Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Beitrag drucken

Vernetzte und sensorgestützte Komponenten

Kupplungssystem für das Industrial IoT

Auf dem Weg zur Industrie 4.0 werden traditionell analog ausgelegte Fabriksysteme digital anschlussfähig. Kupplungslösungen können eine wesentliche Rolle übernehmen, etwa bei der Überwachung und Steuerung von Maschinen und Prozessen.

Elektronisch überwachte Clean-Break-Kupplung mit RFID-Sensor, Stiftkodierung und Näherungsinitiator (Serie CN). (Bild: Carl Kurt Walther GmbH & Co. KG)

Elektronisch überwachte Clean-Break-Kupplung mit RFID-Sensor, Stiftkodierung und Näherungsinitiator (Serie CN). (Bild: Carl Kurt Walther GmbH & Co. KG)

Kupplungssysteme verbinden und trennen Leitungen in automatisierten Industrieprozessen und versorgen Maschinen und Anlagen mit gasförmigen oder fluiden Medien und auch elektrisch. Durch die Einheitlichkeit der Systeme und das automatisierte Kuppeln und Entkuppeln sind Kupplungen flexibel einsetzbar. Sie erlauben Anschluss und Wechsel von Anlagen- und Maschinenmodulen, wobei Wartung und Reparatur ohne zusätzliches Werkzeug möglich sind. Vor technologischen Bewegungen im Kontext von Industrie 4.0, dem Internet of Things oder auch der Smart Factory ergeben sich neue Anforderungen an hydraulische und pneumatische Kupplungssysteme – etwa bei Prozesskontrolle und der Modularität der Systeme.

Zur selbststeuernden Fertigung

Viele Produktionsprozesse sind durch die zunehmende Digitalisierung geprägt: Digitale Lösungen ersetzen Schritt für Schritt analoge Techniken, von der Produktentwicklung bis hin zu Logistik und Versand. Der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) initiierte Arbeitskreis Industrie 4.0 definiert diese als ‚eine Vernetzung von autonomen, sich situativ selbst steuernden, sich selbst konfigurierenden, wissensbasierten, sensorgestützten und räumlich verteilten Produktionsressourcen (Produktionsmaschinen, Roboter, Förder- und Lagersysteme, Betriebsmittel) inklusive deren Planungs- und Steuerungssysteme.‘ Dabei sind Maschinen meist nur so intelligent wie deren Komponenten. Bauteile mit Sensoren erheben und liefern Daten, verarbeiten sie teils, um bestimmte Produktionsprozesse zu optimieren. Auf diese Weise ist die vorbeugende Wartung (Preventive Maintenance), vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance) und Maschinenzustandsüberwachung (Condition Monitoring) in verschiedenen elektrischen und mechanischen Anwendungen möglich, um Maschinen instand zu halten. Bei der dafür erforderlichen Datenerhebung können Kupplungssysteme eine Schlüsselfunktion einnehmen.

Clean-Break-Kupplung für Hochtemperatur-Hochdruck Anwendungen. (Bild: Carl Kurt Walther GmbH & Co. KG)

Clean-Break-Kupplung für Hochtemperatur-Hochdruck Anwendungen. (Bild: Carl Kurt Walther GmbH & Co. KG)

Bindeglied der Smart Factory

Mono- oder Multischnellkupplungen, die sich hinsichtlich ihres Verwendungszwecks, der Anschlüsse, Druckverhältnisse, des geförderten Mediums in der Leitung sowie ihrem Verbindungsmechanismus unterscheiden, kommen in unterschiedlichen Industrieprozessen zum Einsatz. Durch die Kombination mit digitalen Technologien können solche Kupplungen eine regelmäßige und permanente Maschinenzustandsüberwachung etwa in einem Antriebsstrang ermöglichen. Mit Sensorik ausgestattet, können sie Funktionen im Bereich der Messtechnik übernehmen und Schwingung, Drehmoment, Drehzahl, Beschleunigung, Rotation oder Lage im Raum erfassen. Aufnahme und Verarbeitung der Messdaten kann nahezu in Echtzeit erfolgen. Darüber hinaus lassen sich Messdaten mehrerer Bauteile im Zusammenspiel analysieren, um Rückschlüsse auf den korrekten Einbau zu erhalten und das dynamische Verhaltens beurteilen zu können. Gerade für sicherheitsrelevante Bauteile könnte der Einbau solcher Sensorik sinnvoll sein, da eine Zustandsüberwachung hier den größten Nutzen verspricht. Mit der digitalen Überwachung der Antriebsteile wäre es künftig vergleichsweise einfach möglich, erforderliche Wartungen automatisch in den Produktionsplan einzutakten.

Eindeutige Überwachung

Sensorgestützte Kupplungen können auch bei Füllvorgängen Daten erheben und den Kuppelvorgang absichern helfen. In sensiblen Branchen wie der Chemie- und Pharmaindustrie, wo diffizile Medien ab- und umgefüllt werden, ist das Interesse besonders groß, den Anschluss falscher Medienleitungen auszuschließen. Bereits vielfach werden mechanische Kodierungen oder elektronische RFID-Transponder zur Überwachung von Kupplungen verwendet. Elektronisch dokumentiert und überwacht dieses System, welche Leitungen oder Medien angeschlossen werden. Die Festhälfte der Kupplung ist dafür mit einer RFID-Antenne, die Loshälfte mit einem RFID-Transponder ausgestattet. Der Durchfluss der Medien wird erst freigegeben, wenn die Verbindung der Kupplungshälften verifiziert ist. Darüber hinaus lassen sich die Verbindungsdaten drahtlos auf den Transponder übertragen und speichern. Neben der Chemie- und Pharmaindustrie ist die Wasserstoffbetankung für Fahrzeuge ein neues Anwendungsgebiet: Die Schnellkupplung begleitet die Steuerung des Tankvorgangs, indem sie die Kommunikation zwischen Tankstelle und Fahrzeug übernimmt.


Das könnte Sie auch interessieren:

Der Ifo-Geschäftsklimaindex ist im März auf 93,3 Punkte geklettert und verzeichnet damit den fünften Anstieg in Folge.‣ weiterlesen

Der Sensorhersteller Leuze gibt Veränderungen in der Geschäftsführung bekannt. Mit Wirkung zum 1. April wird Xavier Hamers CEO der Unternehmensgruppe.‣ weiterlesen

Wago wird erster System- und Technologiepartner für das echtzeitfähige, Linux-basierte Betriebssystem ctrlX OS von Bosch Rexroth. Gemeinsam wolle man die offene Lösung weiterentwickeln, als Standard vorantreiben und branchenspezifischer Apps auf den Markt bringen.‣ weiterlesen

Der VDMA Additive Manufacturing wird ab 2024 ideeller Träger der Rapid.Tech 3D. Bereits in diesem Jahr will sich die Arbeitsgemeinschaft mit einem Format zum Thema Bildung engagieren‣ weiterlesen

Der Gewinner des Hermes Awards wird am 16. April bekanntgegeben. Die Jury hat nun die drei nominierten Unternehmen bekanntgegeben: ACS Climatics, Beckhoff und Bosch Rexroth.‣ weiterlesen

Checkmarx hat den Launch von Supply Chain Threat Intelligence bekanntgegeben. Das System stellt Bedrohungsinformationen zu hunderttausenden schädlichen Code-Paketen, zur Reputation der beteiligten Entwickler, zu schädlichen Verhaltensmustern und mehr bereit.‣ weiterlesen

Die Industrial Digital Twin Association hat mit PTC ein neues Mitglied. Gestartet mit 23 Organisationen, umfasst die Initiative nun 94 Mitglieder.‣ weiterlesen

Industrielle Montagelinien sind vielfältig: Einige arbeiten mit häufig wechselnden Produktaufbauten, während sich andere durch komplexe Prozesse und hohen Abstimmungsbedarf zwischen Werker und weiteren Experten auszeichnen. Das Fraunhofer IGD will Anwender mit einer Kombination aus Augmented Reality (AR) und künstlicher Intelligenz (KI) unterstützen.‣ weiterlesen

Rund 1 Million Industrieroboter werden allein im Automotive-Bereich eingesetzt. Laut der International Federation of Robotics ein Rekordwert. Das größte Wachstum beobachtet der Robotik-Verband derzeit in China.‣ weiterlesen

Die Sorgen der Unternehmensleiter haben sich laut einer Untersuchung der Unternehmensberatung Kloepfel Consulting verschoben. Waren im September 2022 noch steigende Kosten die Hauptsorge, sorgt sich die Mehrheit der befragten Führungskräfte aktuell vor geopolitischen Risiken.‣ weiterlesen

Firewalls gehören in Unternehmen zu den wichtigsten Sicherheitskomponenten, um das Netzwerk vor Angriffen zu schützen. Mehr noch, im integrierten und vernetzen Zusammenspiel mit weiteren Security-Lösungen, beispielsweise für die Endpoint-, Mobile- oder Cloud-Security und mit den immer wichtigeren Security-Services durch menschliche Experten, fügt sich die Firewall in ein ganzheitliches Security-Ökosystem ein, das alle IT-Bereiche im Unternehmen bestmöglich vor Angriffen und vor Schäden bewahren kann.‣ weiterlesen