Frage an die Branchen-Experten
Frage an die Branchen-Experten: Was sind die entscheidenden Faktoren, um in der dynamischen Welt der Robotik als Dichtungshersteller erfolgreich zu sein, Dr. Daniel Froelich und Christian Wilbs?
Dr. Daniel Froelich, Technical Director Lead Center Simmerring bei Freudenberg Sealing Technologies, erläutert: „Ein wesentlicher Erfolgsfaktor in der Robotik ist die Kombination aus einem leistungs-fähigen Produktportfolio, tiefem Anwendungsverständnis und der Fähigkeit, innovative Lösungen schnell in die Serie zu bringen. Freudenberg Sealing Technologies verfügt über ein seit Jahrzehnten aufgebautes und kontinuierlich weiterentwickeltes Produkt- und Materialportfolio für Radial-Wellen-dichtringe in Industrierobotern. Auf dieser Basis haben wir uns im Bereich der Rotationsdichtungen für Robotik-Anwendungen eine führende Marktposition erarbeitet.
Eine besondere Herausforderung besteht dabei in hochdynamischen Schwenkbewegungen, wie sie in modernen Robotersystemen auftreten. Unsere innovativen Dichtungsdesigns erzielen unter diesen Bedingungen hohe Förderraten und werden mit leistungsfähigen Elastomerwerkstoffen kombiniert, die speziell auf die in der Robotik eingesetzten synthetischen Schmierstoffe abgestimmt sind.
Mindestens ebenso wichtig wie das Produkt selbst ist die über viele Jahre aufgebaute Anwendungserfahrung. Erfolgreiche Dichtungslösungen für Robotik-Anwendungen erfordern ein tiefes Verständnis der gesamten Systemanforderungen – angefangen bei den verwendeten Schmierstoffen über hoch-dynamische Lastzyklen bis hin zu den jeweiligen Umgebungsbedingungen. Dieses Know-how ermöglicht es uns, gemeinsam mit unseren Kunden robuste und leistungsfähige Dichtsysteme zu entwickeln.“
Christian Wilbs, Product Design Engineer bei Freudenberg Sealing Technologies, ergänzt: „Moderne Dichtungslösungen übernehmen heute deutlich mehr Aufgaben als die reine Abdichtung. Durch nahezu bauraumneutrale Modifikationen lassen sich zusätzliche Funktionen integrieren, die einen echten Mehrwert für den Anwender schaffen. Das Spektrum reicht von einfachen Staublippen über applizierte Vliesscheiben bis hin zu integrierten PTFE-Scheiben. Neben dem Schutz vor Staub, Schmutz und Wasser können solche Lösungen beispielsweise auch elektrische Spannungen ableiten und dadurch Wälzlager zusätzlich schützen.
Während sich Robotik-Anwendungen in der Vergangenheit vor allem auf 6-Achs-Roboter, Delta-Roboter, Scara-Roboter und Cobots konzentrierten, gewinnt aktuell eine neue Generation von Systemen an Bedeutung: humanoide Roboter. Viele der Anforderungen an die dynamischen Dichtungen ähneln denen klassischer Industrieroboter. Gleichzeitig entstehen neue Herausforderungen. Dazu gehören insbesondere sehr kleine Bauräume, deutlich kürzere Entwicklungszyklen sowie die Zusammenarbeit mit neuen Marktteilnehmern, die häufig von einer aus-geprägten Start-up-Mentalität geprägt sind.
Genau hier sehen wir unsere besondere Stärke. Mit unserem innovativen Sinus-Lippen-Portfolio verfügen wir über ein klares Alleinstellungsmerkmal für hoch-dynamische Anwendungen. Ergänzt wird dies durch ein hochmodernes Prüffeld, globale Produktionsstandorte sowie umfangreiche Erfahrungen aus zahlreichen erfolgreich realisierten Projekten im Bereich konventioneller Industrieroboter. Diese Kombination versetzt uns in die ideale Position, um auch die Anforderungen zukünftiger Robotergenerationen zuverlässig und effizient zu erfüllen.“
Branchen-News
Täglich entstehen überall in der Welt neue Portale und Informations-Knotenpunkte, die über innovative Trends und inspirierende Erfolgsgeschichten berichten. Gleichzeitig geben Konferenzen und die Leitmessen der Branche den Spezialistinnen und Spezialisten die Gelegenheit, Produktinnovationen zu präsentieren sowie Ideen und Konzepte zu diskutieren. Hier stellen wir Ihnen eine Auswahl an Tipps zur Verfügung, die entweder zeitnah über Robotik-Entwicklungen informieren oder deren Meldungen Einfluss auf die gesamte Branche haben. Mit dieser Liste möchten wir Anregungen geben, tiefer in die unterschiedlichen Informationskanäle einzusteigen.
Eine Ceckliste:
Welche Informationen brauche ich für die Dichtungs- und Dämpferauswahl in unterschiedlichen Robotik-Systemen?
Als zeitsparende Unterstützung für die Auswahl der idealen Werkstoffe, Dichtungs- und Dämpfungsdesigns für individuelle Robotik-Entwicklungsprozesse folgt eine alphabetisch sortierte Auswahl an Check-Punkten, die Sie beachten sollten. Dabei ist diese Liste ausschließlich als Hilfsmittel für den Start Ihrer Recherche gedacht.
Druckverhältnisse und Druckspitzen:
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Welcher statische und dynamische Betriebsdruck herrscht?
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Treten Druckstöße durch schnelle Ventilschaltungen oder Notabschaltungen auf, die kurzzeitig die Nennwerte überschreiten?
Einbauräumliche Restriktionen:
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Welche axialen und radialen Einbaumaße stehen zur Verfügung?
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Gibt es Beschränkungen durch Nachbarbauteile, Kabelführungen oder Sensorik, die spezielle Geometrien erfordern?
Elektrostatische Eigenschaften:
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Ist elektrische Leitfähigkeit zum Vermeiden elektrostatischer Aufladung notwendig, oder wird das Gegenteil – eine Isolationswirkung – gefordert?
Kinematische Belastungsprofile:
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Welche Bewegungsfrequenzen, Beschleunigungswerte und Verfahrgeschwindigkeiten treten an der Kontaktstelle auf?
Kontaminationsgrad der Betriebsumgebung:
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Ist mit Staubpartikeln, Metallabrieb, Spritzwasser oder aggressiven Aerosolen zu rechnen?
Lebensdauererwartung und Wartungsintervalle::
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Welche Betriebsstundenzahl oder Lastwechselzahl müssen Dichtungen und Dämpfungselemente erreichen?
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Sind Wartungsintervalle für den planmäßigen Austausch vorgesehen oder wird ein wartungsfreier Betrieb gefordert?
Medienkompatibilität und chemische Beständigkeit:
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Mit welchen Fluiden, Schmierstoffen, Hydraulik ölen oder Reinigungschemikalien kommt die Dichtung/der Dämpfer in Kontakt?
Notlaufeigenschaften bei Schmierstoffverlust:
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Wie verhält sich die Dichtung beim temporärem Ausfall der Schmierung?
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Ist eine Trockenlauf-Toleranz für Sicherheitsfunktionen erforderlich?
Oberflächengüte und Toleranzen der Kontaktflächen:
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Welche Rauheitswerte und geometrischen Toleranzen weisen die Welle und Gehäusebohrungen auf?
Reibungsmoment und Energieeffizienz:
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Welches maximale Reibungsmoment ist tolerierbar, ohne die Antriebsauslegung zu beeinflussen?
Temperaturbereich im Betriebszyklus:
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Welche minimalen und maximalen Temperaturen sowie Temperaturgradienten treten auf?
Zulassungen und Normkonformität:
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Welche branchenspezifischen Zertifizierungen sind erforderlich?
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Welche Dokumentationspflichten müssen beachtet werden?
Fazit
Die rasante und facettenreiche Entwicklung im Bereich Robotik umfasst alle Prozessketten in der Fertigungsindustrie. Taktgeber dieser Innovationsschübe sind Forschungseinrichtungen, aus-gründende Start-ups sowie global agierende und branchenübergreifend vernetzte Technologieführer. Hochelastische, widerstandsfähige Werkstoffe, Dichtungsprofile und Dämpfungsdesigns sorgen in diesem dynamischen Marktumfeld dafür, dass die Symbiose aus mechanischer Exzellenz, smarter Sensorik und KI-basierten Steuerungsalgorithmen in hochpräzisen Bewegungen mündet. In diesen boomenden Schmieden des Fortschritts gibt es jedoch eine Konstante, die sich voraussichtlich auch in den kommenden Jahren noch bewähren wird: die größten Innovationen entstehen aus einer klugen Idee, die sich im Dialog ergibt.
In diesem Kontext möchten wir Ihre Aufmerksamkeit noch auf eine Produktgruppe lenken, die ursprünglich aus der Automobilbranche stammt und die aktuell auf ihre Übertragbarkeit in die Welt der Humanoiden geprüft wird: filigrane Hohlleiterantennen (Wave-guide Antennas) für die Radarsensorik. Die Aufgabe der elektrisch hochleitfähigen Hohlleiterantennen ist es, elektromagnetische Signale möglichst verlustarm auszusenden und zu empfangen, sofern sie von einem Gegenstand reflektiert werden. Um diese wellenleitende Fähigkeit zu erlangen, werden die filigranen Kanalstrukturen in einem anwendungsspezifisch entwickelten Beschichtungsprozess metalli siert. Dieser Fertigungsprozess ermöglicht eine hohe Designfreiheit, die wiederum von Sensorherstellern in den großen Absatzmärkten in Europa, den USA und Fernost nachgefragt wird.
Wir sind gespannt darauf, welche branchenübergreifenden Schlüsseltechnologien sich durchsetzen werden und freuen uns auf ihr Feedback, um auch dieses White Paper weiterzuentwickeln.
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