antriebstechnik 10/2015

STEUERN UND

STEUERN UND AUTOMATISIEREN 02 Das Servoventil zeigt den in der Formel 1 erforderlichen Grad der Miniaturisierung 03 Moog E085 Antrieb, der für Drossel und Turbolader verwendet wird (links) und ein Hydraulikzylinder mit Ventil für die Servolenkung Motorsport-Hydraulik in anderen Branchen Die für den Motorsport entwickelte Hydraulik-Technologie ist im Allgemeinen sogar kleiner und leichter als die für Nischenanwendungen der Luftfahrt, wie z. B. für die Bedienung von Kampfflugzeugen notwendige Technologie. Dabei gibt es eine ganze Reihe von technischen Bereichen, die ähnliche Anforderungen wie die Formel 1 haben, so z. B. autonome Roboter und Bohranlagen für die Öl- und Gasförderung. Überraschenderweise ist die Arbeitsumgebung der Ölund Gasförderung der des Motorsports sehr ähnlich. Beide sind von hohen Temperaturen, starken Vibrationen, beschränktem Platz und der Notwendigkeit extrem hoher Zuverlässigkeit geprägt. Ein Beispiel für den Einsatz von Servoventilen aus dem Motorsport in der Öl- und Gasförderung ist der „Badger Explorer“, ein Tunnelforschungswerkzeug mit Selbstantrieb, das bei der Vermessung von Untergründen verwendet wird. Autonome Roboter müssen ihre eigenen Anund Vortriebsquellen haben, weshalb die Größe, das Gewicht und die Effizienz dieser Komponenten entscheidend sind. Sie sind vor allem für menschenähnliche und vierfüßige Roboter wichtig, wie z. B. einem Roboter eines italienischen, technologischen Instituts, bei dem Steuerventile aus dem Motorsport für den Antrieb der Beine zum Einsatz kommen. Zukunft der Hydraulik im Motorsport Lassen Sie uns für einen Blick in die Zukunft der Hydraulik-Technologie im Motorsport ein paar Beispiele vollkommen neuer Systeme in den diesjährigen Formel-1-Autos betrachten: ■ Bremskraftbegrenzung: Da das kinetische Energierückgewinnungssystem sehr viel Bremsmoment für die Hinterräder erzeugen kann, müssen die herkömmlichen Bremsen „abgeschwächt“ werden. Ansonsten würden die Räder blockieren. Das wird im Allgemeinen durch ein auf Moog Servoventilen basiertem System unter Einsatz einer ähnlichen Vorgehensweise wie in einem Flugzeug erzielt. Es verfügt über ein Back-up-System, das im Problemfall auch ein rein mechanisches Bremsen erlaubt. ■ Steuerung des Turbolader-Bypassventils: Die Notwendigkeit, dass sich das Bypassventil schnell öffnen muss, veranlasste die Designer dazu, die früher in Touren wagen verwendeten hydraulischen Antriebssteuerungen zu adaptieren, statt an herkömmliche Pneumatiksysteme anzuknüpfen. ■ Da Hydraulikflüssigkeit „steifer“ und weniger komprimierbar als Pneumatik ist, reagiert sie schneller auf schnelle Befehlsschritte zu Positionen und erzielt einen wesentlich höheren Grad an Genauigkeit und Wiederholbarkeit. Mit Blick auf die Zukunft erlassen Motorsportbehörden Bestimmungen, die die Grenzen der Energieeffizienz weiter ausweiten und kreative Konzepte und unkonventionelle Technologien fördern. Das führt unweigerlich zu höheren Anforderungen an eine zunehmende Anzahl automatischer Antriebssteuerungen in jedem Rennauto und zu neuen Herausforderungen für die Ingenieure. Die Fans mögen die neuen, leiseren Formel-1-Autos bei ihrem ersten Auftritt in Austin nicht geschätzt haben, aber sie können sich sicher sein, dass sowohl das Renngeschehen als auch das Tempo der technologischen Entwicklung ebenso schnell und unvorhersehbar sein wird, wie es schon immer war. www.moog.de 60 antriebstechnik 10/2015

Induktiver Näherungsschalter mit hohem Sicherheitslevel Mehr Sicherheit für mobile Anlagen bietet der induktive Näherungsschalter Osisense XS von Telemecanique Sensors, einem Bereich von Schneider Electric. Osisense XS verfügt über ein hohes Sicherheitslevel: Der Näherungsschalter hat sowohl die SIL2-Zulassung für Industriemaschinen als auch die E2-Zulassung speziell für mobile Anlagen. Die E2-Zulassung garantiert ein hohes Niveau an elektromagnetischer Verträglichkeit, angepasst an die Anforderungen mobiler Anlagen und Fahrzeuge. Komplementäre NO/NC-Ausgänge ermöglichen eine schnelle Fehlererkennung beispielsweise von Kurzschlüssen oder beschädigten Kabeln. Aufgrund der UL-, CSA- sowie CE-Zulassung ist der Sensor weltweit einsetzbar. Er hat die Schutzart IP69K und ist wahlweise mit Kunststoff- oder Messinggehäuse erhältlich. Zum Einsatz kommen die Näherungssensoren beispielweise bei LKWs mit Kranaufbau. Mit seiner Hilfe lässt sich die Position der Kranstützen überwachen. www.tesensors.de DC-Antriebe nach Maß Die Antriebslinie X drives von Maxon Motor wird durch eine neue Motorengröße und verschiedene Planetengetriebe erweitert. Damit soll es ein Leichtes sein, den gewünschten DC-Antrieb online zusammenzustellen. Einfach den gewünschten Motor, die passende Wicklung, Bürsten und Wellenlänge sowie Getriebe und Encoder auswählen und nach nur elf Tagen ist die Lieferung versandbereit. Die DC-Motoren und Getriebe der X drives-Linie zeichnen sich laut Anbieter dadurch aus, dass sie stärker und effizienter als bisherige Antriebe sind und darüber hinaus online konfigurierbar sind. Neu hinzugekommen ist jetzt der DCX 12 Mikromotor mit einem Durchmesser von 12 mm, der die Lücke zwischen DCX 10 und DCX 14 schließt. Darüber hinaus können bestehende Getriebegrößen neu in zusätzlichen Untersetzungen bezogen werden. GPX 14 (neu 3- und 4-stufig), GPX 16 (neu 4-stufig) und GPX 37 (neu 1- und 2-stufig). Die Planetengetriebe mit den Größen 14, 26 und 37 mm sind zudem in den Ausführungen Keramik, geräuschreduziert sowie spielreduziert erhältlich. www.maxonmotor.com Kleinsteuerung ermöglicht sichere Fernwartung per VPN-Verbindung Firmeninterne Firewalls stellen ein Hindernis für den externen Service dar, wenn für Fernwartungszwecke Zugriff auf Automatisierungsapplikationen benötigt wird. Eine Lösung bietet die Codesys-SPS CPM 20 von MKT, die eigenständig verschlüsselte Verbindungen aufbauen kann und damit einen unkomplizierten, aber sicheren Zugang zu den jeweiligen Anwendungen gestattet. Optional bietet MKT auch eine Webvisu-Funktion an, mit der sich alle mit Codesys erstellten Visualisierungsmasken in regulären Web-Browsern öffnen lassen. Zum Aufbau des VPN-Tunnels des Servicestandortes nutzt die Kleinsteuerung openVPN. Externe Router müssen nicht konfiguriert werden. Das CPM 20 mit EtherCAT-Master und CANopen-Master/Slave bietet damit eine sichere, kostengünstige und platzsparende Lösung für die Umsetzung von Automatisierungsaufgaben. Das Gehäuse mit den Maßen 99 x 114,5 x 22,5 mm erreicht Schutzart IP 20. Zudem bietet MKT seinen Kunden auf Wunsch die Programmierung der Kleinsteuerung nach spezifischer Aufgabenstellung an. www.mkt-sys.de