Online Magazin für Konstruktion und Entwicklung

Hier finden Sie alles, was der Konstrukteur für seine Konstruktion und der Entwicklungsingenieur für seine Neuentwicklung vom Entwurf bis zur Qualitätssicherung in der Fertigung brauchen wie Produktneuheiten, deren Anwendungen, neue Technologien oder Forschungsergebnisse. Unternehmensmeldungen sowie Themen zu technologischen und Megatrends aller industriellen Branchen vervollständigen unser Angebot an Industrie News. Los geht's mit den Nachrichten.

Unternehmensmeldungen

Sinsilo Werk Neubau von Jumo schreitet voran
Jumo errichtet im Technologiepark ein Werk für die Fertigung von Temperatur- und Drucksensoren mit einer Produktionsfläche von rund 13 000 m². Mit rund 50 Mio. Euro ist der Neubau die größte Investition in der Geschichte des Unternehmens.
3DExperience Word 2024 in Dallas
Zur 3DExperience World 2024 im Februar feierte Dassault Systèmes in Dallas, Texas, das 25-jährige Jubiläum der Veranstaltung. Das alljährlich stattfindende Anwendertreffen unterstützt die globale Community in der Entwicklung zukunftsfähiger Produkte und Prozesse.
Michael Koch GmbH bezieht neue Werkhalle
Im „Fabrikle“ von Michael Koch steht nun mehr Platz für die Montage kunden- und maschinenspezifischer sicherer Bremswiderstände zur Verfügung. Die neue moderne Halle wurde kürzlich von den Mitarbeitenden "im Sturm erobert".
Elon Musk verklagt OpenAI wegen Profitorientierung
Elon Musk reicht Klage gegen OpenAI und Geschäftsführer Sam Altman ein und wirft ihnen Vertragsbruch vor, das ursprünglich als gemeinnütziges konzipierte Unternehmen jetzt profitorientiert agiert.
Murat Simsir stärkt strategische Unternehmensführung bei Montech
Murat Simsir hat am 1. Januar 2024 die Position als CSO bei Montech übernommen. Der ehemalige Leiter Verkauf und Projektmanagement stärkt nun als Teil der Geschäftsleitung die strategische Unternehmensführung des Unternehmens.
FACHGEBIETE

Industrie News für Ihre Konstruktion und Entwicklung aus den Fachgebieten

Robotik

Robotik

Roboter für das Kabel-Handling programmieren

Artiminds Robotics stellt als Aussteller im Application Park der Hannover Messe eine Kabel-Handling-Anwendung zur präzisen Kabelsatzmontage vor.

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Schaltschrank

Schaltschrank

Interface überwacht komfortabel Schaltschrankklima

Turck erweitert das Einsatzgebiet seines Schaltschrankwächters mit einem Relaunch vom Interface, welches den einsatz in Remote-I/O-Schränken zulässt.

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Gleit- und Wälzlager

Gleit- und Wälzlager

Schlanke Präzisionskugellager bewegen Hightec im All

Wie Dünnringlager von Rodriguez die letzte Mars Mission unterstützten und als Präzisionskugellager in Luft- und Raumfahrt unverzichtbar sind.

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Motoren

Motoren

Servo-update für verbesserte Sicherheitskommunikation

Der Servomotor Melservo MR-J5 von Mitsubishi Electric verfügt jetzt zur nahtlosen Konnektivität mit Ethercat-kompatiblen Geräten über FSoE.

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BRANCHENSPECIALS

Industrie News für Ihre Konstruktion und Entwicklung aus den Branchen

Lebensmitteltechnik

Lebensmitteltechnik

Schmier- und Dichtungsoptimierte Linearführung

Schaeffler präsentiert Linearführungen für die Lebensmitteltechnik mit optimierten Dichtungen, Abstreifer und Langzeitschmiereinheit.

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Mobile Arbeitsmaschinen

Mobile Arbeitsmaschinen

Flexibel anpassbares Gateway für die Agrartechnik

IFM Electronic stellt auf der Hannover Messe das Isobus Gateway vor, welches für landwirtschaftliche Geräte konzipiert und spezifisch anpassbar ist.

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Energietechnik

Energietechnik

All Electric Society – Zukunftsbild der Konnektivität

Harting gibt auf der Hannover Messe Preview einen Ausblick auf die Hannover Messe und zeichnet das Zukunftsbild einer „All Electric Society“.

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Umrichter

Umrichter

Zertifizierter Servoregler mit Profisafe-Schnittstelle

Wittenstein stellt auf der Logimat einen sicherheitszertifizierte Servoregler mit Profisafe-Interface und integrierter Sicherheitskarte für FTS vor.

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MESSESPECIALS

Industriemesse News

Hannover Messe zweigt Energie für nachhaltige Industrie
Als ein vernetztes industrielles Ökosystem demonstrieren die Aussteller unter dem Leitthema Energizing a sustainable Industry, wie durch den Einsatz von Elektrifizierung, Digitalisierung und Automatisierung Klimaneutralität erzielt werden kann.
Control Messe 2024 | Branche freut sich schon auf Stuttgart
Die Control 2024, die bedeutende internationale Fachmesse für Qualitätssicherung, findet vom 23. bis 26. April in Stuttgart statt. Sie Messe legt einen besonderen Fokus auf Automatisierung und Digitalisierung.
SPS Nürnberg: Jetzt in 16 Hallen!
Die SPS – Smart Production Solutions vom 14. bis 16.11. 2023 verzeichnet ein deutliches Wachstum der Messe im Vergleich zum Vorjahr und ist auf dem Weg zum Vor-Corona-Niveau.

ACE30216

Vier Sicherheitsstoßdämpfer von ACE Stoßdämpfer schützen die Endlagen eines direkt angetriebenen Flächenmotors, der am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) im produktionstechnischen Zentrum der Leibniz Universität Hannover entwickelt worden ist. Das neuartige Konzept des Hochschulteams ist für hochdynamische Maschinen sehr interessant und kann u. a. die Produktivität von Werkzeugmaschinen steigern.


Das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) seit 2010 geförderte Hannoveraner Projekt dient der grundlegenden Erforschung eines zweiachsigen direkt angetriebenen Mehrkoordinatensystems unter besonderer Einsatzfähigkeit in Werkzeugmaschinen. Neben der intensiven Arbeit an dem Motor hat das IFW-Team unter anderem Augenmerk auf den Schutz der Endlagen ihres Systems gelegt. Wie die Ingenieurwissenschaftler Jan Friederichs und Jonathan Fuchs berichten, galt es vor allem in der Entwicklungsphase, den Prototypen bestmöglich zu schützen, um Zeit und Kosten wegen unnötiger Ausfälle zu vermeiden und keine Verzögerungen des Projektes zu riskieren.

ACE10216Die beiden haben gemeinsam mit weiteren wissenschaftlichen Mitarbeitern und ihrem Professor in der Vergangenheit gute Erfahrungen mit den Maschinenelementen der ACE Stoßdämpfer GmbH gemacht, wobei Jan Friederichs erklärt: „Wenn das IFW Verzögerer benötigt, wendet es sich gerne an ACE.“ Jonathan Fuchs bestätigt die guten Erfahrungen mit dem Unternehmen. Er und weitere Forscher benutzen häufig ein von ACE unter der Internet-Adresse www.ace-ace.de/de/berechnungen.html angebotenes Tool, mit dessen Hilfe sie u. a. die Praktikabilität neuer Ideen hinsichtlich der Dimensionierung von verbauten Sicherheitsdämpfern überprüfen. Dazu müssen z. B. die bewegte Masse, die Aufprallgeschwindigkeit der Massen auf den bzw. die Stoßdämpfer und zusätzlich wirkende Antriebskräfte, Antriebsleistungen oder Antriebsmoment berücksichtigt werden.

Bei der Ermittlung der geeigneten Lösung wurde davon ausgegangen, dass im Fall der Fälle eine bewegte Masse von 10 kg mit einer Geschwindigkeit von 4 m/s bei einer Antriebskraft von 500 N auf den jeweiligen Stoßdämpfer auffährt. Die Kombination von kinetischer und Antriebsenergie ergab eine Gesamtenergie/Hub von 104,5 Nm. Aufgrund der erhobenen Daten und unter Berücksichtigung der Tatsache, dass bei Weiterentwicklungen nicht ständig neue Dämpfer verbaut werden sollten, entschied man sich dazu, vier Sicherheitsstoßdämpfer des Typs SCS33-50 EUD zu verbauen.

Selbsteinstellende Sicherheitsdämpfer bauen kinetische Energie ab

ACE20216Die Sicherheitsstoßdämpfer der Baureihe SCS33 bis 64 zeichnen sich u. a. durch eine einzigartige Dämpfungstechnik, ein gehärtetes Führungslager und ein durchgehendes Gewinde aus. Diese Dämpferfamilie ist speziell für den Notstopp-Einsatz konzipiert und kann durch ihre kompakte Bauform in den Größen M33 x 1,5 bis M64 x 2 vielseitig eingesetzt werden wie in Portal-, Förderanlagen oder Bestückungsautomaten. Material und Technik der selbsteinstellenden Maschinenelemente erlauben 1000 Lastwechsel.

Stoßdämpferkörper, Kolbenstange, Kopf und Zubehör bestehen dabei aus unterschiedlich bearbeitetem Stahl, die Druckfeder ist verzinkt oder kunststoffbeschichtet. Die maximale Lebensdauer wird erreicht, wenn die Umgebungstemperatur Werte von -12° bis 70 °C nicht über- bzw. unterschreitet. Wird ein Austausch der Dämpfer nötig, ist dieser dank einer Vielzahl an Zubehör und Anschlussteilen extrem leicht zu vollziehen. Kombiniert mit der kompakten Bauform ist auch die nachträgliche Integration in bestehende Projekte problemlos möglich. Die beim Flächenmotor eingesetzten Modelle sind bei einem maximalen Hub von 50 mm ohne Festanschlag in der Lage, 620 Nm/Hub aufzunehmen. ACE hat neben diesen Varianten auch weiter optimierte Dämpfer auf Lager. Bei ihnen erhöht sich die Kraftaufnahme um noch einmal mehr als 50 % auf 950 Nm/Hub. Dann verringert sich die Lebensdauer jedoch auf maximal fünf Hübe.

Flächenmotor lässt sich noch vergrößern

ACE40216Das Besondere an dem auf dem Prinzip der permanentmagneterregten synchronen Linearmotoren basierenden Flächenmotor ist die hohe Vorschubkraft. Damit ist diese Lösung vor allem bisherigen planaren Antriebskonzepten überlegen. Diese setzen zumeist auf das Reluktanzprinzip zur Erzeugung der Vorschubkräfte in einer Ebene. Prinzipbedingt erzeugen solche Motoren nur relativ geringe Vorschubkräfte. Der im IFW entwickelte Motor bietet außerdem die neuartige Kreuzwickeltechnologie. Dabei werden die Wicklungen für die einzelnen Vorschubrichtungen senkrecht zueinander gestapelt. Da die beiden Wicklungssysteme sich nur geringfügig gegenseitig beeinflussen, ermöglicht dies die Nutzung standardisierter Achsregler. Durch den Einsatz von schachbrettartig angeordneten Permanentmagneten erreicht der Flächenmotor eine große Kraftdichte und kann daher für hoch dynamische Werkzeugmaschinen eingesetzt werden.

Optimiert wurde der Motor außerdem im Hinblick auf die für Lineardirektantriebe typischen Störkräfte. Mittels einer Methode zur Berechnung der optimalen Geometrie des Motors sind Rastkräfte und Vorschubkraftwelligkeiten deutlich reduziert. Zusätzlich erreichte man so eine Erhöhung der Vorschubkraft. Da bei der Bearbeitung eines Werkstückes zusätzlich dynamische Kräfte auf den Antrieb einwirken, untersuchte das IFW u. a. das Verhalten beim Fräsen von Kreisbahnen und Taschen in Aluminium-Werkstücken und damit den Einfluss von Kräften auf das Positionierverhalten während eines Bearbeitungsprozesses. Dadurch ergab sich die Möglichkeit einer prozessnahen Analyse des Antriebsverhaltens in Wechselwirkung mit dem Fertigungsprozess.

ACE50216Die Übertragung der gewonnenen Erkenntnisse auf weitere Baugrößen steht nun im Mittelpunkt der Aktivitäten. Jonathan Fuchs hat einen größeren, aus 16 Prototypmodulen aufgebauten Flächenmotor konzipiert und dank der Unterstützung durch die DFG fertigen lassen. Durch die entwickelte Modularität des Motors lassen sich je nach industrieller Anforderung auch unterschiedliche Baugrößen des Flächenmotors realisieren. Der neue Flächenmotor soll Spitzenkräfte bis zu 4800 N und Nennkräfte um 2400 N je Achse erzeugen. Kombiniert mit dem Permanentmagnetfeld, können individuelle Verfahrwege unabhängig von der Baugröße des Flächenmotors erreicht werden.

Laut der Forscher liegen mögliche Anwendungen bei Dreh- und Fräs- oder Schleiftechnologien genauso wie in der Handhabungstechnik oder bei Positionierantrieben. Sonder- sowie Bestückungsmaschinen mit hoher Dynamik und Positioniergenauigkeit kommen auch für den Einsatz in Betracht.

Gerade für Anfragen von Partnern aus diesen Industrien sind die Forscher offen, um den Transfer der erfolgreichen Grundlagenforschung in konkrete Anwendungen zu vollziehen.

Bild oben: Flächenmotor mit Sekundärteilmagneten


Die Autoren sind Jonathan Fuchs, Abteilungsleiter Komponenten und Überwachungssysteme am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen im produktionstechnischen Zentrum der Leibniz Universität Hannover und Robert Timmerberg, Fachjournalist und Mitinhaber der Plus2 GmbH, Presse- und Werbe-Agentur, in Wermelskirchen.