäckerstrasse 11 D-94431 Grossköllnbach Telefon +49 (0)9953 3006-0 www.werkerfuehrung.de info@csp-sw.de

INDUSTRIEMAGAZIN INDUSTRIAL HANDLING

Erster zertifizierter Safety-Greifer Mit den Funktionalitäten SLS, SOS und STO ermöglichen die nach DIN EN ISO 13849 zertifizierten SCHUNK-Greifermodule EGN und EZN eine sichere Mensch-Maschinen-Kollaboration auf engstem Raum.

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n Kombination mit dem SCHUNK-Regler ECM und einem Safety-Modul erfüllen die einbaufertigen SCHUNK Safety-Greifer Performance Level d sowie SIL 3 und etablieren Personensicherheit bis auf die Ebene der Aktoren.

Im Zusammenspiel mit Trittmatten, Türschaltern, Lichtvorhängen oder 3D-Kameras zur Raumüberwachung ist es mit SCHUNK Safety-Greifern erstmals möglich, abgestufte Schutzzonen zu definieren, ohne dass der Produktionsprozess bei zu engem Mensch-Maschinen-Kontakt durch Notabschaltungen komplett unterbrochen wird. Stattdessen gehen die Greifer je nach aktivierter Schutzzone entweder in eine sicher limitierte Geschwindigkeit oder in einen sicheren Stopp.

Im Gegensatz zu den am Markt vorhandenen Lösungen

wird der SCHUNK Safety-Greifer auch im sicheren Stopp kontinuierlich bestromt, sodass gegriffene Teile auch ohne mechanische Greifkrafterhaltung zuverlässig gehalten werden. Sobald die Schutzzone wieder freigegeben ist, schaltet der Greifer verzögerungsfrei und ohne dass die Anlage neu angefahren werden muss unmittelbar in den regulären Betriebsmodus zurück, wodurch neuartige Szenarien der unmittelbaren Mensch-Maschinen-Kooperation ermöglicht werden.

gen. Passend zur Verwendung stehen schlepp- oder robotertauglichen Kabelsätze in unterschiedlichen Längen zur Verfügung. Als Antrieb dient ein bürstenloser Servomotor, dessen Drehbewegungen über eine Spindelmutter in eine Hubbewegung umgesetzt wird. Ein direkt an den Motor angeschlossener Resolver fragt die Position des Servomotors kontinuierliche ab und ermöglicht eine exakte Positionierung der Greiferfinger.

Die Ansteuerung des EGN/ EZN erfolgt über den mit Normstecktechnik ausgestatteten SCHUNK Regler ECM wahlweise über Profibus (bis 12 Mbit/s) oder

Breites Einsatzspektrum

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CAN-Bus (bis 1 Mbit/s). Dieser ermöglicht eine sehr einfache Inbetriebnahme und Parametrierung via PC, USB-Stick oder Drehcodierschalter. Um die zertifizierten Funktionalitäten SS1 SLS, SOS und STO zu nutzen, werden der Greifer und der Regler um ein Safety-Modul ergänzt, das den Resolver abfragt und mit den Werten des ECM abgleicht. Hierfür sind am Greifer keinerlei Umbauten erforderlich. Modular aufgebaut kann auch die SafetyFunktionalität jederzeit nachgerüstet werden.

I N F OS | KON TAKT SCHUNK Intec AG Im Ifang 12 CH-8307 Effretikon Telefon +41 (0)52 354 31 31 www.ch.schunk.com info@ch.schunk.com

Das Programm der mechatronischen SCHUNK EGN/EZN 2-Finger Parallel- beziehungsweise 3-Finger Zentrischgreifer ist komplett modular aufgebaut und deckt ein breites Spektrum an Anwendungen ab. Greifkraft, Geschwindigkeit und Fingerposition lassen sich im laufenden Handhabungsprozess flexibel regeln und steuern.

Indem die Greiferfinger bereits während des Verfahrens vorpositioniert werden, können besonders kurze Taktzeiten realisiert werden. Sämtliche Module verfügen über die von SCHUNK patentierte Vielzahnführung: mehrere, parallel angeordnete Prismenführungen ermöglichen die Aufnahme grosser Momente und minimieren sowohl den Verschleiss als auch das Führungsspiel. Je nach Baugrösse erzeugen die leistungsdichten Mechatronikmodule des innovativen Familienunternehmens Greifkräfte bis 1000 N.

Safety-Funktionalität auch nachrüstbar Der DGUV zertifizierte SCHUNK Safety-Greifer garantiert mit den Funktionalitäten SLS, SOS und STO Personensicherheit bis auf die Ebene der Aktoren.

Neben der Basisversion gibt es die mechatronischen SCHUNK Universalgreifer auch für staubige, feuchte, oder ätzende Umgebunmaschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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INDUSTRIEMAGAZIN SCHLEIFTECHNIK

Smarte Lösungen für die Industrie Schleifkorn der neusten Generation

Bilder: 3M

In der Industrie findet ein schneller und beständiger Technologiewandel statt: Immer präzisere Werkzeuge und Maschinen kommen auf den Markt; Vernetzung und Kommunikation werden immer wichtiger und neue Sicherheitsvorschriften müssen eingehalten werden. Intelligente Materialien und neue Materialbearbeitungs-Technologien spielen bei der Umsetzung des Wandels eine zentrale Rolle.

Herkömmliche Körnung (links) verglichen mit dem PSG Korn (rechts): Die pyramidenförmigen Körner schleifen sich im Einsatz durch Kornausbruch selber nach.

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ie Entwicklung der Technologie macht immer schnellere Schritte. So zum Beispiel bei der Mobiltelefonie: Während der Schritt vom ersten mobilen Telefon zum ersten SMS noch über 20 Jahre dauerte, kamen neue Features wie Farbdisplay, Kamerafunktion und Internetfähigkeit schon im Zweijahrestakt hinzu. Heute kommen jeden Monat Handys mit neuen Fähigkeiten auf den Markt: HDKameras, Video, Beamer, sogar 3D-Funktion – was heute brandneu ist, ist im nächsten Jahr schon selbstverständlich.

Auch in der Industrie ist dieser Trend zu beobachten, zum Beispiel in der Schleiftechnologie: Während früher Körner aus Flint (Glas), Granat (Silikat) und Schmirgel (Korund, Magnetit, Hämatit und Quarz) zum Einsatz kamen, werden heute synthetische Schleifmittel mit Alumi-

niumoxid, Siliziumkarbid und Keramik verwendet. Die Erfolgsgeschichte von 3M begann vor über 100 Jahren mit der Erfindung von wasserfestem Schleifpapier. Seit damals arbeitet der Konzern daran, die Schleiftechnologie zu perfektionieren.

Dank der langjährigen Erfahrung und Forschungsarbeit gelang 3M in der Schleiftechnologie ein Durchbruch – mit dem PSG (Precision Shaped Grain) Schleifkorn, das in flexiblen Schleifmedien der 3M Cubitron II-Produktreihe zum Einsatz kommt: Schleifbänder, Schleifscheiben und bald auch Trennscheiben zur Bearbeitung von Metallen wie Normalstahl, Edelstahl oder Aluminium. Die Schleifmedien basieren auf einem neu entwickelten keramischen Schleifkorn. Unter dem Mikroskop betrachtet hat jedes Schleifkorn die präzise Form eines kleinen Dreiecks, das wie ein Schneidwerkzeug wirkt. Den Ingenieuren von 3M ist es gelungen, jede dieser dreieckigen Strukturen mittels elektrostatischer Streumethoden einheitlich auszurichten, sodass sich die Abtragsleistung und die Oberflächen-

qualität stark verbessert im Vergleich zu herkömmlichen Schleifmitteln. Der Clou: Wenn die Körner beim Schleifen durch das Metall schneiden, schärfen sie sich gleichzeitig selbst, indem ihre Spitzen ausbrechen. Dadurch schneiden sie nicht nur präziser und halten bis zu viermal länger, sie erzeugen auch weniger Reibung. Damit ist die Schleiftemperatur tiefer und der Materialverzug geringer. Diese Schleifkorntechnologie kommt seit Kurzem ebenfalls in gebundenen Schleifmitteln zum Einsatz.

I N F OS | KON TAKT 3M (Schweiz) AG Eggstrasse 93 CH-8803 Rüschlikon Cubitron im Einsatz: Die Schleifmedien schleifen bis zu viermal länger und führen dank tieferen Schleiftemperaturen zu weniger Materialverzug.

Telefon +41 (0)44 724 90 90 solutions.3mschweiz.ch

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INDUSTRIEMAGAZIN STEUERUNG

CNC-Kern erweitert Einsatzflexibilität Bis zu fünf Achsen und mit Zweikanaltechnik noch flexibler – der neue Flexium+-8-CNC-Kern von NUM stellt eine Hardware-Konfigurationsoption für mittlere Leistungsanforderungen dar.

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ie Hersteller von Werkzeugmaschinen stehen heute vor dem Problem, den Kunden mehr oder weniger standardisierte und damit möglichst kostengünstige Maschinen offerieren zu müssen, die aber eigentlich mehr als nur Standardmaschinen sind. Oder andersherum: Highend-Power in Hard- und Software für Hoch- bis Höchstleistungen beim Zerspanen, Schleifen oder sonstigem Abtragen wird genauso gefordert wie hohe Flexibilität in der Anwendung. Für die Hersteller bedeutet das vielfach einen Spagat, denn deren Kernkompetenzen liegen zwar sicher in der Konzeptionierung, Herstellung, Genauigkeit, Ausrüstung und Prozessfähigkeit der Maschinen, aber weniger zum Beispiel in der CNCSteuerungstechnik. Zumal der eine Hersteller auf einen maximalen Eigenfertigungsgrad setzt, während der andere Maschinenbauer sich eher als Systemintegrator betätigt und am Markt vorhandene Komponenten verwendet. In fast jedem Fall handelt es sich jedoch sowohl bei der elektrischen Antriebs- wie bei der CNCSteuerungstechnik um Zulieferprodukte, hinter denen wiederum entsprechend kompetente Technologie-Experten stehen. So auch beim Schweizer Steuerungstechnik-Spezialisten NUM AG, Teuffen, der sich mit HighendCNC-Systemen seit vielen Jahren auf einem umkämpften Markt mehr als nur behaupten kann.

Ergänzt die CNC-Plattform Flexium+-: Der CNC-Kern Flexium+-8Als sehr gutes Beispiel dafür ist die CNC-SteuerungstechnikPlattform Flexium+-CNC zu nennen, die nun eine signifikante Erweiterung erfuhr, nämlich in Ge-

Die neuen Flexium+-8-CNC-Kerne von NUM, die bei Maschinen im kleineren bis mittleren Leistungsbereich effiziente und kostengünstige Steuerungslösungen erlauben.

stalt des neuen CNC-Kerns Flexium+-8-. Ziel der Neuentwicklung der Version Flexium+-8- ist es, den Herstellern von Werkzeugmaschinen kleiner bis mittlerer Grössen eine effiziente und zugleich auch kostengünstige Steuerungslösung anbieten zu können. Der neue CNC-Kern wurde für den Einsatz in Maschinen entwickelt, die bis zu fünf CNC-Achsen aufweisen. Ausserdem wurde der CNC-Kern für zwei CNC-Kanäle ausgelegt, womit die gleichzeitige Steuerung von beispielsweise bis zu vier interpolierenden CNC-Achsen möglich ist. Darüber hinaus lässt er sich auch für kompliziertere Interpolationsarten wie Spline und NURBS konfigurieren und es sind verschiedene Optionen und Technologiepakete lieferbar. In der Praxis kann jeder der beiden Kanäle zur Steuerung eines Spindelmotors plus vier Achsen anstatt zur Steuerung aller fünf Achsen genutzt werden.

Dies erlaubt – durch das Aufteilen der Steuerung – eine einfachere Konstruktion an spezialisierten Maschinen mit entsprechend vielseitigen Anforderungen an die Synchronisation.

Jeder Kanal für sich oder auch synchron Anhand von Gewindeschneidoperationen oder auch Verzahnungsmaschinen wird deutlich, welche Möglichkeiten gegeben sind: Mit einem Kanal könnten für die Prozessfunktionen zwei Achsen und eine Spindel gesteuert werden. Der zweite Kanal wäre dann für die Steuerung von zwei Zuführachsen zuständig. Jeder Kanal führt dabei asynchron und autonom sein eigenes Arbeits-/Ablaufprogramm durch, ähnlich wie in einem dedizierten CNC-Kern. Zudem sind die beiden Kanäle aber auch zu synchronisieren, und die Steuerung von einer bis fünf Achsen oder einer Spindel ist während des Betriebs von einem Kanal auf den anderen zu übertragen, wodurch der Einsatz der verfügbaren Hardware optimiert werden kann. Der Flexium+-8-CNC-Kern ist mit verschiedenen NUM-Antrieben zu verwenden, wobei das neue digitale Servoantriebsmodul NUMDrive X die beste Performance verspricht. Sehr kompakt konzipiert und zahlreiche Konfigurationsoptionen bietend, zum Beispiel Auslegung für Nennströme von einigen Ampere bis zu 200 Aeff, ein- oder zweiachsige Versionen, einfache oder auch erweiterte Safe-Motion-Funktionen, gibt es die dikitalen Servoantriebsmodule NUMDrive X in den drei Leistungsstufen StandardPerformance, High-Performance und Enhanced-Performance.

I N F OS | KON TAKT NUM AG Battenhusstrasse 16 CH-9053 Teufen Telefon +41 (0)71 335 04 11 www.num.com sales.ch@num.com

INDUSTRIEMAGAZIN M AT E R I A L H A N D L I N G

Prozess-Kompetenz trifft AutomationsKnow-how Das Schweizer «Spezial-KMU» ambotec ag setzt für die Realisierung von Montage- und Automatisierungslösungen, wann immer sinnvoll, auf elektrische Handlingmodule von Afag.

D

ie Geschichte des mit gut 20 Jahren Lebensdauer noch jungen, typisch mittelständischen Unternehmens ambotec ag, CH4901 Langenthal, ist im Grunde genommen von «Alten Hasen» in Sachen Produktions- und Montageautomatisierung geprägt. Im Jahr 1993 durch einen Management-Buyout (MBO) entstanden,

konzentrierten sich die hochqualifizierten Prozess- und Automations-Spezialisten von Anfang an konsequent auf prozessorientierte und hoch funktionsintegrierte Komplettlösungen. Der damalige MBO-Initiator, Ingenieur HTL Francesco Bonfanti, der seither auch als Geschäftsführer fungiert, hat es mit seinen aktuell elf mitar-

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beitenden Fachleuten über die Jahre verstanden, sich in der Nische «Highend-Automation» einen sehr guten Namen zu machen. Folgerichtig erhält ambotec ag ein ums andere Mal von bestehenden wie von neuen Kunden knifflige Aufgaben aus den Bereichen Prototypenentwicklung für fertigungs- und automationsgerechter Produktionskonzepte, der Evaluation geeigneter Komponenten-Zulieferer, und natürlich der eigentlichen Entwicklung,

Konstruktion, Herstellung, Inbetriebnahme und Betreuung von Produktions- und Montage-Sondermaschinen beziehungsweise -anlagen. Dass ein solch eher kleines Technologie-Unternehmen durchaus in der Lage ist, auch grosse Anlagenvolumina zu bewältigen, belegen pro Jahr mehrere Produktions- und Montagesysteme mit Auftragsumfängen bis zu einigen Millionen CHF. Dazu sagte Francesco Bonfanti: «Die Projekte, die wir für unsere Kunden realisieren, erstrecken sich von der einfachen Handhabungsstation bis zu schlüsselfertigen, komplexen, vollautomatischen Montageanlagen mit 25 m Länge, die aus mehreren Zellen oder Satelliten bestehen. Dabei unterstützen wir die Kunden schon bei der Produktentwicklung und fertigen am Ende Nullserien oder Bemusterungsserien, um in der Serienfertigung die üblichen Anlaufprobleme zu minimieren und kundenseitige Lieferprobleme zu vermeiden. Zudem können die Anlagenbetreiber via Modem oder Internet jederzeit auf unseren Teleservice und im Notfall auf einen unserer Servicetechniker vor Ort zurückgreifen.»

Der Erfolgsfaktor KomponentenStandardisierung Damit dies möglichst wenig der Fall ist, setzt man bei ambotec ag seit vielen Jahren strikt auf leistungsfähige und hoch qualitative Maschinenbau-Komponenten.

Dabei wird aber nicht nur auf die Eignung und die Flexibilität, bezüglich Einsatz und Nutzung sowie Zuverlässigkeit und LangzeitQualität geachtet, sondern auch auf Komponenten-Standardisierung: in Bezug auf Konstruktionen und deren Vereinfachung, schnelle und sichere Beschaffung sowie auf Jahre hinaus garantierte Ersatzteilversorgung, reduzierter Beschaffungs- und Lageraufwand, vereinfachte Montage, Installation, Justierung, Inbetriebnahme, absolute Kompatibilität im Austauschfall, standardisierte Programmierung sowie auch Lerneffekte und Erfahrungen. Für den Prokurist und Leiter Technik bei ambotec ag, Thomas Schmitter, ist zudem ganz klar, dass die Elektrifizierung in der Produktions- und Montageautomatisierung voranschreitet und sowohl

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Ein X-Y-Z-Koordinatensystem, bestehend unter anderem aus einer elektrischen Portalachse PDZ 160 mit 1600 mm Verfahrweg sowie einem elektrischen Spindelausleger SA 6 (Y-Achse) und einem elektrischen Spindelausleger SA 3 (Z-Achse) plus pneumatischer Dreh-/Greifkombination.

den Kunden als auch dem Anlagenbauer viele Vorteile bringt: «Wir arbeiten zwar seit vielen Jahren mit den pneumatischen Handling-Modulen von Afag, favorisieren heute aber mehr denn je elektrische Handling-Module beziehungsweise kombinieren beide. Da Afag beides und in aller Breite im Lieferprogramm hat, und weil das geniale Zentrierhülsen-Verbindungssystem sowie die damit verbundene Kompatibilität und Passgenauigkeit zwischen den elektrischen und pneumatischen Handling-Modulen praxis-

gerechte Individuallösungen erlaubt, setzen wir selbstredend auch wann immer möglich und sinnvoll elektrische Handlingmodule von Afag ein.

Damit erhalten wir, gegenüber früher rein pneumatischen Handhabungslösungen, erheblich mehr Einsatz-, Aufbau- und Umrüstflexibilität, weil elektrische Module lediglich umprogrammiert werden müssen. Ausserdem reduzieren sich der Montage-, Installations- und Einrichteaufwand, und die Bewegungsabläufe sind natürlich deutlich

Verschiedene kombinierte Handhabungsstationen, bestehend aus elektrischen und pneumatischen Handling-Modulen und Dreh-/Greifkombinationen; links ein elektrischer Spindelausleger OZ mit Zahnriemenantrieb und vorne angedocktem pneumatischem Dreh-/Greifmodul, im Hintergrund eine elektrische Portalachse PDZ 160 mit angebauten Modulen.

dynamischer, vor allem bei sich überlagernden also zeitoptimierten Handhabungs-, Zuführ- und Positionierprozessen.»

Wann immer möglich, alles auf «ROT» Dass auch die elektrischen Handling-Module von Afag zunächst durchaus mehr kosten als pneumatische, wird durch die vielen genannten Vorteile meist mehr als wettgemacht. Ein sehr gutes Beispiel dazu stellt eine grosse, aus mehreren Zellen bestehende Montageanlage für Gasventile

dar, die zurzeit bei der ambotec ag im Aufbau ist. Es handelt sich hier um ein klassisches Simultaneous Engineering Projekt. Denn die ersten Anlagen-Zellen sind parallel zur Produktentwicklung entstanden und die Anlage beziehungsweise die Anzahl der Prozess- Stationen wuchs buchstäblich mit dem Entwicklungsfortschritt des Produkts. Die Aufgabe lautet(e), ein Spektrum an Gasventilen, die je nach Variante aus bis zu 15 Komponenten bestehen, auf ein und derselben Anlage in beliebiger Chargengrösse

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Eine Rundschalttischstation mit feststehendem Innenring und sich drehendem Aussenring; auf dem Innenring sind acht Handhabungsstationen aufgebaut, die aus den pneumatischen HandlingModulen Compactschlitten CS und pneumatischen Dreh-/Greifkombinationen DG bestehen.

im Mehrschichtbetrieb vollautomatisch fertigen zu können. Die Anlagen-Kapazität ist auf eine Stückzahl von ca. 1 Million Gasventile pro Jahr ausgelegt, was inklusive Vormontage-, Montage-, Löt-, Prüf- und KennzeichnungsProzessen eine Taktzeit von ca. 10 s bedeutet. Die Anlage besteht aus den sechs Zellen Bereitstellen, Löten, Räderwerkmontage, Endmontage, Prüfen und Palettieren; die Baugruppen-Vormontagestationen sind jeweils den entsprechenden Zellen zugeordnet.

Insgesamt sind in der gesamten Anlage 20 elektrische Afag-Portalachsen vom Typ PDZ (Zahnriemenantrieb) sowie elektrische Spindelausleger vom Typ SA (Spindelantrieb) und Spindelauslager vom Typ OZ (Zahnriemenausleger) in verschiedenen Hublängen (PDZ160 mit 1600 mm Hub) und Baugrössen (SA 3 und SA 6, OZ 50) installiert. Hinzu kommen rund 70 pneumatische Handling-Module wie Compactschlitten (CS), Linearmodule (LM) Rotationsschlitten (CR) und Drehgreifer (DG) oder Parallelgreifer (PG). Die elektrischen Portalachsen und Spindelausleger sind mit den pneumatischen Handling-Modulen kombiniert und als einfache Handhabungseinheiten oder auch multifunktionale Handhabungsstationen aufgebaut.

Standards und individuelle Freiräume schliessen sich nicht aus Ruedi Herren, Verkauf und Anwendungstechnik bei der Afag, zur konsequent-massiven Funktionskombination der elektrischen und pneumatischen HandlingModule bei der von ambotec ag realisierten Montageanlage für Gaszähler: «Um die vom Kunden geforderte Taktzeit gewährleisten zu können, wurden manche Stationen mehrfach ausgeführt. Für deren kontinuierliche Versorgung mit Montagekomponenten entwickelte ambotec spezielle Trays, die kartesisch abgefahren werden müssen.

Inklusive der durch die Bauteil- und Endprodukt-Versionen erforderlichen Positionier-Variationen versprachen die Handhabungslösungen mit den Portalachsen anstatt Robotern deutliche Flexibilitäts-, Platz-, Zugänglichkeits- sowie Aufbau- und Kostenvorteile. Sodass sich ambotec ag für die Afag- Lösungen entschloss. Ausserdem erlaubte die Verwendung der elektrischen Portalachsen hier eine grösstmögliche Auslegungs-, Anwendungs-, Nutzungs- und Positionier-Flexibilität sozusagen im freien Verfügungsraum, was bei einem aufwändigen SE-Projekt wie diesem doch einen erheblichen Sicherheitsaspekt hinsichtlich der Kons-

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V.r.n.l.: Thomas Schmitter, Prokurist und Leiter Technik, Ing. HTL Francesco Bonfanti, Geschäftsführer, beide von ambotec ag in CH-Langenthal, sowie Ruedi Herren, Verkauf und Anwendungstechnik bei der Afag Automation AG, CH-Huttwil.

truktionsplanung und der Beschaffung sowie des Anlagenbaurisikos darstellt.» Francesco Bonfanti und Thomas Schmitter pflichten diesen Ausführungen gerne bei. Zumal sie seitens AfagSupport, in Gestalt von technischer Beratung durch Ruedi Herren und Kollegen, oder Herunterladen von CAD-Daten zu den einzelnen Handling-Modulen immer wirkungsvolle Unterstützung finden.

Abschliessend meinte Thomas Schmitter: «Um die Standardisierung durchziehen zu können, haben wir sogar einige Anwendungen speziell auf den Einsatz von Afag-Modulen abgestimmt. Auf diese Weise ist es uns gelungen, die Beschaffungszeit für elektrische Handling-Module gegenüber früher verwendeten Wettbewerbsprodukten um rund 50 Prozent zu verkürzen. Andererseits kam Afag uns sehr entgegen und lieferte die elektrischen Handling- Module sowohl mit offener Motorenschnittstelle als auch mit den vom Kunden speziell gewünschten Motoren als anschlussfertige Einheiten, wodurch wir weniger Beschaffungsund gar keinen Anpassungsaufwand hatten.

Daraus resultierten für uns neben einer offenen Konfigurierbarkeit auch die individuelle Programmierung, was uns während der häufigen Änderungen des gesamten Projekts Gasventilmonta-

ge natürlich zugute kam. Mit Afag hatten wir zudem einen einzigen Ansprechpartner zur Lieferung aller für dieses Mega-Projekt benötigten Handhabungssysteme, gemäss dem Motto: Alles aus einer Hand!»

I N F OS | KON TAKT Afag Automation AG Fiechtenstrasse 32 CH-4950 Huttwil Telefon +41 (0)62 959 86 86 www.afag.com sales@afag.com

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Blechplatten einfach transportieren automatisiert und auf eine Kapazität von 2000 t ausgebaut. Hierbei erfolgt die Bestückung der Maschine automatisch. Im übrigen Materialfluss kommt der Krantechnik jedoch nach wie vor eine zentrale Bedeutung zu. Um spezielle Teile und/oder kleine Serien herzustellen, werden Bleche unterschiedlichster Dimensionen mit einem Vakuumheber zur Maschine geführt.

Flexible Lastaufnahmen und erstklassige Ergonomie Grossformatige, dünne Bleche können ohne Durchbiegung sicher angefasst und mühelos verschoben werden.

In einem der modernsten Blechverarbeitungsbetriebe der Schweiz händelt ein GIS Vacujet RVP Bleche bis zu einem Gewicht von 1100 kg. Störungsfrei steht der flinke Helfer täglich im harten Dauereinsatz. Im Handumdrehen lässt er sich auf unterschiedlichste Formate anpassen, um sogleich jede Last schnell und sicher anzufassen.

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oderne Blechverarbeitung ist ein vielseitiges Gebiet. Bleche aus Bau- und Edelstahl sowie Aluminium, in unterschiedlichen Dicken und Grössen, sind zu bearbeiten. Die sperrige und bis zu 1100 kg schwere Last ist hier einem modernen Laserroboter zuzuführen. Ab Palette oder Blechlager werden Stücke von bis zu 4x2 m angefasst, verschoben und schonend platziert. Dank verstellbaren Tragflächen, die zu oder abschaltbar sind, lässt sich der neue Vakuumheber einfach und schnell an alle Erfordernisse anpassen. Restgitter werden mithilfe von zwei an Ketten befestigten Haken rationell abgeräumt.

tung sind Laserschneidemaschinen. Hier in Grosswangen stehen gleich mehrere dieser modernsten Anlagen. Sie werden firmenintern optimiert und im eigentlichen Sinne «getunt». So lassen sich auch Kundenwünsche erfüllen, die anderorts nicht machbar scheinen.

Um die Lieferzeiten zu verkürzen, wurde das Blechlager

An einem bestehenden Hallenkran mit elektrischer Laufkatze und Seilzug ist ein Vakuumheber GIS Vacujet RVP angebracht. Mit ihm lassen sich Lasten bis 1100 kg mühelos anfassen. Länge und Breite der Lastaufnahme sind einfach an die unterschiedlichen Blechgrössen anpassbar. Wahlweise können Saugteller auch einzeln abgeschaltet werden. Bis zu einer Länge von zwei Metern bleiben die beiden seitlichen Verlängerungen hochgeklappt. Gegen unbeabsichtigtes Herunterklappen sind sie mittels kurzer Ketten zu sichern. Das Handlinggerät ist in dieser Form sehr kompakt und ragt nicht über das Transportgut hinaus. Werden die

beiden Verlängerungen heruntergeklappt, sind die Saugteller an der Längstraverse so weit nach aussen verschiebbar, dass selbst dünne Bleche im Grossformat bis 4 m Länge, ohne Durchbiegung, schonend angehoben werden können.

Sämtliche Funktionen sind an der ergonomischen Bedieneinheit mühelos steuerbar. Dank dem in Höhe frei schwenkbaren Trägerarm steht die Bedienperson hierbei sicher und entspannt neben der Last. Zum schnellen Verfahren oder um eine andere Position einnehmen zu können, lässt sich der Kran auch mittels separater Steuerbirne dirigieren.

Zuverlässiger Partner Bei der Beschaffung einer neuen Laserschneidemaschine, auf der Stahlbleche mit einer Dicke von bis zu 30 mm und einem Gewicht von bis zu 1100 kg bearbeitet werden sollen, erwartet man auch spezielle Leistungen eines Vakuumhebers.

Bestehende Kontakte zur Firma GIS AG liessen es nahe liegen, eine massgeschneiderte Lösung bei diesem Schweizer Hersteller zu beziehen. Dessen Hebezeuge sind für ihre hohe Qualität sowie das optimale Preis-Leistungs-Verhältnis bekannt. Seither erfüllt ein GIS Vacujet RVP Tag für Tag seine Dienste zuverlässig und sicher. Der genügsame Helfer kennt keine Ruhepausen und erfordert praktisch keinen Unterhalt. Somit stellt dieser eine sichere und wirtschaftliche Investition für die Zukunft dar.

Kräftig und zugleich sanft anheben Bei der Meyer Blech Technik AG steht die persönliche Kundenberatung an erster Stelle, um passende Lösungen individuell zu entwickeln. Der gesamte Arbeitsablauf wird intern geplant und die leistungsfähige EDV liefert benötigte Produktionsdaten. Im Herstellprozess von zentraler Bedeu-

I N F OS | KON TAKT GIS AG Hebe- und Fördertechnik Luzernerstrasse 50 CH-6247 Schötz Bleche bis 30 mm Dicke lassen sich einfach handeln. Die Bedienperson steht hierbei sicher neben der Last. Gut erkennbar ist die kompakte Bauform des GIS Vacujet RVP, mit hochgeklappten Verlängerungen.

Telefon +41 (0)41 984 11 33 www.gis-ag.ch tel@gis-ag.ch

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Robotertechnik plus WerkstückträgerManagement Maschinenbaustudium der anderen Art: Mit der einmaligen Kombination aus Robotertechnik und Werkstückträger-Transportorganisation vermittelt der Fachbereich Maschinenbau an der FH Dortmund den Studierenden das Rüstzeug für die Praxis und damit für Prozesslösungen.

R

ealistischen Einschätzungen aus Forschung und Lehre, zur Entwicklung der Wirtschaft in den sogenannten Hochlohnländern, zufolge, kann der vorhandene hohe Lebensstandard nur durch einen maximal hohen Automatisierungsgrad der Produktionstechnik aufrechterhalten werden. Die Globalisierung der

Fertigung sorgt täglich für mehr Wettbewerb und für neue Herausforderungen, denen sich vor allem die produzierenden Unternehmen stellen müssen.

Erschwerend kommt hinzu, dass sich auf der einen Seite durch eine permanent steigende Variantenvielfalt die (Chargen-)Stückzahlen verringern, während auf

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der anderen Seite eine hohe Fertigungs- und Lieferflexibilität geboten ist. Ohne entsprechend flexibel nutzbare und gleichzeitig hoch effiziente Produktions-Einrichtungen ist die gebotene Wirtschaftlichkeit nicht zu erreichen, weshalb das massive Investment in die automatisierte Produktion unerlässlich ist.

Vom Maschinenbau zur Produktions-Automatisierung …

Doch damit allein ist es eben nicht getan, weil für Entwicklung, Herstellung und Betrieb solcher hoch automatisierter Produktions-Einrichtungen spezielles, qualifiziertes Personal erforderlich ist. Dieses jedoch ist absolute Mangelware, nicht zuletzt auch deshalb, weil die Ausbildung entsprechender Fachkräfte dem tatsächlichen Bedarf weit hinterherhinkt. Über die Gründe der sich schon lange anbahnenden Misere, die sowohl in arbeits- und sozial- als auch in struktur- wie in industrie- und wirtschaftspolitischen Bereichen zu suchen und zu finden sind, lässt sich wahrlich trefflich streiten.

Bringt aber, nüchtern gesehen, gar nichts, weshalb der Blick nach vorne ganz sicher die erfolgversprechendere Strategie darstellt.

Ein sehr gutes Beispiel dafür liefert die Fachhochschule Dortmund (University of Applied Sciences and Arts) mit ihrem Fachbereich Maschinenbau. Aufgeteilt in die beiden Bereiche Fahrzeugtechnik und Maschinenbau, findet vor allem der Maschinenbau das Interesse der Industrie, weil man sich dort im Wahlpflichtfach Robotik unter anderem explizit mit der Robotertechnik und mit automatisierten, systemintegrierten Produktionslösungen befasst. Unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Thomas Strassmann, Dekan Fachbereich Maschinenbau, wurden und werden in der Robotertechnik, bezüglich Grundlagen, Anlagenaufbau, Systemintegration und Prozessketten-Realisierung, heute buchstäblich «Nägel mit Köpfen» gemacht, etwa durch den Aufbau eines kompletten und gut ausgestatteten Roboterlabors. Dazu führte Thomas Strassmann aus: «Wir konnten uns mit dem Angebot des Wahlpflichtfachs Robotertechnik seit dem Start vor zwei Jahren bestens etablieren und haben allein im laufenden Semester 50 Kursteilnehmer zu verzeichnen. Parallel dazu konnten wir aus Mitteln des FachbereichBudgets, und mit Unterstützung einiger Industrieunternehmen, das besagte Roboterlabor auf- und ausbauen. Denn zusätzlich zur zweisemestrigen Robotik-Basisund Programmierausbildung im Bachelor-Studium werden in der Masterausbildung konkrete Handhabungs- und Robotik-Problemstellungen aus der Industrie bearbeitet. Damit sind wir in der Lage, wirklich prozess- und praxisorientierte Ausbildungsinhalte zu vermitteln, die sehr nah am tatsächlichen Bedarf der Indust-

Gesamtansicht der flexiblen Produktions-, Montage- und Prüfanlage auf Basis des Werkstückträger-Transportsystems von STEIN und vier 6-Achsen-Robotern von Adept.

48 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

INDUSTRIEMAGAZIN M AT E R I A L H A N D L I N G

riebetriebe ausgerichtet sind.»

Dass es Thomas Strassmann und seinen Mitstreiterinnen und Mitstreitern mit der klaren Fokussierung auf die Produktionsautomatisierung sehr ernst ist, lässt sich auch am Aufbau und der Ausrüstung des Roboterlabors ablesen.

Ausgehend davon, dass nicht nur Roboter, sondern auch die Materialfluss-Organisation in Produktionsanlagen eine elementare Funktion darstellen, bildet ein Werkstückträger-Transportsystem den zentralen Baustein für die Versorgung einzelner voll- sowie lediglich teilintegrierter Roboterstationen.

Wenn der Roboter mit dem Materialflusssystem …

Das Werkstückträger-Transportsystem des Roboterlabors wurde von der Firma STEIN Automation GmbH & Co. KG, D-78054 Villingen-Schwenningen, geliefert und übernimmt das produktions- und prozessgesteuerte MaterialflussManagement zur Versorgung/ Entsorgung zum Beispiel der Prozessstationen Zuführen, Fügen, Messen/Endprüfung. Zur Entscheidung «pro» Werkstückträger-Transportsystem STEIN sagte Thomas Strassmann: «Wir hatten ein begrenztes Budget zur Verfügung und dachten zunächst daran, eine vorhandene STEINWTS-Anlage zu modernisieren und auszubauen. Schliesslich machte uns STEIN ein interessantes Angebot über eine nach unseren Anforderungen zu realisierende Anlage, die komplett aus Standard-Modulen zusammengestellt werden konnte. Das offerierte Rechteck-Layout bot und bietet uns die Möglichkeit der offenen Anwendungskonfiguration, sodass wir jederzeit weitere Prozess-

Fazit

V.l.n.r.: Prof. Thomas Strassmann (Dekan Fachbereich Maschinenbau), M. Eng. Mirka Fuhrmann (Leitende Laboringenieurin des Robotiklabors) sowie Oliver Seifert, BA-Maschinenbau (verantwortlich für das Roboterlabor und die Produktions-/Montageanlage).

stationen einfügen beziehungsweise vorhandene entnehmen und umstellen beziehungsweise ausserhalb der Anlage umrüsten und austesten können.» Im Vordergrund steht dabei immer die absolute Anwendungs- und Prozess-Orientierung, um erst gar nicht in das «losgelöste Inseldenken» zu verfallen, womit sich das Studienangebot des Wahlpflichtfachs Robotik des Fachbereichs Maschinenbau an der FH Dortmund von den eher klassisch geprägten Maschinenbau- Fakultäten anderer Hochschulen unterscheidet. Das erwähnte RechteckLayout der STEIN-Anlage hat (nicht nur in dem Fall …) den Vorteil, dass an den Längstransferstrecken an jeder beliebigen Stelle Ausschleus- oder BypassStrecken angedockt werden können, etwa zum Anbau weiterer Roboter- oder Prozessstationen.

Aktuell sind am WerkstückträgerTransportsystem von STEIN vier 6-Achsen-Robotersysteme von Adept angedockt, zum einen als voll integrierte Inline-Stationen

und zum anderen als teilintegrierte Beistell-Stationen. Für den flexiblen Laborbetrieb hat dies den Vorteil, dass die einzelnen Roboter für individuelle Aufgaben zu nutzen sind und dass sie sich nach Bedarf ganz einfach umstellen lassen, eben so, wie es auch in der Industrie gefordert und praktiziert wird.

Für Thomas Strassmann und Kolleginnen und Kollegen ist damit aber noch lange nicht das Ende der Fahnenstange erreicht. Denn als eine der nächsten Investition im Roboterlabor steht die SPS-Integration für die Steuerung und Überwachung von Zusatzfunktionen in vorhandenen oder zusätzlichen Prozessstationen an. Da die materialfluss- und steuerungstechnischen Voraussetzungen, seitens des Werkstückträger-Transportsystems von STEIN, bereits gegeben sind, bedarf es für die weitere Prozess- und Systemintegration lediglich noch zusätzlicher STEIN-Software-Bausteine.

I N F OS | KON TAKT STEIN Automation GmbH & Co. KG Carl-Haag-Strasse 26 D-78054 Villingen-Schwenningen Telefon +49 (0)7720 83070 www.stein-automation.de info@stein-automation.de

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Die parallele Anordnung von zwei nebeneinander verlaufenden Ausschleus-Strecken zur individuellen Versorgung von Roboter- oder Prozessstationen (die vordere Strecke ist unbelegt, die hintere wird vom Roboter bedient); das STEIN Werkstückträger-Transportsystem ist komplett aus standardisierten Modulen aufgebaut und im Layout jederzeit zu verändern. maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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INDUSTRIEMAGAZIN I T- S E I T E

In den vergangenen Wochen konnte viel über Phishing-Angriffe gelesen werden. Mittels mehr oder weniger trivialen E-Mails versuchen die Angreifer an persönliche Informationen, vor allem aber an Passwörter zu gelangen.

P

hishing, ein Kunstwort aus Password Harvesting Fishing, bezeichnet das Abfischen von Passwörtern, dem Versuch also, an vertrauliche Informationen zu kommen. Die Angriffsmöglichkeiten haben dabei verschiedene Gesichter. Oft werden dazu bekannte Firmen als Absender verwendet, mit dem Versuch, Vertrauen zu erwecken. Beispielsweise Credit Suisse als Absender, der Online-Banking-Account musste infolge eines Hackingangriffs gesperrt werden. Zum Reak-

tivieren müsse nur auf den untenstehenden Link geklickt werden. Oder ein weiteres Beispiel: DHL wollte ein Paket zustellen, da aber niemand zu Hause war, müsse nun ein Formular ausgefüllt werden, wann man wieder zu Hause ist und der DHL-Bote vorbei kommen könne. Bei beiden Angriffen ist grösste Vorsicht geboten. Immer wieder wird versucht, beim Aufruf der verlinkten Seite eine Malware (Virus, trojanisches Pferd oder dergleichen) zu installieren. Und dies auch,

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50 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

Ich sicher nicht Viele Menschen sehen sich nicht im Fokus eines Angriffs. «An meinen Daten hat eh niemand Interesse», ist eine Aussage, die oft geBild: Archiv

Phishing – allgegenwärtig und gefährlich

wenn das Formular gar nicht ausgefüllt wird. Daher gilt, diese E-Mails umgehend in den Papierkorb (Trash) zu verschieben.

Social Network beinhaltet viel.

INDUSTRIEMAGAZIN I T- S E I T E

macht wird. Dies kann vielleicht stimmen, denn personenbezogene Angriffe sind doch eher die Ausnahme. Aber irgendwo in einem Gästebuch einen Eintrag mit der eigenen E-Mail-Adresse getätigt, an einem Wettbewerb mitgemacht oder auf der eigenen Homepage die E-Mail in uncodierter Form angebracht, und schon ist die E-Mail-Adresse auch für einen Angreifer sichtbar. Es gibt auch einen Handel mit diesen Adressen. Für wenig Geld können tausende (gültige!) E-Mail-Adressen gekauft werden. Wer sich nun hinter einer der E-Mail-Adressen «versteckt», ist dabei unerheblich.

Hauptsache, es wird auf den Link geklickt. Wenn von 1000 angeschriebenen Personen nur eine auf diesen Angriff hereinfällt, kann sich dies bereits für einen Angreifer lohnen. In der immer stärker vernetzten Welt hinterlässt man oft unbewusst auch seine Spuren.

In den Nachrichten des Vereins wird von einem Wettkampf oder einem Anlass erzählt und die Personen mit Namen veröffentlicht.

Diese dann mit Facebook, Xing, Twitter oder dergleichen kombinieren und viele Informationen über einen Menschen kommen zusammen. Yasni.ch ist eine spezialisierte Personensuchmaschine, aber Vorsicht beim Besuch der Seite! Besuchen Sie diese nur mit einem aktuellen Betriebssystem und aktuellem Antivirenprogramm.

Diese Informationen können anschliessend für einen personenbezogenen Angriff verwendet werden. Im geschäftlichen Umfeld könnte die E-Mail vom Chef kommen, mit der Bitte eine spezielle Seite zu besuchen, im privaten Umfeld von einem ehemaligen Schulkollegen, den man schon lange nicht mehr gesehen hat.

Werden in der E-Mail Dinge erwähnt, die eigentlich niemand anderes kennen kann, ist das Vertrauen bereits viel höher und der Versuch auf den Link zu klicken nicht mehr so weit entfernt.

Vorsicht ist geboten Daher gilt vermehrt, vorsichtig zu sein. Besser zwei Mal überlegen, ob dies wirklich sein kann, bevor auf den Link geklickt wird. Mit gesundem Misstrauen und der nötigen Vorsicht kann man sich auch heute noch sicher im Internet bewegen.

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Mit der richtigen Strategie zum Erfolg n Die Erhaltung der Wettbewerbsfähigkeit ist heute wichtiger denn je. Die Kostenlage und die Globalisierung fordern den Einsatz modernster Werkzeuge und Techniken.

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Kreative Ideen der Mitarbeiter zahlen sich aus n Das praxisFORUM+ der KOMET GROUP bietet fundierte Informationen und praxisorientiertes Know-how zu Themen unterschiedlicher Disziplinen. Die kommende Veranstaltung greift das Thema Ideenmanagement auf und findet unter dem Titel «Erfolgsstory Ideenmanagement – Wie Unternehmen von kreativen Ideen ihrer Mitarbeiter profitieren» am 5. Juni von 9.30 bis 17.30 Uhr in der IDEEN-FABRIK+ in Besigheim statt.

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Dipl. Techniker/in HF, Logistik n Ein Studium an der ABB Technikerschule bietet die höchste Logistik-Ausbildung in der Schweiz im nicht-Hochschulbereich mit Schwerpunkt internationale Logistik und Supply Chain Management. Beim Organisieren, gestalten und optimieren internationaler Netzwerke und Wertschöpfungsketten, werden immer mehr die besten Köpfe für die praxisorientierte Logistik gesucht.

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der Ausbildung Probleme flexibel und nachhaltig zu lösen. Dabei hilft auch eine moderne Infrastruktur (EDV, Simulationssysteme, Laboreinrichtungen, Blended Learning, Interaktive Präsentationssysteme u.v.m.) und Fachdozenten, die direkt aus der Praxis kommen.

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HF-Absolventinnen und -Absolventen sind Macher Der dreijährige Bildungsgang, der auch für KV-Absolventinnen und -Absolventen offen steht, basiert auf der prozessorientierten Wissensvermittlung. Dabei kommen die Studierenden sehr schnell mit der realen Wirtschaft und den damit verbundenen Problemstellungen in Kontakt. Sie lernen an Fallbeispielen und Projektstudien ausschliesslich mit Auftraggebern aus der Wirtschaft und mit dem Methodenwissen

52 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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NEW S & T R EN D S AD V ERT O R I A LS

Allround-Flächengreifer

n Vakuum-Booster zur Strömungs-Optimierung, leckagefreie Strömungsventile, leistungsfähige Ejektoren sowie universellflexibel und dabei bedarfsgerecht ausgelegte Sauger – das sind die Kennzeichen, mit denen die neuen Flächengreifer FXP von Schmalz, in vielen Anwendungen die Benchmark setzen. In Summe der genannten Eigenschaften und dank ausgeklügelter perfekt aufeinander abgestimmter Komponenten sollen die Flächengreifer von Schmalz eine im Durchschnitt um 86 Prozent höhere Saugkraft erzeugen als herkömmliche am Markt erhältliche Flächengreifer. Den FXP gibt es wahlweise mit Schaumdichtplatten-Greifer zum Handhaben von eigenstabilen Produkten wie sägerauen Brettern und Balken usw. oder mit Sauggreifern zum Handhaben von flexiblen

Packungen wie dünnwandigen Kartons, Beuteln oder folienumwickelten Gütern. Die Flächengreifer FXP werden als anschlussfertige Einheit geliefert und haben einen integrierten pneumatischen Vakuum-Ejektor.

Die Greifer sind leicht auszutauschen und das gilt insbesondere für die aus FDA-konformem Werkstoff (Silikon) hergestellten Sauger (Durchmesser 20 bis 40 mm) mit Steckmechanismus. Die Flächengreifer nehmen Werkstücke oder Güter auch dann zuverlässig auf, wenn die genaue Position des zu handhabenden Gutes nicht eindeutig definiert beziehungsweise festgelegt ist.

Dadurch ist beim Aufnehmen und Handhaben eine gewisse Fehlertoleranz gegeben, welche Störungen beim Handhaben auf ein Minimum reduziert.

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GC4325 für ISO P25 n Schon mal was von der Inveio-Technologie gehört? Diese beschreibt das aufwändige Verfahren einer unidirektionalen Kristallausrichtung bei Werkzeug-Beschichtungen, wobei jede Kristallschicht so konstruiert ist, dass ihre jeweils stärkste Seite der Schneidzone eines Zerspanungswerkzeugs zugewandt ist. Durch eine dichte Komprimierung der Atome ist die Wirkung auf die Verschleissfestigkeit und damit auf die Standzeit am besten, weshalb diese hochfeste Beschichtung am Ende sicher für Furore sorgt. Alles klar? Im Klartext ausgedrückt geht es um die neue Wendeschneidplattensorte GC4325 von Sandvik Tooling, D-Düsseldorf, die im weiten Anwendungsbereich ISO P25 zum Einsatz kommt. Die Wendeschneidplatten eignen sich für Schrupp- und Schlichtbearbeitungen, für kontinuierliche und unterbrochene Schnitte, Universal-Drehen von Stahlwerkstoffen sowie zur Nass- und Trockenbearbeitung.

Das spezielle Hartmetall-Substrat mit hoher Festigkeit und hoher Zuverlässigkeit, die hochfeste Beschichtung mit Kristallausrichtung nach der Inveio-Technologie, die verbesserte Bearbeitungs-/Prozesssicherheit dank mit Kobalt angereicherten Oberflächengradienten und glatter Oberflächenstruktur für optimale Spanabfuhr, die er-

höhte Verschleissfestigkeit aufgrund der MT-TiCN-Beschichtung und stärkerer, der Schneidzone zugewandten Facetten, und schliesslich die einfache Verschleisserkennung durch die gelbe TiN-Beschichtung auf der Schneidplattenflanke – all dies sind Nutzen bringende Features, die sich hinter dem Kürzel GC4325 verbergen und die für mehr Produktivität und Wirtschaftlichkeit sorgen.

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maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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DOSSIER A NTR E IB E N , B E W E GEN, AUT OM AT ION

Integrierte Antriebstechnik – warum eigentlich nicht?

Seit nunmehr 15 Jahren gibt es sie, die integrierte Antriebstechnik im Schritt- und Servomotoren-Bereich. Ausgereifte Technik also, die in einer Vielzahl von Applikationen, Anlagen und Maschinen eingesetzt werden kann. Warum also nicht?

G

ehen wir zuerst auf die Begrifflichkeit ein. Integrierter Antrieb, was könnte das sein?

Ganz einfach. Es handelt sich hierbei um ein Antriebssystem, welches Servo- oder Schrittmotor, Encoder, Verstärker und Ansteuerelektronik, EMV günstig, in einem Gehäuse vereint. Manche Hersteller benennen das «Kind» «dezentraler Antrieb», andere «kompakt Antrieb» und bei JVL nennen wir ihn «integrierten Antrieb». Kommen wir nun zu den Vorteilen dieses Systems. Zum einen wäre hier die Reduzierung des Schaltschrankvolumens zu nennen, welche sich unter anderem aus der Einsparung des Verstärkers und EMV Filters ergibt. Im Ausbau mit mehreren Systemen führt dies schnell zu einer Reduzierung des Schaltschrankvolumens um bis zu 70 Prozent. Teilweise kann sogar ganz auf den Schaltschrank verzichtet werden. Zum Beispiel bei Stand-Alone-Systemen wie Dosierapplikationen, Etikettiersystemen oder Zuführeinheiten. Hier übernimmt dann die kleinst SPS des integrierten Servo die Kontrolle oder das Bediengerät der Applikation, welches per Bus an den

Z U M A UT OR Jan Tausend, Vertriebsleiter JVL Industri Elektronik A/S Deutschland Moltkestrasse 24 D-72762 Reutlingen Telefon +49 (0)7121 1377 260 www.jvldrives.de jvldrives@jvl.dk

Motor angebunden ist. Es ist schon überaus eindrucksvoll, wenn ein Kunde seine Applikation auf integrierte Antriebe umgestellt hat, wie viel Platz auf einmal vorhanden ist. Aus vier Schaltschränken einer Maschine für die Glasindustrie wird da gerne mal einer.

Ausserdem zu erwähnen, die Reduzierung des Verkabelungsaufwandes, da im Vergleich zum Standardsystem die Verdrahtung des Verstärkers, des Encoders und des EMV Filters entfällt. Hier kann man von einer Einsparung um bis zu 85 Prozent aus gehen. Klar ist und auch immer wieder von Kunden bestätigt, dass eine Folge aus dem geringeren Verkabelungsaufwand auch die Reduzierung von Fehlern bei der Verkabelung ist. Ausserdem wird dies auch beim Servicefall für den Kunden zum Vorteil, den er kann in sehr kurzer Standzeit die komplette Antriebseinheit gegen einen neuen integrierten Antrieb tauschen und hat den Fehler somit auf einen Schlag beseitigt.

Weiterhin reduziert sich bedingt durch die vorgenannten Punkte selbstverständlich der Zeitaufwand für die Montage und die Kühlleistung des bei Bedarf notwendigen Schaltschrankklimagerätes. Was den Montageaufwand betrifft, haben Berechnungen von Kundenseite eine Einsparung um bis zu 75 Prozent ergeben. 75 Prozent wichtige Zeit, die für andere Aufgaben frei werden.

Als letztes möchte ich noch eine Besonderheit der JVL An-

54 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

Jan Tausend ist seit 2009 bei der Firma JVL mit dem Aufbau des Vertriebes in Deutschland beschäftigt. Sein breit gefächertes Automatisierungswissen basiert auf langjähriger Erfahrung in unterschiedlichen Firmen und Branchen. Die letzten zehn Jahre fokussiert auf Servo-, Motionund Antriebstechnik.

triebe herausstellen. Die Modularität und Flexibilität durch den Einsatz von austauschbaren Erweiterungsmodulen mit der Unterstützung von unterschiedlichen Kommunikationsprotokollen und Funktionen sowie die Durchgängigkeit der Systeme vom «Low Cost» Stepper zum «Highend»-Servo. Als Beispiel für die positive Auswirkung der verschiedenen Erweiterungsmodule kann ich hier einen Sondermaschinenbauer aufführen, der seine Maschinen auf Kundenanforderung mit unterschiedlichen Bus Systemen ausstatten muss.

Geht die Anlage in die USA, muss es Ethernet IP sein. Bleibt die Maschine in Deutschland, muss es Profinet sein und geht die Maschine nach Italien, ist CAN gefordert. Für unseren Kunden ist diese Anforderung kein Problem, denn er tauscht je nach Anforderung lediglich das

Erweiterungsmodul oder im Falle des industrial Ethernet die Firmware aus und hat genau das, was seine Kunden von ihm fordern. O.K., bevor jetzt alle in totale Euphorie ausbrechen – ich habe auch einen Nachteil zu vermelden und Verfechter konventioneller Technik mögen eventuell noch mehr finden. Mir sind bisher von unseren Kunden integrierter Antriebstechnik allerdings keine Weiteren zugetragen worden. Die Baugrösse und das daraus resultierende Gewicht ist zum Beispiel für HighspeedPick& Place-Anwendungen, bei denen der Antrieb mitbewegt werden muss, schlicht und ergreifend nicht gut. Hier kommt es ja darauf an, möglichst schnell und präzise zum Beispiel den Waver per X-Y-Z-Portal von A nach B zu transportieren. Da macht es dann wenig Sinn, das Gewicht des Verstärkers am Antrieb als zusätzlich Massenträgheit mitzuführen.

Bei der Baugrösse selbst hat man sich vor Jahren auch schon geirrt, indem man annahm, dass irgendwann räumlich bedingt bei ca. 1,5 oder 3 kW Schluss sein wird. Hier haben uns unsere Kunden allerdings besseren belehrt, indem sie integrierte Antriebe in noch grösserer Leistung fordern. Somit sind nun Antriebe mit 4,5 und 7 kW in der Pipeline und demnächst von JVL zu erwarten.

Alles in allem ist es also an der Zeit umzudenken und die Scheu abzulegen. Wir haben es bei der integrierten Antriebstechnik mit einer echten Alternative mit diversen Vorteilen gegenüber der Standardtechnologie zu tun. Mit einer Technik, die sich in vielerlei Applikationen und über Jahre hinweg bei unseren Kunden auf der ganzen Welt bewährt hat.

I N F OS | KON TAKT Omni Ray AG Im Schörli 5 CH-8600 Dübendorf Telefon +41 (0)44 802 28 80 www.omniray.ch info@omniray.ch www.jvldrives.de

DO S S I ER ANT REIBEN, BEWEGEN, AU TO MATI ON

Grösserer Hub bei gleicher Grundplattenlänge Der neue Präzisionsschlittentyp «PCS» von Föhrenbach AG wurde nach den Anforderungen des Maschinen- und Sondermaschinenbaus entwickelt.

D

ie neue Blechabdeckung bietet einen optimalen Schutz gegen Schmutz, heisse Partikel und Temperatureinfluss von oben. Ein notwendiger Verschleissaustausch wie beim Faltenbalg entfällt.

Im Vergleich zur Faltenbalgabdeckung können bei gleicher Grundplattenlänge grössere Hübe gefahren werden, sodass auch für Einsatzgebiete mit kleinem Einbauraum passende Linearachsen angeboten werden können.

Einfache Montage Die neuen PCS-Achsen haben einen kompakten Aufbau und ein ansprechendes Design. Die Blechabdeckung ist verschleissfrei und verursacht im Betriebszustand keine Geräusche wie die Balgabdeckung. Der PCS ist in den Baugrössen 100, 155 und 225 mm erhältlich. Es können standardmässig Hübe bis zu 1825 mm, und in Sonderausführungen auch längere Hübe realisiert werden.

Die einbaufertigen PCS-Achsen sind einfach zu montieren und werden mit integrierten Endschaltern und Passbohrungen im Verschiebeteil geliefert. Der Motoranbau erfolgt über einen Flansch mit Kupplung, oder alternativ über Riementrieb. Die Firma Föhrenbach kann hier komplette Lösungen mit Motor, Regler und Steuerung anbieten. Der Kugelgewindetrieb und die Führungswagen sind werksseitig lebensdauergeschmiert. Optional kann auch eine Zentralschmierung angeboten werden.

Hohe Taktzeiten Die Führungen der PCS-Achsen sind wie die PFS-Achsen (Profilführungsschlitten mit Faltenbalgabdeckung) spielfrei. Als Werkstoffe sind die Grundplatten und Endplatten in Aluminium, natur anodisiert oder Grauguss GGK-25 (bei Grösse 155 und 225), und die Verschiebeteile in Material Grauguss chemisch vernickelt lieferbar. Die Kugelgewindetriebe sind in den Qualitäten T5 und T7 bei einer Spindelsteigung von 5 bis 50 mm erhältlich.

Die PCS-Achsen sind prädestiniert für den Einsatz von präzisen Positionieraufgaben mit beschränkter Einbaulänge und hohen Taktzeiten.

INFO S | K O NTA K T Föhrenbach AG Tannenwiesenstrasse 3 CH-8570 Weinfelden Telefon +41 (0)71 626 26 76 www.foehrenbach.com info.ch@foehrenbach.com

Der Profilführungsschlitten mit Spindelantrieb ist nun auch standardmässig mit Blechabdeckung erhältlich.

DOSSIER A NTR E IB E N , B E W E GEN, AUT OM AT ION

Linear führen und präzise messen Die fortschreitende Miniaturisierung und Funktionsintegration von Bauteilen, Baugruppen und Komplettgeräten stellt sowohl die Fertigungstechnik der Bauteile als auch die Montage der Baugruppen und Komplettgeräte vor erhebliche technische Herausforderungen.

Ein Auszug aus dem Minirail-Lieferprogramm mit verschiedenen Baugrössen.

D

enn vielfach sind die herkömmlichen Maschinen und Vorrichtungen sowie Werkzeuge gar nicht oder eben nur bedingt geeignet, um die kleinen Bauteile und Baugruppen sachgerecht und effizient bearbeiten beziehungsweise handhaben und montieren zu können.

Zwangsläufig bringt die zunehmend in Richtung Mechatronik gehende besagte Miniaturisierung auch eine gewisse Anpassung oder Verkleinerung des produktions- sowie des prüftechnischen Equipments mit sich. Dies wiederum wirkt sich weitergehend auf die pragmatische sprich: bedarfsgerechte Automatisierung der Produktion und Montage von mechatronischen Komponenten, Baugruppen und Systemen aus. Um den Produktionsprozess in allen Schritten wirtschaftlich darstellen zu können, sind demnach miniaturisierte Automatisierungs-Bausteine vonnöten, die einerseits durch hohe mechanische Präzision und andererseits durch eine problemlose Integration in antriebs- und steuerungstechnische Systeme gekennzeichnet sind.

Elementare Automationsbausteine: Miniatur-Linearführungen Dazu zählen zweifellos MiniaturLinearführungen, durch welche erst die «mechanische» beziehungsweise die «mechatronische» Automatisierung verschiedenster Funktionsabläufe in unterschiedlichen Prozessen möglich wird.

Dies weiss kaum jemand besser als die Lineartechnik-Spezialisten des Schweizer Technologie-Unternehmens Schneeberger AG, Roggwil, beziehungsweise der deutschen Tochter Schneeberger GmbH im badenwürttembergischen Höfen/Enz. Mit dem Minirail-Programm steht ein breites Lieferspektrum

an Präzisions-Miniatur-Profilschienenführungen zur Verfügung, das die Baugrössen (Schienenbreite in mm) 7, 9, 12 und 15 und in breiterer Ausführung die Baugrössen 14, 18, 24 und 42 umfasst. Die Abmessungen entsprechen der DIN 645-2 und es sind zwei Vorspann- und Genauigkeits-Klassen erhältlich. Des Weiteren gibt es eine Vielzahl an Wagentypen und Ausführungen für individuelle Lösungen, wobei der Konstrukteur/Anwender zwischen den Wagentypen kurz, standard, lang, extra lang wählen kann. Die Minirail-Linearführungen werden aus korrosionsbeständigem, gehärtetem Stahl gefertigt. Neben der sehr kompakten Bauweise stellt die optimale Umlenkungsgeometrie ein weiteres Highlight dar. Sie ermöglicht geringe Verschiebekräfte, minimale Hubpulsation und sehr hohe Beschleunigungswerte. Die Wagen sind zudem kompatibel beziehungsweise austauschbar, wodurch sich Beschaffung, Lagerhaltung und Reparaturen vereinfachen. Für die schnelle und einfache Wartung durch Nachschmieren gibt es an den Stirnplatten der Führungswagen jeweils zwei Bohrungen.

auf dem Minirail-Konzept basiert, jedoch ein integriertes optisches Messsystem aufweist. Einerseits sind die Führungsschienen mit einer gravierten Scala (Skalierung 40 µm) versehen, andererseits ist im Führungswagen ein Messsensor, der mit einer Auflösung von 1µm arbeitet, montiert. Das integrierte System bietet mehrere Vorteile, wie zum Beispiel den Wegfall separater Messtechnik und mechanischer Teile, die einfache konstruktive und montagetechnische Integration, oder auch die Möglichkeit, direkt in der Führung und damit frei von jeglichen Einflussgrössen zu messen. Miniscale gibt es in den Grössen (Schienenbreiten) 7, 9, 12, 15 und 14, 18, 24 und 42 mm. Bezüglich StandardGenauigkeit werden 4 µm auf 30 mm und 10 µm auf 300 m genannt (auf Anfrage sind 3 µm möglich), und bei der Wiederholgenauigkeit sind es undirektional ±1 µm und bidirektional ±2 µm. Die max. zulässige Geschwindigkeit beträgt 5 m/s, was in der Praxis sehr schnelle und hochdynamische Bewegungsabläufe erlaubt.

Zum präzisen Führen kommt das hochauflösende Messen Als konsequent-logische Weiterentwicklung der Minirail-Profilschienenführungen ist die Baureihe Miniscale anzusehen, die

I N F OS | KON TAKT SCHNEEBERGER AG St. Urbanstrasse 12 CH-4914 Roggwil

Miniscale-Profilschienenführung mit dem integrierten optischen Messsystem.

56 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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D O S S I ER A NTREI B EN, BEW EG EN, AU T O MAT I O N

Bürstenlose Gleichstrommotoren Aufgrund ihrer langen Lebensdauer wird die Nachfrage nach bürstenlosen Gleichstrommotoren immer grösser. Nach wie vor ist der Verschleiss der Bürsten und des Kollektors die Lebensdauer begrenzende Komponente, denn die Lagerung überdauert diese beiden Bauteile in der Regel.

Kommutierung über Hallsensoren zusammen mit hochauflösenden Encodern

Die nächste Gruppe sind die eisenbehafteten bürstenlosen Motoren. Von Ø 22 bis 80 mm und mit einer Leistung von 1 bis 150 W werden diese Motoren in verschiedenen Ausführungen und Preisklassen, als Innenläufer, als Aussenläufer, als Flachläufer usw. angeboten. Jede einzelne Konstruktionsart hat ihre entscheidenenden Vorteile für entsprechende Anwendungen.

Diese Art benötigt eine aufwendigere Steuerung mit Lageregler, aber man kann genauer positionieren und hochdynamisch regeln wie bei einem Servoantrieb.

Breite Palette

Bürstenloser Gleichstrommotor ohne Rastmoment, Ø 13 mm, Encoder.

E

s gibt verschiedene Varianten im Design: Ausführungen mit eisenlosen Spulen und solchen mit Spulen, die über einen Eisenkern gewickelt sind. Bürstenlose Gleichstrommotoren werden elektronisch kommutiert (so wie auch Schrittmotoren oder Synchronmotoren). Die Kommutierung kann nach verschiedenen Prinzipien vorgenommen werden:

Sensorlose Kommutierung Bei der sensorlosen Kommutierung wird die Lage des Rotors über die Gegen-EMK (induzierte Spannung) erfasst, die sich pro Phase als Sinus darstellt. Der Rotor startet in irgendeine Rich-

tung und die Elektronik erkennt im Nulldurchgang, ob es die richtige ist. Falls ja, wird weiter beschleunigt, falls nein, wird die Drehrichtung korrigiert und weiter beschleunigt.

Diese Kommutierungsart ist ideal für Dauerläufer bei hohen Drehzahlen, wie zum Beispiel Lüfter- oder Propellerantriebe (Modellhubschrauber).

Kommutierung über Hallsensoren Bei dieser Version wird die Stellung des Rotors über drei Hallsensoren erfasst, die entsprechende Schaltsignale geben.

Mit dieser Art kann man hochdynamische Antriebe realisieren und positionieren.

Bürstenloser Gleichstrommotor, Aussenläufer, Ø 55 mm.

KOCO MOTION GmbH hat seit diesem Jahr eine Bandbreite von bürstenlosen Gleichstrommotoren im Portfolio, die von Ø 12 bis 60 mm reicht und in den verschiedenen Konstruktionsarten ausgeführt sind.

Die Anwendungen und die daraus resultierenden Anforderungen sind so vielfältig, das dies nicht von einem Hersteller abgedeckt werden kann. Aus diesem Grund hat KOCO MOTION mit vier qualifizierten Herstellern Vertriebsverträge abgeschlossen.

Da gibt es zunächst die «eisenlosen» ab Ø 12 bis 22 mm wahlweise sensorlos oder mit Hallsensoren, mit Encoder oder sogar mit integrierter Steuerelektronik. Die Vorteile der «Eisenlosen» sind ihr hoher Wirkungsgrad, das fehlende Rastmoment und die Fähigkeit, verlustarm mit hohen Drehzahlen zu laufen. Anwendung finden diese Baureihen in medizinischen Geräten, in Pumpenantrieben, Scannern und – millionenfach – in Modellhubschraubern.

I N F OS | KON TAKT KOCO MOTION GmbH Niedereschacher Strasse 54 D-78083 Dauchingen Telefon +49 (0)7720 995 85 80 www.kocomotion.de info@kocomotion.de

Bürstenloser Gleichstrommotor mit Planetengetriebe, Ø 42 mm. maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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DOSSIER A NTR E IB E N , B E W E GEN, AUT OM AT ION

Programmierbare Drehgeber passen sich der Anwendung an Die modulare Drehgeber-Baureihe OptoPulse von Baumer wird noch flexibler und wirtschaftlicher. Aktuell erweitern programmierbare Geräte mit hoher Auflösung das Portfolio. Ihre Vielseitigkeit erschliesst weitere Anwendungsmöglichkeiten, reduziert die Variantenvielfalt, verringert signifikant Lager- sowie Servicekosten und optimiert Lieferzeiten. kelposition. Die Nullimpulsbreite ist mit 90 oder 180° wählbar. Zusätzlich erfolgt die Definition der Signalfolge A vor B oder B vor A. Die durchgängige Betriebsspannung von 4,75 bis 30 V DC erlaubt eine freie Festlegung der Ausgangsstufe als TTL/RS422 oder HTL/Gegentakt.

Einfach anschliessen und menügeführt programmieren. Die Stromversorgung des Drehgebers erfolgt über die Batterien des Handheld.

D

amit sind die Drehgeber genau richtig für OEM in Produktion und Service, Distributoren oder Reparatur- und Retrofit-Einsätze.

Die programmierbaren Parameter Die Suche nach einem Drehgeber mit exakt an die Anwendung angepasster Impulszahl ist endlich beendet, denn die programmierbaren Inkrementalgeber bieten frei wählbare Impulszahlen von 1 bis 65536. Damit ist einfach und kostengünstig jede noch so ungewöhnliche Auflösung realisiert. Die komfortable Nullimpuls-Set-Funktion beschleunigt die Inbetriebnahme durch Setzen des Referenzpunkts an jeder beliebigen Win-

Anwendungen und Vorteile Programmierbare Drehgeber spielen ihre Stärken in Anwendungen aus, wo hohe Flexibilität gefordert ist. Sie reduzieren die Variantenvielfalt und senken die damit verbundenen Lager- sowie Logistikaufwendungen – und das bei gleichzeitig verbesserten Lieferzeiten.

Antriebshersteller profitieren von der hohen Flexibilität, zum Beispiel durch frei wählbare Impulszahlen und konfigurierbares Ausgangssignal. Produktion und Überholung der Motoren werden so vereinfacht, da ein einziger programmierbarer Drehgeber alle bisherigen Varianten ersetzt. Das elektronische Typenschild informiert jederzeit über Typbezeichnung, Seriennummer und die individuelle Konfiguration. Die eindeutige Identifizierung sichert zudem eine lückenlose Dokumentation und Rückverfolgbarkeit.

Weitere Anwendungen für programmierbare Drehgeber finden sich dort, wo die Parameter immer wieder an wechselnde Gegebenheiten angepasst werden, zum Beispiel an einer Druckmaschine, wo unterschiedliche Druckauflösungen und Medienstärken eine häufige

Die Software erkennt automatisch angeschlossene Drehgeber und liest sofort Typ, Seriennummer und Konfiguration aus.

Praktisch: Mit der integrierten Diagnosefunktion können die Drehgeber-Funktionalität überprüft und der Nullpunkt gesetzt werden.

Änderung der Impulszahl erforderlich machen. Schliesslich punkten die programmierbaren Varianten in Reparatur- und Retrofit-Anwendungen, wo sie wesentlich zur Verringerung des Lageraufwands beitragen, die TeileVerfügbarkeit erhöhen und somit Stillstandszeiten senken.

Programmierung mit Handheld Drei unterschiedliche Programmieroptionen bieten für jede Anwendung eine passende Methode. Zur Programmierung einzelner Drehgeber wurde ein Handheld entwickelt. Das Gerät ist so kompakt, dass es in jede Tasche passt und an jedem Ort eingesetzt werden kann. Damit programmiert zum Beispiel ein Servicetechniker in wenigen Sekunden den Drehgeber, auch wenn dieser in der Anlage verbaut ist. Das Programmiergerät wird mit handelsüblichen AABatterien betrieben, die ebenfalls die Versorgung des Drehgebers während des gesamten Programmiervorgangs übernehmen. Eine separate Spannungsversorgung entfällt damit komplett.

Während der Programmierung unterstützt die menügeführte Bedienung das Personal und hilft dabei, dass kein Parameter ausgelassen wird. Noch einfacher wird die Programmierung mit Schnellprogrammiertasten. Sie geben direkten Zugriff

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58 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

D O S S I ER A NTREI B EN, BEW EG EN, AU T O MAT I O N

Intuitiv: Die Programmieroberfläche zeigt die aktuellen Werte des Drehgebers an. Daneben können alle Werte neu konfiguriert werden.

Laden und Speichern von Wertesätzen ist jederzeit möglich.

auf vier vordefinierte Konfigurationen, die ohne weitere Benutzereingaben an den Drehgeber gesendet werden. Eine StatusLED bestätigt den erfolgreichen Vorgang. Mit der integrierten Diagnosefunktion kann zudem die Drehgeber-Funktionalität überprüft werden.

Programmierung Die zweite Methode ist die Programmierung über eine komfortabel zu bedienende Software.

Ihre Vorteile liegen bei der Programmierung mehrerer Drehgeber in Serie. Damit eignet sie sich besonders für Antriebshersteller und Distributoren. Die Drehgeber werden über eine AdapterBox mit der USB-Schnittstelle des Host-Rechners verbunden.

Das Programm erkennt automatisch an der Box angeschlossene Geräte und liest die Kenndaten

Komfortabel: Mit einem Klick auf die Quickboard-Schaltflächen erfolgt die Programmierung ohne weitere manuelle Eingriffe. Die Software ist kompatibel zu den Baumer Drehgebern OptoPulse EIL580, ITD2P sowie HS35P. Angeschlossene Drehgeber werden automatisch identifiziert und die passenden Schaltflächen aktiviert.

aus. Die anschliessende Programmierung erfolgt komplett menügeführt oder besonders schnell und einfach mit nur einem Mausklick auf Schaltflächen mit fertig hinterlegten Konfigurationen. Rückmeldungen über den Programmiervorgang und Meldungen der Diagnosefunktion werden direkt über den Bildschirm ausgegeben. Als weitere Komfortfunktion bietet die Software den Ausdruck individueller Typenschilder. Sie informieren direkt auf dem Gerät über Typ, Seriennummer und die aktuelle Konfiguration.

Programmierung mit Software-Bibliotheken Für die Programmierung der Drehgeber beispielsweise über das ERP-System werden Software-Bibliotheken zur Implementierung angeboten. Die Parametrierung

der Geräte erfolgt damit automatisch und direkt im Produktionsprozess. Gleichzeitig werden Seriennummer und alle Einstellungen mit dem spezifischen Fertigungsauftrag verknüpft, wodurch die Produktdokumentation automatisiert und die Rückverfolgbarkeit verbessert werden.

Basis: der modulare Drehgeber-Baukasten Die programmierbaren Drehgeber basieren auf dem modularen OptoPulse-Baukastenprinzip. Er beinhaltet alle gängigen Flanschversionen mit Vollwelle, einseitig offener und durchgehender Hohlwelle mit verschiedenen Durchmessern. Unterschiedliche Anschlussmöglichkeiten und Gehäuseformen bieten für jede Anwendung die passende AnbauOption. Der sichere ShaftLock-Lageraufbau beugt Schäden durch

hohe axiale Wellenbelastungen vor. Das dickwandige Metallgehäuse schützt den Drehgeber vor Umgebungseinflüssen und leistet gleichzeitig einen entscheidenden Beitrag zur EMV-Verträglichkeit.

Wellen und Klemmringe sind aus Vollmaterial gefertigt, was auch unter ungünstigen Bedingungen eine sichere mechanische Verbindung gewährleistet. Die präzise optische Abtastung bietet über den gesamten Temperaturbereich hohe Genauigkeit und Signalgüte.

Mit all diesen Vorteilen sind die hochauflösenden, programmierbaren Drehgeber ideal für Anwendungen, wo hohe Flexibilität gefordert ist. Dabei profitieren sowohl die Hersteller von Antrieben, Maschinen und Anlagen als auch ihre Anwender von der reduzierten Variantenvielfalt, der einfacheren Handhabung und den geringeren Logistikkosten.

I N F OS | KON TAKT Baumer Electric AG Hummelstrasse 17 CH-8501 Frauenfeld Telefon +41 (0)52 728 11 22 www.baumer.com info@baumer.com

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DOSSIER A NTR E IB E N , B E W E GEN, AUT OM AT ION

Anwenderfreundlich, effizient und robust Anwendern aus dem Maschinenbau sowie der Förder- und Gebäudetechnik steht mit den neuen PowerXL Frequenzumrichtern von Eaton eine einfach zu installierende, bedienerfreundliche und energieeffiziente Lösung zur Verfügung, mit der sie unter anderem Pumpen, Lüfter, Förderbänder, Kräne, Wickelmaschinen, Kompressoren oder Aufzüge antreiben können.

Drehmoment aus dem Stand anfahren und dies ohne Verwendung eines Gebers. Die DA1-Serie ist mit SPS-Funktionalität ausgestattet und zeichnet sich neben einem integrierten PIDRegler durch leistungsfähige Applikationslösungen für verschiedene Anwendungen, wie Kräne, Aufzüge, Wickelmaschinen und Kompressoren aus.

Erleichterte Inbetriebnahme

Die neue PowerXL Frequenzumrichterfamilie von Eaton umfasst das Modell DC1 Compact (0,37 bis 11 kW) sowie den DA1 Advanced Machinery Drive (0,75 kW bis 250 kW) und lässt sich über steckbare Module direkt in Eatons Verbindungs- und Kommunikationssystem SmartWire-DT einbinden.

Ü

ber aufsteckbare Module lassen sich die PowerXL Frequenzumrichter schnell und einfach in Eatons intelligente Verbindungs- und Kommunikationstechnologie SmartWire-DT einbinden, womit die konventionelle Steuerstromverdrahtung komplett entfällt.

Universelle Funktionalität Zur der neuen PowerXL Frequenzumrichterreihe gehören derzeit zwei Modelle: der DC1 Compact sowie der DA1 Advanced Machinery Drive. Der DC1 stellt das Basismodell dar, das Leistungen von 0,37 bis 11 kW abdeckt und für Anwendungen entwickelt wurde, wo Robustheit, Verfügbarkeit und universelle Funktionalität im Vordergrund stehen. Die DA1-

Serie ist für Leistungen von 0,75 bis 250 kW ausgelegt und eignet sich für anspruchsvollste Lösungen, die eine hohe Performance erfordern. Dabei bieten die PowerXL Frequenzumrichter verschiedene Steuerungs- und Regelungsmethoden. Beim DC1 wird der Motor über U/f-Kennlinienbetrieb gesteuert und erlaubt dabei eine Drehmomenterhöhung. Diese ermöglicht, dass die PowerXL Frequenzumrichter den Motor für 60 s bei 150 Prozent der Nennleistung fahren können und für 2 s bei 175 Prozent. Die DA1-Modelle bieten dem Bediener zudem die Möglichkeit der sensorlosen Vektorregelung (SLV) sowie der Regelung mit Drehgeber (CLV). Im sensorlosen Vektorbetrieb kann der DA1 sogar mit 200 Prozent

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Anwenderfreundlichkeit stand bei der Entwicklung im Vordergrund. Selbsterklärende Typenschlüssel, Auto-Tune-Funktion und bequeme Parametrierung (mit nur 14 Standardparametern) erleichtern Projektierung und Inbetriebnahme. Zusätzlich zur Programmierung über die Tasten am Gerät oder alternativ über einen PC hat der Anwender die Möglichkeit, mithilfe eines Bluetooth-PC-Sticks mit RJ45Schnittstelle schnell und einfach die Parametrierung von einem Gerät auf weitere zu kopieren.

Die PowerXL Frequenzumrichter sind standardmässig mit dem Feldbussystem Modbus RTU und CANopen ausgerüstet. Weitere Feldbussysteme wie Profibus, Profinet, DeviceNet, EthernetIP, EtherCat, Modbus TCP und BACnet kann der Anwender problemlos über Feldbus-Module anbinden. Alternativ zur FeldbusAnschaltung können die PowerXL Frequenzumrichter in das Kommunikationssystem SmartWire-DT eingebunden werden.

Dabei lassen sich über die SmartWire-DT-Schnittstelle nicht nur die PowerXL-Frequenzumrichter zentral parametrieren, sondern auch Steuerbefehle senden sowie Diagnosedaten auslesen.

Die Gerätesteuerung ist unter anderem über ein PROFIdriveProfil möglich, womit sich das volle Funktionsspektrum der PowerXL-Frequenzumrichter eröffnet.

Mit dem Fokus auf Energieeffizienz unterstützt die DA1-Serie sowohl übliche Drehstrommotoren, die in der Regel dem heutigen IE2- und IE3-Standard entsprechen, als auch hoch-effiziente Permanentmagnet-Motoren, die für den zukünftigen IE4Standard ausgelegt sind. Zudem beinhalten die Geräte einen Energy Optimizer, der bei leichter Last automatisch die Motorspannung reduzieren kann.

Für den globalen Einsatz geeignet Die PowerXL Frequenzumrichter liefern volle Leistung bis zu Umgebungstemperaturen von 50 °C (IP20). Für Modelle bis 160 kW bietet Eaton den DA1 auch in Schutzart IP55. Alle Geräte verfügen über internationale Approbationen (CE, cUL, UL, C-Tick, GostR, RoHS, DNV) und sind mit einund dreiphasigen Spannungseingängen von 115 V, 230 V und 400/480 V ideal für den globalen Einsatz geeignet.

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D O S S I ER A NTREI B EN, BEW EG EN, AU T O MAT I O N

Geballte Leistung auf kleinstem Raum WEG bringt mit dem CFW100 einen der kompaktesten Frequenzumrichter der Welt auf den Markt.

W

EG, führender Anbieter für Lösungen in der Antriebstechnik, Energieerzeugung und -verteilung sowie in der Automatisierungstechnik, erweitert sein Frequenzumrichter-Portfolio um den Mini Drive CFW100.

Dieses Raumwunder kommt in drei Baugrössen (A, B und C) für Motor-Nennleistungen von 0,18 bis 0,75 kW und Bemessungsstromstärken von 1,6 bis 4,2 A auf den Markt. Mit einer Höhe von 100 bis 126 mm, einer Breite von 55 mm und einer Tiefe von 129 mm passt der CFW100 zwischen zwei Fingerspitzen und ist damit aktuell einer der kleinsten Frequenzumrichter am Markt. Der Mini Drive mit integrierter Mikro-SPS eignet sich besonders für einfache Handhabungstechnik. Weil der CFW100 so viele Funktionen auf kleinstem Raum vereint, passt er in fast jeden Schaltschrank und selbst in noch so kleine Maschinensteuerungen. Damit bietet

Mit neuen Kompressoren, Druckluft-Werkzeugen und Systemzubehör bietet Metabo die passende Lösung für jede Anwendung.

er Anwendern eine besonders platzsparende und kosteneffiziente Lösung, um die Drehzahl von Drehstrom-Asynchronmotoren zu steuern.

Neben der integrierten Mikro-SPS, die nach IEC61131-3 programmierbar ist, verfügt der

CFW100 über ein intuitiv bedienbares Mensch-Maschine-Interface (HMI) mit LCD-Display.

Dank der Plug-&-Play-Funktion der optionalen Erweiterungsbaugruppen ist der neue Frequenzumrichter einfach und schnell zu installieren und in Betrieb zu nehmen. Im Rahmen des modularen Bau-Konzepts bietet der CFW100 verschiedene steckbare Erweiterungsbaugruppen, zum Beispiel eine USBoder eine Modbus-RTU-Kommunikationsschnittstelle, und ermöglicht ausserdem Zugang zu wichtigen Feldbussystemen wie Modbus, DeviceNet und CANopen. Das wartungsfreundliche Gerätekonzept beinhaltet ausserdem eine leicht austauschbare Belüftungsbaugruppe (Baugrössen B und C). Der CFW100, der über eine einphasige Einspeisung von 200 bis 240 V (50/60 Hz) versorgt wird, eignet sich für den Betrieb von Drehstromasynchronmotoren. Die Überlastkapazität beträgt 150 Prozent des Bemessungsstromes für die Dauer von 60 s alle 10 min. Für

den Betrieb von Drehstromasynchronmotoren stehen sowohl Spannungsvektorregelung (VVW) als auch U/f-Kennliniensteuerung zur Verfügung. Der CFW100 ist mit einem elektronisch nachgebildeten thermischen Motorschutz zur Überlastüberwachung des Motors ausgestattet und verfügt standardmässig über vier digitale Eingänge, deren Zahl sich über Zusatzmodule weiter ausbauen lässt. Das Gehäuse ist nach Schutzklasse IP20 gefertigt, und der Mini Drive kann in Umgebungstemperaturen bis 50 °C ohne Leistungsminderung verwendet werden. Die gerätespezifische Parametrier- und Bediensoftware «SuperDrive G2» steht zum kostenlosen Download auf der Internetseite von WEG zum Download bereit.

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DOSSIER A NTR E IB E N , B E W E GEN, AUT OM AT ION

Verfügbarkeit von LichtwellenleiterNetzen erhöhen Zuverlässige Produktionsprozesse und mitunter auch Schutz von Leib und Leben hängen heute massgeblich von der Verfügbarkeit der Datenverbindung ab. Redundanzverfahren gewährleisten mittlerweile je nach Protokoll, Topologie und Anzahl der aktiven Geräte Umschaltzeiten von wenigen Millisekunden. Wenn jedoch mehrere Fehler gleichzeitig auftreten, ist eine Unterbrechung der Datenkommunikation vorprogrammiert.

U

m das zu verhindern, hat eks Engel mit dem «x-light» einen industriegerechten optischen Bypass entwickelt, der protokolltransparent ist, also sowohl Ethernet als auch alle Feldbusse und zahlreiche Schnittstellen wie RS-485 unterstützt, mit Geräten anderer Hersteller funktioniert und sich in Ring- wie auch Linientopologien integrieren lässt.

Die Kosten sind bei jeder Anschaffung ein wichtiger Faktor.

Aber billig ist bekanntlich nicht immer preiswert. Diese Faustformel für Konsumgüter trifft ebenso auf die Automatisierung zu, wo vor allem Zuverlässigkeit gefragt ist. Deshalb werden Geräte wie Ethernet-Switches, Feldbuskonverter oder speicherprogrammierbare Steuerungen vor der Auslieferung von vielen Herstellern auf Herz und Nieren geprüft. Fehler während des Betriebs lassen sich jedoch nie hundertprozentig ausschliessen. Ursache sind – abgesehen von falscher Bedienung – vor allem Hard- und Softwareprobleme oder Spannungsausfall.

Herkömmliche Schutzmassnahmen wirken nur bedingt Letzteres lässt sich mit einer unterbrechungsfreien SpannungsZ U M A UT OR Thorsten Ebach Vertriebsleiter der eks Engel GmbH & Co. KG Schützenstrasse 2 D-57482 Wenden Telefon +49 (0)2762 9313-88 te@eks-engel.de

versorgung (USV) zumindest eine Zeit lang kompensieren. Der Software rückt man mit umfangreicher Evaluierung beziehungsweise Validierung, automatisierten Testverfahren sowie Struktur-, Funktions- und sogenannten Black Box-Tests zu Leibe. In punkto Hardware lautet das Zauberwort Redundanz. Das heisst Geräte sowie Stecker und Leitungen sind zweifach vorhanden. Zugleich wird so auch das Netz doppelt ausgelegt. Dadurch erreicht man eine Art Hot Standby-Effekt: Fällt ein Gerät oder Netz aus, wird auf das andere umgeschaltet.

Diese Strategie ist jedoch aufwändig und damit teuer. Deshalb wurde die Ringtopologie entwickelt. Hier läuft die Datenkommunikation immer in eine Richtung und bei einer Störung in die andere. So bleibt die Funktion erhalten. Zusammen mit Redundanzverfahren, die schnelle Umschaltzeiten gewährleisten, bildet die Ringtopologie sozusagen die Königsklasse der Ausfallsicherheit. Denn diese Topologie verkraftet im Gegensatz zur Linie einen Single Point of Failure, also den Ausfall eines Netzteilnehmers. Fällt jedoch ein weiterer aus (Multiple Points of Failure), sind auch Ringe überfordert. Damit es erst gar nicht so weit kommt, können Netze mittels Monitoring-Systemen überwacht werden. Sie zeigen den Status der aktiven Komponenten und – wie etwa «FiberView – den Zustand der einzelnen Lichtwellen-

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leiterstrecken an, genauer: eine zu hohe Dämpfung.

Die optische Bypass-Technologie, die bisher vor allem im klassischen IT-Umfeld eingesetzt wird, geht noch einen Schritt weiter. Denn sie setzt direkt bei den Netzteilnehmern an. Das können alle Geräte sein, die einen optischen Ein- und Ausgang haben. Fällt ein Netzteilnehmer aus, sorgt der Bypass dafür, dass die Datenkommunikation zu den benachbarten Teilnehmern aufrechterhalten wird.

Deshalb ist nur die Applikation betroffen, die über den ausgefallenen Teilnehmer gesteuert wird.

Das übrige Netz bleibt dagegen selbst bei Multiple Points of Failure physikalisch bestehen und damit funktionstüchtig. Das gilt auch dann, wenn der Bypass, der entweder über den zu schützenden Teilnehmer oder ein separates Netzteil mit Spannung versorgt werden kann, keinen Strom mehr bekommt.

Bypass-Technologie funktioniert auch bei Spannungsausfall Wie funktioniert das? Mit der optischen Bypass-Technologie werden Lichtwellenleiterstre-

cken physikalisch umgeschaltet, sobald an dem jeweiligen Netzteilnehmer ein Fehler auftritt.

Das Prinzip ähnelt einer Eisenbahnweiche, die von einem starken Elektromagneten gehalten wird und, wenn kein Strom mehr fliesst, sich automatisch umstellt. Deshalb funktioniert die Bypass-Technologie selbst ohne Spannung, was der eigentliche Clou ist. Da sich diese Technologie auf der physikalischen Ebene des Netzes abspielt, ist sie zudem, wie eingangs erwähnt, protokolltransparent und herstellerneutral.

Mit dem «x-light» hat eks Engel die optische Bypass-Technologie für den Einsatz in rauer Industrieumgebung tauglich gemacht, etwa in punkto Temperaturbereich sowie Schock- und Vibrationsfestigkeit. Dieses Gerät wird über zwei optische DuplexEin- und -Ausgänge mit dem Netzteilnehmer parallel geschaltet. Fällt dieser aus, schickt dessen Fehlerrelais ein Signal an den elektrischen Eingang des «x-light» und aktiviert so die Bypass-Funktion. Danach werden die Daten nicht an den defekten Teilnehmer, sondern an den nächsten im Netz weitergeleitet.

Mit anderen Worten: Der Teilnehmer wird physikalisch überbrückt. Um ihn später wieder sicher zuschalten zu können, etwa nach dem Booten, ist die Einschaltverzögerung individuell einstellbar.

Mit dem optischen Bypass lassen sich Netze jedoch nicht nur gegen die Auswirkungen von Hard- und Softwarefehlern oder Ausfall der Spannungsversorgung beziehungsweise Unterschreiten eines zuvor definierten

Im normalen Betrieb leitet der optische Bypass die Daten an den parallel geschalteten Teilnehmer weiter (oben). Im Fehlerfall werden sie nicht wie vorher an den Ausgang, sondern den zweiten Eingang weitergeleitet (unten).

DOS S I ER A N T REIBEN, BEWEGEN, AUT OMATI ON

Der Bypass «x-light» wird über zwei optische Duplex-Ein- und -Ausgänge mit dem Netzteilnehmer parallel geschaltet. Fällt dieser aus, wird er physikalisch überbrückt.

Werts schützen, sondern auch Teilnehmer gezielt vom Netz nehmen. Dazu wird eine Spannung an den elektrischen Eingang angelegt. So ist der jeweilige Teilnehmer komplett abgeschaltet – kann also nicht mehr unkontrolliert senden und empfangen –, ohne dass dazu die Lichtwellenleiter-Stecker gezogen werden müssen. Denn das führt unter Umständen zu Problemen, etwa durch Schmutzpartikel, die in die Verbindung hineingelangen.

Zerstörungsrisiko für die angeschlossenen Geräte.

Ein optischer Bypass macht sich vor allem dort bezahlt, wo ein Netzausfall finanzielle Einbussen, schädliche Auswirkungen auf die Umwelt oder gar eine Gefährdung von Menschen nach sich ziehen kann. Beispiele dafür sind Verkehrsleitsysteme, Anlagen der Petrochemie und Windparks. Zudem eröffnet die gezielte Stilllegung von Netzteilnehmern neue Möglichkeiten für Wartung und Service von Maschinen und Anlagen oder deren zeitweilige Abschaltung. Da der «x-light» ausschliesslich als Bypass konzipiert ist, lässt er sich auch problemlos nachrüsten.

Denn weder Übertragungsprotokolle noch herstellerspezifische Standards spielen eine Rolle.

Diese Flexibilität ginge verloren, wenn die Bypass-Funktion in einen Ethernet-Switch oder Feldbuskonverter integriert würde, was trotz mancher Herausforderungen durchaus möglich ist.

Lichtwellenleiter sind gegen elektromagnetische Felder immun Ansonsten haben Lichtwellenleiter jedoch eine Reihe von Vorteilen, beispielsweise wenn hohe Datenraten erforderlich sind und/oder weite Entfernungen überbrückt werden müssen.

Denn 100 km oder 10 Gbit/s sind mit diesem Medium kein Problem. Ferner wird Licht nicht durch elektrische oder magnetische Störungen beeinflusst, weshalb Lichtwellenleiter auch in unmittelbarer Nähe von Energieleitungen oder anderen elektromagnetischen Quellen verlegt werden können. Da sie zudem aus elektrisch nicht leitfähigem Material bestehen, werden die Daten stets über einen elektrischen Isolator übertagen. Damit treten über Lichtwellenleiter keine Potenzialausgleichsströme auf, die gerade bei ausgedehnten Anlagen gefürchtet sind. Selbst bei Blitzeinschlägen besteht kein

INFO S | K O NTA K T eks Engel GmbH & Co. KG Schützenstrasse 2 D-57482 Wenden Telefon +49 (0)2762 9313 60 www.eks-engel.de info@eks-engel.de maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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Präzisionsoptiken zur Maschinenintegration Ohne vernünftige Optik kein gescheites Bild. Das gilt für die direkte Beobachtung mit dem Auge wie für die automatische Bildauswertung durch ein Kamerasystem. Insbesondere für die Bildverarbeitung (BV) gilt, dass die Generierung eines guten Bildes mittels optimal abgestimmter Kamera, Optik und Beleuchtung die Verarbeitung ungemein erleichtert oder manchmal auch erst möglich macht.

B

rillenträger wissen genau, dass sie mit einer falschen Brille schlecht sehen können.

Hier müssen nicht nur die Dioptrien sondern auch die optischen Achsen, Entspiegelungen, Gleitsichtbereiche und eventuell (automatische) Tönungen berücksichtigt werden. Ganz abgesehen davon, dass man gutes Licht zum Sehen braucht.

Aspekte der Bildgewinnung Nicht anders ist das beim maschinellen Sehen mit einem automatisierten Kamerasystem. Hier müssen sicherlich noch mehr Aspekte berücksichtigt werden:

Bildfeldgrösse, Abbildungsmassstab, Auflösung Diese Punkte hängen voneinander ab. Zunächst muss das Objekt komplett vom Bild aufgenommen werden. Das definiert die Bildfeldgrösse und den Abbildungsmassstab.

Dann sollten die kleinsten noch zu messenden Details gut aufgelöst sein. In einem Kamerabild sollten solche Details, wie zum Beispiel Schmutzpartikel, mindestens 4x4 Pixel einnehmen. Damit ist dann auch die Auflösung durch die Kamera bestimmt.

Zusammen mit der vorher schon definierten Bildfeldgrösse ist so auch die Brennweite des Objektivs klar.

Telezentrie Telezentrische Objektive werden meist für Messaufgaben herangezogen, bei denen eine perspektivische Verzerrung vermieden werden muss. Das heisst, dass sich der Abbildungsmassstab nicht ändert, auch wenn der Arbeitsabstand variiert. Dies erreicht man durch parallele Strahlengänge zumindest vor dem Objektiv. Dadurch wird der Durchmesser des Objektivs jedoch grösser als das Objekt. Weiterhin ist zu berücksichtigen, dass auch diese Objektive einen Schärfentiefen- oder Telezentriebereich haben.

Abbildungsfehler (Verzeichnung, Vignettierung, Farbfehler) Alle abbildenden Systeme weisen Fehler auf. Viele Abbildungsfehler entstehen durch sogenannte achsenferne Strahlen. Je nach Anwendungsfall müssen diese Fehler minimiert werden.

Geometrische Einbauabmessungen, (beengte) Platzverhältnisse, Gewicht Optiken sind volumenbehaftet und müssen meist in einen Gesamtaufbau integriert werden.

Zwar können zum Beispiel über 90°-Umlenkungen auch schwierige Fälle gelöst werden, jedoch empfiehlt es sich bei der Konstruktion des Gesamtsystems, die optischen Systeme frühzeitig zu berücksichtigen.

Filter, Spektralbereiche, Polarisationszustände Häufig sind Details durch bestimmte Farben oder sonstige Lichteigenschaften erkennbar.

Durch Filter können die weniger interessanten Lichtanteile reduziert und gefährliche geblockt werden.

Lichtstärke, Schärfentiefe Ist wenig Licht vorhanden oder es müssen kurze Belichtungszeiten, zum Beispiel bei bewegten Objekten, realisiert werden, eignen sich lichtstarke Objektive mit einer grossen Öffnungsweite. Allerdings: je grösser die ist, desto kleiner wird die Schärfentiefe.

Beleuchtung Mit der richtigen Beleuchtung können Aspekte hervorgehoben werden, die von Interesse sind.

Auswahlmöglichkeiten sind zum

Arbeitsabstände, Brennweiten Nicht immer kann man beliebig nah an das Objekt der Begierde heran. Manchmal muss Platz für Handlingssysteme oder Beleuchtungen vorhanden sein.

Ist dem so, eignen sich sogenannte «Long Working Distance Objektive», die einen besonders grossen Arbeitsabstand zum Objekt aufweisen.

Bild 1: Zylinderinspektion.

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Bild 2: Honriefen.

Beispiel Durchlicht-, Dunkelfeldund Auflichtbeleuchtung (Köhlersche Beleuchtung) sowie Farben und Polarisationszustände.

Durch Anregung mit UV-Strahlung kann rotverschobene Fluoreszenz induziert werden. Zur Detektion der Fluoreszenz wird dann die UV-Strahlung heraus gefiltert. Mittels strukturierter Beleuchtung können Höheninformationen gewonnen werden.

Kameraeigenschaften Heutzutage werden meistens digitale Kameras (CCD oder CMOS) eingesetzt. Wichtigste Kenngrösse ist die Auflösung, also die Anzahl der Sensorelemente (Pixel), welche zum einen aus der Pixelgrösse und zum andern der Grösse der aktiven Fläche des Chips resultiert. Weitere Eigenschaften sind die spektrale Empfindlichkeit (UV, VIS, NIR, IR), Farbe oder monochrom, Schnittstelle der Bildübertragung, Auslesegerschwindigkeit (frames per second, fps). Zukünftig werden sogenannte Lichtfeld-, Plenoptik- oder Multi-Apertur-Kameras prominenter, mit denen nachträglich die gewünschte Schärfentiefenebene gewählt werden kann.

2D oder 3D Um dreidimensionale Bilder zu erhalten, können im wesentlichen drei unterschiedliche Prinzipien genutzt werden: Triangulation, Lichtlaufzeitmessung und Interferometrie. Weitere gängige Verfahren sind Shape from Focus und Shape from Shading.

Mechanische Eigenschaften Zur Integration in Maschinen müssen optische Systeme zum Beispiel durch Gewindebohrun-

D O S S I ER ANT REIBEN, B EW EG EN, AU TO MATI ON

gen oder Klemmungen gehalten werden.

Verstellmöglichkeiten von Blenden und Massstabseinstellungen müssen reproduzierbar, stabil oder auch rastbar ausgelegt sein.

Robustheit, Berücksichtigung der (industriellen) Umgebungsbedingungen Immer wieder müssen widrige Bedingungen berücksichtigt werden, wie Beschleunigungen (Stösse, Vibrationen), Schmutz und (Luft-) Feuchtigkeiten oder Fremdlicht (Sonne). Zusätzlich kann immer mal wieder etwas beschädigt werden. Dann sollten die schadhaften Komponenten leicht ersetzt, justiert und kalibriert werden können.

Es gibt also sehr viele Aspekte bei der Integration von Optiken in Maschinen zu berücksichtigen. Erschwerend kommt hinzu, dass sich viele Aspekte gegenseitig beeinflussen oder sogar gegenläufig wirken. Da bedarf es viel Erfahrung mit der der Kombination von optischen und mechanischen Komponenten sowie ein gutes Einarbeitungsvermögen in typische industrielle Aufgabenstellungen.

Typische Anwendungen Die Anwendungsfelder für die Integration hochpräziser Optiken in Maschinen sind so vielfältig wie die Spezialiserungen der Sondermaschinenbauer. Das reicht von der Medizinund Halbleiterbranche über den gesamten Automotivemarkt bis hin zu Bildung und Forschung. Dabei genügt es nicht, sich «nur mit Linsen» auszukennen. Ein Team aus Feinmechanikern, Elektronikern, Ingenieuren, Physikern und Mechatronikern ist nötig, die sich auf die wesentlichen Anforderungen der optomechatronischen Lösung zu konzentrieren.

Inspektionen von Zylinderlaufbahnen Das Herzstück eines jeden Verbrennungsmotors sind Kolben und Zylinderlaufbahn. Diese werden immer weiter optimiert, um möglichst viel Leistung unter Reduzierung schädlicher Emissionen zu erreichen. Zylinderlaufbahnen müssen dazu mehrere Aufgaben lösen: sie müssen eine gute Dichtfläche gegen den Verbrennungsdruck haben, den schmierenden Ölfilm aufrecht erhalten, Wärme ableiten und zudem langfristig mechanisch stabil sein.

Um die Oberfläche der Zylinderlaufbahnen auf die Vorgaben der Motorenhersteller hin überprüfen zu können, hat Opto den CylinderInspector entwickelt. Dabei handelt es sich im wesentlichen um eine Kombination aus Stativ, Mikroskop mit einer 90°-Optik und einer speziellen LED-Beleuchtungseinheit. Mikroskop und Beleuchtung fahren in den Zylinder ein, können sich drehen und erlauben dem Oberflächenspezialisten das Inspizieren des Livebildes am Monitor. Mit der digitalen Kamera können Bilder der Zylinderlaufbahn aufgenommen werden und mittels einer mitgelieferten Software vermessen und analysiert werden. Auswertekriterien sind Herstellerspezifisch zum Beispiel das Messen des Honwinkels. Der Einsatz erfolgt in verschiedenen Stufen des Herstellungsprozesses sowohl für die Serienproduktion als auch für Kleinserien im Hochleistungsbereich wie zum Beispiel für den Motorsport (Bilder 1 bis 3).

Strahlauskopplung für Spektralanalysen Für viele Analysen von farbigen Proben ist der Einsatz von aufwendigen Spektrographen unnötig oder sogar ungeeignet. Insbesondere wenn die gesamte Bildinformation eines Farbbereichs nötig ist. Ein Beispiel ist das Fluoreszenzbild einer durch UV-Licht angeregten Probe. Hierbei muss das viel intensivere und störende UV-Licht wirksam herausgefiltert werden. Für solche Aufgaben hat Opto auf Basis der üblichen Stereomikroskope von Leica, Nikon, Olympus oder Zeiss eine spektrale Auskopplung entwickelt. In die parallelen Strahlengänge sind Strahlteiler montiert, die ein Teil des Lichtes auskoppeln.

Farbfilter lassen dann nur die interessanten Spektralbereiche zu den Digitalkameras. Insgesamt lassen sich so bis zu vier Strahlengänge sinnvoll auskoppeln, die jeweils unterschiedlich gefiltert werden können.

Fazit Bei der Konstruktion von präzisen (Mikroskop-)Optiken müssen viele Aspekte berücksichtigt und anwendungsspezifisch abgewogen werden. Dies gilt nicht nur für Serienprodukte sondern auch bei Spezialanfertigungen. Insbesondere bei solchen, die in Maschinen integriert werden und man dort die umgebungsspezifischen Besonderheiten zusätzlich berücksichtigen muss. Dann ist nicht nur Fachwissen über Optik wichtig, sondern auch über Mechanik und elektronische Schnittstellen.

INFO S | K O N TAKT Opto GmbH Lochhamer Schlag 14 D-82166 Gräfelfing

Bild 3: Motorblock.

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DOSSIER A NTR E IB E N , B E W E GEN, AUT OM AT ION

Leichtbauroboter ermöglichen günstige Automationslösungen

Abgezähltes Ablegen in Behälter.

Zwei Beispiele aus der Kunststoff- und Verpackungsindustrie zeigen, wie der Einsatz von Leichtbaurobotern die Effizienz in der Produktion erhöht.

D

ie Automationsspezialistin bachmann engineering ag entwickelt und realisiert schlüsselfertige Automationssysteme für die verschiedensten Branchen. Dabei kommen auch kostengünstige, flexible Leichtbauroboter zum Einsatz. «Leichtbauroboter haben ein enormes Potenzial zur Effizienz- und Rentabilitätssteigerung, gerade auch in der Kunststoffund Verpackungsindustrie.» – Dies ist die Überzeugung von Roger A. Bachmann, Geschäftsführer der in Zofingen domizilierten bachmann engineering ag. Seine Überzeugung kommt nicht von ungefähr: Die Automatisationsspezialistin konnte in den letzten Jahren mit verschiedenen Lösungen zeigen, dass Prozesse dank dem Einsatz von Leichtbaurobotern auf einfache Weise und mit geringen Investitionen automatisiert und damit effizienter gemacht werden können.

Automationsanlage, die bachmann engineering ag im Auftrag der in Künten ansässigen Firma Taracell – Herstellerin von Verpackungsmaterial und Partikelschaumstoffen – realisieren konnte. Die Anlage entnimmt Styroporboxen aus einem Formteilautomaten, etikettiert sie und fixiert den Deckel. Schliesslich

werden die Verpackungsboxen automatisch gestapelt. Dabei kommt das selbst entwickelte, modular ausbaubare Automationssystem Bachmann FeedMaster (BFM) zum Tragen. Die implementierte Lösung besteht aus zwei gekoppelten Roboterzellen.

Die eine – eine BFM, die mit einem Leichtbauroboter UR 5 von Universal Robots ausgerüstet ist – handhabt die Entnahme, Zwischenlage und Etikettierung, wobei Sprühleim aufgetragen wird. Die andere Zelle, die mit einem UR 10 von Universal Robots ausgerüstet ist, setzt den Boxen den Deckel auf und stapelt sie anschliessend auf zwei Europaletten (je 20 Boxen). Die Autonomie beträgt 25 bis 30 min, was es den Mitarbeitenden erlaubt, in dieser Zeit andere Aufträge zu erledigen.

Ein Roboter für vier verschiedene Maschinen Ein zweites Beispiel für den erfolgreichen Einsatz von Leichtbaurobotern ist die PROFATEC

I N F OS | KON TAKT bachmann engineering ag Henzmannstrasse 8 CH-4800 Zofingen

Vollautomatisches Handling von Styroporboxen Ein Beispiel für eine solche Lösung ist die massgeschneiderte

AG aus Malans. Das KMU in der Kunststoffspritzgussindustrie mit vier Mitarbeitenden hat bachmann engineering ag von der Vielseitigkeit des UR 5 von Universal Robots überzeugen können. Der sechsachsige Leichtbauroboter kommt heute bei der PROFATEC AG auf vier verschiedenen Spritzgussmaschinen zum Einsatz und übernimmt Beschickungs-, Entladungs- oder Nachbearbeitungsarbeiten (zum Beispiel das Abtrennen von Angüssen), die früher von Hand erledigt werden mussten. Für die unterschiedlichen Anwendungen werden verschiedene Werkzeuge an den Roboterarm montiert. Da die Programmierung des UR sehr einfach ist – der Roboterarm kann mittels Handführung geteacht werden – ist die Umrüstung für eine neue Aufgabe schnell erledigt. Der Einsatz des Roboters an einer Spritzgussmaschine wird laut PROFATEC AG-Geschäftsführer Chris Battaglia dank Euromap-Schnittstelle zum Kinderspiel. Da durch die Integration des Roboters im Durchschnitt nur noch alle zwei Stunden statt alle zehn Minuten etwas bedient werden muss, kann in der PROFATEC AG neu schon früh am Morgen oder auch noch bis spät in die Nacht produziert werden. Teilweise kann sogar eine Geisterschicht gefahren werden, die früher zu 100 Prozent bedient war. In der gewonnenen Zeit können die Mitarbeitenden bedenkenlos anderen Arbeiten nachgehen, was die Produktionsflexibilität und -effizienz massiv erhöht. Dass die PROFATEC AG mit dem UR 5 zufrieden ist, zeigt die Tatsache, dass bachmann engineering ag der Spritzgussspezialistin vor kurzem einen zweiten Roboter – diesmal einen UR 10 – liefern durfte.

Die Anlagen UR 5 und UR 10 sind mobil koppelbar.

66 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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Energieeffizienz in der Palettiertechnik In Produktionsbetrieben wird eine effektive Automatisierungstechnik immer mehr zum entscheidenden Wettbewerbsfaktor. Das zeigt sich besonders bei Montage- und Prüflinien. eile müssen schnell und äusserst präzise bereitgestellt werden, damit sie anschliessend in vorgegebener Lage einer Testoder Montagestation zugeführt und gegebenenfalls wieder entnommen werden können. Für die IEF Werner GmbH in D-78120 Furtwangen im Schwarzwald spielt bei der Entwicklung von Automatisierungslösungen deshalb auch die Energieeffizienz eine immer grössere Rolle – und der Anwender spart dadurch erhebliche Kosten.

Wer von Energieeffizienz spricht, meint vor allem auch Kostenersparnis. Heute sind die veränderten Bedürfnisse kostenbewusster Maschinenbauer wesentliche Treiber moderner Antriebskonzepte. Laut einer Studie des Zentralverbandes Elektrotechnik- und Elektroindustrie können mit energieeffizienteren elektrischen Antrieben ca. 15 Prozent des momentanen Elektroenergieverbrauchs in der deutschen Industrie eingespart werden. Deshalb spielen in der gesamten Automatisierungstechnik Energieeffizienz und Klimaschutz eine immer wichtigere Rolle. IEF Werner setzt bei seinen Lösungen, zum Beispiel beim Palettiersystem ecoSTACK, auf energiesparende Arbeitsweisen.

Dreh- und Angelpunkt ist die Antriebstechnik. Deshalb untersucht IEF Werner bereits in der Planungsphase der Anlagen, welche Massnahmen und Kombinationen von Antriebstechnologien die Energie am effizientesten nutzen. Ein erheblicher Kostenvorteil wird zum Beispiel dadurch erreicht, dass die Palettiersysteme mit wenig oder komplett ohne energieintensive und damit teure Druckluft auskom-

men. Die Stromkosten für den einschichtigen Betrieb des ecoSTACK – der komplett ohne Druckluft betrieben wird – konnten so auf unter 20 Euro pro Jahr gesenkt werden. Ausserdem sind die Systeme so ausgelegt, dass Komponenten, die aktuell nicht benötigt werden, automatisch abschalten. Zudem wird die Energiezufuhr wann immer möglich unterbrochen, beispielsweise bei Maschinenstillstand, Schichtende und Pausen.

Kosten sparen und die Umwelt schonen Der ecoSTACK ist in der Lage, Paletten verschiedener Grössen zwischen 300x400x20 und 400x600x150 mm (BxLxH) zu verarbeiten. Die Palettenstapel können im befüllten Zustand bis zu 60 kg schwer sein. Die Palettenwechselzeit des ecoSTACK beträgt 5 s. Durch die Anordnung mehrerer Palettiersysteme nebeneinander lassen sich aus-

Wiederholgenau und äusserst schnell Bei der Konstruktion seiner Handlinganlagen verwendet IEF Werner einen einfachen, aber innovativen Lösungsansatz: Je weniger Masse bewegt werden muss, desto schneller gehts – und desto weniger Energie wird verbraucht. IEF hat dafür die Lineareinheit des Typs Modul 55 ZOM entwickelt, die die Z-Bewegung übernimmt. Der Clou dabei: Der vergleichsweise schwere Motor ist nicht auf der Lineareinheit, sondern extern angebracht. Der Antrieb der Z-Achse erfolgt über eine geeignete Kinematik. Durch diese Gewichtseinsparung lässt sich die Taktzeit um bis zu 15 Prozent verkürzen.

Auf ein aufwändiges Energieführungssystem kann verzichtet werden, ein einfacher, klein dimensionierter Roboterschlauch genügt. Dadurch tritt bei Bewegung auch kein Kabelverschleiss auf, und der Aufbau des Systems erfolgt zeit- und kostensparend.

Alle seine Produkte unterzieht IEF ständig intensiven Verbrauchsmessungen. Nur so kann eine permanente Verbesserung der Energieeffizienz erreicht werden.

serdem aufwendige Prozesse erleichtern – beispielsweise die Trennung von Gut- und Schlechtteilen oder von Teilen, die nachbearbeitet werden müssen.

Für ein energieeffizientes Handling sorgt auch das kompakte Palettiersystem varioSTACK. Dieses ist offen und modular aufgebaut. Dadurch kann es an jede Aufgabenstellung massgeschneidert angepasst werden. Die seitliche Beladung mittels Transportband ist zum Beispiel ebenso möglich wie die Bandbeladung von vorn. Auch die Bereitstellung der Trays auf Palettenwagen ist realisierbar.

Um die Paletten zu handhaben, sind je nach Aufgabe Einfachoder Mehrfachgreifer integriert.

Der varioSTACK kann dabei mit unterschiedlichen Palettengrössen umgehen – angefangen bei 300x200 über 300x400 bis zu 600x400 mm (BxL) und Höhen von 20 bis 80 mm. Das System kann beladene Paletten mit einem maximalen Gewicht von bis zu zehn Kilogramm verarbeiten. Der Schaltschrank ist integBild: IEF Werner GmbH

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riert und beansprucht somit keinen zusätzlichen Raum. Möglich machen das intelligente Komponenten – zum Beispiel Motoren mit integrierten Verstärkern oder auch die intelligente Verkabelung.

I N F OS | KON TAKT IEF-Werner GmbH Wendelhofstrasse 6 D-78120 Furtwangen Das Palettiersystem ecoSTACK ist sehr kompakt und überzeugt durch seine umweltschonende und energiesparende Arbeitsweise.

Telefon +49 (0)7723 914 406 www.ief-werner.de klaus.straub@ief-werner.de

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Automatisierte Reinigung von Flugasche Die Kehrichtbeseitigungsanlage KEBAG in CH-4528 Zuchwil nahm Ende 2012 mit der «Flurec» eine neue Recyclinganlage in Betrieb.

Ein innovatives Verfahren gestattet nun vor Ort die Reinigung von mit Schwermetallen belasteter Flugasche. Das aus der Asche gewonnene Zink wird verkauft und somit stofflich wiederverwertet.

Der Roboter beim Einfahren einer Kathode in die Stripp-/Abschälmaschine.

B

ei der Verbrennung von Kehricht fallen bei der KEBAG neben Schlacke (Feststoffe, die nicht verbrennen) pro Jahr rund 4000 t Flugasche an. In dieser Asche befinden sich zum Grossteil problematische Schwermetalle, die bei der Verbrennung entstehen: Zink, Blei, Cadmium und Kupfer. Eine einfache Entsorgung auf einer Deponie ist somit nicht möglich. Doch der Reihe nach: Die KEBAG verfügt seit 15 Jahren über eine Flugaschewaschanlage. Hierbei wird die Asche mit Salzsäure, die bei der

Rauchgasreinigung anfällt, vermischt. In der Säure lösen sich die Schwermetalle auf und lassen sich herausfiltern – die Asche ist dann sauber genug, um zusammen mit der Schlacke auf einer Deponie entsorgt zu werden. Zurück bleibt ein mit Schwermetallen durchsetzter Hydroxidschlamm. Dieser wurde zum Recycling der Schwermetalle bisher ins Ausland transportiert. Ein aufwändiges und teures Unterfangen, das pro Tonne CHF 350 Kosten verursacht, was bei jährlich anfallenden etwa

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68 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

750 t doch stark ins Gewicht fällt. Über eine Anfrage der BSH Umweltservice AG, Spezialunternehmung für Wertstoffrecycling, erfuhr man von einem Projekt, für das ein Entwicklungspartner für ein Verfahren gesucht wurde, mit dem der Zink aus dem Schlamm am Standort Schweiz zurückgewonnen werden kann. Die KEBAG zeigte Interesse und gemeinsam mit der BSH entwickelten die Fachleute ein Verfahren, um Zink von anderen Schwermetallen zu trennen. Dabei wird dem belasteten Schlamm Zinkpulver zugesetzt und dieses bewirkt, dass unerwünschte Metalle wie Blei, Cadmium und Kupfer ausfallen und abzutrennen sind. Um nun das in der Lösung verbleibende Zink in hochreiner Form zurückgewinnen zu können, sind weitere komplizierte Reinigungsschritte notwendig, bevor sich das metallische Zink elektrolytisch abscheiden lässt. Es lagert auf Aluminiumplatten (Kathoden) ab, von denen es «abgeschält» wird.

Recyclingverfahren fördert Umwelt und Wirtschaftlichkeit Zwei Jahre lang tüftelten die Fachleute, bis sie den Verfahrensprozess in den Griff bekamen. Am 1. März 2010 erfolgte

Der Roboter beim Hochziehen einer Kathode aus der Strippstation; das Zink löst sich dabei von der Kathode.

der Spatenstich zur Prototypanlage und im Herbst 2011 wurde der Versuchsbetrieb gestartet. Bis alle Abläufe reibungslos funktionierten, vergingen weitere sechs Monate. Die Prototypanlage besteht aus diversen Sonderkonstruktionen, während der Prozess «Zinkelektrolyse» soweit bekannt war sowie damit verbundene mechanische und elektrische Bedingungen, wie Abstände von Anoden zu Kathoden, Kathodengrösse, welche Stromdichte fliessen soll, oder auch, dass sich während der Elektrolyse Wasserstoff bildet. In der Folge wurden Standardzellen bestimmt, woraus sich dann die Anzahl Anoden (28) und Kathoden (27) pro Zelle ergab. Die Kathoden sind aus Aluminium, die Anoden aus Titan. Pro Tag werden alle Kathoden einmal «abgeerntet» (Zink abschälen).

Der Prozess verläuft in der automatisch arbeitenden Anlage wie

D O S S I ER A NTREI B EN, BEW EG EN, AU T O MAT I O N

Der Spezialgreifer des Roboters mit einer Anode; gut zu sehen sind die beiden in den Greifer integrierten Wägezellen.

folgt: Kathoden der Reihe nach der Zelle entnehmen, in einer Station soll das Zink abgeschält werden, Zinkplatten auf Paletten stapeln (eine Etage tiefer), Reinigen der Anoden und Kathoden, Gewichtsmessung der Kathoden vor und nach dem Ernten, Gewichtsmessung der Anoden. Der Elektrolyseprozess hat eine Laufzeit von 20 bis 24 Stunden. Während dieser Zeit steht die Automatisierung, danach werden innerhalb von ca. zwei Stunden der Reihe nach alle Kathoden abgeerntet. Die Anlage erstreckt sich über zwei Stockwerke. Im Obergeschoss befinden sich die automatisierten Elektrolysezellen, im Untergeschoss werden die geernteten Zinkplatten palettiert. Als Elektrolysezellen sind hier die gleichen Betonwannen wie in Zinkhütten im Einsatz, ergänzt durch Abluftkanäle. An den beiden Längsseiten sind Kontaktböcke für die Anoden und Kathoden installiert. An den beiden Schmalseiten sind Rolltore mit Servomotoren aufgebaut. Damit beim Rausziehen der Anoden oder Kathoden das Verschmutzen der Anlage verhindert wird, wurden auf den Rolltoren Spritzdüsen (Wasser) und Luftvorhänge montiert.

thoden (nur 42 mm Abstand) handhaben kann, verfügt er über einen schmalen Spezialgreifer, der an den Griffleisten der Anoden und Kathoden ansetzt. Zudem sind im Greifer zwei kleine Wägezellen integriert, um das jeweilige Gewicht der einzelnen Kathoden feststellen zu können. Weil die Anoden beziehungsweise die Kathoden auf den Zellen nur einseitig in den Kontaktböcken positioniert sind, hilft beim Ablegen ein Eindrückzylinder der ebenfalls am Greifer montiert ist. Zur sporadischen Spannungsmessung zwischen Anode und Kathoden weist der Greifer kleine gefederte Kontaktstifte auf. In zwei fahrbaren Gestellen stehen der An-

lage Austausch-Kathoden beziehungsweise -Anoden zu Verfügung, die der Roboter nach Bedarf tauscht. Zum leichteren Abschälen des Zinks (Strippen) haben die Alubleche der Kathoden Kunststoffsegmente, an denen Zink nicht haftet, weshalb die Messer der Strippstation die Zinkschicht zuverlässig ablösen können. Im unteren Geschoss ist eine Hubsäule mit angebautem, schwenkbarem Fangkorb aufgebaut. Dieses Gerät legt die geernteten Zinkplatten auf einer Palette, die wiederum auf einer Bodenwaage steht, ab. Zur Reinigung der Anoden ist hinter dem Roboter eine Spülzelle mit Säurebad, Spülbad und Trocknungsstation angeordnet. Die komplette Anlage wird über einen Leitrechner gesteuert und kontrolliert. So kann unter anderem auch die eigentliche Elektrolysedauer pro Zelle gewählt, und danach automatisch der Ernteprozess gestartet werden. Der Roboter stellt sozusagen das «handhabungstechnische Herz» der Anlage dar, agiert multifunktional, und ist in fast allen Prozessschritten involviert: Ernten, Anode/Kathode zeigen, Spannung messen, Gewichts- Messung Anode/Kathode, Anode/ Kathode spülen, Anode aus Zelle in Transportgestell «Anode» übersetzen, Anode aus Transportgestell «Anode» in Zelle übersetzen, Anode aus Zelle in

Säurebad umsetzen, Anode aus Säurebad in Transportgestell «Anode» befördern, Kathode aus Zelle in Transportgestell «Kathode» befördern, Kathode aus Transportgestell «Kathode» in Zelle umsetzen. Entweder läuft die Anlage im automatischen Betrieb, oder das Bedienpersonal kann am zentralen Bedienpanel des Leitsystems eines von zwölf Programmen auswählen. Die robotergestützte Anlage «produziert» pro Tag rund 1 t Zink, das in dem Fall als tatsächlich hochwertiger Wertstoff wiederverwendet und nicht nutzlos deponiert wird.

I N F OS | KON TAKT KUKA Roboter Schweiz AG Industriestrasse 9 CH-5432 Neuenhof Telefon +41 (0)44 744 90 90 www.kuka-robotics.com info@kuka-roboter.ch m-tech gmbh Nuglarweg 2 CH-4153 Reinach Telefon +41 (0)61 711 46 85 m.technik@bluewin.ch

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Ein Roboter als Schaltstelle des Prozessablaufs Als Roboter wurde ein 4-Achsen-Palettierroboter KUKA KR 180-PA gewählt, aufgebaut auf einem 1600 mm hohen Sockel.

Die Robotersteuerung ist separat untergebracht. Damit der Roboter sowohl Anoden als auch Kamaschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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DOSSIER K U NS T S T O F F E , V E RBUNDST OFFE

Herstellungskosten deutlich reduzieren Miniaturisierung ist eine der wichtigsten Anforderungen in Branchen wie Elektronik, Medizin oder Automobil, aber wenn die Abmessungen eines Bauteils drastisch sinken, erhöht sich damit proportional die geometrische Komplexität und funktionale Integration wird zusätzlich nachgefragt.

Die Herstellung solcher komplex geformten Mikroanwendungen ist für traditionelle Fertigungsverfahren sehr anspruchsvoll und somit eine perfekte Anwendung für die Powder Injection Molding (PIM)-Technologie.

Die Anwendung von SIGMASOFT® ermöglicht die Herstellung von makellosen PIM-MikroBauteilen ab dem ersten Versuch.

M

ikroformen von MIM­ und CIM­Anwendungen ist nicht neu in der Branche. Aller­ dings werden industrielle An­ wendungen nur selten ausser­ halb des akademischen Umfelds gefunden. Ein Grund für dieses Zögern könnte auf Unsicher­ heiten und Herausforderungen in der Qualitätskontrolle für die extrem kleinen Abmessungen basieren.

Auch in makroskopischen PIM­Anwendungen wird die Qualitätskontrolle von grünen Teilen, mit kostspieligen Folgen, oft nur nach dem Sintern durch­ geführt. Micro­PIM bringt dieses Thema auf eine höhere Ebene: Wie können spritzgegossenen Mängel, bei Teilen mit Kanten­ längen von 1 bis 2 mm und funktionalen Dimensionen von nur einigen Zehntelmillimeter,

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mit akzeptablen Kosten und Zeitaufwand zuverlässig ermit­ telt werden? «Die Antwort liegt in einer gut strukturierten Teil­ und Formenbauphase, mit genü­ gend Zeit für auf Simulations­ ergebnissen basierende, grund­ legende Design­Iterationen. Die am Anfang ausgegebene Zeit wird später multiplikativ einge­ spart», erklären Dr. Marco Thor­ nagel, Sigma Engineering GmbH, sowie Jochen Heneka und Tobias Müller, Karlsruhe Institute of Technology (KIT), in ihrem Pa­ per «Micro­Molded CIM­Com­ ponents: Simulation based Mold­ und Process Development», zur EuroPM 2013 Konferenz, in Gö­ teborg, Schweden.

Das Paper beschreibt das er­ folgreiche Konstruktionsverfah­ ren eines aus ZrO2 gefertigten Turbinenleitrads.

Erheblicher Aufwand wurde während der Werkzeugkonstruktion betrie­ ben, um das thermo­rheologi­ sche Verhalten der kompletten Form zu simulieren und die er­ zeugten Eigenschaften des grü­ nen Teils vorherzusagen. Basie­ rend auf den abgeleiteten Emp­ fehlungen von Simulationser­ gebnissen wurde die Auslegung der Angusskanäle optimiert, die Machbarkeit des Werkzeuges be­ wiesen und das Werkzeug ge­ baut. Dabei wurden erfolgreich Mikro­CIM­Teile hergestellt. Be­ eindruckenderweise hat das Spritzgiesswerkzeug stabile und einwandfreie Teile mit mehr als 99 Prozent der theoretischen Dichte ab dem ersten Schuss und ohne Nacharbeitung des Werk­ zeugs geliefert.

Mikro- und Pulverspritzgiessen im Blick Seit 2009 steht die Spritzgiesssi­ mulationssoftware SIGMASOFT® auch speziell für CIM­Anwen­ dungen zur Verfügung. Die In­ tegration eines rheologischen Modells, dass für den Anstieg der

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Viskosität bei niedrigen Scherra­ ten verantwortlich ist, erhöht die Zuverlässigkeit der vorhergesag­ ten Fliessfront. Die Strömungs­ löser auf dem Stand der Technik sind in der Lage, kinetische Strö­ mungseffekte wie die Freistrahl­ bildung genau vorherzusagen.

Diese Technologie erlaubt auch die Ermittlung der treibenden Kräfte hinter solchen Phänome­ nen und macht es somit möglich, deren Entstehung und die damit verbundenen Produktqualitäts­ mängel zu steuern.

Mikro­Dimensionen stellen besondere Herausforderungen dar, da sie Eigenschaften wie Oberflächenspannung, Wärme­ übertragung oder Oberflächen­ zu­Volumen­Verhältnis beein­ flussen. Diese Eigenschaften er­ fordern speziell entwickelte Werkstoffmodelle, die in die Si­ mulation integriert werden müs­ sen. SIGMASOFT® wurde durch Werkstoffmodelle, die im Laufe der Jahre in mehreren For­ schungsprojekten validiert wur­ den, speziell für die Simulation von Mikro­Anwendungen ange­ passt. Die bei Mikrospritzgiess­ verfahren angewendeten Werk­ zeuge, insbesondere beim Mik­ ro­Pulver­Spritzgiessen, müssen spezielle Anforderungen in Be­ zug auf Qualität und Präzision erfüllen. Um die beste Voraus­ setzungen für eine vollständige Formfüllung anbieten zu kön­ nen und Mängel im Endprodukt, wie Einfallstellen oder Diesel­ Effekt Spuren vollständig zu ver­ meiden, muss zum Beispiel eine variotherme Prozesskontrolle durchgeführt werden. Dabei muss auch ein Vakuum in den Kavitäten erzeugt werden. Vor allem entscheidend sind die An­ gusskanäle und die Formeinsät­ ze: die Herstellung der Formein­ sätze ist teuer und zeitaufwen­ dig, vor allem wegen der ge­ forderten Toleranzen, die oft an die Grenzen der herkömmlichen Fertigungsmethoden stossen. Da­ her lohnt es sich, die Konstruk­ tion von Mikro­Anwendungen auch mit Spritzgiesssimula­ tionswerkzeugen anzugehen.

Fallbeispiel: ein Turbinenrad ab dem ersten Schuss richtig geformt Das Forschungsprojekt SFB 499, durchgeführt am Karlsruhe Ins­

DO S S I ER KUNST ST OFFE, V ER B U NDS TO FFE

Simulation kann Bauteildefekte und Prozessprobleme zuverlässig vorhersagen. Oben: die ursprüngliche Verteilerkonfiguration wies einen hohen Druckbedarf, ungefüllte Bereiche und Bindenähte in kritischen Abschnitten auf.

Unten: eine verbesserte Auslegung des Verteilers konnte die Herstellungsfehler und den Druckbedarf minimieren.

titute of Technology (KIT) in Deutschland, hat sich mit der Prozesskette für die Ent­ wicklung hochbelasteter Mikro­Teile aus Keramik und Metall­Legierungen beschäf­ tigt. Der Kern des Mikroturbinen­Demons­ trators war ein Turbinenleitrad aus ZrO2. In einer ersten Anordnung wurde das Vertei­ lersystem des Leitrades mit drei Verteiler­ kanälen angelegt. Dies führte zu folgenden Problemen: die Formfüllung war unvoll­ ständig, der erforderliche Druckbedarf war hoch, in der Turbinenschaufeln traten Bin­ denähte auf. Eine schlechte Leistung ist die Folge. Die Erlangung dieser Kenntnisse in einer frühen Planungsphase erlaubte eine extrem schnelle Reaktion mit der Entwick­ lung eines neuen, optimierten Designs der Angusskanäle bei sehr niedrigen Kosten, ohne Fertigungskorrekturen auf teuren Maschinen.

Im nächsten Iterationsschritt wurde die Anzahl der Kanäle des Verteilersystems auf acht erhöht und alle Kanten gerundet um die Strömungsverhältnisse des geschmolze­ nen Werkstoffs zu verbessern. Um Bin­ denähte in Funktionsbereichen der Teile zu vermeiden, wurde jedes Angusssystem mit dem Turbinenleitrad in der Mitte jeder Schaufel verbunden. Als Ergebnis wurde das Werkzeug mit einem viermal geringe­ ren Druck gefüllt, ohne irgendwelche De­ fekte im Bauteil. Darüber hinaus wurden die Schweissnähte in nicht­funktionelle Re­ gionen zwischen den Turbinenschaufeln verlegt.

Das geformte Mikro­Rad zeigte eine schön geformte Aussenkontur, ohne sicht­ bare Mängel. Das Spritzgiesswerkzeug mit den optimierten Formeinsätze und Anguss­ system hat eine stabile Replikation des ge­ zielten Teils gewährleistet, die für die Mas­ senproduktion geeignet war, ohne zusätz­ liche Iteration. Die gesinterten Teile hatten über 99 Prozent der theoretischen Dichte, ohne irgendwelche Einfallstellen, Grate

oder Abplatzer. Darüber hinaus lag die line­ are Schrumpfung des Teils bei etwa 21 Pro­ zent. «Dieser «first­shot» Erfolg wurde durch den konsequenten Einsatz von Spritzgiesssimulation in der Werkzeugpla­ nungsphase erreicht und basiert auf gut charakterisierten Werkstoffdaten», schlies­ sen die Autoren in ihrem Paper. «Simula­ tion des Spritzgiessverfahrens muss als ein wertvolles Instrument verstanden werden und muss in den Teil­ und Werkzeugkonst­ ruktionsprozess etabliert werden. Nur dann kann das beschriebene Erfolgspotenzial für Mikro­PIM tatsächlich erreicht werden», fügen sie hinzu.

INFO S | K O NTAKT SIGMA Engineering GmbH Kackertstrasse 11 D-52072 Aachen Telefon +49 (0)241 894 950 www.sigmasoft.de info@sigmasoft.de

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Leise und gewichtsreduziert unterwegs Die neuen Rollenachsen für Förderanlagen aus Hightech-Kunststoff von faigle sind günstiger als Metall. Die hohe Laufruhe bedingt eine hohe Lebensdauer und senkt ausserdem den Geräuschpegel – starke Argumente für den Dauereinsatz.

Die Rollenachsen bestehen aus Hightech-Kunststoff und zeichnen sich durch leichtes Gewicht und eine hohe Laufruhe aus.

D

ie neuartige Rollenachse von faigle ermöglicht den Ersatz der Stahlbolzen durch Kunst­ stoff. Während die Stahlachse rund 150 g wiegt, kommt die Kunststoff­Rollenachse von faig­ le auf nur 18,1 g – eine Gewichts­ einsparung von 88 Prozent. Sie

ist leichter – und auch um rund 50 Prozent günstiger.

Kostenersparnis und hohe Lebensdauer Ein Haupteinsatzgebiet für die neuen Rollenachsen aus Kunst­ stoff sind Gepäcksortieranlagen

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72 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

in Flughäfen. Hier sind vor allem die Kostenersparnis und die hohe Lebensdauer ausschlagge­ bend für den Betreiber.

Ein weiterer Punkt, die ge­ ringere akustische Belastung, hat – noch mehr als in Flughäfen – für Logistikbetriebe Relevanz: Senkung des Geräuschpegels be­ deutet einen grossen Beitrag zum Arbeitsschutz. Deutsch­ landweit steht ein grosser Teil der Sortieranlagen in Logistik­ zentren.

Herzstück der grossen Ver­ sandunternehmen, Internet­ Buchhändler und Online­Kauf­ häuser ist das Logistikzentrum und damit die Sortieranlage, auf der die Pakete vor der Ausliefe­ rung sortiert werden.

Die teils mehrere hundert Meter langen Sortieranlagen verbrauchen Energie. Selten sind Höhenunterschiede zu be­ wältigen – die meiste Energie wird zur Überwindung von Rei­ bung verbraucht. Entscheidend ist hier das Material von Rollen, Achsen und Schienen: Je härter die Rolle, desto effizienter der Transport.

Harte Rollen sind allerdings laut – ein Effekt der jedem An­ wohner von Bahntrassen be­ kannt ist, wenn ein Güterzug vorbeifährt.

Geräuschpegel gesenkt Im Sinne der Arbeitnehmer ge­ hen die Betreiber der Logistik­ zentren oft einen Kompromiss ein: Um den Geräuschpegel zu senken, werden Rollen der Sor­ tieranlagen bisher aus relativ weichem Kunststoff gefertigt.

Die Rollen sind dabei traditionell mit massiven Stahlbolzen mon­ tiert, die für die Tragfähigkeit von Kunststoffrollen völlig über­ dimensioniert und daher schwer und teuer sind. Ausserdem über­ tragen sie Abrollgeräusche und Vibrationen auf die Sortierwa­ gen, was akustisch sehr ungüns­ tig ist.

Mit den neuen Rollenachsen ist es dem Betreiber möglich, härtere Rollen einzusetzen und damit den Energieverbrauch zu senken. Gleichzeitig reduziert sich die akustische Belastung: Die Belastbarkeit der Rollenach­ sen von faigle ist an die Trag­ fähigkeit der Kunststoffrollen angepasst. Da die Rollenachsen ebenfalls aus Kunststoff sind, isolieren sie die Sortierwagen akustisch von den Rollen und tragen so zur Geräuschreduktion bei.

I N F OS | KON TAKT faigle Igoplast AG Werkstrasse 11 CH-9434 Au Telefon +41 (0)71 747 41 41 www.faigle.com/igoplast igoplast@faigle.com

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Biokunststoffmarkt wächst kräftig Der 2012 rund 1,4 Million Tonnen zählende Biokunststoffmarkt wird bis 2017 auf über 6 Millionen Tonnen wachsen. Selbst unter Berücksichtigung dieses Wachstumspotenzials wird die für den Anbau von Biomasse benötigte Fläche 2017 lediglich etwa 0,02 Prozent der weltweiten Landwirtschaftsfläche betragen.

D

ies geht aus der aktuellen Marktprognose hervor, die der Branchenverband European Bioplastics jährlich in Kooperati­ on mit dem Institut für Bio­ kunststoffe und Bioverbund­ werkstoffe der Hochschule Han­ nover veröffentlicht.

«Unsere aktuellen Marktda­ ten bestätigen erneut, dass die Biokunststoffbranche weltweit in den kommenden Jahren ge­ sund und überdurchschnittlich wachsen wird», erläutert Fran­ çois de Bie, Vorstandsvorsitzen­ der European Bioplastics. «Die Produktionskapazitäten für alle Biokunststoffmaterialien legen zu und verteilen sich auf eine breite Palette unterschiedlicher Marktsegmente – von Verpa­ ckungen über Fasern bis hin zu Verbraucherelektronik.»

Deutlich am stärksten wächst dabei die Gruppe der bio­ basierten, nicht­biologisch ab­ baubaren Biokunststoffe. Vor al­ lem die sogenannten «drop­in» Lösungen, also Massenkunst­ stoffe wie PE und PET1, die auf Basis nachwachsender Rohstoffe hergestellt werden, bauen grosse Kapazitäten neu auf. Die Sparte der biologisch­abbaubaren Kunst­ stoffe, die beispielsweise die Bio­ abfallsammlung unterstützen und so zu effizienteren Abfall­ strömen beitragen, zeigt eben­ falls stolze Wachstumsraten: um etwa 60 Prozent werden die Pro­ duktionskapazitäten voraus­ sichtlich bis 2017 steigen.

Der Verpackungsmarkt bleibt auch in den kommenden Jahren das führende Anwendungsgebiet für Biokunststoffe. Die Biokunst­ stoffbranche bietet eine breite Auswahl an marktreifen An­ wendungen – dringend benötig­

te, innovative Lösungen, die bei­ spielsweise die Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen sowie den CO2­Fussabdruck von Verpa­ ckungen reduzieren und zusätz­ liche Entsorgungs­ und Recyc­ lingwege eröffnen. Obwohl Ver­ packungen gegenwärtig das grösste Anwendungsfeld sind, holen andere, sehr unterschied­ liche Segmente stetig auf: das gilt insbesondere für die Märkte Ver­ braucherelektronik, Automobil oder Fasern.

dustrie in Europa zu schaffen und klar definierte politische Rahmenbedingungen für viel­ versprechende Zukunftsmärkte wie die Biokunststoffindustrie zu setzen,» plädiert de Bie ange­ sichts der aktuellen Prognosen.

Ein biobasiertes PET beinhal­ tet biobasiertes Monoethylen­ Glykol (MEG). Der Anteil des MEG beträgt derzeit etwa 30 Prozent des PET­Materials. Te­ rephthalsäure, PTA, stellt die üb­ rigen 70 Prozent.

Regionale Entwicklung – Europa und die Welt Die stark wachsende Biokunst­ stoffindustrie bietet ein entspre­ chendes Potential für neue Ar­ beitsplätze in ganz Europa. Ins­ besondere in ländlichen Gegen­ den, die möglicherweise eher veröden würden, können neue Anstösse zur Entwicklung gege­ ben und Arbeitsplätze geschaffen werden. Weitere Beschäftigungs­ möglichkeiten bietet die rund um die Biokunststoffwirtschaft entstehende Wissensbasis – hochqualifizierte Jobs werden geschaffen und sichern Beschäf­ tigung für kommende Generati­ onen.

European Bioplastics aktuel­ le Daten zeigen, dass Europa und Nordamerika weiterhin im Be­ reich Forschung und als Absatz­ märkte interessant bleiben. Pro­ duktionskapazitäten werden je­ doch eher in Südamerika und Asien aufgebaut. «Die EU muss sich anstrengen, wenn sie auch künftig eine führende Position in allen Stufen der Wertschöp­ fungskette besetzen möchte. Wir fordern die Europäische Kom­ mission auf, Chancengleichheit für die gesamte biobasierte In­

I N F OS | KON TAKT European Bioplastics Marienstrasse 19/20 D-10117 Berlin Telefon +49 (0)30 28482 350 www.european-bioplastics.org info@european-bioplastics.org

DOSSIER K U NS T S T O F F E , V E RBUNDST OFFE

Laser-Kunststoffschweissen etabliert sich Neben den vielen Materialbearbeitungsarten, welche die Lasertechnik bereits erobert hat, befindet sich die Disziplin des Kunststoffschweissens noch in der Anfangsphase. rinzipiell muss sich diese neue Technologie am Markt erst etablieren und dafür muss die Angst vor der Lasertechnik ge­ nommen werden. Drei Anwen­ der erläutern hier stellvertre­ tend, welche Voraussetzungen beachtet werden müssen und welche Vorteile die Lasertechnik beim Fügen von Kunststoffbau­ elementen mit sich bringt.

Lasergerechtes Material und Bauteildesign sehr wichtig

Laserline­Experte Nagel nennt noch ein weiteres Laser­Kunst­ stoffschweissverfahren: «Beim Multi­kW­Kunststoffschweissen wird das Material im Zwickelbe­ reich erwärmt und unmittelbar danach durch eine Rolle ange­ presst. Diese Technik findet ver­ mehrt Anwendung zum Verbin­ den von faserverstärkten Kunst­ stoffbändern und beim Laser Edging in der Möbelindustrie.»

Doch welche Vorteile sehen die Experten in der Lasertechnik etwa auch gegenüber herkömm­ lichen Fügeverfahren? Von Gra­ fenstein argumentiert hier: «Das Überlappschweissen von Kunst­ stoffen ermöglicht verdeckte Nähte mit einem Minimum an Bauteilbeeinflussung. Beim Ver­ schweissen mit Heissluft oder Heizelementen werden die Bau­ teile grossflächig erhitzt, was nachteilig für empfindliche Bau­ elemente ist.» Mechanische und thermische Belastungen sind mit dem Laserlicht als Werkzeug sehr gering und der Energieein­ trag erfolgt berührungslos. «Im Gegensatz zum Ultraschall­ und Vibrationsschweissen entsteht

Bild: IMA Klessmann GmbH

Beim Kunststoffschweissen ste­ hen eindeutig Material und Bau­ teildesign im Vordergrund, denn nicht jeder Kunststoff und nicht jede Bauteilform eignet sich zur wirtschaftlichen Bearbeitung mit dem Laser. Es müssen bestimmte Voraussetzungen erfüllt sein und das muss ein Fertigungsunter­ nehmen bereits in der Produkt­ planungs­ und Konstruktions­

phase berücksichtigen. «Grund­ sätzlich muss die Materialpaa­ rung stimmen», sagt Michael Nagel, Technischer Vertriebs­ ingenieur von Laserline, «das heisst, die Kunststoffe müssen einen überlappenden Schmelz­ bereich haben, da sonst eine gleichzeitige Erwärmung beider Fügepartner nicht möglich ist.»

«Von den beiden Bauteilen muss beim Durchstrahlschweissen das obere ausreichend Transparenz für die Wellenlänge des Laser­ lichts bieten, der untere Part hin­ gegen sollte gute Oberflächenab­ sorptionseigenschaften besitzen», ergänzt Andreas Büchel von Jenoptik.

Ausserdem sei auf ein laser­ gerechtes Design bei der Kons­ truktion der Bauelemente zu achten. Für das Laser­Durch­ strahlschweissen ist ein ebener flächiger Kontakt notwendig

Immense Vorteile gegenüber herkömmlichen Fügeverfahren

Bild: Jenoptik

P

und die Fläche sollte sauber sein, um eine feste Schweissung zu ermöglichen.

Beim Fügevorgang durch­ strahlt der Laser einen der bei­ den Fügepartner und die Energie wird an der Fügestelle vom zwei­ ten Bauteil in einer oberflächen­ nahen Schicht absorbiert. Der Kunststoff schmilzt und über Wärmeleitung zum oberen Bau­ teil schmilzt auch dort die an­ grenzende Oberfläche auf, so­ dass die beiden Teile sich kraft­ schlüssig verbinden. «Daraus folgt, dass ein möglichst kleiner Werkstückspalt als Wärmebar­ riere ein erfolgsbestimmender Faktor ist», betont Thilo von Grafenstein, Marketingleiter von Acsys Lasertechnik und fährt fort: «Die eigentliche Herausfor­ derung beim Laser­Kunststoff­ schweissen ist die exakte Span­ nung der Bauteile zueinander.

Durch eine intelligente Kombi­ nation aus Strahlquelle, Strahl­ form und Bearbeitungsstrategie können sowohl transparent­ab­

sorbierende Kunststoffe als auch andere Kunststoffkombinati­ onen verschweisst werden.»

Eine geeignete Spannvorrich­ tung für die zu verbindenden Bauteile ist also das A und O beim Schweissen und hat einen grossen Einfluss auf die Wirt­ schaftlichkeit.

Die Homogenität im Laserfokus ist von entscheidender Bedeutung für eine hochwertige und gleichmässige Schweissung. In der Möbelfertigung wird der Diodenlaser von Laserline beim sogenannten Laser Edging zur Schmalflächenversiegelung eingesetzt.

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Die schaltbare Diodenlaserlinie mit einer Länge von etwa 100 mm. Hier Schusskanalschweissen mit schaltbarer Diodenlaserlinie.

Bild: Acsys

D O S S I ER KU NSTS TO FFE, V ER B U N D S T O FFE

Acsys hat eine speziell für das Laserschweissen modifizierte Anlage Barracuda für die Automobilbranche entwickelt, hiermit werden etwa Tachoblenden verschweisst und auch gleich beschriftet.

keine Erschütterung und Tro­ ckenreibung und die damit ver­ bundene Fusselbildung oder un­ kontrollierter Schmelzaustrieb», fügt Nagel hinzu. Und Jenoptik­ Experte Büchel ergänzt: «Mit unseren Systemen erhalten wir eine hohe Schweissqualität bei maximaler Festigkeit nahe der Eigenfestigkeit des Grundmate­ rials – grösser 90 Prozent. Das bedeutet Rippen und Versteifun­ gen können entfallen und es können geringere Materialdi­ cken verwendet werden, was zu Materialeinsparungen führt. Zu­ dem ist der Einsatz von Materia­ lien mit geringem Schmelzfluss­ index möglich, was bereits Kos­ teneinsparung beim Spritzguss bringt.» «Im Vergleich mit ande­ ren Fügeprozessen, wie dem Verkleben oder dem Verschrau­ ben, benötigt das Laserschweis­ sen keine zusätzliche Material­ zugabe», nennt der Acsys­Mar­ ketingleiter als weiteren Vorteil – und die Liste ist noch nicht zu Ende. Doch detaillierte Vorzüge über das Laserschweissen wird die LASYS 2014 offenbaren.

Diodenlaserlinie mit einer Länge von etwa 100 mm Jenoptik hat zum Beispiel ver­ schiedene Schweisstechnologien basierend auf Diodenlasern im Programm. Dies sind: Kontur­ schweissen, Quasi­Simultan­ schweissen, Simultan­Schweis­ sen mit einer einzigartigen Ra­ dialschweisstechnologie sowie Schweissen mit einer schaltbaren

Laserlinie. «Die schaltbare Di­ odenlaserlinie mit einer Länge von etwa 100 mm ist die grösste Neuheit und gleichzeitig ein Al­ leinstellungsmerkmal von Jen­ optik», sagt Andreas Büchel. Die unterschiedlichen Technologien lassen sich in verschiedenen Aus­ baustufen in den Maschinen Jen­ optik­Votan W für grosse Bau­ teile und Jenoptik­Votan W Compact für kleine Bauteile inte­ grieren. Bei Laserline kann der Diodenlaser aufgrund eines Mo­ dulbaukasten­Konzepts in vielen unterschiedlichen Konfigurati­ onen produziert werden. Typi­ scherweise wird die Optik – als eigentliches Bearbeitungswerk­ zeug – den spezifischen Erforder­ nissen der Anwendung ange­ passt. Das Unternehmen bietet neben runden Fokusgeometrien auch Linien­ und Rechteckfokus mit der Option zur dynamischen Veränderung während der Bear­ beitung. «Die Homogenität im Laserfokus», berichtet Nagel, «ist von entscheidender Bedeu­ tung für eine hochwertige und gleichmässige Schweissung.» In der Möbelfertigung wird der Diodenlaser von Laserline seit 2009 zur Schmalflächenversie­ gelung eingesetzt. Gemeinsam mit dem Anlagenbauer IMA Klessmann wurde in mehreren Schritten eine Zoomoptik entwi­ ckelt. «Ziel war», so der Laser­ Fachmann weiter, «die Bearbei­ tung unterschiedlicher Kanten­ höhen in der Fertigung mit Los­ grösse Eins.» Die Kante wird der

Bearbeitungsmaschine seitlich zugeführt und kurz vor Errei­ chen des Möbelteils mit dem La­ ser bestrahlt. Die Absorptions­ schicht in der Kante schmilzt auf und unmittelbar danach wird die Kante an das Werkstück ge­ drückt, wo sie sich formschlüssig und dauerhaft mit dem Möbel­ teil verbindet. «Das Ergebnis ist eine qualitativ hochwertige opti­ sche Nullfuge mit sehr guter Wasserdampfbeständigkeit etwa für den Einsatz in Küchen­ oder Bademöbeln», sagt Michael Na­ gel. Acsys hat eine modifizierte Anlage Barracuda speziell für das Laserschweissen in der Auto­ mobilbranche im Portfolio. Hier werden beispielweise Tachoblen­ den verschweisst und durch eine firmeninterne Datenbankanbin­ dung des Lasersystems wird auch gleich eine fortlaufende Nummerierung eingebracht.

Von Grafenstein konstatiert: «Das ist ein weiterer Vorteil des Lasers, dass er das Bauteil im selben Arbeitsgang beschriften kann – etwa mit einem Data­ Matrix Code.»

Dank Laser steigende Anforderungen an Design und Sicherheit lösbar

tung mittels Laser können die steigenden Anforderungen an Design und Sicherheit verlässlich gelöst werden.»

Die Lasertechnologie müsse dabei ihren flexibel einsetzbaren Möglichkeiten gerecht werden, was innovative Maschinenkon­ zepte fordere. Büchel resümiert weiter: «Ebenso müssen die er­ forderlichen Vorrichtungen zum Fügen der Bauteile einfacher und kostengünstiger werden, so­ wie die komplette Umsetzungs­ phase von der Idee bis zur Lö­ sung muss deutlich verkürzt werden.»

LASYS – in der Welt der Laser-Materialbearbeitung Eine Plattform, wie sie die LASYS 2014 vom 24. bis 26. Juni bietet, ist genau das Richtige für Fach­ besucher, die sich neben einem umfassenden Ausstellungsteil mit innovativen Maschinenkon­ zepten und praxisorientierten Lösungen noch weitere Hinter­ grundinformationen wünschen.

Ein grossartiges Rahmenpro­ gramm sorgt für aktuelle Infor­ mationen über neueste Markt­ ereignisse und Trends.

Die Bedeutung der Lasertechno­ logie als Werkzeug in der Kunst­ stoffbearbeitung wächst und mit ihr werden sich auch Laser­ schweissverfahren zunehmend etablieren. «Während vor zehn Jahren das Prinzip des Durch­ strahlschweissens mit ca. 200 W plus Scansystem die Standardan­ wendung für die Laserbearbei­ tung von Kunststoffen gewesen ist», hat Laserline­Experte Mi­ chael Nagel beobachtet, «werden heute mehr und mehr Kunst­ stoffe kurz vor der Zusammen­ führung im Konsolidierungsbe­ reich mit dem Laser direkt und grossflächig aufgeschmolzen.

Insbesondere faserverstärkte Kunststoffbänder werden so zu unterschiedlichsten 3D­Geomet­ rien zusammengeführt und in der Luftfahrt oder auch im Fahr­ zeugbau sowie für Druckbehäl­ ter eingesetzt.» Andreas Büchel von Jenoptik sieht einen Trend hin zu immer leichteren Bautei­ len mit höheren oder multifunk­ tionalen Anforderungen, etwa in der Automobil­ und Zulieferer­ industrie: «Durch die Bearbei­ maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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DOSSIER S C H W E I S S E N , S C H N EIDEN

Impulslichtbogen – wirtschaftliche Vor­ teile im Stahlbereich

Vergleich eines konventionellen Sprühlichtbogens mit dem «Focus.Puls»-Impulslichtbogen.

Geschwindigkeit automatisch reduziert. Das Resultat ist eine zu grosse Wärmeeinbringung, unnötiger Einsatz von Zusatzwerkstoff sowie deutlich längere Arbeitszeiten.

Beim «Focus.Puls»-Prozess stellt sich hingegen ein sehr kurzer Lichtbogen ein, wodurch die Schmelze auch bei hohen Schweissgeschwindigkeiten sehr gut beherrschbar bleibt. Somit ist der Schweisser viel besser in der Lage, das geforderte a-Mass einzuhalten und hat dennoch die Gewissheit, dass der Wurzelpunkt und die Flanken sicher aufgeschmolzen werden. Das heisst: Trotz der bei diesem Schweissprozess reduzierten Wärmeeinbringung ist die Geschwindigkeit höher. Praxistests haben gezeigt, dass mit «Focus.

Puls» im Vergleich zum konventionellen Sprühlichtbogen bei gleich eingestellter Drahtvorschubgeschwindigkeit bis zu 15 Prozent schneller geschweisst werden kann.

Dank neuer MIG/MAG-Schweissprozesse kann jetzt auch Stahl äusserst wirtschaftlich impulsgeschweisst werden.

W

ährend bisherige Impulslichtbogen zu viel Wärme in das Werkstück einbrachten, ist bei den neuen REHM-Prozessen dieser Energieeintrag deutlich geringer. Der REHM-eigene «Focus.Puls»-Prozess ist bis zu 30 Prozent schneller, braucht bis zu 30 Prozent weniger Energie und produziert 30 Prozent weniger Schweissrauch. Das haben konkrete Produktionsaufgaben in der Praxis gezeigt.

So konnte der Fahrzeugtechnik-Entwickler Greiner GmbH

pro Schweissarbeitsplatz einen vierstelligen Eurobetrag einsparen und dabei die Produktivität um 15 Prozent steigern.

Beim Lichtbogenschweissen im Leistungsbereich von 10 bis 14 m/min (Schutzgas Ar/CO2 82/18) werden die für die Schweissaufgabe geforderten a-Masse häufig überschritten.

Ursache ist oft ein langer Lichtbogen, durch den die Schmelze bei hohen Schweissgeschwindigkeiten nur schlecht beherrschbar ist, woraufhin der Schweisser die

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78 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

Vergleich von Schweissrauchemissionen bei Anwendung eines konventionellen Sprühlichtbogens und des neuen «Focus.Puls»-Schweissprozesses.

(Quelle: Vergleichsstudie der Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft Fügetechnik GmbH, Aachen 07/2013)

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Die neue MEGA.PULS FOCUS mit fünf integrierten Schweissprozessen für alle Anwendungen und Materialien.

30 Prozent weniger Energieverbrauch Mit dem «Focus.Puls» Prozess kann der Anwender bei gleicher Geschwindigkeit mit bis zu 30 Prozent weniger Lichtbogenleistung schweissen und verbraucht entsprechend rund 30 Prozent weniger Energie. Wenn es die Schweissaufgabe erfordert, kann der Schweisser aber auch bis zu 30 Prozent schneller schweissen, ohne dabei den Energiebedarf im Vergleich zu einem konventionellen Sprühlichtbogen zu erhöhen. Diese Flexibilität ist auf dem Markt bislang einzigartig.

Bis zu 60 Prozent weniger Rauch Beim Arbeiten mit «Focus.Puls» entsteht bei gleichem Drahtvorschub (10 m/min) über 50 Prozent weniger Rauch im Vergleich zu konventionellen Sprühlichtbogen von Wettbewerbsgeräten.

Bei einem gesteigerten Drahtvorschub von 12 m/min werden sogar über 60 Prozent weniger Schadstoffe freigesetzt. Diese deutlich geringere Schadstoffemission beim Schweissen mit der neuen MEGA.PULS FOCUS konnte die Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft Fügetechnik GmbH wissenschaftlich nachweisen: Ein Vorteil für alle Metallverarbeiter, die sich beim Thema Arbeitsschutz nicht mehr mit marktüblichen Standardwerten zufrieden geben wollen.

GmbH mit Sitz in Neuenstein die neue MEGA.PULS FOCUS mit bisher verwendeten Schweissstromquellen in der alltäglichen Praxis verglichen. Das Ergebnis: Produktion gesteigert und Kosten eingespart. Bei gleich eingestellter Drahtvorschubgeschwindigkeit konnten die Schweisser der Firma Greiner mit dem Schweissprozess «Focus.Puls» rund 15 Prozent schneller schweissen als bisher und problemlos einen deutlich höheren Drahtvorschub erreichen. Der Schweisser konnte dank des hochkonzentrierten Lichtbogens die Qualität der erzeugten Schweissnaht hoch halten und überflüssiges a-Mass reduzieren, das er zuvor aus Gründen der Sicherheit erzeugt hatte. So konnte er deutlich schneller schweissen. Zudem war die Abbrandzone oberhalb der Schweissnaht im Vergleich zum konventionellen Sprühlichtbogen etwa 20 Prozent weniger ausgeprägt.

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DOSSIER S C H W E I S S E N , S C H N EIDEN

Verbesserung von Qualität und Produktivität

durch Drehen am Knopf des Ablenkverstärkers und «teached» die Positionen am Rechner mit «lineare Interpolation». Um einen Kreis zu Schweissen «teached» er drei Punkte und «zirkulare Interpolation». Für eine beliebige Kurve «teached» er mehrere Punkte und «spline Interpolation». Diese Halbautomatik ist zeitaufwändig und nicht sehr genau (Bild 2).

Die Abwicklung ist eine Gerade Wenn man von Automation spricht, versteht man darunter gewöhnlich, dass eine Reihe von miteinander verketteten Maschinen einen Produktionsprozess ohne manuellen Eingriff durchführt. Der Zweck der Automation besteht darin, die Produktivität zu erhöhen, gleichzeitig die Ausschussrate zu verringern und ermüdende Arbeit zu eliminieren. Wir liefern dazu die verschiedensten Anlagentypen an unsere Kunden.

D

a dies Stand der Technik ist und da das Thema Automation zu vielfältig ist, um es in einem Vortrag erschöpfend zu behandeln, möchte ich mich auf die «Intelligenz» des Elektronenstrahls zur Automation konzentrieren. Die besondere Eigenschaft und Fähigkeit, die nur der Elektronenstrahl-Technologie innewohnt, ist die schnelle und fast trägheitslose Ansteuerbarkeit durch Computer in nahezu Echtzeit.

Eine weitere physikalische Eigenschaft ist zu einem wichtigen Träger der Automation geworden: rückgestreute Elektronen. Sie entstehen wenn der Strahl auf Materie trifft. Wenn ein Strahl über eine Oberfläche gescannt wird, wird diese wie in einem Rastermikroskop abgebildet. Wird über die Schweissfuge gescannt wird deren Position aufgezeigt.

Die hohe Leistungsdichte erlaubt es, die Schweissnaht nach Bedarf zu formen: tief und schlank oder breit und flach. Die grosse Beweglichkeit des Brenn-

Z U M A UT OR Dr. Dietrich Freiherr von Dobeneck pro-beam AG & CO. KGaA Behringstrasse 6 D-82152 Planegg Telefon +49 (0)89 899 233-0 www.pro-beam.com info@pro-beam.com Auszug anlässlich der 66.Jahrestagung des IIW in Essen 2013

Bild 1: Die Form der Schweissnaht wird beeinflusst durch die Leistung, die Fokuslage, die Strahloszillation und die Schweissgeschwindigkeit. Es können tiefe, schlanke und breite, flache Nahtformen erzeugt werden.

Oben: 150 mm tief, 6 mm breit.

Unten: 1,9 mm tief, 4 mm breit.

punktes, beeinflusst durch elektromagnetische Felder, erlaubt sowohl manuelle als auch direkte Computersteuerung. Die Umwandlung der kinetischen Energie der Elektronen in Wärme erzeugt das Schmelzbad der Schweissnaht (Bild 1). Die Auswertung der Rückstreuelektronen, die während einer kurzen Unterbrechung der Schweissung mit einem Scann geringer Strahlleistung erzeugt werden, erlaubt die automatische Positionierung.

Mit dem ersten Schritt der Automation muss sichergestellt werden, dass das thermische Werkzeug Elektronenstrahl immer konstant und in seinen geometrischen und optischen Eigenschaften immer gleich ist. Diese Justierarbeit erfordert geschickte und erfahrene Anlagenbediener, die in der Industrie nicht immer

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verfügbar sind. Eine automatische Justierroutine macht genau das was der Bediener auch tun würde: um den Sollwert hin und her fahren und den richtigen Punkt fixieren. Das Ergebnis ist, dass sich der Strahl selbst vermisst und justiert.

Eine typische Aufgabe der Automatisierung ist das Schweissen vieler gleichartiger Teile. Es war bisher eine ermüdende Aufgabe jedes Bauteil mit einem Fernrohr mit Fadenkreuz zu positionieren. Wenn die Augen des Bedieners ermüdeten, nahm die Ausschussquote zu.

Deshalb wurde eine CNCSteuerung eingeführt, die jedoch präzise Werkzeuge erforderte, zum Beispiel Paletten und Positioniereinrichtungen, zum Beispiel Koordinatentisch. Von Zeit zu Zeit war trotzdem ein manueller Eingriff erforderlich, da das System erwärmte und damit ausdehnte. So war es die nächste Aufgabe, dieses Problem zu lösen.

Lassen Sie uns bei der Einführung der Automation zum Elektronenstrahl-Schweissen Schritt für Schritt vorangehen. Die einfachste Schweissnaht ist linear.

Der Maschinenbediener positioniert den Strahl auf Anfangsund Endpunkt der Schweissfuge

Bild 2: Manuelles Teachen für halbautomatisches Schweissen.

Die grosse Innovation kam jedoch durch die Einführung der Information über die Schweissnaht-Geometrie durch rückgestreute Elektronen. Um die Genauigkeit und Schnelligkeit des Teachens zu verbessern folgt der Schweissfuge ein automatischer Scann senkrecht zur Schweisslinie und speichert diese im Computer. Man muss sich das vorstellen wie ein RennwagenSimulator im Gameboy. Die Abwicklung am Beispiel der Münze zeigt zunächst eine Sinuslinie, was bedeutet, dass die Münze aussermittig liegt. Der Computer zentriert automatisch und die Linie ist gerade. Das war der grosse technologische Schritt in der Entwicklung zum automatisierten Elektronenstrahl-Schweissen. Im Gegensatz zu obigem Wärmetauscher ist diese Schweisskontur nicht manuell geteached, sondern automatisch gescanned senkrecht zur Schweisslinie. Präzisionsvorrichtungen werden nicht länger benötigt. Spielpassungen erleichtern das Bestücken der Paletten erheblich und selbst das Erhitzen des Systems ist kein Problem mehr, da der messende Strahl gleichzeitig das Schweisswerkzeug ist. Da die Schweissnaht tief und sehr schlank ist, muss das Positionieren sehr genau erfolgen, etwa mit 20 µm Toleranz.

Bei dem Bauteil in Bild 3 gibt es kein Zentrum und die Fügestelle ist senkrecht von oben nicht sichtbar, weil die hohe Nabe sie verdeckt. Trotzdem kann automatisch zentriert werden. Die gesamte Oberfläche wird gescannt, um ein vollständiges Bild zu erzeugen und der Computer errechnet das Zentrum.

An diesen Hochstromkontakten gibt es mehrere Schweiss-

D O S S I ER S C H W EI S S EN, SC H NEI DEN

Bild 3: Vielfachwerkzeug mit Spielpassung erleichtert das Bestücken der Ventilteller (links). Rechts: Ventilklappenteller und Schliff durch die schlanke Schweissnaht.

nähte. Die Kontaktstücke aus gesintertem Silber-Nickel-Wolfram werden mit den Kupferhebeln verschweisst, ebenso wie die ein bis drei Kabel, die noch an einen Kupferblock gefügt werden. Die Abweichungen der IstPosition der Fügerstelle von der Sollposition sind bei industrieller Massenfertigung erheblich und müssen automatisch korrigiert werden.

Treibstofftank der Ariane zusammenge­ schweisst aus zwei 70 mm dicken Platten Die weltweit grösste ElektronenstrahlSchweissanlage für Lohnarbeit hat ein kombiniertes Portal- und Robotersystem mit acht

CNC-Achsen für die Mechanik und weitere acht für die Strahlsteuerung. Bei geringen Einschweisstiefen wird die automatische Korrektur von Positionsabweichungen mit der Strahlablenkung ausgeführt. Bei tiefen Schweissungen hingegen würde die Korrektur durch Ablenkung des Strahlwinkels zu Bindefehlern an der Schweisswurzel führen.

Deshalb müssen die Korrekturen durch das mechanische Bewegungssystem ausgeführt werden, entweder durch einen X-Y-Tisch oder einen Roboter, um sicher zu stellen, dass der Strahl senkrecht auf die Oberfläche trifft.

Bei vielen Anwendungen muss eine Qualitätsüberprüfung vor dem Schweissen stattfinden, um zu verhindern, dass fehlerhaft montierte oder positionierte Bauteile geschweisst werden und somit Ausschuss produziert wird. Die Rückstreuelektronen signalisieren der CNC-Steuerung bei der Abwicklung einer Umdrehung vor dem Schweissen, ob das Bauteil geschweisst werden darf. Dieser Drucksensor taumelt wegen verkanteter Montage (Bild 4).

Die Abwicklung dieser Kolbenstange liefert eine Gerade und wird deshalb geschweisst. Als Gutteil wird es sofort mit einer Qualitätsnummer mit dem Strahl beschriftet.

Heutzutage wird für Massenproduktion «One Piece Flow» bevorzugt. Ein typisches Beispiel ist dieser Zahnring, der aus Flachmaterial mit einem Schwalbenschwanz gefügt wird. Die Teile können an der Schweissstation unterschiedlich ausgerichtet und sogar seitenverkehrt ankommen (Bild 5). Die beiden Teile rechts sind entgegengesetzt ausgerichtet. Es ist nicht mehr erforderlich das Teil zu drehen, sondern der Scann nimmt die Ist-Position auf und schweisst entsprechend.

Durch Computerkorrektur geglättet

Bild 4: Oberes Bild: Drucksensor für Common Rail Einspritzsystem. Mittleres Bild: Nahtbreite 0,3 mm, Tiefe 2,3 mm. Drei unterschiedliche Werkstoffe.

Unteres Bild links: Drucksensor abgebildet durch Rückstreuelektronen. rechts: Die Abwicklung einer taumelnden Fügelinie.

Schwere Bauteile aus martensitischem Stahl weisen gewöhnlich starke Magnetfelder auf die schwer zu beseitigen sind. Ein Scann mit dem Elektronenstrahl zeigt wo starke Ablenkung stattfindet und der Rechner korrigiert automatisch innerhalb vorgegebener Grenzen.

Eine andere Kategorie von Bauteilen besitzt eine grosse Anzahl von Schweissnähten, zum Beispiel Turbinenleitkränze. Ein Schweissplan muss erstellt werden, der eine symmetrische Wärmeeinbringung und das

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Bild 5: Auch wenn die Ringe unterschiedlich positioniert sind, wird richtig geschweisst.

Schrumpfen durch die zahlreichen Nähte berücksichtigt. Aus Plausibilitätsgründen wird jede Nahtfuge dreimal gescannt und überprüft, ob die Punkte auf einer Geraden liegen. Einschliesslich der Heftnähte summiert sich die mannlose Operation auf 1284 Scanns und 535 Schweissungen. Die gesamte Schweisszeit von 45 min. reicht einem geschickten Bediener gerade aus, um einen weitern Leitkranz zu bestücken.

Die Herausforderung bei einem Statorleitkranz, das sogenannte vordere Lagergehäuse ist aus Titan, zum automatischen Schweissen besteht darin, die Fugen mit ausreichendem Kont-

rast und Schärfe zwischen den gekrümmten Schaufeln zu erkennen. Wegen der schlechten Zugänglichkeit muss dies aus grosser Entfernung und schräger Einstrahlung erfolgen. Bei manueller Schweissung eines Ringes benötigen zwei Operateure acht Stunden. Die mannlose Schweissung dauert vier Stunden bei deutlich weniger Ausschuss. Das gesamte Bauteil erfordert 19 verschiedene Schweissungen.

Die sogenannte Mehrstrahltechnik verwendet tatsächlich nur einen Strahl, der so schnell zwischen mehreren Positionen springt, dass die Trägheit unseres Auges, aber auch des Wärmeflus-

Bild 6: Gleichzeitiges Schweissen von 60 Filtertaschen aus beschichtetem Drahtgeflecht (oben).

Rechts: Querschliff durch die Bördelnaht der vierlagigen Filtertasche. n Anzeige

Bild 7: Jeder Strahl kann mit unterschiedlicher Oszillation und Leistung gesteuert werden (oben).

Rechts: Der Strahl folgt der Fuge mit konstanter Geschwindigkeit. Der innere und äussere muss in Geschwindigkeit und Leistung angepasst werden.

ses gleichzeitig mehrere Arbeitspunkte sieht. Die Temperatur der Schmelzbäder bleibt konstant wenn der Strahl schnell genug zurückkommt. Mit drei Schweisspunkten kann man symmetrische Wärmeeinbringung und symmetrisches Schrumpfen erzielen und so einen Achsversatz zwischen Zahnrad und Synchronrad verhindern. Das Ergebnis ist ein ruhigeres Getriebe.

Das Schweissen von stark ausgasenden beschichteten Drahtsieben eines Abgaskathalysators erfordert sehr langsames schweissen. Die vier Lagen jeder Filtertasche werden mit einer Bördelnaht verschmolzen (Bild 6). Der Elektronenstrahl springt dabei 1000-mal je Sekunde zu jeder der 60 Nahtstellen. Auf diese Weise wird der komplette Katalysator in einem Zug geschweisst.

Ein noch schnellerer Prozess wird «flash technique» genannt.

Die vollständige Kontur einer oder auch mehrerer Fügestellen wird mit einem einzigen Impuls geschweisst. Die Dauer dieses Impulses hängt von metallurgischen und geometrischen Bedingungen ab. Die Schweisskonturen werden programmiert und der Strahl folgt ihnen mehrere 100- oder 1000-mal je Sekunde.

In einem Durchlauf In Abhängigkeit vom Werkstoff, zum Beispiel bei Aluminium

82 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

Druckguss kann es notwendig sein das Werkstück vorzuwärmen, zu reinigen oder zu entgasen, dann zu schweissen und mit einer Glättungsnaht der Oberraupe zu versehen. Bei der herkömmlichen Methode muss jeder Schritt nacheinander ausgeführt werden. Ein nächster Entwicklungsschritt zur Automatisierung ermöglicht es, alle Prozessschritte in einem Durchlauf auszuführen. Jeder der drei Strahlen in Folge kann unterschiedliche Parameter in seiner Form, Fokusposition und Leistung haben, entsprechend der Aufgabenstellung.

Natürlich geht das auch mit drei parallelen Strahlen, aber wenn es um eine Kurve geht muss der äussere Strahl schneller und der innere langsamer sein als der mittlere.

Als Folge muss die Strahlleistung automatisch an die jeweilige Schweissgeschwindigkeit angepasst werden (Bild 7).

Nun möchte ich Ihnen die ultimative Herausforderung beim automatisierten Elektronenstrahl-Schweissen vorstellen.

Um dies zu tun fliegen wir gemeinsam in den Weltraum. Aus zwei Gründen ist es ein Vorteil im All mit dem Elektronenstrahl zu schweissen: das beste Vakuum steht bereits kostenlos zur Verfügung und der Elektronenstrahl bietet den besten energetischen Wirkungsgrad aller Schweissprozesse.

D O S S I ER S C H W EI S S EN, SC H N EI D EN

Bindemechanismen beim Rührreib­ schweissen Das Herstellen von Mischverbindungen stellt eine grosse Herausforderung in der heutigen Produktion dar. Ein Verfahren, dessen Eignung hierfür bereits in verschiedenen Studien nachgewiesen wurde, ist das Rührreibschweissen. In einem Forschungsprojekt werden nun die effektiv wirkenden Bindemechanismen bei rührreibgeschweissten (Metall-) Mischverbindungen untersucht.

Thermografieaufnahme eines Schweissversuchs im Überlappstoss.

U

m Ressourcen und Energie effizient einzusetzen, kommen in der Automobil- und in der Luftfahrtindustrie im Rahmen moderner Leichtbauweisen immer mehr Werkstoffe zum Einsatz, die speziell an jeweilige Bauteilanforderungen angepasst sind. Daraus resultieren oftmals Kombinationen aus unterschiedlichen Werkstoffen, die mit herZ U M A UT OR Dipl.-Ing. Markus Krutzlinger Themengruppe Füge- und Trenntechnik Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften Technische Universität München Boltzmannstrasse 15 D-85747 Garching Telefon +49 (0)89 289 155 00 www.iwb.tum.de markus.krutzlinger@iwb.tum.de

kömmlichen Schmelzschweissverfahren kaum oder gar nicht gefügt werden können. Eine Alternative bietet hier das Rührreibschweissen (engl. Friction Stir Welding, FSW). Da die Fügepartner beim Rührreibschweissen nicht in die schmelzflüssige Phase überführt werden, ist dieses Verfahren besonders zum Fügen artfremder Werkstoffe geeignet.

Stosskonfigurationen soll eine gezielte Beeinflussung von Bindungsvorgängen und damit der Eigenschaften von Verbindungen ermöglicht werden.

Die Projektphasen Zur Bestimmung des Einflusses von Legierungselementen werden im Laufe der ersten Projektphase Verbindungen aus technisch reinem Aluminium und technisch reinem Titan betrachtet. Ergänzt werden die gewonnenen Ergebnisse sukzessive um weitere Analysen von verschiedenen Legierungen dieser beiden Werkstoffe. Mit beispielsweise der Wahl eines geeigneten Werkzeugs und der Etablierung von Präparationsmethoden für die nachgelagerten Analyseverfahren können die Untersuchungen unter gleichleibenden Versuchs- und Analysebedingungen durchgeführt werden.

Zur Überprüfung der grundlegenden Eignung verschiedener Analysemethoden ist das Fügen im Überlappstoss am besten geeignet und bildet somit den Grundstein der Untersuchungen.

Darauf aufbauend werden Schweissversuche im Stumpfstoss durchgeführt. Zur Identifizierung der wirkenden Bindemechanismen werden unter anderem REM- und TEM-Aufnahmen, Härtemessungen sowie CT-Aufnahmen der Schweissnähte angefertigt.

Zusätzliche Untersuchungsschwerpunkte sind eine umfassende Analyse der Prozesse und der Werkstoffe vor beziehungsweise nach dem Fügen sowie die Ableitung von Qualitätsmerkmalen zur speziellen Charakterisierung von Mischverbindungen.

Darauf aufbauend werden Methoden zur Vor- und Nachbehandlung der Fügepartner evaluiert. In der zweiten Projektphase werden Bindungsvorgänge bei Verbindungen aus Aluminium und Kupfer untersucht.

Auf dieser Basis können fundierte Erkenntnisse über die Auswirkungen der gewählten Prozessparameter auf die Ausprägung der Fügezone bei Mischverbindungen von Metallen gewonnen werden. Hierdurch soll eine anforderungsgerechte Steuerung und Einstellung der Nahtqualität beim Rührreibschweissen ermöglicht werden.

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Ziele Das Forschungsprojekt «Bindemechanismen beim Rührreibschweissen von Mischverbindungen» hat zum Ziel, das Verständnis der Vorgänge an der Grenzfläche von rührreibgeschweissten Metall-Mischverbindungen zu vertiefen. Basierend auf den Erkenntnissen aus einer Variation der Werkstoffe sowie der Schweissparameter bei unterschiedlichen maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

83

DOSSIER S C H W E I S S E N , S C H N EIDEN

Zusätzliche Freiräume beim 5­Achs­Laser­ schweissen SCHUNK Lasertechnik baut das Einsatzspektrum seiner vielseitig nutzbaren PSM-400-Serie weiter aus.

A

b sofort gibt es die fürs teilautomatisierte Auftrags-, Verbindungs- und Reparaturschweissen konzipierte Laserbearbeitungsmaschine PSM 400 Premium und die für schwer schweissbare, rissanfällige Werkstoffe ausgelegte PSM 400 Plus auf Wunsch auch mit vollständig integrierter vierter und fünfter Achse. Damit entsteht zusätzlicher Raum für die Werkstücke

und für die Achsbewegungen.

Insbesondere bei der Bearbeitung rotationssymmetrischer Teile bietet das neuartige Maschinendesign deutlich mehr Flexibilität als vergleichbare Maschinen.

Ergonomie am Arbeitsplatz Aufgrund der integrierten Achsen können Werkstücke stets in einer ergonomischen Arbeits-

höhe platziert werden. Schrägen am Schwenktisch ermöglichen eine optimale Zugänglichkeit in bequemer Körperhaltung und damit ein ermüdungsfreies Arbeiten. Der mit einem Durchmesser von 450 mm besonders grosse, gehärtete und geschliffene Maschinentisch kann mit unterschiedlichsten Spannmitteln ausgestattet werden. So beispielsweise mit dem besonders vielseitigen SCHUNK-Handspannfutter ROTA-S plus 2.0,

das sich mithilfe von Adaptern wiederholgenau auf dem Maschinentisch platzieren lässt. Ein gross dimensionierter Mittendurchlass ermöglicht darüber hinaus die Bearbeitung langer Teile. Wird der Maschinentisch vollständig nach unten gefahren, lassen sich zudem auch gross dimensionierte Werkstücke zuverlässig bearbeiten. Die manuell verfahrbaren Achsen der PSM400-Serie erweitern den Aktionsradius zusätzlich. Gerade im Bereich der Auftragsfertigung schaffen die SCHUNK-Laserbearbeitungsmaschinen mit integrierter vierter und fünfter Achse vollkommen neue Möglichkeiten der Bearbeitung.

Feinfühlige Achsbewegungen Hochgenaue SCHUNK-Linearachsen, hochwertige BOSCHMotoren sowie präzise Harmonic Drive Getriebe mit hervorragenden Rundlaufeigenschaften gewährleisten ein feinfühliges Verfahren und damit eine hohe

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Die SCHUNK-Laserbearbeitungsmaschine mit integrierter vierter und fünfter Achse gewährleisten ein Höchstmass an Flexibilität, Genauigkeit und Wirtschaftlichkeit.

84 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

DO S S I ER SC H W EI S S EN, SC H NEI DEN

Präzision und Wiederholgenauigkeit. Mithilfe der bedienerfreundlichen HMC-Steuerung sowie der einzigartigen Teachfunktion für Linie, Bogen, Kreis und Spline sind die Maschinen extrem schnell eingerichtet.

Auch komplexe oder an der Oberfläche beschädigte bezie-

Schweissaufgaben bekannt. Je nach eingesetzter Laserquelle lassen sich mit ihnen Gussteile, hochkohlenstoffhaltige Stähle und sogar Superlegierungen rissfrei, schnell und kostengünstig bearbeiten.

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Die Schwenkachse der SCHUNK PSM 400 ermöglicht ein ergonomisches und ermüdungsfreies Arbeiten.

hungsweise verschlissene Teile können ohne zeitraubende externe Programmierung zügig im dreidimensionalen Raum erfasst werden. Einmal programmiert lassen sich Schweissprozeduren beliebig oft prozessstabil replizieren. Das gilt für die Bearbeitung identischer Nester im Formenbau ebenso wie für die Fertigung von Serienteilen in der Lohnfertigung. Im Vergleich zu manuell geführten Laserbearbeitungsanlagen sind die Anforderungen an die feinmotorischen Fähigkeiten der Mitarbeiter bei der PSM400-Serie deutlich geringer. Prozessstabil und weitgehend unabhängig von der Erfahrung des Bedieners lassen sich mit ihr konstante Materialaufträge und präzise Verläufe der Schweissbahnen erzielen. Versuche belegen, dass die Qualität der Schweissnähte sowohl bei zweials auch bei dreidimensionalen Bahnverläufen deutlich steigt.

SCHUNK-Laserbearbeitungsmaschinen sind für ihre exzellenten Ergebnisse bei anspruchsvollen

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maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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DOSSIER S C H W E I S S E N , S C H N EIDEN

Individuelle Lösungen zum Schneiden mit Wasserstrahl Wasserstrahlschneidanlagen (WSS) sind seit Jahren bewährt und haben zu Recht ihren festen Platz in der Welt des Schneidens. Für viele Produkte wäre die Bearbeitung mit Wasserstrahl ideal, aber die Standardgeräte sind es oft nicht.

Bild 1: Vieles von dem, was heute auf dem Markt ist, stammt aus der Innovationswerkstätte von Perndorfer.

D

iese Lücke füllt die Firma Perndorfer in A-4720 Kallham mit ihren Sonder-Wasserstrahlschneidanlagen. Für individuelle Anforderungen – sei es eine spezielle Beschickung oder diverse Funktionen – sind individuelle Lösungen gefragt. Der Wasserstrahlschneidpionier Perndorfer fertigt neben seinen Standard2D- und 3D-Anlagen auch Sonderwasserstrahlschneidanlagen.

Diese WSS-Anlagen werden genau auf Kundenwunsch zugeschnitten und sind deshalb einzigartig.

Sondermaschine für Displaygläser Was mit diesen Sondermaschinen möglich ist, zeigt die Perndorfer Maschinenbau KG zum Beispiel mit einer komplexen Sonder-WSS-Anlage, die beim Schneiden von Displaygläsern für die Automobilindustrie zum Einsatz kommt. Bei diesen Displaygläsern – für Navigation und

Bordcomputer – kommen Einzelscheiben mit einer Dicke von unter 1 mm zum Einsatz. Eine oder auch beide Scheiben können auf der Innenseite ein- oder mehrfarbig bedruckt werden.

Nach dem Zusammenfügen zu einer Verbundscheibe liegt der Aufdruck absolut geschützt vor Kratzern und Umwelteinflüssen zwischen den beiden Gläsern.

Das Bedrucken erfolgt in der Regel im Siebdruckverfahren. Dabei werden auf einem grössenmässig standardisierten Substrat – dem sogenannten Nutzen – möglichst viele Einzelstücke ver-

schachtelt. Problematisch dabei ist allerdings, dass der Siebdruck bei allen Gläsern immer etwas abweicht und nicht bei allen Nutzen gleich ist.

Die Aufgabe der Perndorfer Sonder-WSS war es, diese Einzelstücke so aus den Nutzen zu schneiden, dass der Zuschnitt immer zum Siebdruck ausgerichtet ist. Die Anforderungen an die Fertigungsqualität waren extrem hoch, hier einige Hauptpunkte (Bild 1): – Schneiden mit einer Konturgenauigkeit von 0,05 mm – Oberflächenrauheit an der Schnittkante Ra 3,2 – Schnittkante umlaufend 10° geneigt – enge Taktzeitvorgaben – Ausrichtung jedes einzelnen Zuschnitts zum Siebdruck – vollautomatischer Ablauf Die von den Perndorfer Konstrukteure entwickelte Lösung ist eine vollautomatische CNC-Sonder-Wasserstrahlschneidanlage mit drei 5-Achs-Schneidköpfe mit Präzisions-Abrasivdosierung, zwei Hilfsachsen für Schneidtischverstellung, zwei unabhängige Schneidbecken, thermisch vom Maschinengestell entkoppelt, mit automatischer Wasserniveau-Regulierung, eine optische Bauteilvermessung, einem 5-Achs-Knickarmroboter für

Franz Perndorfer: «Die kombinierte Erfahrung aus 30 Jahren Sondermaschinenbau und 25 Jahren Wasserstrahlschneiden macht uns zu einem Spezialisten für schwierige Fälle.»

Bauteilhandling sowie NUM-CNC-Steuerung.

einer

Herausforderung Grossrohre Eine weitere aussergewöhnliche Sonder-Wasserstrahlschneidanlage von Perndorfer dient zum Schneiden von grossformatigen Rohren (Bild 2).

Mit dieser WSS-Anlage werden Rohre mit Ø von 500 bis 4000 mm und einer Länge von 6000 mm äusserst effektiv bearbeitet. Da die Innenseite der Rohre auf keinen Fall verletzt werden darf, wurde entschieden, das Rohr von innen nach aussen zu bearbeiten. Auch das Beschicken der Anlage mit derart grossen Rohren ist nicht unproblematisch.

Die Wanderbewegung des Rohres beim Drehen wird gemessen und während des Schneidens sofort kompensiert.

Der auf dem Ausleger montierte schwenkbare Schneidkopf erlaubt Fasenschnitte bis zu 60°.

Zusätzlich ist die Anlage mit einem Drucker ausgestattet, mit dem die Rohre gekennzeichnet und auch Index- oder Gradmarkierungen aufgetragen werden können. So wie die PerndorferStandard-Abrasivanlagen werden übrigens auch die SonderWSS-Anlagen mit der beliebten Perndorfer Schlammaustragung ausgerüstet.

I N F OS | KON TAKT Perndorfer Maschinenbau KG Parzleithen 8 A-4720 Kallham Bild 2: Rohrschneidanlage für grossformatige Rohre.

86 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

Telefon +43 (0)7733 7245-0 www.perndorfer.at maschinenbau@perndorfer.at

D O S S I ER MESS EN | MA I N TA I N

Für die interne und externe Instandhaltung Vom 3. bis 6. Juni findet erstmalig die MAINTAIN 2014 auf dem Gelände der Messe München statt. Die Fachmesse für industrielle Instandhaltung bietet in diesem Jahr dem Thema Industrie 4.0 und den dazugehörigen Serviceleistungen eine eigene Plattform an.

E

rleben Sie die Trends von morgen schon heute. Innova­ tionen und Zukunftsvisionen der Instandhaltung werden in praxis­ orientierten Vorträgen und fa­ cettenreichen Diskussionsrun­ den beleuchtet.

Industrie 4.0

Um Einblicke in Entwicklun­ gen und Lösungen von Indus­ trieservice 4.0 zu geben, bündelt die Fraunhofer Gesellschaft für die MAINTAIN 2014 erstmals Kompetenzen mehrerer Institute auf dem Gebiet des industriellen Service­Geschäftes. Zu den teil­ nehmenden Institutionen zählen neben dem Institut für Arbeits­ wirtschaft und Organisation (IAO), das Institut für Integrierte Schaltungen (IIS), das Institut für Materialfluss und Logistik (IML), das Institut für Produkti­ onstechnik und Automatisie­ rung (IPA), sowie das Institut für Werkzeugmaschinen und Um­ formtechnik (IWU) und das Ins­ titut für Fabrikbetrieb und ­auto­ matisierung (IFF).

Diese zeigen bei der MAIN­ TAIN 2014, welche Schritte für Unternehmen notwendig sind, damit ihre Dienstleistungsge­ schäfte die Anforderungen der Industrie 4.0 erfüllen. Dabei pro­ fitieren die Besucher von der vielseitigen Kompetenz der an­ wesenden Fraunhofer Institute.

Sie decken unter anderem die Felder Logistik, Prozessoptimie­

Round Table zu Industrieservice

Bild: Messe München International

Unter diesem Stichwort findet gegenwärtig eine industrielle Re­ volution statt, die auf der digita­ len Vernetzung von Maschinen basiert. Intelligente Produkte und Systeme, die eindeutig iden­ tifizierbar sind und miteinander kommunizieren, ermöglichen es, Produktionssysteme und Wert­ schöpfungsketten neu auszu­ richten. In diesem Zusammen­ hang entstehen Serviceleistun­ gen, die als Industrieservice 4.0 bezeichnet werden. Dadurch können neue Formen von vo­ rausschauenden Wartungskon­ zepten umgesetzt, sowie die Möglichkeiten von Remote Ser­ vices erweitert werden. Ausser­ dem stehen auf diese Weise Da­ ten von Anlagen und Maschinen zum digitalen Auslesen zur Ver­ fügung.

rung, Automatisierung, Daten­ management, Virtualisierung so­ wie Geschäftsmodellentwick­ lung ab.

Darüber hinaus setzt sich der Messeauftritt aus zwei weiteren Themenfeldern zusammen. Zum einen beraten die Institute bei Fragen der Prozessanalyse, Tech­ nologieauswahl und Vertriebs­ möglichkeiten zu Industrie 4.0.

Gemeinsam mit Experten von Fraunhofer können ausserdem Technologien wie cyber­physi­ sche Instandhaltungssysteme ent­ wickelt werden.

Die MAINTAIN ist der internationale Treffpunkt für Industrieserviceangebote, Wartung, Instandsetzung und After Sales Service-Strategien.

Im Rahmen des Forums «Ma­ cher & Märkte» veranstaltet die MAINTAIN am 4. Juni eine Dis­ kussionsrunde zur Zukunft des Industrieservice. «Industrieser­ vice – make or buy? Welcher Weg ist der Königsweg?» Hier­ über werden am zweiten Messe­ tag Vertreter führender Indus­ trieservice­Unternehmen disku­ tieren. Neben der Frage, welche Argumente für In­ beziehungs­ weise Outsourcing sprechen, be­ schäftigt sich der Round Table auch mit weiteren individuellen Lösungen wie beispielsweise «Concurrent Sourcing».

Das Forum «Macher & Märkte» bietet Besuchern insge­ samt an vier Tagen einen um­ fangreichen Überblick zu aktuel­ len Branchenthemen. In den Kategorien «Instandsetzung, Re­ trofit & Modernisierung», «Her­ steller­Services», «Methoden und Tools», «Nachwuchs­ und Ta­ lentförderung» sowie «Verände­ rungsprozesse und Trends» und «IT­Lösungen und Services» zei­ gen Experten neue Lösungsan­ sätze. Die Keynotes halten unter anderem Prof. Dr. Wilhelm Bau­ er (Fraunhofer IAO), Harald Neuhaus (FVI), sowie Dr. Ziad Mahayni (3con Management Consultants). Zu einer festen Institution bei der MAINTAIN

Veranstalter Messe München GmbH Projektgruppe MAINTAIN Messegelände D-81823 München Öffnungszeiten Dienstag, 3., bis Freitag, 6. Juni von 9.00 bis 17.00 Uhr Eintrittspreise Tageskarte Dauerkarte

29,– Euro 45,– Euro

Infos www.maintaineurope.com

haben sich in den vergangenen Jahren die Guided Tours entwi­ ckelt. Zusammen mit dem For­ schungsinstitut für Rationalisie­ rung (FIR) an der RWTH Aachen bietet die Messe München auch 2014 geführte Touren zum The­ ma Instandhaltungsmanage­ ment an.

Neben Lösungen für die In­ standhaltungsplanung und ­steu­ erung (IPS) wird das Pro­ gramm 2014 um Guided Tours zum Thema Enterprise Resource Planning (ERP/PPS) erweitert.

Darüber hinaus veranstaltet die MAINTAIN in Kooperation mit dem Bundesverband Materi­ alwirtschaft, Einkauf & Logistik (BME) am 4. Juni erstmals einen eigenen Thementag mit Work­ shops zu Themen wie «Indus­ trieservice aus Kundensicht» so­ wie einen Vortrag im begleiten­ den Fachforum zu aktuellen Trends und Entwicklungen im Projekteinkauf.

maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

87

DOSSIER M E S S E N | TA G U N G EN | VERANSTALT UNGEN

Im Fokus der Pro- Roboter für die duktionswelt Metallbearbeitung Die 4. Stanztec – Fachmesse für Stanztechnik findet vom 3. bis 5. Juni im CCP Congress Center Pforzheim statt. Erwartet werden mehrere Tausend Fachbesucher aus 25 Nationen.

Mit nunmehr 156 Ausstellern und einer Brutto-Ausstellungsfläche von 3500 m2 zeigt sich das CCP Congress Centrum Pforzheim zum Stanztechnik-Branchenevent 2014 komplett ausgebucht – um nicht zu sagen wieder einmal ausgereizt. Der seit Jahren ungebrochene Andrang hat zur Folge, dass trotz Aktivierung aller Raum- und Platzreserven eine Warteliste mit über 50 Herstellern und Anbietern aufgelaufen ist. Beim privaten Veranstalter, dem Messeunternehmen Paul E. Schall GmbH & Co. KG, wird dies mit einem lachenden und mit einem weinenden Auge registriert. Denn das klare und bestens bewährte Konzept der Stanztec – Fachmesse für Stanztechnik ist nämlich nicht auf permanenten Zuwachs an möglichen Ausstellern ausgerichtet, sondern auf das zahlenmässig begrenzte High End-Segment im Bereich Stanztechnologien, unerlässlicher Produktions-Peripherie sowie effizient-wirtschaftlicher Detail- und Komplettlösungen.

I N FOS | FACT S

Metallbearbeitung so umfangreich wie heute.

Die Aussteller der Weltleitmesse haben praktisch für jede Applikation die passende Lösung im Programm.

Die zwei grossen Themen dabei heissen: Automation von Werkzeugmaschinen und Spezialroboter für die Metallbearbeitung. Während im ersten Fall Roboter das Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen sowie vor- und nachgelagerte Arbeitsschritte übernehmen, greifen im zweiten Fall grosse Sechsachser selbst zum Fräser und betätigen sich als Werkzeugmaschine.

Die Automation von Werkzeugmaschinen ist das Trendthema Nummer eins. Der Einsatz von Robotern lässt hier die Gesamtproduktivität moderner Bearbeitungszentren steigern – ein Grund für die kräftigen Zuwachsraten in diesem Bereich.

Da die Hauptzeiten der spangebenden Prozesse ausgereizt sind, bleibt nur die Optimierung der Nebenzeiten, die sich durch den Einsatz von Robotern signifikant verkürzen lassen. Weitere Vorteile liegen in der Minimierung von Maschinenstillstandszeiten und beim teilautonomen Betrieb der Maschinen in mannlosen Schichten.

INFO S | FA C TS

Öffnungszeiten Dienstag, 3., bis Donnerstag, 5. Juni von 10.00 bis 17.00 Uhr Eintrittspreise Tageskarte 2-Tages-Karte Schüler, Studenten

Wochen vor dem Start der AUTOMATICA, vom 3. bis 6. Juni in München, steht fest: Noch nie war das Angebot an Robotern und Komplettlösungen für die

Öffnungszeiten Dienstag, 3., bis Freitag, 6. Juni von 9.00 bis 17.00 Uhr 15,– Euro 25,– Euro 10,– Euro

Eintrittspreise Tageskarte Dauerkarte Schüler

Juni

Internationale Fachmesse für optische Technologien, Komponenten und Systeme 20. bis 22. Mai www.optatec-messe.de

Internationale Leitmesse für Reinigung in Produktion und Instandhaltung 24. bis 26. Juni www.parts2clean.de

PCIM, Nürnberg

LASYS, Stuttgart

Internationale Fachmesse und Konferenz für Leistungselektronik, Intelligente Antriebstechnik, Erneuerbare Energie und Energiemanagement 20. bis 22. Mai www.pcim.de

Internationale Fachmesse für Systemlösungen in der Laser-Materialbearbeitung 24. bis 26. Juni www.lasys-messe.de

OPTATEC, Frankfurt

Infos www.automatica-munich.com

Nächster Termin 2016

Nächster Termin 2016

Arbeitssicherheit Schweiz, Bern

Juni

Internationale Fachmesse für Sensorik, Mess- und Prüftechnik mit begleitenden Kongressen 3. bis 5. Juni www.sensor-test.com

September

SENSOR+TEST, Nürnberg

Stanztec, Pforzheim Fachmesse für Blechbearbeitung 3. bis 5. Juni www.stanztec-messe.de

Medtec Europe, Stuttgart Fachmesse für Medizintechnik 3. bis 5. Juni www.medteceurope.com

Südtec, Stuttgart Internationale Zuliefermesse für die verarbeitende Industrie in Süddeutschland 3. bis 5. Juni www.suedtec.com

Maintain, München Internationale Fachmesse für industrielle Instandhaltung 3. bis 6. Juni www.maintain-europe.com

Automatica, München Internationale Fachmesse für Automation und Mechatronik 3. bis 6. Juni www.automatica-muenchen.de

Internationale Fachmesse für Oberflächenbeschichtungen 24. bis 26. Juni www.ounds-messe.de 29,– Euro 45,– Euro 19,– Euro

parts2clean, Stuttgart

Fachmesse für Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz 25. bis 27. Juni www.arbeits-sicherheit-schweiz.ch

O&S, Stuttgart

Infos www.stanztec-messe.de

88 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

Mai

Sindex, Bern

Schweizer Messe für Technologie 2. bis 4. September www.sindex.ch

PACK&MOVE, Basel Fachmesse für integrierte Logistiklösungen und Verpackungstechnik 9. bis 12. September www.packmove.ch

AMB, Stuttgart Internationale Messe für Metallbearbeitung 16. bis 20. September www.messe-stuttgart.de/amb

MSV, Brünn Internationale Maschinenbaumesse 29. September bis 3. Oktober www.bvv.cz

Fond-Ex, Brünn Internationale Giessereifachmesse 29. September bis 3. Oktober www.bvv.cz

Profintech, Brünn Internationale Fachmesse für Oberflächentechnik 29. September bis 3. Oktober www.bvv.cz

IMT, Brünn Internationale Messe für Metallbearbeitung 29. September bis 3. Oktober www.bvv.cz

Welding, Brünn Internationale Fachesse für Schweisstechnik 29. September bis 3. Oktober www.bvv.cz

D O S S I ER MESS EN | TAG U NGEN | V ER A NSTA LT U N G EN

September

Oktober

Internationale Fachmesse für Kunststoff, Kautschuk und Verbundstoffe 29. September bis 3. Oktober www.bvv.cz

International Trade Fair for Glass.

Production – Processing – Products 21. bis 24. Oktober www.glasstec.de

E|DPC, Nürnberg

Euroblech, Hannover

Konferenz mit Ausstellung für die Produktion elektrischer Antriebe 30. September und 1. Oktober www.edpc-expo.com

International Technologiemesse für Blechbearbeitung 21. bis 25. Oktober www.euroblech.com

Oktober

November

Internationale Fachmesse für Montage- und Handhabungstechnik 6. bis 9. Oktober www.motek-messe.de

Weltleitmesse für Bildbearbeitung 4. bis 6. November www.messe-stuttgart.de

Plastex, Brünn

MOTEK, Stuttgart

Bondexpo, Stuttgart Fachmesse für industrielle Klebetechnologie 6. bis 9. Oktober www.bondexpo-messe.de

Microsys, Stuttgart Fachmesse für Mikro- und Nanotechnik 6. bis 9. Oktober www.microsys-messe.de

ALUMINIUM, Düsseldorf Weltmesse und Kongress 7. bis 9. Oktober www.aluminium-messe.com

Composites Europe, Düsseldorf Fachmesse und Forum für Verbundwerkstoffe, Technologie und Anwendungen 7. bis 9. Oktober www.composites-europe.com

Fakuma, Friedrichshafen Internationale Fachmesse für Kunststoffverarbeitung 14. bis 18. Oktober www.fakuma-messe.de

Materialica, München Internationale Fachmesse für Werkstoffanwendungen, Oberflächen und Product Engineering 21. bis 23. Oktober www.materialica.de

TeleNetfair, Luzern Internationale Fachmesse für Netzwerktechnik, Kommunikationstechnik, Gebäudeleittechnik, Messtechnik, Fiberoptik und Telekommunikation 21. bis 23. Oktober www.telenetfair.ch

Glasstec, Düsseldorf

Vision, Stuttgart

transfairlog, Hamburg Fachmesse für internationales Transportund Logistik-Management 4. bis 6. November www.transfairlog.com

Swisstech, Basel Internationale Fachmesse für Komponenten, Systemlösungen und Dienstleistungen in der Zulieferindustrie 18. bis 21. November www.swisstech-messe.ch

PRODEX, Basel Internationale Fachmesse für Werkzeugmaschinen, Werkzeuge und Fertigungstechnik 18. bis 21. November www.prodex.ch

SPS/IPC/DRIVES, Nürnberg Internationale Fachmesse für elektrische Automatisierung, Systeme und Komponenten 25. bis 27. November www.mesago.de

EuroMold, Frankfurt a.M. Weltmesse für Werkzeug- und Formenbau, Design und Produktentwicklung 25. bis 28. November www.euromold.com

Dezember

Valve World Expo, Düsseldorf Internationale Fachmesse mit Kongress für Industrie-Armaturen 2. bis 4. Dezember www.valveworldexpo.de

Plattform interessanter Gespräche

Lösungen präsentieren

Jeder Wintereinbruch hat massive Auswirkungen auf den Verkehr auf Schienen, Strassen oder in der Luft. Flugreisende müssen dann häufig schon vor dem Start Geduld aufbringen. Denn fällt das Thermometer unter den Gefrierpunkt, müssen die Tragflächen von Flugzeugen mit geeigneten Mitteln enteist werden, bevor sie an den Start gehen. Eis auf den Flügeln stört die Aerodynamik, weil es die für den Auftrieb notwendige Strömung zum Abreissen bringen kann. Deshalb wird auch während des Fluges dafür Sorge getragen, indem ein Teil der heissen Triebwerksabluft umgelenkt und in die Tragflächen geleitet wird. Eine andere Möglichkeit besteht im Einsatz nanostrukturierter Oberflächen. Lösungen wie diese zeigt die O&S, internationale Fachmesse für Oberflächen und Schichten, vom 24. bis 26.

Juni in Stuttgart.

Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächenund Bioverfahrenstechnik (IGB) in Stuttgart haben vor diesem Hintergrund nanostrukturierte Oberflächen entwickelt, auf denen Wasser abgestossen wird und sich auch bei Minusgraden nahezu kein Eis bildet. Plasmaprozesse und nanostrukturierte Oberflächen sind ein Kernthema der O&S. Die Fraunhofer-Gesellschaft ist ein wichtiger Aussteller bei diesem Ereignis und mit mehreren verschiedenen Instituten vertreten.

Einerseits sind es Produktfunktion und -sicherheit, die durch Restschmutz beeinträchtigt werden können. Andererseits erfordern Folgeprozesse in der Fertigungskette wie beispielsweise Beschichten, Verkleben, Schweissen, Härten, Vermessen, Prüfen und Montage eine definiert saubere Oberfläche. Dies führt zur Frage, durch welche Verfahren, Medien und Massnahmen sich die erforderliche Reinigungsqualität prozesssicher und wirtschaftlich erzielen, nachweisen und erhalten lässt. Lösungen dafür präsentiert die parts2clean vom 24. bis 26. Juni in Stuttgart. «Als internationale Leitmesse bietet die parts2clean ein umfassendes Angebot, das auch die Bereiche Sauberkeitskontrolle, Korrosionsschutz, Konservierung und Verpackung einschliesst», erklärt Olaf Daebler, Geschäftsleiter der parts2clean.

Als weltweit einzige Messe mit ausschliesslichem Fokus auf der industriellen Teile- und Oberflächenreinigung bietet die parts2clean mit ihrem dreitägigen Fachforum auch umfangreiches Know-how.

I N F OS | FACT S

I N F OS | FACT S

Öffnungszeiten Dienstag, 24., bis Donnerstag, 26. Juni von 9.00 bis 17.00 Uhr Eintrittspreise Tageskarte Dauerkarte Schüler, Studenten

Öffnungszeiten Dienstag, 24., bis Donnerstag, 26. Juni von 9.00 bis 17.00 Uhr 25,– Euro 38,– Euro 14,– Euro

Eintrittspreise Tageskarte Dauerkarte Schüler, Studenten

Infos www.ounds-messe.de

Infos www.parts2clean.de

Nächster Termin 2016

Nächster Termin 16. bis 18. Juni 2015

25,– Euro 38,– Euro 14,– Euro

maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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Generalvertretung Postfach 508 CH-8034 Zürich Telefon 043 499 06 78 www.JJHofstetter.ch info@JJHofstetter.ch

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FSO-Filterservice AG Aspstrasse 10, CH-8154 Oberglatt Tel. +41 (0)44 850 01 60 Fax +41 (0)44 850 62 15 www.fso-filter.ch, info@fso-filter.ch

n Giessereibedarf LIWAG Industrieofenbau + Wärmetechnik AG Botzen 12, CH-8416 Flaach Tel. +41 (0)52 315 29 21 Fax +41 (0)52 315 14 06 www.liwag.ch, ofenbau@liwag.ch

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n Federn • Druckgiesserei für Aluminiumund Zink-Teile • Mechanische Nachbearbeitung Rüetschi AG, Postfach 307, 5034 Suhr Tel. 062 855 50 60, Fax 062 855 50 70 Mailto: info@giessereitech.ch www.giessereitech.ch

n Druckluftwerkzeuge P. Mettler, Renferstrasse 17, CH-2500 Biel 8 Tel. +41 (0)32 341 57 08 Fax +41 (0)32 341 69 08

n Elektromotoren

Rüetschi AG – Antriebstechnik Feldackerstrasse 2, 5040 Schöftland Tel.: 062 739 20 60, Fax: 062 739 20 71 www.antriebstech.ch mail@antriebstech.ch

Egli Federnfabrik AG Neugutstrasse 65, CH-8600 Dübendorf Tel. +41 (0)44 801 80 00 Fax +41 (0)44 821 33 37 www.eglifedern.ch, info@eglifedern.ch FAVRE-STEUDLER S.A. Chemin de la Prévôté 7 CH-2504 Bienne Tel. +41 (0)32 341 30 79 Fax +41 (0)32 342 52 34 www.favre-steudler.ch pfavre@favre-steudler.ch

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n Flüssigkunststoffe

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92 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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n Heizbänder/-kabel/-matten/ -platten/-schläuche

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n Hydraulik-Schnellservice

n Gravuren/Beschriftungen

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n Hydraulikzylinder

n Infrarot-Wärmestrahler

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n Kabelkonfektionierung

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n Industrie-PC’s und Displays

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n Hydraulik ATP Hydraulik AG Aahusweg 8, CH-6403 Küssnacht am Rigi Tel. +41 (0)41 799 49 49 Fax +41 (0)41 799 49 48 www.atphydraulik.ch, info@atphydraulik.ch NT HYWAG AG Hochdruckhydraulik, Fabrikweg 1 CH-8634 Hombrechtikon Tel. +41 (0)55 254 54 74 Fax +41 (0)55 254 54 75

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n Kompressoren

n Hydraulik, Schläuche und Verschraubungen Pilz Industrieelektronik GmbH Gewerbepark Hintermättli CH-5506 Mägenwil Telefon +41 (0)62 889 79 30 pilz@pilz.ch, www.pilz.ch

n Industrieöfen/Wärmeschränke

n Härte- und WärmeBehandlungsanlagen Häberli Härterei- und Werkstofftechnik AG Jägerweg 20, CH-3097 Bern-Liebefeld Tel. +41 (0)31 971 73 30 Fax +41 (0)31 971 73 49 haertetechnik@bluewin.ch maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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SACHREGISTER BEZUGSQUELLEN

n Kompressoren und ZubehĂśr

n Kompressoren und ZubehĂśr

airtag engineering AG Drucklufttechnik und Anlagenbau HĂślzliwisenstrasse 5a, CH-8604 Volketswil Tel. +41 (0)43 399 30 20 Fax +41 (0)43 399 30 21 mail@airtag.ch

n Lager-/Archivierungssysteme

n Laserschneiden

HW-Regale AG, Lagertechnik Riedgrabenstrasse 10, CH-8153 Rßmlang Tel. +41 (0)44 817 60 50 Fax +41 (0)44 817 24 34 Filiale: Säntisstrasse 9, CH-9030 Abtwil Tel. +41 (0)71 311 29 35 Fax +41 (0)71 311 23 55

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Widmer AG Lagertechnik Frauenfelderstrasse 33, CH-8555 MĂźllheim Tel. +41 (0)52 763 35 35 Fax +41 (0)52 763 35 36 info@widmertools.ch

Kompressoren • Kältetrockner Filter • Gesamtsysteme

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n Laserbeschriftung

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n Kondensatableiter

Atlas Copco (Schweiz) AG Kompressoren und Druckluftaufbereitung BĂźetigenstrasse 80, CH-2557 Studen Tel. +41 (0)32 374 14 02 Fax +41 (0)32 374 12 97 www.atlascopco.ch kompressoren@ch.atlascopco.com

n Kunststoff laserschneiden 2D/3D

n Lineartechnik n Laserschneiden

Laserschneiden von Kunststoffen und nichtmetallischen Materialien

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ZB-Laser AG Bahnstrasse 43, CH-5012 SchĂśnenwerd Tel. +41 (0)62 858 24 00 Fax +41 (0)62 858 24 01 info@zb-laser.ch, www.zb-laser.ch

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n Kunststoffbearbeitung Novoglas AG, Kunststoffe in Bestform Durisolstr. 10, CH-5612 Villmergen Tel. +41 (0)56 622 24 24 Fax +41 (0)56 622 77 65 www.novoglas.com, info@novoglas.com Filiale ZĂźrich: Tel. +41 (0)44 307 56 74 Filiale Basel: Tel. +41 (0)61 225 42 94

n Kupplungen

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94 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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n Messebauer

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n Prüfmittelüberwachung

n Messtechnik

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n Maschinenhandel

Lestoprex AG Kronenstr. 11, CH-8735 St.Gallenkappel Tel. +41 (0)55 284 51 51 Fax +41 (0)55 285 51 53 www.lestoprex.ch, mail@lestoprex.ch

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FEHR Oberflächentechnik AG Industriestrasse 36, CH-8108 Dällikon Tel. +41 (0)44 844 26 64 Fax +41 (0)44 844 54 40 www.fehr-oberflaechen.ch fehrag@active.ch

n Metallspritztechnik

Lestoprex AG Kronenstr. 11, CH-8735 St.Gallenkappel Tel. +41 (0)55 284 51 51 Fax +41 (0)55 285 51 53 www.lestoprex.ch, mail@lestoprex.ch

n Pneumatik-Komponenten, Garagen- und Luftdienstgeräte/ Manometer und Ventile AZE Handels + Vertriebs AG Sihlquai 278, Postfach, CH-8031 Zürich Tel. +41 (0)44 272 76 11 Fax +41 (0)44 271 10 88 www.aze.ch, info@aze.ch

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n Profile Fax 071 932 32 33 www.syma.ch

n Mechanische Bearbeitung Humech AG Gewerbe Seeben CH-8460 Marthalen Tel. +41 (0)52 319 15 55 Fax +41 (0)52 319 16 34

n Öl(nebel)abscheider

n Metallspritzanlagen

Maschinenverkleidungen C o n t i n u o u s · Maschinenunterbauten Innovation

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Gysi Pumpen AG CH-1726 Farvagny Tel. +41 (0)26 411 30 71 www.gysi-pumpen.ch info@gysi-pumpen.ch

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Zier Pumpen und Anlagen AG Hauptstrasse 18, CH-9323 Steinach Tel. +41 (0)71 446 00 00 www.zier-anlagenbau.ch info@zier-anlagenbau.ch

n Reinigungs- und Entfettungsanlagen Perfix Apparatebau AG Ruchstuckstrasse 12, CH-8306 Brüttisellen Tel. +41 (0)44 805 52 05 Fax +41 (0)44 805 52 09 www.strahlmaschinen.ch info@strahlmaschinen.ch

n Reinigungs- und Entfettungsanlagen, Ultraschall Cleantec AG Alte Winterthurerstr. 90 CH-8309 Nürensdorf Tel. +41 (0)44 836 47 57 Fax +41 (0)44 836 47 58 www.cleantec.ch cleantec@cleantec.ch

K-Profile AG Bisrütistrasse 3, CH-9220 Bischofszell Tel. +41 (0)71 424 26 40 Fax +41 (0)71 424 26 49 www.k-profile.com, info@k-profile.com

maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

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SACHREGISTER BEZUGSQUELLEN

n Reinigungs- und Entfettungsanlagen, Ultraschall

n Sandstrahlanlagen

n Sensoren

n Stapler aller Art

SGT Strahlmaschinen AG Ruchstuckstrasse 12 CH-8306 Brüttisellen Tel. +41 (0)44 805 52 00 Fax +41 (0)44 805 52 09 www.strahlmaschinen.ch info@strahlmaschinen.ch

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n Rohr- und Profilbiegemaschinen Rohr-ø 4 bis 120 mm MEWAG Maschinenfabrik AG Dorfstrasse 51 CH-3457 Wasen Tel. +41 (0)34 437 75 75 Fax +41 (0)34 437 75 76 www.mewag.com mewag@mewag.com

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n Schaltschränke

n Stellventile

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• Blechbearbeitung • Laserschneiden • Roboterschweissen • Gehäusebau

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n Schaumstoff

n Rollen und Räder

n Spannwerkzeuge

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INDUSTRIEMAGAZIN

DOSSIER

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ZUM THEMA

MESS-, STEUER- UND REGELTECHNIK

TRANSPORTIEREN, LAGERN, LOGISTIK, INDUSTRIEBAU

Schon lange sind Temperatureinflüsse als eine der Hauptfehlerquellen in der Fertigungstechnik identifiziert. Nicht nur externe Einflüsse, wie zum Beispiel die Veränderung der Umgebungstemperatur, sondern auch interne Wärmequellen sorgen für ein inhomogenes Temperaturfeld in der Maschinenstruktur und damit für Abweichungen am Werkzeugbezugspunkt.

Das neue, taktile und universell einsetzbare PostProzess-Wellenmesssystem in Verbindung mit dem bewährten Mess- und Automatisierungskonzept ermöglicht Inline-Messung von Wellen unmittelbar in der Produktionsumgebung.

Temperatureinfluss auf Werkzeugmaschinen

Inline-Messung von Wellen

WERKZEUGE

Herstellung und Wartung mit komplexer Geometrie Die zunehmenden Herausforderungen beim Schleifen und Warten von Bohrern und Langlochfräsern mit komplexer Geometrie werden von der neuen Ausgabe des NUMROTO-Werkzeugschleifsoftwarepakets gemeistert.

Die Anforderungen an die Blechbevorratung sind in den letzten Jahren immer weiter gestiegen. Alles muss kompakter, schneller und effizienter sein. Unternehmen wollen nicht nur mehr Material auf weniger Fläche lagern. Die Systeme müssen auch eine reibungslose Fertigung ermöglichen.

Standzeiten von Tiefziehwerkzeugen verbessern

98 maschinenbau 5/2014 | Das Schweizer Industriemagazin. Seit 1972.

Der Markt verlangt von den produzierenden Unternehmen eine immer weiter steigende Artikel- und Variantenvielfalt, gepaart mit immer kleineren Losgrössen, bei gleichzeitig kürzeren Produktzyklen.

Dies erfordert, Prozesse der Produktion an immer neue Randbedingungen anzupassen.

Mehr Platz, mehr Effizienz und mehr Produktivität

PRODUKTIONSTECHNIK

Umformwerkzeuge zum Tiefziehen grosser Bauteile verschleissen an den Kanten besonders schnell.

Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT hat ein Laserverfahren weiterentwickelt, mit dem sich an besonders beanspruchten Oberflächen lokale Verschleiss-Schutzschichten auftragen lassen.

Materialfluss setzt auf Sicherheits-Chip

Innovative Scanning- und Tracking-Kombination Die Herausforderungen in der Qualitätssicherung vieler Hersteller wachsen, während sich die Durchlaufzeiten und die Produktionszyklen reduzieren.