antriebstechnik 1-2/2017

19174 

1-2 

Organ der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. 

www.antriebstechnik.de 

Februar 2017 

Unser 

Antrieb 

Das bewegt die 

Branche in 2017 

Getriebe und Getriebemotoren 

So funktioniert die Zahnradinspektion 

in Rekordzeit 

Wälz- und Gleitlager 

Lagerauswahl bei der Modernisierung 

von Walzwerken

ABSOLUTE 

SICHÄRHEIT 

Besuchen Sie uns! 

24. – 28. April 2017 

Halle 25, Stand C24 

Falsche Versprechen erkennen Sie sofort. Auch bei Zahnriemen? 

Schließlich ähneln minderwertige Produkte auf den ersten Blick 

dem Qualitätsprodukt. Sicherheit bieten die Polyurethan- 

Zahnriemen der führenden Hersteller BRECO und ContiTech: 

Die werden aus abriebfestem Polyurethan und hochfesten 

Stahlcord-Zugträgern gefertigt und besitzen überlegene chemische 

und mechanische Eigenschaften. Das macht sie zuverlässig, 

langlebig und sicher. Versprochen: www.mulco-sicherheit.de 

www.mulco.de

EDITORIAL 

Unsere 

Branche in 

„Bewegung“ 

Liebe Leserinnen, liebe Leser, 

wie heißt es so schön: Neues Jahr, neues Glück! Ob das auch auf 2017 und die Antriebstechnik 

zutrifft, wird sich erst im Laufe der nächsten Monate herauskristallisieren. Die Prognosen stehen 

aber nach einem eher durchwachsenen Jahr 2016 nicht schlecht. So erwartet der VDMA für den 

gesamten Maschinenbau einen Produktionszuwachs von 1 % und geht in der Antriebstechnik 

von einem Wachstum von 2 % aus. Getragen wird dieses positive Signal sicherlich weiterhin von 

zunehmender Digitalisierung und weiterer Vernetzung der Industrie. Beides wird über die 

zukünftige Wettbewerbsfähigkeit entscheiden! So sind alle Beteiligten gefordert – ob Hersteller 

oder Anwender –, sich den Schlüsseltechnologien rund um Industrie 4.0 anzunehmen und damit 

der Antriebstechnik und deren Zielmärkten weitere Wachstumspotenziale zu eröffnen. 

Viele Anstrengungen kommen auf uns zu, wenn wir an die zahlreichen Themen wie Digitalisierung, 

Vernetzung, Big Data, Predictive Maintenance oder Energieeffizienz denken. Und neben 

den technischen Herausforderungen stellen sich uns aktuell verstärkt politische Fragestellungen 

in den Weg, die massiven Einfluss auf unsere Wirtschaft nehmen könnten: Wie geht es weiter in 

Syrien? Hält Donald Trump an seiner protektionistischen Handels- und Investitionspolitik fest? 

Was macht die Flüchtlingspolitik? Und wie weit schaffen es die rechtspopulistischen Parteien in 

Europa in die Parlamente? 

Was die Antriebstechnik in diesem Jahr antreibt, welche Themen dominieren und welche Trends 

zu erwarten sind, wollten wir wissen. In unserem Titelthema „Unser Antrieb 2017“ eröffnen uns 

wichtige Branchenexperten einen Einblick in ihre Unternehmen und ihre Gedanken zum noch 

jungen Jahr 2017. 

Sie werden sehen: Unsere Branche ist in „Bewegung“! Und was bewegt Sie? Schreiben Sie uns! 

Dirk Schaar 

d.schaar@vfmz.de 

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Wir haben unsere Website für Sie erneuert. Auf 


finden Sie nun täglich News und spannende Applikationen 

rund um die Antriebstechnik. 

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antriebstechnik 1-2/2017 3

Organ der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. 


Februar 2017 

ANT_AG_2017_02_001 1 01.02.2017 08:10:50 

INHALT 

12 

42 

56 

Außergewöhnlicher Firmenlenker: Dr. Georg 

Schaeffler legte den Grundstein für eine 

Erfolgsgeschichte, die bis heute anhält 

Längs und Quer: Wie sich mit dem AS-i 

Safety Profisafe Gateway mit Safe Link eine 

sichere Querkommunikation realisieren lässt 

Wirkungsvoll unterstützen: Planungstools 

helfen bei Motorstarterkombinationen und 

der Planung von Frequenzumrichtern 

EDITORIAL 

3 Unsere Branche in „Bewegung“ 

FVA-AKTUELL 

6 Aktuelles von der Forschungsvereinigung Antriebstechnik 

MAGAZIN 

5 Märkte, Unternehmen, Personalien und Veranstaltungen 

12 Zum 100. Geburtstag von Dr. Georg Schaeffler 

UNSER ANTRIEB 2017 

14 Was treibt die Antriebstechnik-Branche in diesem Jahr an? 

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN 

24 3-D-Inline-Prüfsystem für Zahnräder gibt Auskunft über 

Mängel im Fertigungsprozess 

26 So wird Kegelradverzahnen nun mit Dreh-Fräszentren 

möglich 

30 Edelstahlantriebe für die hygienische Produktion 

29 Produkt-Highlights 

ELEKTROMOTOREN 

50 Ölfreie Synchron-Trommelmotoren erzielen hohe Energiespareffekte 

und bieten Sicherheit vor Kontaminationen 


KOMPONENTEN UND SOFTWARE 

54 Wie kleine und mittlere Unternehmen mit Simulationstechnologien 

Zeit und Kosten sparen 

56 Softwarebasierte Planungstools für Antriebstechnik- 

Komponenten vereinfachen Prozesse 


FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG 

60 Analyse des thermischen Verhaltens von 

Profilschienenführungen 

RUBRIKEN 

48 Inserentenverzeichnis 

57 Impressum 

67 Vorschau auf Heft 03/2017 

HYDRAULIK UND PNEUMATIK 

32 Antriebskonzept bietet Lösung bei Problemkonstellationen 

von Linearachsen 


19174 

1-2 

WÄLZ- UND GLEITLAGER 

36 Lagerauswahl bei der Modernisierung von Walzwerken 


TITEL 

Unser Antrieb 2017 

Unser 

Antrieb 

Das bewegt die 

Branche in 2017 

STEUERN UND AUTOMATISIEREN 

42 Warum das AS-i Safety Profisafe Gateway mit Safe Link 

einen Quantensprung bedeutet 



Wälz- und Gleitlager 

So funktioniert die Zahnradinspektion 

Lagerauswahl bei der Modernisierung 

in Rekordzeit 

von Walzwerken 

SENSORIK UND MESSTECHNIK 

46 Koordinatenmessgerät steigert Präzision und Sicherheit 

in der Getriebefertigung 


Was treibt die Branche in 

diesem Jahr an? Welche 

Themen dominieren die 

Antriebstechnik? Welche 

Trends sind zu erwarten? 

Wir haben 15 Branchenexperten 

nach ihrer 

Meinung gefragt. Was sie 

persönlich und ihre 

Unternehmen bewegt, 

lesen Sie ab Seite 14. 

4 antriebstechnik 1-2/2017

MAGAZIN 

NSK baut neues europäisches Distributionszentrum 

NSK hat mit dem Bau des neuen European Distribution Center (EDC) begonnen, 

das sich nur 4 km entfernt vom bisherigen Standort in Tilburg/Niederlande 

befindet. Mit 17 400 m² bietet das Distributionszentrum 72 % mehr nutzbare 

Lagerfläche. Michel van Nispen, Director Supply Chain von NSK Europe: 

„Im neuen EDC werden wir mit höheren Automatisierungsgrad arbeiten. In 

Kombination mit dem verbesserten Platzangebot und der Optimierung von 

Prozessen wird dies zu höherer Effizienz und einer Verbesserung der Servicequalität 

führen.“ In dem Distributionszentrum werden Wälzlager für Industrie- 

Anwendungen sowie für die Automobilindustrie vorgehalten und kommissioniert. 

Der Versand erfolgt an Kunden in Europa, Russland, der Türkei sowie im 

Mittleren Osten. „Mit der Investition von 17,5 Mio. EUR antworten wir auf die 

Anforderungen des Marktes, der Produkte innerhalb von kürzester Lieferzeit 

erwartet. Im Anschluss werden wir weitere Investitionen tätigen – vor allem in 

die IT, um die Lagerverwaltung und das Supply Chain Management zu optimieren“, 

erklärt Michel van Nispen. 

www.nskeurope.de 

SKF-Großlagerfertigung 

wird modernisiert 

Mit der Entscheidung, die 

Großlagerfertigung zu modernisieren, 

setzt SKF konsequent 

den Weg in Richtung 

Industrie 4.0 fort und verbessert 

so die Wettbewerbsfähigkeit 

der Großlagerproduktion. 

Zentraler Teil der Maßnahme 

ist die Installation eines neuen 

automatisierten Produktions-Channels für die Hartbearbeitung. 

Kombiniert mit aktuellsten Lösungen für 

die Vernetzung und Digitalisierung der Anlagen soll 

dies die Produktionsdurchlaufzeit halbieren und 

Rüstzeiten minimieren. Vor allem bei der Produktion 

kleinerer Losgrößen erwartet SKF dadurch eine 

höhere Flexibilität. Die Maßnahme wird bis 2018 

umgesetzt sein. Für Luc Graux, im Konzernmanagement 

weltweit für die Lagerfertigung verantwortlich, 

ist die Investition ein logischer Schritt: „Wir treiben so 

konsequent unsere Strategie voran, weltweit bei unseren 

wichtigsten Produktlinien ältere, weniger wettbewerbsfähige 

Technologien durch erstklassige Fertigungs-Channels 

zu ersetzen. Die Investition ist ein 

weiterer Beleg dafür, dass wir unsere Produktionsbasis 

in Europa und speziell in Deutschland stärken wollen.“ 

www.skf.com 

Mehr als Antriebstechnik. 

Trends, Technologien und Wissen rund um Antriebstechnik. 

Nicht verpassen: www.drive.tech

FVA AKTUELL 

Jahreshöhepunkt der Antriebstechnik 

Auf dem Jahrestreffen der Forschungsvereinigung Antriebstechnik 

e.V. (FVA) vom 29. bis 30. November in Würzburg staunten und 

diskutierten über 600 Teilnehmer über Forschungsergebnisse und 

Trends in Maschinenbau und Automobilindustrie. In 52 Fachvorträgen 

wurde über die laufenden Forschungsprojekte berichtet, zudem 

fand eine begleitende Fachausstellung statt. Die Veranstaltung bot 

eine gute Möglichkeit, dass FVA-Netzwerk sowie die FVA-Aktivitäten 

kennenzulernen und vor allem Kontakte zu knüpfen sowie mit 

Antriebsexperten aus verschiedenen Branchen zu sprechen. 

In seiner Keynote berichtete Dirk Spindler, Schaeffler Technologies 

AG, von der „Digitalen Agenda“ seines Unternehmens. Schwerpunkte 

sind dabei die Digitalisierung der eigenen Wertschöpfungskette 

und Schaffung neuer Produkte, Services und Geschäftsmodelle. 

Die Möglichkeiten und der Nutzen von Industrie 4.0 wurden mit 

dem Vortrag deutlich greifbar: So sind z. B. durch Zusammenführung 

von Betriebs- mit Konstruktionsdaten in einer „Service Cloud“ 

künftig nicht nur exaktere Aussagen zu Wartung und Austausch 

von Wälzlagern möglich, vielmehr können auch die Konstruktionen 

der Nachfolgergenerationen kontinuierlich optimiert werden. „Industrie 

4.0 stellt eine besondere Herausforderung für die Branche 

dar, wir werden das Thema in der FVA proaktiv angehen. Für kleine 

und mittlere Unternehmen ist es sehr wertvoll, diese Herausforderung 

in der FVA mit den Großunternehmen zu diskutieren und 

vorwettbewerbliche Forschungsprojekte durchzuführen“ stellt 

Bernhard Hagemann, stellv. Geschäftsführer der FVA, fest. 

Insgesamt blickt die FVA auf ein erfolgreiches Jahr mit 224 laufenden 

Forschungsprojekten zurück, verbunden mit einem finanziellen 

Gesamtvolumen von 12,7 Mio. EUR. Auch die Elektrifizierung der 

Antriebstechnik gewinnt an Bedeutung. Die FVA verstärkt deshalb 

ihre Forschungsaktivitäten in diesem Bereich. Auf der Infotagung 

war das Thema mit einer eigenen Session, „E-Motive und Geregelte 

Antriebe“, und mehreren Projekten vertreten. 

www.fva-net.de 


Hannover Messe 

24.–28. April 2017 

Halle 24, Stand D 46 

E20001-F220-P900-V4 

Was bewegt 24/7? 

Unermüdlich im Einsatz: FLENDER Antriebskomponenten 

und Integrated Drive Systems (IDS) 

Ob in Schwerlastkranen, Ozeanriesen, Zementmühlen 

oder Förderbändern: Überall dort, wo größte Lasten 

zuverlässig und effizient bewegt werden sollen, sind 

FLENDER® Antriebskomponenten erste Wahl. Sie stehen 

für Branchenerfahrung und Applikationskompetenz, 

für Zuverlässigkeit und Anlagenverfügbarkeit. 

Das weltweit größte Standardsortiment bietet dabei 

immer den perfekten Antrieb – ob als einzelne Komponenten 

oder als vollintegriertes System. FLENDER 

Antriebskomponenten bewegen 24/7. 

Das weltweit größte Portfolio für mechanische Antriebstechnik 

setzt Maßstäbe in Zuverlässigkeit, Leistung und Flexibilität. 

FLENDER Antriebskomponenten sind fester Bestandteil der 

Siemens Integrated Drive Systems. 

siemens.de/getriebe

FVA AKTUELL I INTERVIEW 

„Großes Interesse der Industrie“ 

FVA verleiht Florian Dobler den Hans-Winter-Preis – ein Interview 

Im Rahmen der FVA-Infotagung Ende November 2016 in Würzburg wurde Dipl.-Ing. Florian 

Dobler von der Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebebau der TU München (FZG), der 

Hans-Winter-Preis der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. verliehen. Chefredakteur 

Dirk Schaar wollte wissen, welchen Stellenwert die Auszeichnung für den Preisträger hat. 

Herr Dobler, was bedeutet für Sie die 

Verleihung des Hans-Winter-Preises? 

Die Verleihung, für die von mir durchgeführten 

Forschungsarbeiten zum Thema 

der Tragfähigkeit induktiv umlaufgehärteter 

Zahnräder, hat für mich einen sehr 

hohen Stellenwert. Der Preis wird ja auf 

Basis der Bewertung des Vortrages sowie 

den ermittelten Forschungsergebnissen im 

Rahmen der FVA-Informationstagung 

verliehen. Somit sind nahezu alle Firmen 

der deutschen Antriebstechnik vertreten. 

Die Auszeichnung zeigt somit das große 

Interesse der Industrie an dieser Thematik. 

Als Mitarbeiter an der FZG, deren Ordinarius 

Prof. Hans Winter lange Zeit war, freut es 

mich natürlich zudem besonders, den 

nach ihm benannten Preis verliehen bekommen 

zu haben. Ich sehe die Verleihung 

jedoch als Ehrung aller am Projekt beteiligten 

Personen an. 

Was genau haben Sie erforscht? 

In diesem Projekt wurden in Zusammenarbeit 

mit der Stiftung Institut für Werkstofftechnik 

(IWT) in Bremen verschiedene 

Einflussgrößen auf die Tragfähigkeit induktiv 

umlaufgehärteter Verzahnungen 

untersucht. Hierzu wurden die Versuchsverzahnungen 

zunächst am IWT und bei 

der Firma EMAG Eldec Induction GmbH 

mit modernen induktiven Mehrfrequenzhärteanlagen 

wärmebehandelt. Die Untersuchungsschwerpunkte 

lagen sowohl auf 

der Ermittlung geeigneter Parameter zur 

Wärmebehandlung als auch auf der Untersuchung 

des Festigkeits- beziehungsweise 

Tragfähigkeitsverhalten von Zahnflanke 

und Zahnfuß in Abhängigkeit maßgebender 

Bauteileigenschaften. 

Wie tragen Ihre Ergebnisse dazu bei, die 

Antriebstechnik in der Praxis effizienter 

zu machen? 

Die Erkenntnisse liefern einen wichtigen 

Beitrag, um die induktive Umlaufhärtung 

in naher Zukunft auch für die Wärmebehandlung 

von hochbeanspruchten Zahnrädern 

einzusetzen. Auf Grund des geringen 

Zeit- sowie Energiebedarfs ist die induktive 

Umlaufhärtung prädestiniert für den Einsatz 

in der Großserienfertigung, wie z. B. in 

der Automobilindustrie, da hierbei Durchlaufzeiten 

in der Produktion im Sinne 

einer „One-Piece-Flow“-Strategie signifikant 

verringert werden können. Auf Grund 

des deutlich geringeren Energiebedarfs im 

Vergleich zu anderen Wärmebehandlungsverfahren, 

wie z. B. der Einsatzhärtung, sehe 

ich neben der Effizienzsteigerung auch einen 

deutlichen Vorteil unter dem Gesichtspunkt 

einer ressourcenschonenden Produktion. 

Gibt es schon Anwendungen, in denen 

Ihre Ergebnisse zum Tragen kommen? 

Eine konkrete Umsetzung der Ergebnisse in 

der industriellen Anwendung für Bauteile 

mit hohen Anforderungen an die Leistungsübertragung 

ist mir noch nicht bekannt. 

Bisher werden induktiv gehärtete Verzahnungen 

vor allem für Steuerungs- und 

Stellantriebe ohne hohe Anforderungen an 

die Leistungsübertragung eingesetzt. Bei 

einigen namhaften Getriebeherstellern 

laufen jedoch bereits eigene Untersuchungen, 

die klären sollen, ob die induktive 

Umlaufhärtung vorteilhaft für leistungsübertragende 

Verzahnungen eingesetzt 

werden kann. Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens 

zeigen, dass bei einer 

geeigneten Wärmebehandlung die Tragfähigkeit 

induktiv umlaufgehärteter 

Verzahnungen mit der Tragfähigkeit 

von einsatzgehärteten Verzahnungen 

vergleichbar ist. 

Wo sehen Sie weiteren 

Forschungsbedarf? 

Den sehe ich insbesondere 

unter zwei Aspekten: Zum 

einen konnte im Rahmen 

des abgeschlossenen Forschungsvorhabens 

nicht 

abschließend geklärt werden, 

welche Anforderungen 

an eine konturnahe und 

somit beanspruchungsgerechte 

induktive Umlaufhärtung 

gestellt werden 

müssen. Wir konnten feststellen, dass die 

Tragfähigkeit signifikant von der lokalen 

Beanspruchbarkeit des Bauteils abhängt, 

welche maßgeblich durch die lokale Härte 

sowie den lokal vorliegenden Eigenspannungszustand 

definiert wird. In einem 

weiteren geplanten Forschungsvorhaben 

soll genau dieser Aspekt näher betrachtet 

werden. Zum anderen ist für den Einsatz 

dieses Wärmebehandlungsverfahrens, insbesondere 

unter dem Gesichtspunkt der 

Anwendung in der Automobilindustrie, von 

signifikanter Bedeutung, Schrägverzahnungen 

prozesssicher härten zu können. Auch 

hierzu sollen in einem geplanten Forschungsvorhaben 

Untersuchungen erfolgen, 

welche Aussagen hinsichtlich einer 

geeigneten Prozessführung bei der Wärmebehandlung 

als auch hinsichtlich einer, für 

die induktive Wärmebehandlung geeigneten, 

Bauteilgeometrie, liefern sollen. z 


MAGAZIN 

Schaeffler eröffnet Engineering Center für Lineartechnik in Homburg 

Ein neues Engineering Center hat Schaeffler in Homburg/Saar eröffnet. 

Dort werden die Lineartechnik-Aktivitäten und die Leitung des 

Geschäftsbereichs Industrial Automation/Lineartechnik gebündelt. Die 

Investition in den Neubau belief sich Unternehmensangaben zufolge auf 

rund 4 Mio. EUR. Das Gebäude mit 2 400 m 2 Fläche beherbergt Arbeitsplätze 

für 150 Mitarbeiter. Das Bürokonzept soll die Kommunikation der 

Mitarbeiter untereinander vereinfachen. Die Arbeitsplätze sind 

prozessorientiert angeordnet. So können projektbezogene, interdisziplinäre 

Teams ohne räumliche Distanz an gemeinsamen Arbeitspaketen 

arbeiten. Die Nähe des Engineering Centers zur Lineartechnik- 

Produktion am Standort Homburg soll die Zusammenarbeit von 

Entwicklung, Vertrieb und Fertigung intensivieren. Nach einer Bauzeit 

von rund einem Jahr zogen die ersten Mitarbeiter zum Jahresende 2016 ein. 

www.schaeffler.com 

6. Getpro-Getriebeproduktionskongress 

in Würzburg 

Am 28. und 29. März findet in 

Würzburg der 6. Getriebeproduktionskongress 

Getpro 

statt. Der Kongress liefert mit 

45 Fachvorträgen und 30 erwarteten 

Ausstellern einen Überblick 

über die aktuell relevanten 

Themen der Getriebefertigung 

und -montage. Zum Kongress 

werden 300 Teilnehmer erwartet. 

Der Reiz der Veranstaltung 

liegt darin, dass sich Hersteller 

von Getrieben ein ganzheitliches 

Bild über Technologietrends 

in einer sehr kurzen Zeit 

auf hohem Niveau machen 

können. Spitzenreferenten aus 

der Antriebstechnik präsentieren 

auf dem Kongress neue 

Ergebnisse aus der Forschung 

sowie Erfahrungswerte aus der 

industriellen Praxis. Der Kongress 

ist insbesondere für Entscheidungsträger 

aus der 

Produktion und Entwicklung 

interessant. Denn es geht 

darum, das Potenzial zu heben, 

das sich im Zusammenspiel 

zwischen Prozess und Technologie 

zeigt. Als Bindeglied 

zwischen Hochschulforschung 

und Industrie vernetzt die 

Veranstaltung auch branchenübergreifend 

Experten aus dem 

Umfeld der Getriebeproduktion 

und fördert darüber hinaus 

den direkten Dialog. Detaillierte 

Informationen zum Veranstaltungsprogramm 

finden 

Sie im Internet. 

NEU 

JHS-3i Gehäuselager 

1 Optimiertes Design 

Keine Vibration 

30% stabiler 

7% leichter 

3i = 3 wichtige Verbesserungen 

2 Neues Dichtungs- design 

Verlängerte Lager lebensdauer 

(Faktor 2) 

Optimiert für verbesserte 

Fettformulierung 

3 Verbesserte Lithiumfett 

Formulierung 

Für höhere Belastung und 

ausgezeichnete 

mechanische Stabilität 

Verbesserte Hochdruckzusätze 

Wasserbeständig 

und sehr gute 

Korrosionsschutzwirkung 

www.getpro.de 

KOYO Deutschland GMBH 

Bargkoppelweg 4 

22145 HAMBURG 

+ 49 (0)40 679 0900 info-eu@jtekt.com 

www.koyo.eu

MAGAZIN 

Veranstaltungs-Tipps 

ein Service von antriebstechnik.de 

Thema Termin Ort Veranstalter/Anmeldung 

FVA-Grundlagenseminar – Grundlagen der Dichtungstechnik 21.–22.02.2017 Stuttgart FVA 

Kongress/ 

Tagung 

Seminar 

Workshop 

Messe 

Sonstiges 

n 

FVA-Vertiefungsseminar – Erweiterte Stirnradgetrieberechnung in 

der FVA-Workbench 

21.–22.02.2017 

Garching/ 

München 

Ermatingen, 

Schweiz 

FVA 

n 

Systematische Beurteilung technischer Schadensfälle 5.–10.03.2017 

DGM 

n 

FVA-Grundlagenseminar – Servotechnik 07.–08.03.2017 Nürnberg FVA 

n 

FVA-Grundlagenseminar – Programmierung mit JavaScript in der 

FVA-Workbench 

FVA-Vertiefungsseminar – Berechnung und Automatisierung mit 

Scripting in der FVA-Workbench 

14.03.2017 

Garching/ 

München 

Garching/ 

München 

FVA 

n 

15.03.2017 

FVA 

n 

Bruchmechanische Berechnungsmethoden 15.–17.03.2017 Freiberg DGM 

n 

FVA-Vertiefungsseminar – Schadensmechanismen und betriebsfeste 

Dimensionierung von Welle-Nabe-Verbindungen 

21.–22.03.2017 

Garching/ 

München 

FVA 

n 

6. Kongress zur Getriebeproduktion GETPRO 28.–29.03.2017 Würzburg FVA 

n 

Ob Kongress, Tagung, Seminar oder Messe – was sonst noch los ist in der Welt der Antriebstechnik, finden Sie in unserem 

Terminkalender auf www.antriebstechnik.de – Hier finden Sie auch die Direktkontakte zu unseren Veranstaltungs-Tipps. 

Ziehl-Abegg steigert Umsatz 

Der Ventilatoren- und Motorenhersteller 

Ziehl-Abegg 

hat 2016 einen Umsatz von 

482 Mio. EUR erzielt, 8 % 

mehr als im Vorjahr. Gründe 

dafür seien neue Produkte, 

eine verbesserte Logistik 

und mehr Engagement in 

Vertrieb und Service, sagte 

der Vorstandsvorsitzende Peter Fenkl. Angaben zum Gewinn 

machte das Unternehmen nicht. Der Exportanteil lag Unternehmensangaben 

zufolge bei 75 %. Insbesondere das Geschäft auf den 

amerikanischen Kontinenten habe sich überdurchschnittlich entwickelt, 

das Wachstum in Asien wiederum zeige „nicht die 

Dynamik der vergangenen Jahre“. Zu den erfolgreichsten Produkten 

mit Wachstum von 50 % oder mehr gehörten der Radialventilator 

Cpro und die Ventilatoreneinheit ZAplus. Auch der neueste Ventilator 

ZAbluefin sei gut angelaufen. Die Mitarbeiterzahl stieg um rund 

100 auf mehr als 3 550. Für die Zukunft sieht das Unternehmen 

Retrofits als ein dominierendes Thema, vor allem in Europa. Grund 

dafür seien steigende Energiepreise und gesetzliche Vorgaben. 

www.ziehl-abegg.de 

Lenord+Bauer gründet Ltd. in China 

Das Oberhausener Unternehmen Lenord+Bauer baut seine Aktivitäten 

in China mit der Gründung einer Tochterfirma weiter aus. 

Der Spezialist für Automatisierungstechnik war bisher mit einer 

Repräsentanz in Shanghai vertreten. 

Der Geschäftsführer Timo 

Ren (Bild) verfügt nicht nur über 

Erfahrung im technischen Vertrieb, 

sondern ist als Chinese 

auch mit der dortigen Kultur vertraut. 

Den künftigen Aufgabenschwerpunkt 

sieht er vor allem 

darin, das weitere Unternehmenswachstum 

voranzutreiben. „Unsere 

Kunden schätzen es, einen eigenständigen Partner direkt in 

China zu haben. Produktqualität ‚Made in Germany‘, Beratungs- 

Know-how aus dem eigenen Lande und lokale Auftragsbearbeitung 

sind eine gute Kombination“, berichtet Ren. „China spielt eine 

große Rolle in unserer Internationalisierungsstrategie“, erläutert 

Ralf Beckmann, Geschäftsführer Vertrieb & Marketing der Lenord, 

Bauer & Co. GmbH. „Mit der Neugründung reagieren wir auf die 

positive Marktresonanz.“ 

www.lenord.de 

Eric Goos zum neuen Präsidenten von Eurotrans gewählt 

Eric Goos, General Manager von Hansen Industrial Transmissions, 

dem belgischen Industriegetriebespezialisten unter der Dachmarke 

Sumitomo Drive Technologies, ist zum neuen Präsidenten von 

Eurotrans gewählt worden. Eurotrans ist das Europäische Komitee 

der Fachverbände der Hersteller von Getrieben und Antriebselementen. 

Beim Jahrestreffen in Luzern Anfang September 2016 

war man sich einig gewesen, dass die europäische Antriebstechnikbranche 

mit führenden Technologien und globaler Präsenz eine 

marktführende Rolle einnehme. Allerdings stellt die internationale 

Zusammenarbeit eine große Herausforderung für die Hersteller dar. 

Insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen sei eine stärkere 

internationale Zusammenarbeit und Vernetzung unerlässlich. Hier 

will Goos in seiner Präsidentschaft weitere Akzente setzen. 

„Besonders wichtig ist es, junge Ingenieure für unseren Industriezweig 

zu gewinnen. Das Geheimnis unseres Erfolgs sind hochqualifizierte 

Mitarbeiter. Das wird auch in Zukunft so sein“, sagt Goos. 

www.sumitomodrive.com 


MAGAZIN 

Rollon übernimmt erneut anderen 

Lineartechnik-Hersteller 

Rollon, italienischer Spezialist 

für Linearführungen, 

Teleskopschienen 

und Linearachsen, 

hat das Unternehmen 

TMT mit 

Sitz in Mailand 

übernommen, 

das Linearsysteme 

und Schienen 

produziert, 

insbesondere die 

Produktfamilie Speedy Rail. 

Diese verschleißfesten Profilschienen auf Basis einer Aluminiumlegierung 

sind für schwierige Betriebsumgebungen konzipiert. 

Durch die Übernahme will Rollon seine Position bei Anwendungen 

in Industriemaschinen und in Einsatzgebieten wie Automotive, 

Keramik, Glas, Metallverarbeitung und Verpackung stärken. Im vergangenen 

Jahr hatte Rollon bereits die Unternehmen Tecno Center 

in Turin und die deutsche Hegra übernommen. Am Hauptsitz im 

italienischen Vimercate rechnet man für das Jahr 2016 mit einem 

Ergebnis von 82 Mio. EUR, was im Vergleich zum Vorjahr einem 

Zuwachs im zweistelligen Bereich entspricht. Die Rollon-Gruppe 

beschäftigt derzeit etwa 450 Mitarbeiter weltweit. 

www.rollon.de; www.tmtlinearsystems.com 

Veränderung in der Geschäftsführung von 

Phoenix Contact 

In der Geschäftsführung von 

Phoenix Contact gibt es eine Veränderung: 

Dr. Martin Heubeck 

scheidet als Geschäftsführer aus. 

Dazu erklären die Gesellschafter 

und der Beirat von Phoenix Contact: 

„Nach über 14 Jahren erfolgreicher 

Zusammenarbeit 

wurde zwischen Gesellschaftern 

und Beirat sowie Herrn Dr. Martin 

Heubeck, Geschäftsführer 

und CFO, entschieden, aufgrund 

unterschiedlicher Auffassungen zur zukünftigen strukturellen 

Organisation von Phoenix Contact getrennte Wege zu gehen. 

Gesellschafter und Beirat bedanken sich bei Herrn Dr. Heubeck für 

seine maßgebliche Arbeit im Auf- und Ausbau des Controllings und 

Finanzwesens sowie in weiteren Themen wie der Etablierung einer 

internen Revision, dem Aufbau einer Strategieentwicklung, der 

Konzeptionierung und Durchführung von steuerlichen – auch 

internationalen – Gestaltungen sowie gesellschaftsrechtlicher Fragestellungen 

und dem Aufbau eines M&A-Bereichs.“ Bis zu einer Neubesetzung 

durch Gesellschafter und Beirat wird der Vorsitzende der 

Geschäftsführung (CEO), Frank Stührenberg, die Aufgaben kommissarisch 

wahrnehmen. 

www.phoenixcontact.com 

Eng verzahnt, nachhaltig, effizient: 

Neuer Antrieb für Ihr Business. 

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Maintenance, 

Smart Systems, 

Digitalisierung 

Motion, Drive & Automation 

24.–28. April 2017 ▪ Hannover ▪ Germany 

hannovermesse.de

Biographie eines 

außergewöhnlichen 

Firmenlenkers 

Zum 100. Geburtstag von Dr. Georg Schaeffler 

Ein Beispiel deutscher Wirtschaftsgeschichte 

und unternehmerischer Leistung 

im Nachkriegsdeutschland: 

Mit Mut, Kreativität und Weitblick legte 

Dr.-Ing. E. h. Georg Schaeffler, der am 

4. Januar 100 Jahre alt geworden wäre, 

mit seinem Bruder und einer Handvoll 

Mitarbeiter den Grundstein für eine 

Erfolgsgeschichte, die bis heute anhält. 

Vor 100 Jahren, am 4. Januar 1917, wurde Dr. Georg Schaeffler in 

Marimont/Lothringen geboren. Seine Familie bewirtschaftete 

dort einen landwirtschaftlichen Betrieb und siedelte nach dem 

Ersten Weltkrieg 1921 in das Saarland über. Nach Arbeitsdienst und 

Wehrpflicht begann Georg Schaeffler 1938 mit dem Studium der 

Betriebswirtschaft in Köln. Nach Ausbruch des Zweiten Weltkrieges 

wurde er zum Wehrdienst eingezogen. Während eines Lazarett- 

Aufenthaltes im Jahr 1944 schloss er sein Studium mit dem Examen 

zum Diplom-Kaufmann ab. Sein Vorhaben, an das wirtschaftswissenschaftliche 

Studium ein Ingenieur-Studium anzuhängen, scheiterte 

aufgrund der Wirren des Krieges und der Nachkriegszeit. 

Ein Unternehmen mit bescheidenen Anfängen 

1940 erwarb Dr. Wilhelm Schaeffler eine Krimmer- und Teppichfabrik 

im oberschlesischen Katscher, an der sich auch Familienangehörige, 

u. a. Dr. Georg Schaeffler, beteiligte. Im Zuge der Kriegswirtschaftspläne 

musste der Betrieb auf die Fertigung kriegswichtiger 

Erzeugnisse umgestellt werden. Später wurden u. a. umbaufähige 

Leiterwagen gefertigt, ein damals notwendiges Transportmittel 

und der Verkaufsschlager schlechthin. Auf der Suche nach 

einem Grundstück mit Gleisanschluss kamen die Gebrüder 

Schaeffler 1946 nach Herzogenaurach. Die Stadt verkaufte 

ihnen ein Grundstück gegen die Zusage, innerhalb eines Jahres 

120 Arbeitsplätze zu schaffen. Ein Jahr später beschäftigte die 

neu gegründete Industrie GmbH bereits 193 Mitarbeiter. Diese 

fertigte Holzartikel für den täglichen Bedarf wie Leitern, Kinderroller, 

Gürtelschnallen und Knöpfe. Bald kamen Metallprodukte 

hinzu wie Gewindeschneidbacken, Gelenkkreuzbüchsen und Nadellager 

für den Ersatzteilbedarf. Aus dieser Anfangszeit stammt die 

Markenabkürzung INA für „Industrie-Nadellager“. 

Ein Mensch mit Verantwortungsgefühl 

1949 hatte Dr. Georg Schaeffler die Idee des käfiggeführten Nadellagers. 

Die neue Bauart war kompakter, leichter, zuverlässiger und 

ermöglichte höhere Drehzahlen. Mit dieser Erfindung begann der 

Aufstieg des Unternehmens. Schaeffler fertigte das Produkt vor 

allem für die deutsche Automobilindustrie. Ab 1953 gab es kein 

neu gebautes Auto in der Bundesrepublik, in dem nicht serienmäßig 

Schaeffler-Lager eingebaut waren. Im Laufe seiner Schaffenszeit 

meldete Dr. Georg Schaeffler insgesamt 70 Erfindungen 

zum Patent an. 

Die intensive Arbeit im Unternehmen und die Belange der Belegschaft 

bestimmten sein Leben. Das Wohlergehen seiner Mitarbeiter 

war ihm ein besonderes Anliegen. Dies zeigte sich 

durch Sozialleistungen, Werksfeiern, gemeinsame 

Ausflüge, einen werkseigenen Kindergarten 

sowie den Bau von Wohnungen. 

01 Mit der Erfindung des käfiggeführten 

Nadellagers gelang der Aufstieg des 

Unternehmens (im Bild eine Nachbildung des 

ersten Lagers) 


MAGAZIN 

Zudem engagierte sich Dr. Georg Schaeffler als Mäzen in den Bereichen 

Soziales, Kultur und Wirtschaft. Für seine außerordentlichen 

und verdienstvollen Leistungen wurde Dr. Georg Schaeffler mit 

zahlreichen Auszeichnungen geehrt. So erhielt er u. a. das Große 

Verdienstkreuz der Bundesrepublik Deutschland. 

Dr. Georg Schaeffler heiratete 1963 Maria-Elisabeth Kurssa. Aus 

der Ehe gingen zwei Söhne hervor, Georg Friedrich Wilhelm und 

Christian Johannes, der 1975 tödlich verunglückte. Am 2. August 

1996 verstarb Dr. Schaeffler im Alter von 79 Jahren. Seiner Frau 

und seinem Sohn hinterließ er ein Unternehmen mit rund 

20 000 Mitarbeitern. 

Fortführung des Lebenswerkes 

Seit seinem Tod führen seine Frau Maria-Elisabeth Schaeffler- 

Thumann und sein Sohn Georg F. W. Schaeffler als Familiengesellschafter 

gemeinsam mit dem Management das Unternehmen 

erfolgreich weiter. „Ich hatte meinem Mann das Versprechen gegeben, 

das Unternehmen in die Zukunft zu führen, was sein großer 

Wunsch war. Es war keine leichte Aufgabe. Manch einer hat uns 

damals geraten, das Unternehmen zu verkaufen, aber das kam für 

uns nie in Frage. Ich war entschlossen, das Lebenswerk von Georg 

Schaeffler fortzuführen und die Entwicklungsmöglichkeiten zu 

nutzen, die sich vor dem Hintergrund der globalen, dynamischen 

Veränderungen boten.“ 

Heute ist die Schaeffler Gruppe ein global tätiger, integrierter 

Automobil- und Industriezulieferer mit rund 85 000 Mitarbeitern 

weltweit. Mit ca. 170 Standorten in über 50 Ländern verfügt Schaeffler 

über ein weltweites Netz aus 75 Produktionsstandorten, 17 Forschungs- 

und Entwicklungszentren sowie Vertriebsgesellschaften. 

Mit seiner Strategie „Mobilität für morgen“ stellt das Unternehmen 

02 Dr. Georg Schaeffler erhielt u. a. den Bayerischen Verdienstorden, 

1982 verliehen von Ministerpräsident Franz Josef Strauß 

die Weichen für zukünftiges, nachhaltiges und profitables Wachstum. 

Grundlage für diese strategische Ausrichtung ist der Anspruch 

der Schaeffler Gruppe, als Technologieführer mit Innovationskraft 

und bester Qualität die Mobilität für morgen aktiv mit zu gestalten. 

www.schaeffler.de 

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UNSER 

ANTRIEB 

2017 

Was treibt die Branche in 

diesem Jahr an? 

Welche Themen dominieren 

die Antriebstechnik? 

Welche Trends sind zu 

erwarten? 

Wir haben bei Experten 

nachgefragt und geben 

einen Einblick. 



w 



„Mit Antriebstechnik souverän in die Zukunft“ 

2016 war kein Erfolgsjahr für die Antriebstechnik. Deshalb gilt es, 2017 neue 

Wachstumschancen wahrzunehmen und die Vision von der digitalisierten und 

vernetzten Industrie umzusetzen, denn der Erfolg bei der Digitalisierung entscheidet 

über zukünftige Wettbewerbsfähigkeit. 

Grundsätzlich hat sich die Lage für die Antriebstechnik zum Ende des Jahres 2016 

leicht verbessert, obschon ein kleiner Umsatzrückgang von minus 2 % zu verzeichnen 

ist. Die aktuelle Entwicklung zeigt jedoch, dass wir den Wendepunkt hin 

zum Besseren durchschritten haben. 2017 erwartet die Branche ein Wachstum 

von plus 2 %. Während die klassischen Industriekunden und Bereiche der mobilen 

Arbeitsmaschinen kaum Impulse senden, entwickeln sich automationsnahe 

Produktbereiche sehr positiv und bestätigen damit die zentrale Rolle der Antriebstechnik 

innerhalb der Automatisierung: Sensorik, Steuerung und Aktorik 

wären ohne antriebstechnische Komponenten nicht denkbar. Durch den Wandel 

von mechatronischen zu cyber-physikalischen Systemen nimmt der Einfluss der 

Hartmut Rauen ist 

Stell vertretender 

Haupt geschäftsführer 

des Verband Deutscher 

Maschinen- und Anlagen bau 

e.V. in Frankfurt 

Antriebstechnik folglich noch zu. Diese Schlüsselfunktion im Umfeld von Industrie 4.0 eröffnet der Branche 

Wachstumspotenziale, stellt aber zugleich eine große Herausforderung dar. Daher ist es entscheidend, 

frühzeitig entsprechende Geschäftsmodelle, wie zum Beispiel Predictive Maintenance, zu entwickeln. Die deutsche 

Antriebstechnik ist hier in einer starken Position, denn sie verbindet Big Data mit Big Thinking, Korrelation 

mit Kausalität. Domainwissen erzeugt Dominanz. Aber eine Offenheit ist notwendig. Für Daten gilt, aus Teilen 

wird mehr. Datengenerierung, Datensegmentierung, Know-how-Schutz, gilt es, bewusst zu gestalten. Wesentlich 

ist dabei ein souveräner Umgang mit Daten. Somit wird Industrial Security zu einem wichtigen Thema. Der 

VDMA hat hierzu ein neues Competence Center Industrial Security gegründet und einen Online-Kurs mit dem 

Start-up University4Industry realisiert – souverän wollen wir in die Zukunft schreiten. 

Dr. Omar Sadi ist 

Geschäftsführer bei 

Nord Drivesystems 

in Bargteheide 

„Unsere Antriebe sind Industrie 4.0 ready“ 

Unser Antrieb 2017 ist es, branchenübergreifend energieeffiziente Systemlösungen 

für die Antriebstechnik zu bieten. Wir sind überzeugt, dass individuell 

aufeinander abgestimmte Einheiten aus Motor, Getriebe und Antriebselektronik 

wie wir sie entwickeln, produzieren und weltweit vertreiben, die Zukunft sind. 

Einen Antrieb ohne seine Peripherie und den Gesamtprozess zu betrachten löst 

weder Probleme, noch schafft es einen Mehrwert. Deshalb verfolgen wir unsere 

Philosophie der intelligenten dezentralen Antriebstechnik konsequent weiter. So 

sind schon heute alle Nord-Antriebe Industrie 4.0 ready! Was das heißt? Sie sind 

zukunftssicher, weil sie für die kommenden Herausforderungen der Digitalisierung 

ausgerüstet sind. Sie sind modular konzipiert, und können auch an zukünftige 

Anforderungen angepasst werden. Der Antrieb für die digitale Fabrik muss mehr 

können: Die Intelligenz sitzt in einer eigenen SPS in den Antrieben am Einsatzort. 

So können sie sich in Gruppen vernetzen und Steuerungsaufgaben selbständig übernehmen. Autarke Fertigungsinseln 

und modulare Anlagendesigns, die Ablaufsteuerungen einleiten und bestimmte Störungen 

selbständig beheben können, werden möglich. Relevante Antriebsdaten wie Drehzahl, Stromstärke oder 

Spannung stehen der Leitebene und weiteren vernetzten Komponenten in Echtzeit zur Verfügung, ohne die 

übergeordnete Anlagensteuerung in Anspruch zu nehmen. Sie können über ein Gateway auch in eine Cloud 

übertragen und bei Bedarf weltweit für Zustandsüberwachung, Service, Wartung und Prozessoptimierung 

genutzt werden. Intelligente Antriebe sind die Grundvoraussetzung für die vollständige Digitalisierung der 

Produktion im Sinne von Industrie 4.0. Alle unsere Antriebskonzepte sind darum intelligent, energieeffizient, 

skalierbar, autark und hochverfügbar. Dafür arbeiten wir und das ist unser Antrieb 2017. 



Dipl.-Ing. (FH) Claus 

Wieder ist Leiter 

Marktmanagement bei 

der SEW-Eurodrive GmbH 

& Co KG in Bruchsal 

„Auf zum smart product“ 

Die Zusammenführung und Integration der industriellen Automatisierungstechnik 

mit der elektrischen Antriebstechnik wird auch im Jahr 2017 stetig voranschreiten. 

Im Bereich der Maschinenautomatisierung wird der verstärkte Einzug 

von dynamischen Servosystemen, bestehend aus Präzisionsgetrieben, Synchronmotoren, 

Servoumrichtern und Motion Control ein deutliches Wachstumspotenzial 

für die Hersteller von Antriebstechnik bieten. Applikationsgerechte Motion- 

Control-Softwarebausteine und einfach zu bedienende Engineeringsysteme 

werden den Anwender bezüglich Projektierung und Inbetriebnahme effizient 

unterstützen. 

Das Thema energieeffiziente Antriebe wird auch 2017 durch die Umsetzung der 

zweiten Stufe der EU-Motorverordnung, die den Einsatz von IE3-Motoren bzw. 

IE2-Motoren mit Frequenzumrichter vorgibt, ein wichtiges Thema für Hersteller 

und Anwender darstellen. Dabei wird es auch weiterhin erforderlich sein, bei den 

Anwendungen die Effizienzbewertung immer auf das gesamte Antriebssystem aus Getriebe, Motor und 

Elektronik anzuwenden, um wirtschaftliche Energieeinsparungen zu erzielen. Ergänzend zur Antriebstechnik 

werden auch intelligente Energiespeicher und Energiemanagementsysteme die weltweiten Bestrebungen zur 

Ressourceneinsparung aktiv unterstützen. 

Weitere Trends in der Antriebstechnik sehen wir auch bei der Integration zu mechatronischen Antriebssystemen: 

Getriebe, Motoren, Antriebs- und Steuerungselektronik werden zu einem optimierten Gesamtsystem zusammengefasst 

und bieten neben einer gesteigerten Energieeffizienz auch zusätzliche Anwendungsnutzen im 

Bereich der Diagnose und des Condition Monitoring. Diese Technologietrends bringen die Antriebe zu 

einem „smart product“ und unterstützen die konkrete Umsetzung der Industrie-4.0-Konzepte. Es wird keine 

Vision bleiben, dass ein Standardantrieb mit erweiterten Funktionalitäten alle Anforderungen einer Industrie-4.0-Komponente 

erfüllen wird. Mit einem Energieanschluss und einem Kommunikationsanschluss 

(Ethernet) werden die Antriebssysteme in alle Industrie-4.0-Automatisierungskonzepte integrierbar sein. 

„Unsere Kupplungen setzen Kontraste“ 

Frank Kronmüller ist 

Prokurist bei der R+W 

Antriebselemente GmbH 

in Klingenberg 

Mechanische Kupplungen spielen in unserer digitalen und immer effizienter 

werdenden Welt nach wie vor eine wichtige Rolle, da auch in Zeiten von Predictive 

Maintenance, Energieeffizienz oder Robotic Prozess Automation Drehmomente 

sicher übertragen und Applikationen im Notfall vor Schäden und Stillstandszeiten 

geschützt werden müssen. Der technische Fortschritt stellt dabei jedoch ständig 

neue Herausforderungen, welche gerade im Zeitalter von Industrie 4.0 oftmals 

ein umfangreiches und interdisziplinäres Fachwissen erfordern. Eine wichtige 

Voraussetzung für die Entwicklung anwendungsgerechter und innovativer 

Kupplungslösungen ist daher die intensive Beschäftigung mit den speziellen 

Bedürfnissen der verschiedensten Industrien und Branchen. Die R+W Antriebselemente 

GmbH hat sich deshalb neu strukturiert und die beiden Geschäftsbereiche 

Präzisions- und Industriekupplungen massiv ausgebaut. Im Zuge der Spezialisierungsstrategie 

erfolgt zudem eine visuelle Trennung der beiden Tätigkeitsfelder in schwarz und weiß. 

Wir stellen uns somit den Anforderungen des Marktes und haben infolgedessen viele unserer Kupplungsmodelle 

auf den Prüfstand gestellt und neu definiert. Mit überarbeitetem und stark erweitertem Produktportfolio 

bieten wir daher bereits aus dem Standardprogramm für viele Anwendungen die passende Kupplung. Individuelle 

Sonderlösungen sind darüber hinaus realisierbar. Die Trennung der beiden Tätigkeitsfelder ermöglicht 

uns zudem einen noch höheren Spezialisierungsgrad unserer Experten sowie erweiterte Ressourcen und 

Möglichkeiten, um aktiv neue Trends im Bereich der Kupplungstechnologie zu setzen. Unser Auftritt auf der 

diesjährigen Hannover Messe wird dahingehend viele Überraschungen bereithalten. 



„Im Sinne intelligenterer Produktion“ 

Unsere Branche muss die Bedürfnisse und Anforderungen der Endverbraucher antizipieren und 

erfüllen. Diese fordern eine flexiblere Produktion sowie umweltfreundlichere und sichere Arbeitsbedingungen. 

Das bedeutet, dass die Mechatronik mit Hilfe künstlicher Intelligenz und maschinellem 

Lernen smarter und leistungsfähiger werden muss. 

Die Antriebstechnik sollte sich der Antwort auf die Bedürfnisse der Endverbraucher und dadurch der 

Maschinenkonstrukteure widmen. Des Weiteren sollte sie zuverlässiger werden, um die Maschinenverfügbarkeit 

zu verbessern sowie die Leistungsfähigkeit steigern, um den Anforderungen an 

schnellere, robustere und anwendungsspezifischere Maschinen gerecht zu werden. Ein weiteres 

Gilbert Khawam ist 

Thema im Jahr 2017 ist Internet of Things. Das IoT wird eine treibende Kraft sein, die Fähigkeit zu 

Geschäftsführer der 

Bonfiglioli Vectron MDS 

entwickeln, jedes einzelne Gerät, wie z. B. die Steuerung und Überwachung per SPS und Kamera mit 

GmbH in Krefeld 

intelligenten Antrieben verbinden zu können. Und daraus resultiert auch die Verknüpfung von 

Maschinen untereinander. Wir bei Bonfiglioli arbeiten an all diesen Themen, um das bisherige 

Produktportfolio zu verbessern. 

Ein sehr großer Trend im Jahr 2017 und darüber hinaus wird also das Internet of Things sein sowie die Konstruktion 

und Entwicklung neuer Industrie 4.0-fähiger Produkte im Sinne einer intelligenteren Produktion. 

Karl-Peter Simon ist 

Geschäftsführer der Bauer 

Gear Motor GmbH 

in Esslingen 

„Energieeffizienz real beurteilen“ 

Die EU Kommission fordert bis 2030 eine Energieeffizienz-Richtlinie mit einem obligatorischen Effizienzziel 

von 40 %. Damit würde Europa der Erreichung der in Paris vereinbarten Klimaziele ein großes Stück 

näherkommen. Was bedeutet dies für die Antriebstechnik, in der Elektromotoren fast 70 % der elektrischen 

Energie in der Produktion verbrauchen? 

Die Antriebstechnik wurde 2009 erstmals mit der verpflichteten Einführung von Energieeffizienzklassen 

für Elektromotoren konfrontiert. Um die gesetzlichen Vorgaben zu erfüllen, wurden in der Folgezeit 

Motoren mit der Energieeffizienzklasse IE2 und IE3 eingeführt. Die letzte Einführungsstufe der Motorverordnung 

erfordert mindestens die Wirkungsgradklasse IE3 für Motoren mit einer Leistung kleiner 7,5 kW 

und ist seit Januar 2017 wirksam. Da die bisherigen Wirkungsgradklassen nur bei Nennlast und Nenndrehzahl 

definiert wurden, stehen wir vor der Herausforderung, diese für den tatsächlichen Lastfall zu 

optimieren. Erfahrungen mit ähnlichen Standards aus anderen Industrien zeigen, dass wir gut beraten 

sind, Normen und Gesetze zu etablieren, die eine Aussage für den realen Betrieb zulassen. Neue Energieeffizienznormen 

wie die EN 50598 unterstützen die Optimierung im System. Diese legt die Ökodesignanforderungen für elektrische 

Antriebssysteme im Niederspannungsbereich fest. Damit verlassen wir auch in der Normung die enge, strikt produktbezogene Sicht und 

öffnen uns dem System, wodurch sich der Fokus von der einzelnen Komponente hin zu der Effizienz des gesamten Systems verschiebt. 

Vor allem die Bestimmung der Systemverluste bei Teillast, also wenn der Antrieb nicht mit maximaler Auslastung läuft, wird durch diese 

Norm jetzt möglich. Bauer Gear Motor veröffentlicht heute schon im Internet die Verlustleistungen von Getriebemotoren für die 

spezifizierten Lastpunkte. Mit diesen Daten können sehr einfach Systemverlustleistungen für den realen Betrieb ermittelt werden. Um 

die globale Verbreitung zu ermöglichen, wurde die EN 50598 als Basis für die neue internationale IEC 61800-9 übernommen. Die 

Einführung wird voraussichtlich noch im Laufe dieses Jahres erfolgen. 

Bisher gab es noch keine Energieeffizienz-Standards für Elektromotoren, die nicht direkt am Netz betrieben werden können, wie z. B. 

Permanentmagnet Synchron Motoren. Dies wird sich dieses Jahr ändern durch die Norm IEC 60034-30-2. So wurde der jetzt vorliegende 

Vorschlag für diese Norm mit großer Mehrheit akzeptiert. Sie gilt für Motoren im Leistungsbereich von 0,12 kW – 1 000 kW. Ausgeschlossen 

sind lediglich Servomotoren für dynamische Motion Control Anwendungen. Definiert ist die Wirkungsgradklasse von IE1-IE5. 

Um die Systemverluste auch im Teillastbereich bestimmen zu können, sind die Hersteller bei Anwendung dieser Norm verpflichtet, mit 

der Wirkungsgradklassenangabe auch die Verlustleistungen in sieben Lastpunkten entsprechend der IEC 61800-9-2 (bisher EN 50598) 

anzugeben. Damit hat der Anwender die Möglichkeit, für sein Gesamtsystem die Verlustleistung im realen Lastbestrieb zu ermitteln. 

Diese Normenentwicklung ermöglicht erstmals die Energieeffizienz für den realen Lastbetrieb zu beurteilen, was die Vorrausetzung ist, 

um zukünftigen Ökodesign-Kriterien zu entsprechen. Die Verfügbarkeit von anwendungsoptimierten Elektromotoren ist hierfür die 

Voraussetzung. Deshalb haben wir die Motorenproduktion flexibilisiert, um wie bei einem Getriebe den passenden Motor mit unterschiedlichsten 

Wicklungsauslegungen vom Asynchron- bis hin zum Permanentmagnet Synchron Motor konfigurieren zu können. 



„Technisch und politisch spannend“ 

Für Lenze ist 2017 ein ganz besonderes Jahr, denn wir feiern unseren 70sten 

Geburtstag. Seit sieben Jahrzehnten sind wir erfolgreich im Markt unterwegs und 

haben es immer vermocht, Trends und Innovationen in technische Lösungen zu 

übersetzen, die unsere Kunden nach vorne bringen und ihnen einen wesentlichen 

Mehrwert bieten. Den Weg als Lösungspartner unserer Kunden werden wir weiter 

beschreiten. Unser Augenmerk legen wir dabei darauf, unseren Kunden das Engineering 

wesentlich zu vereinfachen. 

Der weltweite Maschinenbau wird 2017 weitere technologische Impulse aus dem 

Themenkomplex der Industrie 4.0 erhalten. Hier treiben wir die Entwicklung aktiv 

voran und werden auch in diesem Jahr eine Reihe von Innovationen einführen, 

welche die Maschinen flexibler, intelligenter und einfacher machen werden. Der 

richtige Einsatz und der richtige Umgang mit der entsprechenden Software sind hier 

erfolgskritisch. Wir werden in 2017 unsere Software-Plattform deutlich ausbauen. 

Dr. Tim Bendig ist Leiter 

Strategisches Marketing 

und Corporate Communications 

bei Lenze SE 

in Aerzen 

Für den Maschinenbau ist dies untrennbar mit dem Trend zu einer neuen Art der Arbeitsteilung und einer 

Konzentration auf die eigenen Stärken verbunden. Die Kompetenz zur Kooperation wird sich zur eigentlichen 

Kernkompetenz mausern. So lässt sich eine Industrie-4.0-taugliche Maschine mit all ihren Facetten entwickeln, 

ohne den eigenen innovativen Kern zu vernachlässigen – das machen wir seit 1947. 

Politisch wird es spannend. Vor dem Hintergrund zunehmenden nationalen Protektionismus wird Internationalisierung 

neu definiert – das Beispiel Mexiko und Trump zeigen das deutlich. Es gilt weniger das Primat der 

niedrigsten Kosten, als vielmehr das Primat der Nachfrage. Dort, wo die Nachfrage ist, werden zunehmend 

große Teile der Wertschöpfung stattfinden. Lenze ist hier mit Produktions- und Logistikkapazitäten in der EU, 

den USA und China hervorragend aufgestellt. 

Philip Nelles ist Leiter 

der ContiTech Power 

Transmission Group 

in Hannover 

„Wir treiben viele Branchen an“ 

Die Digitalisierung eröffnet uns in der Antriebstechnik vielfältige Möglichkeiten. 

Wir sehen darin nicht für 2017, sondern auch darüber hinaus, Wachstumsperspektiven. 

Dies wird uns sowohl in unseren eigenen Produktionsabläufen als auch 

in den Lösungen für unsere Kunden beschäftigen. Damit wollen wir zum einen 

die jeweiligen Prozesse vereinfachen und miteinander vernetzen und zum 

anderen einen Mehrwert für unsere Kunden schaffen – und das branchenübergreifend. 

Wir spüren deutlich, dass die Nachfrage nach innovativen Antriebselementen 

auch außerhalb der Automobilindustrie zunimmt. Deshalb konzentrieren wir uns 

2017 unter anderem auf technologische Lösungen für landwirtschaftliche 

Fahrzeuge und Maschinen, denn der weltweite Bedarf für Komponenten in 

Agraranwendungen wächst. Außerdem steigt das Interesse nach wirtschaftlichen 

Antriebslösungen in der Intralogistik- und Aufzugsbranche. Gesteigerte Nutzlasten in Kombination mit langer 

Lebensdauer liegen dabei im Fokus. Hier sehen wir weiteres Potenzial. Auch dem Wunsch nach individueller 

Mobilität werden wir 2017 folgen. Riemensysteme für E-Bikes und Pedelecs werden auch künftig weiter 

nachgefragt – für noch mehr Sicherheit und Komfort auf zwei Rädern. 

Ein weiterer Trend der sich abzeichnet: Individueller Service gewinnt zunehmend an Bedeutung. Deshalb 

wollen wir uns vom reinen Produkt- und Systemlieferanten zum Serviceanbieter weiterentwickeln und 

unseren Kunden zusätzliche Dienstleistungen anbieten. 

Sicher ist: ContiTech treibt auch 2017 die unterschiedlichen Branchen an. 



Michael Müller ist 

Geschäftsführer der 

Wittenstein Alpha GmbH 

in Igersheim 

„Die Digitalisierung muss laufen“ 

Durch zunehmend transparente Märkte – auch bei mittleren und kleineren 

Endkunden und deren Zulieferern von Maschinen und Anlagen – steigt der Kostendruck 

weiter an. Dies führt speziell auch im globalen Kontext zu einem hohen 

Bedarf an einem breiten leistungsfähigen Produktportfolio mit einem passenden 

Preis-Leistungsverhältnis. Zudem steigt in den meisten Branchen der Automatisierungsgrad 

weiter an und hier hat auch die Weiterentwicklung der kollaborativen 

Robotik einen entsprechenden Stellenwert. Unser Fazit: Um als Hersteller von 

Antriebstechnik die Marktentwicklungen richtig bedienen zu können, werden 

flexible und intelligente Produkte benötigt. Wir bieten unseren Kunden bereits das 

umfassendste Produktportfolio im Bereich der Servogetriebe und komplettieren so 

die Angebotspalette von High-End-Lösungen bis zu Produkten mit mittleren und 

einfacheren Anforderungen. Gemäß unserem Motto „Wittenstein in allen Achsen“ 

haben unsere Kunden die Möglichkeit, die richtige technische und wirtschaftliche Lösung für jede Anforderung 

einsetzen zu können – von der schnellen Auswahl einzelner Servogetriebe bis hin zur technisch anspruchsvollen 

Turnkey-Antriebskonfiguration mit entsprechender Engineering-Dienstleistung. Die Hersteller von Maschinen 

und Anlagen werden dabei ideal durch unsere Softwaretools „Sizing Assisant“ und „cymex 5“ unterstützt. Was 

wir dabei aber auch nicht außer Acht lassen: den weiteren Ausbau unseres weltweiten Vertriebsnetzes, um 

überall vor Ort den eigenen höchsten Ansprüchen beim Engineering zu gewährleisten. Darüber hinaus gibt es 

einige echte Innovationen auf Produkt- und Engineering-Ebene, auf die sich unsere Kunden freuen können. Im 

Gleichschritt mit der Automatisierung und Vernetzung von Produkten, Maschinen und Anlagen muss natürlich 

auch die Digitalisierung „laufen“. Des Weiteren gibt es einen Trend der fortschreitenden Konsolidierung der 

Antriebstechnik-Kunden und eine steigende Marktmacht großer Industrieunternehmen in Asien. 

„Ich sehe was, was du auch siehst“ 

Auch in diesem Jahr wird die zunehmende Digitalisierung einen wichtigen Aspekt 

in der Industrie, und damit in der Antriebstechnik, ausmachen. Ganz vorne dabei 

ist das Thema Predictive Maintenance, also die vorausschauende Wartung auf 

Basis gesammelter Sensordaten. Ein Problem wird rechtzeitig erkannt und ein 

Techniker kann noch vor dem Ausfall ans Werk gehen. So weit, so gut. Die Technik 

hat sich bereits am Markt etabliert. Die Frage, die sich nun stellt, ist: Was folgt als 

nächstes? Wie kann die Wartung möglichst effizient durchgeführt werden? 

Für diesen Zweck ist in diesem Jahr und sicherlich auch den kommenden Jahren 

der Bereich der Assistant Reality von großer Bedeutung. Assistant Reality 

unterstützt Prozesse in der realen Welt durch digitale Informationen. Was das 

genau bedeutet? In der Wartung oder Reparatur von Getrieben beispielsweise 

können sich Techniker durch Smart Glasses per Video mit einem Experten 

vernetzen und erhalten so wertvolle Tipps in Echtzeit. Dadurch hat der Techniker 

Lars Vogel ist Principal 

Business Development bei 

der T-Systems Multimedia 

Solutions GmbH 

in München 

zum einen die Hände frei und kann während des Videotelefonats weiterarbeiten. Zum anderen kann er sofort 

ans Werk gehen und muss nicht erst einen ersten Schadensbericht verfassen und lange auf ein Feedback 

warten. 

Die Anwendungsszenarien für Assistant Reality können ganz unterschiedlicher Natur sein. So können Mitarbeiter 

mithilfe von Tablets z. B. QR-Codes an Geräten für weitere Informationen auslesen. Oder vernetzte Getriebetechnologien 

können per Bluetooth-Beacons Kennzahlen und Status auf den Smart Glasses der Mitarbeiter 

einblenden, sobald diese sich nähern. Techniker können dadurch Instandhaltungsprozesse auch mobil über die 

digitale Brille initiieren, wenn bestimmte Messwerte außerhalb des Normbereichs liegen. Voraussetzung für 

diese Systeme sind eine gute Vernetzung der Hard- und Software. Letztlich sorgen die Technologien für eine 

Kostensenkung und auch eine höhere Effizienz bei der Wartung und Instandhaltung. 



Andreas Golf ist Produktmanager 

Antriebstechnik 

bei der Beckhoff Automation 

GmbH & Co. KG 

in Verl 

„Materialeinsatz reduzieren, 

Effizienz weiter steigern“ 

Das Jahr 2017 wird weiterhin im Fokus der Effizienzsteigerung stehen. Die Verfügbarkeit 

von neuen Halbleitermaterialien und der dazu passenden Konzepte 

ermöglicht es, die Effizienz und Leistungsdichte weiter zu erhöhen. Der Antrieb 

wird damit kompakter und fungiert zunehmend als integraler Bestandteil der 

Maschine. Weiter optimierte Regelungsmodelle erlauben kürzere Zykluszeiten, 

wovon insbesondere die bearbeitenden Maschinen profitieren. Auf diese Weise 

tragen sie dazu bei, Toleranzen im Produktionsprozess zu reduzieren. Außerdem 

werden detaillierte, durch Diagnose und Condition Monitoring bereitgestellte 

Daten Rückschlüsse auf den Zustand der Maschine sowie das Erstellen von 

Wartungsintervallen erleichtern. Weiterhin wird der prozentuale Anteil an 

Antrieben mit Safety-Funktionen nach wie vor steigen. Gerade in Europa dürften 

zumindest die Basisfunktionen obligat sein. Was mich persönlich besonders freut – das ist die weltweite 

Verbreitung der Einkabeltechnologie, die sogenannte One Cable Technology (OCT), mit der Power- und Feedbacksystem 

in der Standard-Motorleitung zusammengefasst sind. Wir haben diese bei Beckhoff im Jahr 2011 

vorgestellt und heute beträgt der OCT-Anteil unserer verkauften Servomotoren nahezu 100 %. Dies ist eine 

deutliche Bestätigung für die damalige Entscheidung, in diese Richtung zu entwickeln. 

„Vernetzbarkeit sichert Zukunft der Hydraulik“ 

Nicht nur 2017, auch in den nächsten Jahren wird es bei sämtlichen Antriebstechnologien 

vor allem um das Thema Vernetzung gehen. Dabei geht es nicht nur um 

die großen Industrie 4.0-Konzepte und komplexen Datenmodelle. Vernetzung 

beginnt für Maschinenhersteller schon viel früher und findet bereits auf der 

Automationsebene statt. Dabei geht es um standardisierte Schnittstellen für den 

horizontalen Informationsaustausch, verteilte Intelligenz mit gekapselten 

Softwarefunktionalitäten und Condition Monitoring-Fähigkeiten. Alle Antriebslösungen 

werden daran gemessen, wie sie diese Anforderungen erfüllen und damit 

Mehrwert für den Kunden schaffen. Beispiel Industriehydraulik: Aktuell wandelt 

sich sie sich von einer scheinbar rein analogen Technik zur zukunftssicheren und 

vernetzbaren digitalen Elektrohydraulik. 

Die Elektronifizierung der Fluidtechnologie ist in vollem Gang. Ein wichtiger 

Dr. Steffen Haack ist 

Mitglied des Vorstands 

der Bosch Rexroth AG 

in Lohr 

Ansatzpunkt ist die Verknüpfung mit dezentraler Intelligenz und Sensorik in Hydraulikaggregaten. Damit 

erfassen Maschinenhersteller und Anwender je nach Informationsbedarf die Betriebszustände des Kreislaufes 

und können durch vorausschauende Wartung die Maschinenverfügbarkeit steigern. Die Möglichkeit, Daten 

dezentral und innerhalb der Aggregate zu verarbeiten, reduziert die Komplexität bei der Einbindung in 

übergeordnete Steuerungsarchitekturen. Auch auf der Aktorenseite werden elektrohydraulische Antriebe den 

elektromechanischen immer ähnlicher. Dabei nutzen sie die gleichen Inbetriebnahmetools und Bedienoberflächen 

und erzeugen damit das gleiche look-and-feel über die Antriebstechnologien. 

In dem Maße, in dem die Hydraulik digital mit elektrischen Antrieben gleichzieht, ermöglicht sie zukunftssichere 

Maschinenkonzepte und vergrößert den Freiheitsgrad für Konstrukteure, Inbetriebnehmer, Betreiber 

und Wartungspersonal. Sie können ohne Zusatzaufwand in der Konstruktion, der Inbetriebnahme oder im 

späteren Betrieb frei zwischen den verschiedenen Antriebstechnologien wählen und für jede Aufgabe die 

technisch und wirtschaftlich sinnvollste einsetzen. 



Dr. Robert Kickinger ist 

Manager Mechatronic 

Technologies bei der 

Bernecker + Rainer 

Industrie Elektronik 

Ges.m.b.H. 

in Eggelsberg/Österreich 

„Flexible Transportsysteme werden industrietauglich“ 

Anlagenbetreiber und -bauer suchen nach neuen Konzepten für die moderne 

Produktion mit kleinen Losgrößen und häufigen Produktwechseln. Eine Lösung 

bieten flexible Transportsysteme mit Linearmotor-Technologie. Allerdings 

werden diese Systeme bisher kaum eingesetzt, da sie nicht konsequent für das 

industrielle Umfeld konstruiert sind. Der Verschleiß ist zu hoch und die Stillstandzeiten 

zu lang. Um zum Beispiel Komponenten auszutauschen oder 

Werkstückträger zu ergänzen, muss häufig der komplette Track auseinander 

genommen werden. Daher finden wir diese vielversprechende Antriebstechnologie 

bisher nur in sehr wenigen Produktionen. B&R will das nun ändern. Wir 

haben uns mit dem Anlagenbauer ATS einen sehr starken Partner mit langjähriger 

Felderfahrung ins Boot geholt. 

Super Trak ist ein flexibles Transportsystem auf der Basis von Langstator-Linearmotortechnologie. 

Das System besteht aus einem Motorstator in Form eines 

ovalen Tracks und beliebig vielen Shuttles. Die Shuttles werden allein durch 

die hohe Magnetkraft am Track gehalten. Die Bewegung der Shuttles entlang 

des Tracks ist rein elektromagnetisch aktuiert. Daher ist es nicht notwendig, Antriebsmomente über die 

Rollen der Shuttles auf die Führungen zu übertragen. Der Verschleiß durch Reibung wird minimiert. 

Perfekt aufeinander abgestimmte Materialpaarungen der Führungen und Rollen garantieren Zuverlässigkeit 

für den industriellen Einsatz. 

„Nahtlos in die digitale Wertschöpfungskette integrieren“ 

Steigende Produktivität, um sich an die Marktveränderungen anzupassen ist ein 

wesentlicher Treiber unserer Kunden. Energieeffizienz unserer Produkte und Komponenten 

ist und bleibt deshalb ein wichtiger Hebel für unsere Kunden, diesen 

Herausforderungen zu begegnen, und zwar nicht nur mit Blick auf die Einzelkomponente, 

sondern auch auf den gesamten Antriebsstrang und dessen Applikation. 

Wir bieten unseren Kunden deshalb ein vollständiges Motorenportfolio in allen 

den gesetzlichen Anforderungen entsprechenden Energieeffizienzklassen an. 

Passend dazu verfügen wir über ein umfassendes Umrichterportfolio, so dass Dr. Carsten Rebbereh ist 

unseren Kunden in jedem Fall eine zukunftssichere Antriebslösung zur Verfügung Leiter Produktportfoliomanagement 

LV Motoren 

steht. Technologisch gehen wir davon aus, dass die Asynchrontechnik auch in 

und Umrichter bei der 

absehbarer Zukunft die wichtigste Rolle in der industriellen Motorentechnik 

Siemens Process Industries 

spielen wird. Hier bieten wir auch gezielt aufeinander abgestimmte Komponenten 

im Systemansatz an. Ergänzend dazu bieten wir spezielle Technologien wie 

and Drives in Nürnberg 

Synchronreluktanz-Antriebe an, um hier im System eine weiter verbesserte 

Effizienz im Teillastbereich bieten zu können. Ein weltweit großer Trend ist die industrielle Digitalisierung, 

getrieben durch kürzere Projektlaufzeiten, kürzere Time-to-Market, aber auch möglichst große Flexibilität, 

hohe Anlagenverfügbarkeit und Betriebssicherheit. Hier heißt die Lösung digitale Wertschöpfung – beginnend 

mit der digital geführten und optimierten Entwicklung über die Simulation im Engineering und der Fertigung 

der Produktionsanlagen und ihrer Komponenten bis hin zur schnellen und effizienten Inbetriebnahme von 

Applikationen. Ein statusbasierter, prädiktiver Service minimiert im späteren Lebenszyklus Ausfallzeiten und 

Stillstände. Die Digitalisierung und damit die Möglichkeit, Anlagen mit all ihren Einzelkomponenten an das 

industrielle Internet der Dinge anzuschließen, eröffnet ein kaum vorstellbares Potenzial, Produktivität und 

Effizienz in der Wertschöpfungskette unserer Kunden zu steigern. Unsere Antriebsprodukte und -komponenten 

müssen sich also zukünftig nahtlos in eine digitale Wertschöpfungskette integrieren lassen. Deshalb werden 

wir noch im Laufe dieses Jahres entsprechende Lösungen für unsere Kunden anbieten. 


Qualität 

verbindet 

Dr. Stefan Spindler ist 

Vorstand der Sparte 

Industrie bei Schaeffler in 

Herzogenaurach 

„Mit smarten Ökosystemen 

Mehrwert bieten“ 

Die Digitalisierung und damit verbunden die 

Erfassung, Verarbeitung und Nutzung großer 

Datenmengen bleibt das vorherrschende Innovationsthema 

in der Antriebstechnik. Stand der Technik 

sind technisch, physikalische Modellbildungs- und 

Analyseverfahren, über die Prozesse überwacht und 

gesteuert werden. In Zukunft kommen neue 

Auswerteverfahren hinzu, die auf Big-Data-Analysen 

basieren. Hierfür kommen neue Algorithmen 

zum Einsatz, die größere Rechenleistungen erfordern 

und daher zunehmend nicht „On Board“, 

sondern über eine Cloud unterstützt werden. Diese 

Verfahren sind dann nicht nur für Einzelprozesse 

und -anlagen, sondern auch für größere Cluster von 

Anlagen einsetzbar. 

Die beiden Stoßrichtungen – die technisch-physikalische 

Welt und die Big-Data-Welt – werden sich 

ergänzen und nicht ersetzen. Für beide Welten 

sind sehr große Datenmengen erforderlich. Zur 

besseren Handhabung der Daten wird man diese 

zunehmend in Smart Data vorverarbeiten, d. h. 

man wird beispielsweise versuchen, Messdaten vor 

dem „Upstreamen“ zu filtern oder zu skalieren. In 

Summe geht der Trend also eindeutig in Richtung 

mehr Daten, die einerseits mit „virtuellen Sensoren“ 

über Prozessmodelle errechnet oder aber über 

zusätzliche Sensoren gemessen werden. Mit dem 

FAG Vario Sense-Lager wird Schaeffler eine neuartige 

Sensorentwicklung auf der Hannover Messe 

2017 vorstellen. Lösungen dieser Art bieten das 

Potenzial, die Entwicklung von Industrie 4.0-Projekten 

bis zur Serienreife wesentlich zu beschleunigen und 

dies in einem sehr breiten Anwendungsfeld. 

Mit unserem Smart Ecosystem 4.0 verfügen wir 

für beide Stoßrichtungen vom Sensor bis in die 

Cloud über eine durchgängige digitale Infrastruktur 

– von der lokalen Erfassung der Daten in Lagern 

und Führungen bis hin zur Auswertung über 

cloudbasierte Big-Data-Analysen. So entstehen auf 

Basis unseres Domain-Know-hows aus Daten 

wertvolle Informationen und schließlich konkrete 

Serviceangebote. 

Liebherr ist einer der größten Baumaschinenhersteller 

der Welt. Bei der Verkabelung seiner 

Materialumschlagmaschine mit Elektroantrieb 

setzt Liebherr auf Helukabel. 

Mehr unter: www.helukabel.de/liebherr


Getriebe inspektion in Rekordzeit 

3-D-Inline-Prüfsystem für Zahnräder gibt Auskunft über Mängel im Fertigungsprozess 

In Kooperation mit verschiedenen Universitäten hat der französische Hersteller 

Mesure-Systems-3-D (MS3D) ein berührungsloses Inline-Prüfsystem speziell für 

Getriebe entwickelt. Mit der Gear-Inspection kann beispielsweise eine Verzahnung 

mit 23 Zähnen in weniger als zehn Sekunden komplett in 3-D vermessen werden. 

Durch die 3-D-Inline-Prüfung erhält der Hersteller bei jeder Änderung der 

Fertigungsparameter in Echtzeit Informationen darüber, welche Auswirkungen 

diese haben. Lesen Sie mehr. 

H 

eute werden für die Prüfung von Zahnrädern 

zwei Verfahren eingesetzt: Zum 

einen wird das fertige Getriebe mit Hilfe 

von Masterrädern getestet und der dabei 

entstehende Axen-Abstand mit den Sollwerten 

abgeglichen. Dieser Funktionstest 

gibt jedoch lediglich Auskunft darüber, ob 

das Teil in Ordnung ist oder nicht, erlaubt 

hingegen keine Aussage über die Art des 

Defekts oder gar Mängel im Fertigungsprozess. 

Für die zweite Kontrolle zur genauen 

Bestimmung der Geometrie werden 

spezielle, taktile Messmaschinen zur Ge- 

vermeiden, dass defekte Teile weiter in die 

Montage gehen. 

Herausforderung: Eliminierung 

des Messrauschens 

Mit dem neuartigen Prüfverfahren von 

MS3D hingegen kann beispielsweise eine 

Verzahnung mit 23 Zähnen bereits im Werk 

in weniger als 10 Sekunden komplett in 3-D 

„Die Frage ‚Ist das richtige Profil in der richtigen Position?‘ 

kann jetzt erstmals korrekt beantwortet werden“ 

Dr. Marc Rosenbaum ist Gründer und 

Geschäftsführer von MS3D in Bruz, Frankreich 

triebeinspektion eingesetzt. Diese untersuchen 

innerhalb von fünf Minuten nur 

etwa vier Zähne, indem sie sechs Profile 

auf der Länge der Seite und drei auf der 

Länge der Flanke erstellen, so dass insgesamt 

18 Quadrate entstehen, aus denen 

die Evolvente und die Balligkeit bestimmt 

werden können. Da normalerweise keine 

Krümmung vorhanden sein sollte, wird auf 

diese Weise die Zahnkontakt-Qualität geprüft. 

Die normale Taktzeit für die Fertigung 

von Zahnrädern beträgt jedoch etwa 

10-20 Sekunden, womit der Inspektionsprozess 

deutlich zu lange dauert um zu 

dargestellt und kontrolliert werden, was 

außerdem Auskunft über Mängel im Prozess 

gibt. Überprüfen lassen sich gerade- sowie 

spiralförmig und kegelverzahnte Getriebe, 



01 Für die Vermessung sind vier bis sechs 

Hochleistungssensoren verbaut, die binnen einer 

Sekunde Mio. Datenpunkte generieren, aus 

denen ein 3-D-Modell erstellt wird 

02 Anhand dieser Punktewolke werden µm-genau 

das Profil der Zähne, der Helix-Winkel, die Balligkeit, 

der Durchmesser der Flanke, die Zahndicke sowie der 

Abstand zwischen den Zähnen bestimmt 

für deren Vermessung fünf Sensoren verbaut 

sind, die je nach Durchmesser des Zahnrades 

unterschiedlich positioniert werden können. 

Damit sich die Hochgeschwindigkeits-Linienscanner 

nicht gegenseitig blenden, werfen 

sie aus unterschiedlichen Richtungen und 

aus verschiedenen Winkeln eine Linie auf 

einen definierten Teilabschnitt. 

Jeder der Sensoren 

erzeugt dabei 

700 Datenpunkte pro 

Viertausendstelsekunde. 

Binnen einer Sekunde 

lassen sich somit Millionen 

Datenpunkte generieren, 

aus denen ein 3-D-Modell 

erstellt wird. Anhand dieser 

Punktewolke werden 

µm-genau das Profil der 

Zähne, der Helix-Winkel, 

die Balligkeit, der Durchmesser 

der Flanke, die 

Zahndicke sowie der Abstand 

zwischen den Zähnen 

bestimmt. Die besondere 

Herausforderung bei 

03 Gear-Inspection: 

Ein berührungsloses 

Inline-Prüfsystem 

speziell für Getriebe 

der Interpretation durch die Software liegt 

darin, dass die Reflexionen der Laser auf 

andere Stellen des Bauteils zu einem Messrauschen 

und damit zu einer Ungenauigkeit 

führen, die herausgerechnet werden muss. 

Da diese Hürde erfolgreich genommen 

wurde, kann über das Prüfverfahren von 

MS3D erstmals die Frage „Ist das richtige 

Profil in der richtigen Position?“ korrekt 

beantwortet werden. Mit den bisher üblichen 

Verfahren war das nicht möglich – 

erst recht nicht in 3-D. Durch eine entsprechende 

Optimierung auf Grundlage der in 

Echtzeit gewonnenen Informationen sinkt 

die Zahl der Fälle, in denen defekte Teile 

verbaut werden oder sich der Mangel erst 

nach der Endmontage herausstellt. Hersteller 

können dadurch nicht nur den 

Ausschuss von vornherein reduzieren 

und erhebliche Kosten einsparen, sondern 

auch ihren Abnehmern eine Null- 

Fehler-Garantie geben. 

Weiterentwicklung für Inline- 

Prüfung von Getriebeachsen 

Da die Anforderungen an ein Getriebe je 

nach Anwendungsbereich unterschiedlich 

sind, wurde die Maschine vor allem 

für die Bedürfnisse der Automobilhersteller 

sowie deren Getriebezulieferer 

ausgelegt. Der Durchmesser der Zahnräder, 

für die sich die Gearinspection 

aktuell eignet, liegt zwischen 30 und 

90 mm. Kleine Getriebe können somit 

nicht adäquat geprüft werden, wohl 

aber solche, die in Werkzeugmaschinen 

Verwendung finden. 

www.ms3d.eu 


Die 

Verzahnungs - 

maschine 

So wird Kegelradverzahnen nun mit 

Dreh-Fräszentren möglich 

Index hat ein Paket „Kegelradabwälzfräsen“ entwickelt, das aus einem speziell 

entwickelten Steuerungszyklus und vier Messerköpfen mit modulabhängigen 

Schneidplatten besteht. Damit ausgestattet, werden die Dreh-Fräszentren zu 

Verzahnungsmaschinen, auf denen sich Spiralkegelräder herstellen lassen. 

Lesen Sie, wie der Anwender kürzere Durchlaufzeiten sowie bessere Form- und 

Lagetoleranzen erreicht. 

D 

ie Index-Werke als reinen Drehmaschinenhersteller 

zu bezeichnen, wird dem 

Esslinger Unternehmen nicht gerecht. Denn 

vielfach werden andere Technologien zur 

Metallbearbeitung in die Maschinen integriert: 

Schon lange gibt es Dreh-Fräszentren, 

die beide Zerspanungstechniken annähernd 

gleich gut beherrschen. Auch die 

Schleiftechnologie ist auf verschiedensten 

Maschinen voll integriert. Nun bietet der 

Werkzeugmaschinenhersteller ein Technologiepaket 

an, das aus den Dreh-Fräszentren 

Index R200/R300 auch vollwertige Verzahnungsmaschinen 

macht. Durch Abwälzfräsen 

im kontinuierlichen Teilverfahren – 

das entspricht dem Klingelnberg-Zyklo- 

Palloid-Verfahren – lassen sich spiralverzahnte 

Kegelräder mit konstanter Zahnhöhe 

im Modul-bereich 0,6 bis 4 mm produzieren. 

Der Ausgangspunkt der Entwicklung liegt 

in der eigenen Fertigung. Als die Werkzeughalterproduktion 

vor einigen Jahren neu 

organisiert wurde, fiel die Entscheidung, 

auch die benötigten Kegelräder selbst zu 

fertigen. Schließlich ist deren Qualität für 

die Laufruhe, das übertragbare Moment 

und den Verschleiß maßgeblich verantwortlich. 

Da für diese Teile keine ausreichend 

produktive, moderne Verzahnungsmaschine 

am Markt gefunden wurde, beschlossen 

die Verantwortlichen, ein eigenes Dreh- 

Fräszentrum technologisch entsprechend 

aufzurüsten. 

Um es vorweg zu nehmen: Die Technologieintegration 

gelang so erfolgreich, dass 

man in Esslingen seinen hausinternen Bedarf 

an Kegelrädern mittlerweile durch eine 

Index R200 abdeckt und nun die Technik 

dem breiten Markt anbietet. Dr.-Ing. Volker 

Sellmeier, Leiter der Technologieentwicklung, 

erklärt: „Mein Team beschäftigt sich 

damit, durch die Integration von Bearbeitungsverfahren 

wie dem Verzahnen den 

Kunden einen erheblichen Mehrwert zu 

bieten. Mit unserem neuen Verfahren zum 

Kegelradabwälzfräsen, das die Komplettbearbeitung 

auf einer Maschine ermöglicht, 

ist uns das gelungen. Denn es lassen sich 

deutliche Vorteile hinsichtlich Stückzeit, 

Prozess und Qualität erzielen.“ 

Basismaschinen für das 

Kegelradverzahnen 

Das Kegelradverzahnen benötigt als Grundlage 

eine Maschine mit hoher Steifigkeit 

und B-Achse. Aufgrund ihrer ausgezeich- 



neten statischen, dynamischen und thermischen 

Eigenschaften bieten sich die Dreh- 

Fräszentren der Index R-Baureihe an, 

sofern sie mit dem Technologiepaket „Kegelradabwälzfräsen“ 

ausgestattet sind. Ihre 

Achskonfiguration und die Ausstattung 

mit zwei Frässpindeln auf hydrostatisch 

gelagerten Y-B-Achsen ermöglichen es, an 

Haupt- und Gegenspindel gleichzeitig fünfachsig 

zu zerspanen. Laut Dr.-Ing. Volker 

Sellmeier ist man jedoch nicht gänzlich auf 

die R-Maschinen festgelegt: „Grundsätzlich 

ist es möglich, diese Technologie auf andere 

Maschinen zu übertragen. Für die Massenfertigung 

ist es ebenfalls denkbar, das Technologiepaket 

auf einen Mehrspindler zu 

portieren.“ 

Besondere Bedeutung kommt den Werkzeugen 

zu, die von Index entwickelt und 

vertrieben werden. Pro Kegelrad werden 

zwei Messerköpfe benötigt, die sich zur 

Erzeugung der Längsballigkeit im Flugkreisradius 

leicht unterscheiden. Der Hersteller 

bietet die Messerköpfe in vier verschiedenen 

Größen an, die mit bis zu sechs 

01 Die Dreh-Fräszentren 

der Index 

R-Baureihe bieten sich 

als Basismaschinen fürs 

Kegelradverzahnen an 

Hartmetall-Schneidplatten bestückt werden 

können und über eine Innenkühlung verfügen. 

Im Gegensatz zum klassischen Zyklo- 

Palloid-Verfahren mit zweiteiligem Messerkopf 

werden beim Index-Verfahren zwei 

separate Messerköpfe pro Kegelrad eingesetzt. 

Dr.-Ing. Sellmeier erklärt: „Durch die 

zwei separaten Messerköpfe können wir 

höhere Messerkopfgängigkeiten realisieren 

und erreichen dadurch eine höhere Zerspanleistung 

und eine größere Freiheit bei 

der Tragbildkorrektur.“ 

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02 03 

04 

02 Die Dreh-/Fräszentren besitzen eine 

Haupt- und Gegenspindel 

03 Um solche spiralverzahnten Kegelräder 

herzustellen, war früher eine spezielle 

Ver zahnungsmaschine notwendig 

04 Ein entscheidender Vorteil bei der 

Herstellung von Kegelrädern aus Stangenmaterial 

ist die Komplettbearbeitung 

Auf einer einzigen Maschine 

Während in der klassischen Verzahnungsprozesskette 

das Werkstück zum Drehen, 

Bohren und Fräsen, Verzahnen sowie Entgraten 

auf mehreren einzelnen Maschinen 

gespannt werden muss, verfolgt der Werkzeugmaschinenhersteller 

den Ansatz, alle 

Operationen auf dem Dreh-Fräszentrum 

ablaufen zu lassen. Die Kegelräder werden 

dort gedreht, gebohrt, gefräst und schließlich 

verzahnt. Es lassen sich auch Bürsten 

zum Entgraten einwechseln. Die Weich- 

bearbeitung ist damit komplett abgeschlossen, 

mit einer prozesssicheren Verzahnungsqualität 

von IT5. Im Anschluss daran 

erfolgt das Härten. Eine abschließende 

Feinbearbeitung ist in der Regel nur noch 

für das Einbaumaß und die polygonale 

Welle/Nabe-Verbindung erforderlich. 

Die Vorteile beginnen bereits beim Materialeinsatz. 

Da die R-Baureihe Stangenmaterial 

verarbeiten kann, ist ein automatisierter 

Betrieb auch ohne Werkstückhandhabungssystem 

möglich. Zur automatischen Teileabführung 

steht ein integriertes Portalabnahmesystem 

zur Verfügung. Durch die 

vorder- und rückseitige Komplettbearbeitung 

mit verschiedenen Zerspanungstechniken 

ergeben sich kürzere Durchlaufzeiten 

und ein eindeutiger Stückzeitvorteil. 

Dr.-Ing. Volker Sellmeier nennt Zahlen: 

„Wenn wir die für unsere Werkzeughalter 

typischen Kegelräder mit Modul 1,15 mm 

und ca. 25 Zähnen von der Stange komplett 

bearbeiten, erreichen wir mittlerweile eine 

Stückzeit von unter 3 min. Der Anteil der 

Verzahnung beträgt dabei rund 30 s.“ 

Während herkömmliche Verzahnungsmaschinen 

kein Werkzeugwechselmagazin 

besitzen, lassen sich bei der Index R200/ 

R300 u. a. Geschwisterwerkzeuge bevorraten 

und bei Bedarf einwechseln, wodurch 

eine autonome Fertigung über mehrere 

05 Dr.-Ing. Volker Sellmeier: „Mit dem neuen 

Verfahren lassen sich Vorteile hinsichtlich 

Stückzeit, Prozess und Qualität erzielen.“ 

Stunden möglich wird. Die Komplettbearbeitung 

bringt außerdem Qualitätsvorteile 

mit sich. Dadurch, dass die Verzahnung 

und die polygonale Welle/Nabe-Verbindung 

in einer Aufspannung entstehen, werden 

Umspannfehler vermieden und enge 

Form- und Lagetoleranzen eingehalten. 

Für Klein- und Großserien 

Die Investition ist gegenüber Spezialmaschinen 

verhältnismäßig gering. Auch die 

Verbrauchskosten halten sich in überschaubaren 

Grenzen, da die Messerköpfe mit austauschbaren 

Schneidplatten bestückt sind. 

Dafür ist die Flexibilität hoch: Neben der 

Stangenbearbeitung, die sich in erster Linie 

für kleine Stückzahlen anbietet, empfiehlt 

es sich für eine Serienfertigung die R- 

Maschine als reine Verzahnungsmaschine 

zu nutzen und auf Haupt- und Gegenspindel 

zeitgleich zu verzahnen. Dr.-Ing. Volker 

Sellmeier erklärt: „Hierfür ist der Einsatz 

einer automatisierten Werkstückbe- und 

entladeeinrichtung notwendig, die die 

Rohlinge einwechselt und die Fertigteile 

schonend abführt. Wir bieten einen Vierfachgreifer 

an, der mit zwei Stationen an 

Haupt- und Gegenspindel die fertigen Teile 

abgreift, schwenkt und sie dann mit Rohlingen 

bestückt. So nutzen wir die Maschine 

quasi als Doppelspindler und halbieren die 

Stückzeit.“ Und letzten Endes bleibt die 

„Verzahnungsmaschine“ natürlich auch als 

Dreh-Fräszentrum vielseitig einsetzbar. 

www.index-traub.com


Vorausschauende Instandhaltung 

für Getriebe 

Die GfM bietet Systeme und Services rund um Online-Condition- 

Monitoring und Offline-Maschinendiagnose für mechanische 

Antriebe, die der vorausschauenden Instandhaltung dienen. 

Neu ist das Offline-Schwingungsdiagnosesystem Peakstore5xx 

(„xx“ steht für die mögliche Anzahl von Schwingungskanälen: 04, 

08 oder 12). Zusätzlich werden maximal zwei Drehzahlkanäle 

erfasst. Das System lässt sich über eine 

App auf einem Smartphone fernsteuern. 

Die Diagnose erfolgt vorzugsweise 

durch eine Ordnungsanalyse. So hat 

die Drehzahlwelligkeit keinen Einfluss 

und die Messergebnisse sind 

zuverlässig. Die Bedienung wird über 

einen integrierten Tablet-PC sowie die 

Software PAM realisiert. Dort kann man 

Messdaten direkt ansehen und vor Ort analysieren sowie Zusatzinformationen 

wie Fotos und Messprotokolle speichern. Oder 

man versendet alle Daten an einen Dienstleister wie GfM, der 

einen unabhängigen Diagnosebericht erstellt. Das Gehäuse des 

Peakstore5xx ist industrietauglich ausgeführt. Es können 

Messzeiten von 1,5 s bis zu 164 s sowie unbestimmt eingestellt 

werden. Bei der unbestimmten Messzeit können bei zwölf 

Kanälen mit je 51,4 kHz Abtastrate ca. vier Stunden Messdaten 

aufgezeichnet werden. 

www.maschinendiagnose.de 

Größtes Industriegetriebe im Blockgehäuse 

für marokkanische Phosphatgrube 

Ein Industriegetriebe mit 240 000 Nm 

Nenndrehmoment und zahlreichen 

anwendungsspezifischen 

Anpassungen hat Nord Drivesystems 

für eine marokkanische 

Phosphatgrube projektiert. Es 

handelt sich um das bis dato 

größte Antriebssystem mit 

einteiligem Getriebegehäuse 

und besteht aus einem Kegelrad-Industriegetriebe 

des Typs SK 15407, einem Mittelspannungsmotor 

mit 450 kW Nennleistung, einer 

Motorschwinge, einer Flüssigkeitskupplung und einer 

elektrohydraulischen Bremse. Nord hat 26 Systeme nach strengen 

Spezifikationen des Kunden und unter Berücksichtigung der 

Umgebungs- und Betriebsbedingungen konfiguriert. Sie bewegen 

ein über 2 km langes Förderband, das Phosphaterz mit einem 

Gewicht von mehreren Hundert Tonnen transportiert. Die 

Heavy-Duty-Getriebekonfiguration bietet maximale Verfügbarkeit 

und eine hohe Toleranz gegenüber Lastspitzen und Schlägen. Das 

Blockgehäuse wirkt Leckage entgegen und ermöglicht eine 

kompakte Ausführung mit hoher Radial- und Axialbelastbarkeit. 

Für die Aufstellung stehen alle sechs Getriebeseiten zur 

Verfügung; zusätzlich ist eine Flanschbefestigung möglich. 

www.nord.com 

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BRECO ® ATN - 

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den Transport verschiedenster Güter in einem Transportsystem.


Jetzt wird’s sauber 

Edelstahlantriebe für die hygienische Produktion 

Edelstahlgetriebemotoren den Vorteil der 

hohen Korrosionsbeständigkeit und bieten 

eine hohe Resistenz gegenüber scharfen 

Chemikalien. Einsetzbar sind die Edelstahlgetriebemotoren 

in einem Temperaturbereich 

von –35 bis +100 °C und gelten aufgrund 

ihrer Wirkungsgradoptimierung als 

wirtschaftlich (≥ 0,75 kW, IE3). 

Das Absplittern von Lack oder 

Metall aufgrund aggressiver 

Reinigungsmittel kann in vielen 

Branchen zu erheblichen 

Produktionsproblemen führen. 

Teure Rückrufaktionen von 

Produkten sowie rechtliche 

Konsequenzen können die Folge 

sein. Die von Gemoteg vertriebenen 

Edelstahlantriebe helfen dabei, 

dieses Problem in Zukunft aus der 

Produktion zu beseitigen. 

Die Edelstahlgetriebe und Edelstahlmotoren 

sind allesamt komplett aus Edelstahl 

gefertigt und deshalb hygienischer 

und korrosionsbeständiger als Aluminiumoder 

Graugussantriebe. Die Edelstahlantriebe 

eignen sich daher für alle Einsatzgebiete, 

in denen hygienisch und absplitterfrei 

produziert werden soll – zum Beispiel für 

den Einsatz in der Lebensmittel-, Fleischund 

Getränkeindustrie, in Pharmazie und 

Chemie und den Schiffsbau. 

Edelstahlantriebe sind keimfreier, korrosionsbeständiger 

und resistenter als lackierte 

Antriebe. Entsprechende von der FDA (Nahrungs- 

und Arzneimittelzulassungsbehörde) 

zugelassene Öle, insbesondere für den Einsatz 

in der Lebensmittelindustrie, lassen sich 

jederzeit einfüllen. Darüber hinaus bieten 

Die Edelstahlantriebe 

von 

Gemoteg halten 

auch aggressiven 

Reinigungsmitteln 

stand 

Flexibel erweitern 

Die Schneckengetriebe sowie die Stirnradvorstufen 

sind gefertigt aus AISI 304 Edelstahl 

mit der Werkstoffnummer 1.4301. Die 

Edelstahlmotoren sind gefertigt aus AISI 

316L Edelstahl mit der Werkstoffnummer 

1.4404. Der anbaubare Motorleistungsbereich 

bewegt sich bei diesen Antrieben 

zwischen 0,12 und 1,5 kW mit Drehmomenten 

zwischen 21 und 651 Nm. Die Antriebe 

sind mit einer Untersetzung von 

i = 7–100 sowie einer Schutzklasse bis IP67 

in den Baugrößen I30, I45, I50, I63, I85 & I11 

erhältlich. Sie können optional erweitert 

werden, z. B. um Sonderwellen, Sonderflansche 

oder Edelstahlhohlwellen. Außerdem 

möglich sind ein NEMA-Motoreingang 

sowie FDA zugelassene Öle und Edelstahlkupplungen 

mit Sternen aus Edelstahl. Als 

Zubehör sind Abtriebsflansche, Abtriebswellen, 

Füße, Schutzkappen und Distanzringe 

erhältlich. 

Kupplungsstern aus Edelstahl 

Eine Besonderheit ist der für Edelstahlantriebe 

kompatible Kupplungsstern – ebenfalls 

aus Edelstahl. Er ist elastisch und 

zugleich schwingungsdämpfend. Er wird 

vorwiegend kombiniert mit Stahl-, Grauguss- 

oder hartcoatierten Aluminiumnaben 

eingesetzt. Im Gegensatz zu anderen Kupplungssternen, 

können korrosive Umgebungen 

ihm nichts anhaben. Er besitzt eine 

hohe Temperaturfestigkeit bis 500 °C bei 

nahezu konstanter Drehmomentkapazität. 

Drehsteifigkeit und Dämpfung zeichnen 

ihn ebenso aus wie seine chemische Beständigkeit. 

Darüber hinaus ist der Stern 

resistent gegen aggressive Umwelteinflüsse. 

Er ist elektrisch leitend und hydrolysefest. 

Besonders geeignet ist der Edelstahl-Kupplungsstern 

für die Bereiche Maschinenbau, 

Chemieindustrie, Lebensmittelindustrie, 

Automobilindustrie, Hydraulikaggregate, 

Stahlwerke sowie die Medizinische und 

Pharmazeutische Industrie. 

www.gemoteg.de 



Mehr Kraft an der Welle 

Bis zu doppelt so hohe maximale Drehmomente liefern drei 

neue Typen der Getriebebaureihe G500 von Lenze. Die 

Kegelradgetriebe G500-B lassen sich in ihrer zwei- und dreistufigen 

Ausführung platzsparend in Maschinen integrieren, 

liefern fein gestufte Übersetzungen bis i = 360 und ein Drehmoment 

bis 20 000 Nm. Die Stirnradgetriebe G500-H erreichen 

in zwei- und dreistufigen Ausführungen Drehmomente bis 

14 000 Nm bei einer Übersetzung bis i = 370. Die Flachgetriebe 

G500-S zeichnen sich durch ihre schmale Bauform aus. Das 

Drehmoment erreicht in zwei- und dreistufiger Ausführung 

19 000 Nm mit fein gestuften Übersetzungen bis i = 500. Alle 

Typen sind so konstruiert, dass Motoren weniger Energie 

aufbringen müssen, weil die Verluste so gering sind: Ihr 

Wirkungsgrad liegt über 94 %. So steigt die Energieeffizienz, 

während die Eigenerwärmung sinkt – was eine längere 

Gebrauchsdauer begünstigt. Passende IE3-Motoren bietet der 

Hersteller mit den Reihen M240-P und M550-P an. 

www.lenze.com/de 

Effizient: Becherwerksantriebe 

mit 

Hilfsantrieb 

Go! 

Your BFK470 

setting the standard 

In den Becherwerksantrieben 

aus dem Hause Currax zum 

Transport von Schüttgut 

kommen ab sofort neben den 

Flender-Zahnrad getrieben als 

Hauptantrieb nun auch 

Simogear-Getriebemotoren von 

Siemens zum Einsatz. Diese 

ermöglichen einen ressourcenschonenden 

Last- oder Wartungsbetrieb. 

Die Simogear-Motoren 

sind durch Aluminiumgehäuse 

und integrierten Lagerschild 

sehr kompakt und zeigen dabei 

ein hohes Drehmoment. Ihr 

Einsteckritzel-Prinzip macht sie 

energieeffizient. Die Flender- 

Zahnradgetriebe aus dem 

Baukasten können individuell 

auf die Anwendung abgestimmt 

werden. Es gibt sie als Stirnrad-, 

Kegelstirnrad- sowie als ein- und 

mehrstufige Planetengetriebe, 

die einen Drehmomentbereich 

von 2 000 bis 2 600 000 Nm 

abdecken. Als Kupplung für den 

Becherwerksantrieb bietet das 

Unternehmen die Nockenkupplung 

N-Eupex von Flender 

Siemens an. Sie zeichnet sich 

durch ihre Drehnachgiebigkeit 

und dämpfende Eigenschaften 

aus, die zu einem Ausgleich von 

Wellenverlagerungen führen. 

Genau nach Ihren Vorgaben: 

BFK470 – das neue IP66 Baukastensystem 

Ob in Krananlagen, Windrädern, Autowaschstraßen 

oder Textilmaschinen – mit der BFK470 setzen wir die 

Maßstäbe in punkto Schutzart, Bremsmomenttoleranz 

und Lieferzeit. Wir liefern Ihnen kundenspezifische 

Lösungen und kompromisslose Qualität – weltweit. 

Wir setzen die Standards. 

www.currax.net 

www.intorq.de


Applikationsabhängig anpassbar 

Antriebskonzept bietet Lösung bei Problemkonstellationen von Linearachsen 

Bei genauerem Hinsehen wird deutlich, dass bewährte Lösungsvarianten bei 

Linearantrieben einige Schwachstellen aufweisen, die sich bei manchen Applikationen 

störend bemerkbar machen. Mangels möglicher Alternativen werden diese aber meist 

akzeptiert. Im Folgenden wird ein neues hybrides Antriebskonzept vorgestellt, dass in 

vielen Fällen einen Ausweg aus solchen Zwickmühlen darstellen kann. Prof. Dr. Ing. Peter 

Anders, X-Dot Engineering, Dr. Ing. Michael Scheidt, Hydac International GmbH und 

Dr. Ing. Frank Bauer, Hydac Technology GmbH, erläutern die Ausführungen genauer. 

Prof. Dr. Ing. Peter Anders ist Systementwickler 

bei X-Dot Engineering in Schömberg 

Dr. Ing. Michael Scheidt ist Leiter Hydac KineSys 

Antriebssysteme bei der Hydac International GmbH 

in Sulzbach 

Dr. Ing. Frank Bauer ist Leiter Hydac Speichertechnik 

bei der Hydac Technology GmbH 

in Sulzbach 

Was die Antriebstechnik betrifft, so kann 

man z. B. bei der Suche im Internet 

in Anbetracht der zahllosen angebotenen 

Varianten, Spezial- und Sonderlösungen 

den Eindruck gewinnen, als hätte man für 

alle anwendungsspezifischen Forderungen 

die passende Lösung parat. Bei genauerem 

Hinsehen jedoch findet man recht schnell, 

vor allem bei Linearantrieben, tatsächlich 

einige prinzipbedingte Schwachstellen die 

als scheinbar unvermeidlich akzeptiert, 

aber im Grunde einfach störend sind. 

Schwachstellen konventioneller 

Linearantriebe 

So ist zum Beispiel bei hydraulischen und 

pneumatischen Antrieben die Verbindung 

zwischen Druckquelle und Verbraucher 

über Schläuche oder Rohrleitungen oft 

hinderlich. Auch die Bereitstellung der 

Druckquelle selbst, wie Kompressor oder 

Hydraulikaggregat, als eine relativ voluminöse 

Baugruppe ist letztlich störend. 

Elektrische Antriebe andererseits, die ihre 

Leistung über hohe Drehzahlen bei vergleichsweise 

geringen Geschwindigkeiten 

erzeugen, benötigen hoch übersetzende Getriebe, 

was wegen der Selbsthemmung eine 

externe Notbetätigung der Achse erschwert. 

Eine genaue und reibungsarme Umsetzung 

der rotatorischen Motorbewegung in eine 

Linearbewegung über Kugelumlaufspindeln 

ist eine bewährte Technik, bei rauen Anwendungen 

mit Stößen und stetig wiederkehrenden 

Positioniervorgängen an gleicher 

Stelle ergeben sich jedoch häufig Probleme 

mit der geforderten Standzeit. 


NEWSLETTER 

Der E-Mail-Service 

für Anwender 

aus dem gesamten Umfeld 

mechanischer und 

elektrischer Antriebstechnik. 

Aktuelle Nachrichten 

rund um mechanische, 

thermische und elektrische 

Antriebstechnik, 

sowie deren Steuerungen 

und Regelungen. 

01 Prinzip der Kompaktachse 

02 Zwei mögliche Eilgangschaltungen 

mit der Übersetzung 1:1,5 und 1:2 

03 Hochvariables Konzept – Hub, Antrieb, 

Bauform, Leistungsbereich, Performance sind 

applikationsabhängig anpassbar 

Für Hydraulikzylinder existiert nach wie vor 

keine kolbenstangenlose Ausführung wie 

in der Pneumatik. Der Differenzialzylinder 

vermeidet zwar eine Kolbenstange, hat aber 

verfahrrichtungsabhängig unterschiedliche 

Eigenschaften, was regelungstechnisch ungünstig 

ist. Zudem muss hier das Pendelvolumen 

– also das „Ölvolumen“ der Kolbenstange 

– stellungsabhängig in den Zylinder 

gefördert werden, damit wird die minimal 

nötige Tankgröße mit dem Zylinderhub größer. 

Jeder Tank hat wiederum eine freie 

Flüssigkeitsoberfläche und muss damit in 

horizontaler Lage bleiben, Schwenkbewegungen 

des Antriebs erfordern entsprechende 

flexible Leitungsverbindungen. 

Hydraulische Zylinderantriebe werden 

meist widerstandsgesteuert über Ventile 

betrieben, was zum einen energetisch 

ungünstig ist und zum andern gewisse 

Druckniveaus erfordert. 

Die präzise Regelung 

pneumatischer 

Antriebe ist 

anspruchsvoll, 

wenn bei langen 

Hüben oder 

großen Kolbendurchmessern 

große Luftmassen zu händeln 

sind. Mit Blick auf diese Mängelliste ist es 

nicht überraschend, dass es bei der Lösung 

zahlreicher Anwendungsfälle zu signifikanten 

Zielkonflikten kommt. Natürlich werden 

auch diese Aufgaben irgendwie gelöst, bei 

kleineren Hubvolumina oft pneumatisch, 

häufig elektrisch oder bei größeren Hüben 

und Kräften auch hydraulisch. 

LEAD – Linear Efficient 

Autonomic Drive 

Genau an dieser Stelle setzt ein Antriebskonzept 

an, das auf einer einfachen Idee 

von Professor Peter Anders basiert und im 

Hause Hydac zu einem funktionstauglichen 

Prototyp weiterentwickelt wurde. Es ist ein 

hybrides Konzept, d. h. die Kraft- bzw. Leistungsübertragung 

ist hydraulisch. Die Regelung 

findet auf der elektromechanischen 

Antriebsseite statt. Im kleinen und mittleren 

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04 Kompaktachse als Plug & Play System 

mit aufgebautem Antriebsregler 

Leistungsbereich können Leichtbauelemente 

wie in der Pneumatik zum Einsatz 

kommen. 

Im Gegensatz zu vielen ähnlich aufgebauten 

hydraulischen Linearachsen, handelt 

es sich hierbei um eine wahre Kompaktachse. 

Wobei generell die Frage zu stellen 

ist, ob bei diesen „Kompakt“-Antrieben 

mehr die Kompaktheit im Sinne einer 

kleinvolumigen Bauweise oder die Autarkie 

im Sinne einer in sich geschlossenen dezentralen 

Plug-and-Play Komponente im 

Vordergrund steht. 

Die einfache Idee dieser Achse besteht 

darin, einen Hydraulikzylinder als Verbund 

von mehreren Zylinderkammern so aufzubauen, 

dass beim Einfahren und beim Ausfahren 

der gleiche Volumenstrombedarf 

gegeben ist. Es handelt sich gewissermaßen 

um einen Differenzialzylinder mit nur 

einer Kolbenstange, der ein symmetrisches 

Gleichgangverhalten hat und kein Pendelvolumen 

erzeugt. Es gibt somit keinen 

Tank, die jeweilige Niederdruckseite ist das 

Fluidreservoir. Abgesehen von dem kleinen 

Kompressionsvolumen befindet sich in den 

Verdrängerkammern in der Summe immer 

das gleiche Fluidvolumen. 

Umschaltbares Übersetzungsverhältnis 

ohne Getriebe 

Neben den vorteilhaften Merkmalen, wie 

der Verzicht auf den Tank, der Vermeidung 

von Drucksprüngen bei Geschwindigkeitsumkehr, 

der guten Regelbarkeit, der beliebigen 

Schwenkbarkeit im Raum etc., bietet 

der Lead-Antrieb eine weitere Möglichkeit: 

Durch einfaches Umschalten der 

Kammerverbindungen lässt sich ein Übersetzungsverhältnis 

von 2:1 bzw. 1,5:1 erreichen. 

So kann ohne Getriebe ein Eilgang 

realisiert werden, wobei im Gegensatz zur 

bekannten Eilgangsschaltung bei Differenzialzylindern 

hier der Eilgang in beide 

Fahrtrichtungen möglich ist und auch im 

Eilgang an jeder Position geregelt angehalten 

werden kann. 

Der mehrkammerige Verbundzylinder 

arbeitet wie eine hydraulische Schubstange, 

die von einer Pumpe getrieben 

wird. Die Pumpe 

ist direkt mit dem Elektromotor 

verbunden. Der 

Elektromotor ist damit 

das Stellglied des Antriebssystems, 

dessen Drehwinkeländerung 

erzeugt den Kolbenhub. Die Größen 

Kolbenfläche und Pumpenfördervolumen 

bilden die beiden Freiheitsgrade, um die 

hydraulische Antriebsleistung ideal auf die 

leistungsbildenden Größen Moment und 

Drehzahl zu verteilen. 

Der Lead kann gesteuert oder geregelt 

betrieben werden. Im Fall einer Regelung 

wird die Regelgüte entscheidend durch 

die Performance der gewählten Sensorik 

und der elektrischen Antriebsvariante beeinflusst. 

Die Palette reicht hier vom einfachen 

FU-gesteuerten Asynchronmotor 

bis zum hochdynamischen Servomotor. Es 

lassen sich Weg- und Druckregelungen als 

Festwert- und als Folgeregelung aufbauen. 

Diese Regelungen sind in den Hydac-Kinesys-Antriebreglern 

integriert. Sogar ein 

schlagfreier Wechsel zwischen Weg- und 

Kraftregelung im Betrieb unter Last („ablösende 

Regelung“) ist möglich. Gerade diese 

Möglichkeit einer ablösenden Regelung 

„on the fly“ besteht bei pneumatischen und 

elektrischen Standardlösungen im Normalfall 

nicht. 

Echter Vierquadrantenbetrieb – 

einfache Notbetätigung 

Dieser Linearantrieb bietet die Möglichkeit, 

sich bedarfsgerecht an Anforderungen spezieller 

Applikationen anzupassen. Die erreichbare 

Hublänge ist primär nur durch 

die mechanische Festigkeit des Verbundzylinders 

limitiert und damit allen anderen 

Alternativen überlegen. Die Komponenten 

in der Leistungskette Elektromotor – Pumpe – 

Hydrolinearzylinder sind frei konfigurierbar 

und können unter den verschiedensten 

technischen oder auch preislichen Gesichtspunkten 

ausgewählt werden. Die Anforderungen 

für die elektrische Endstufe in 

diesen Betriebsquadranten können durch 

vergleichsweise einfache Maßnahmen im 

hydraulischen Teil des Systems entscheidend 

verringert werden. Hierzu gehören 

hohe Anforderungen an die Positioniergenauigkeit 

oder große rücktreibende Lasten 

im zweiten oder vierten Quadranten 

des Leistungskennfeldes. 

Eine weitere Stärke dieses variablen Konzepts 

ist seine Robustheit. Lastschläge bei 

rauen Anwendungen werden von der elastischen 

Ölsäule aufgefangen und führen 

nicht zu Beschädigungen mechanischer 

Komponenten. Im Fall eines Ausfalls der 

Druckversorgung kann der Antrieb nach 

Betätigen eines Kurzschlussventils über 

eine externe Kraft in die Nullposition zurückgefahren 

werden. 

Testergebnisse bestätigen 

Vorteile 

Das Lead-Antriebskonzept bietet die Möglichkeit, 

Linearachsen zu realisieren, die 

wegen ihrer speziellen Eigenschaften für 

viele der o. g. Problemkonstellationen, vor 

allem im unteren und mittleren Leistungsbereich, 

eine Alternative sind und den eingangs 

angesprochenen „weißen Fleck“ im 

Angebotsspektrum bedienen kann. Dieses 

Antriebskonzept hat das Entwicklungsstadium 

verlassen und sich auf dem Prüfstand 

bewährt. Die Testergebnisse bestätigen die 

beschriebenen Vorteile. Durch geeignete 

Pilotanwendungen können die Antriebe im 

realen Einsatz ihre Leistungsfähigkeit beweisen. 

Bei geeigneten Stückzahlen kann 

auf Produktionsprozesse zurückgegriffen 

werden, die z. B. durch Einsatz von stranggussbasierten 

Bauteilen weitere große Potenziale 

eröffnen. 

Parallel dazu ist dieses Konzept eines 

hybriden Linearantriebs auf der Basis eines 

Mehrkammerzylinders nach Professor Anders 

Gegenstand weiterführender Untersuchungen 

im Rahmen eines vom VDMA geförderten 

Gemeinschaftsforschungsprojekts am 

Institut für Fluidtechnik von Professor Weber 

an der TU Dresden. 

www.hydac.com 



Fünfte Filtermaterialgeneration senkt Betriebskosten 

www.boschrexroth.de 

Für den ausfallsicheren Betrieb von hydraulischen Anlagen ist eine optimale Filtration 

des Fluidmediums von entscheidender Bedeutung. 80 % aller Ausfälle gehen auf 

verunreinigtes Fluidmedium zurück. Die auslösenden Partikel sind dabei mit dem 

bloßen Auge nicht erkennbar. Neue Filtermedien der fünften Generation von Rexroth 

halten diese Verunreinigungen zuverlässig zurück. Gleichzeitig senken sie die Betriebskosten 

durch eine deutlich verlängerte Standzeit der Filterelemente. Erstmals rüstet 

darüber hinaus ein Hersteller alle Filterelemente in Normgrößen grundsätzlich mit 

einem Antistatik-Vlies aus. Das verhindert schädigende elektrische Entladungen bei 

zink- und aschefreien Hydraulikölen. Die neu entwickelten Filterelemente sind serienmäßig 

mit einem zusätzlichen leitfähigen Vlies ausgestattet. Dieses sorgt für einen 

Ladungsaustausch zwischen Öl und Filtermaterial und reduziert damit das Risiko der 

elektrostatischen Auf- und Entladung im Filter. 

Funkenfreier Betrieb 

WIR STEHEN AUF 

ELEKTRISCHE ANTRIEBE 

Ein kompakter Druckluftmotor 

für explosionsgefährdete 

Anwendungsgebiete mit hohem 

Wirkungsgrad und Flexibilität ist 

der Huco Dynatork 3. Dieser 

gewährleistet einen funkenfreien 

Betrieb und eignet sich so für 

den Einsatz in der Atex-Zone 1, 

z. B. für Anwendungen in der 

Holzverarbeitung, Mineralölindustrie, 

Papier- und Beschichtungsindustrie, 

Lebensmittelverarbeitung 

und aufgrund 

erschwerter Ortbarkeit auch in 

der Verteidigungsindustrie. 

Seine Technologie mit frei 

beweglichen Kolben minimiert 

die Leckluftmenge am Kolben. 

Sie sorgt dafür, dass der Großteil 

der in der Druckluft vorhandenen 

Energie in Bewegung 

umgewandelt wird. Ein 

integriertes Drehventil 

beaufschlagt die einzelnen 

Kolben jeweils mit bis zu 

6,89 bar Luftdruck und 

ermöglicht eine unmittelbare 

Drehmomentübertragung. 

Darüber hinaus kann der Motor 

mit Drehmomentsensoren 

ausgestattet werden. Die somit 

mögliche automatische 

Regelung erlaubt eine präzise 

Positionierung ohne teure 

Steuerelektronik. 

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unsere elektrischen Antriebe mit einer großen 

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Nutzlasten. Die neue Präzisionsausführung 

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Upgrades für extreme Lasten 

Lagerauswahl bei der Modernisierung von Walzwerken 

01 Walzen-Biegespannung 

Aktuell werden Walzwerke 

marktweit mit niedrigen 

Investitionen in neue Ausrüstung 

und hohen Anforderungen an die 

Produktionsmengen konfrontiert. 

Die Werke altern, aber ihre 

Einsatzbelastung nimmt zur 

Steigerung der Produktivität stark 

zu. Dementsprechend wird nach 

der Modernisierung von 

Walzwerken verlangt. Die Auswahl 

des geeigneten Lagers kann hier 

wesentlich dazu beitragen, eine 

erfolgreiche Modernisierungslösung 

zu finden. 

Nicolae Tudor ist Principal Application 

Engineer bei Timken Europe in Ploiesti, 

Rumänien 

In Walzwerken müssen sowohl Lager als 

auch Walzen bei hohen Temperaturen, 

Lasten und Geschwindigkeiten Leistungen 

erbringen – eine überaus anspruchsvolle 

Anwendung. Während des Walzvorgangs 

rotiert die Walze, während gleichzeitig 

der Walzendruck über die Lager auf das 

Walzgut übertragen wird. Ein Punkt auf 

dem Walzenzapfen ist einer Zugspannung 

mit einem Maximalwert von σ max 

ausgesetzt, 

während der diametral entgegengesetzte 

Punkt einer Druckspannung von 

mindestens σ min 

ausgesetzt ist. Wenn sich 

die Walze um 180° dreht, tauschen diese 

Punkte ihre Positionen und Belastungen, 

und die Spannung entwickelt sich von σ max 

zu σ min 

= –σ max 

. Im Laufe der Zeit wechselt 

die Materialbeanspruchung an diesen beiden 

Punkten vielmals zwischen den beiden 

Grenzwerten (eine komplette Umkehrung 

je Umdrehung). Daher ist der Abschnitt des 

Walzenzapfens zwischen dem Lager und 

dem Ballen (der Verrundung) einer alternierend 

symmetrischen, zyklischen Biegespannung 

ausgesetzt, die mit der Rotation 

der Walze fluktuiert. Es bedarf einer sorgfältigen 

Bewertung, um die maximal zulässige 

Spannung zu ermitteln und die geometrischen 

Eigenschaften des Übergangs zwischen 

Walzenzapfen- und Ballendurchmesser zu 

bestimmen (d. h. Fasen und Rundungsradien) 

und so die Auswirkungen der Spannungskonzentration 

zu kontrollieren. 

Timken bietet Anwendern folgende in 

genieurtechnische Unterstützung für die 

Modernisierung von Walzenzapfen: 

n Optimierung des Walzendesigns durch 

Maximierung des Walzenzapfendurchmessers 

02 Optimierung des 

Walzenzapfendurchmessers 

03 Zusammengesetzter Rundungsradius 

n Konstruktionsunterstützung für einen 

zusammengesetzten Rundungsradius 

n Auswahl von Lagern mit einem kleineren 

Querschnitt (größere Bohrung, gleicher 

Außendurchmesser*, gleiche oder kleinere 

* Die Modernisierungslösung geht davon aus, dass 

dieselben Einbaustücke verwendet werden, was 

Lager mit demselben Außendurchmesser erfordert 



04 Vergleich der Lebensdauer der Duraspexx-Hochleistungsserie mit 

Standardlagern von Timken im gleichen Bauraum 

05 Walzenbelastung und Übergangsradius 

Gesamtbreite sowie Spezialfeatures, um 

die Lager-Tragzahl beizubehalten oder zu 

erhöhen) 

Optimierung der 

Walzenkonstruktion 

Optimierung des Walzenzapfendurchmessers: 

In schwer belasteten Walzen, die oft 

bei niedrigen Geschwindigkeiten laufen, 

wird ein größerer Walzenzapfendurchmesser 

benötigt, um der erhöhten Biegespannung 

standzuhalten. Aufgrund dessen ist es möglich, 

dass eine herkömmliche Schwerlast- 

Lagerausführung nicht geeignet ist. Stattdessen 

bieten sich Lager mit kleinerem 

Querschnitt an – mit demselben Außendurchmesser 

wie die Schwerlast-Lager, 

aber einer größeren Bohrung. Diese Lager 

mit kleinerem Querschnitt bieten ein größeres 

Verhältnis zwischen Zapfen und 

Ballen (d/D ~ 68 %) und, wo immer möglich, 

eine geringere Lagerbreite, wodurch 

auch der axiale Abstand zwischen der 

Belastungslinie der Walzenanstellung und 

der Ballenstirnseite reduziert wird. Der größere 

Außendurchmesser des Walzenzapfens 

und die reduzierte Biegespannung 

verbessern die Leistungsfähigkeit des Walzenzapfens 

bei extremer Belastung. 

Ersetzen des existierenden Rundungsradius 

mit einem zusammengesetzten Rundungsradius: 

Klassische Walzenzapfenkonstruktionen 

verwenden oft einen einfachen 

Radius im Bereich der Verrundung. Timkens 

langjährige Erfahrung in der Stahlherstellung 

weist jedoch darauf hin, dass diese 

Lösung für stark beanspruchte Walzwerke 

ungeeignet sein könnte. Stattdessen sollte 

der einfache Radius mit einem zusammengesetzten 

Rundungsradius ersetzt werden. 

Verrundungen mit zusammengesetzten 

oder doppelten Radien werden empfohlen, 

weil sie eine günstige Belastungsverteilung 

über den Rundungsradius bieten. Bild 03 

zeigt die Entwicklung der Verrundung mit 

zusammengesetztem Radius aus zwei vorgegebenen 

Rundungslängen und -höhenmaßen 

r a 

und r b 

, um die maximale Belastung 

des Walzenzapfens zu reduzieren. Die 

Länge und Höhe der Rundungsradien r c 

und r d 

kann mittels der folgenden Formeln 

ermittelt werden: 

r a 

= Verrundungslänge (r a 

ist aus praktischen 

Gründen kleiner als 2,5 r b 

) 

r b 

= Verrundungshöhe 

r c 

= Hauptradius der zusammengesetzten 

Verrundung 

r d 

= Nebenradius der zusammengesetzten 

Verrundung 

Lager mit kleinerem 

Querschnitt 

Timken-Ingenieure nutzen hoch entwickelte, 

anwendungsorientierte Computerprogramme, 

um Anwendungen und Betriebsumgebungen 

abzubilden. Dies resultiert in speziell 

ausgelegten Lagern mit einer längeren 

Lebensdauer. Um die Lagerleistung in rauen 

Umgebungen zu maximieren, hat Timken 

die Duraspexx-Hochleistungslagerserie 

entwickelt. Duraspexx-Lager haben ein 

modifiziertes Design mit Verbesserungen, 

die die Lebensdauer in anspruchsvollen 

Anwendungen mit rauen Umgebungen 

verbessern. Duraspexx-Lager eignen sich 

ideal für industrielle Schwerlast-Anwendungen 

wie etwa Walzwerke und Getriebe. 

Die verbesserten Eigenschaften und kleineren 

Querschnitte dieser Lager resultieren 

in höheren Lagerkennzahlen. Dank 

Konstruktions-Know-how von Timken 

erreichen Duraspexx-Lager einen Zuwachs 

von 23 % bei den dynamischen Tragzahlen, 

sodass die Ermüdungslebensdauer 

gegenüber Standard-Lagern von Timken 

ansteigt. 

Duraspexx-Konstruktionsmerkmale: 

n Verbesserte Stahlwerkstoffe mit höherer 

Reinheit und Vermeidung jeglicher Form 

von Einschlüssen, um von Einschlüssen 

verursachte Schäden zu reduzieren 

n Oberflächenveredelungsoptionen, um 

Schälung und Ermüdung in Umgebungen 

mit hohen Temperaturen und dünnen 

Schmierfilmen zu reduzieren 

n Profilgeometrie, um die Kontaktspannungsverteilung 

bei hoher Belastung und/oder 

Fehlausrichtung zu optimieren 

Fallstudie – existierende Lösung 

Diese Anwendung wird auf den Walzen 

von Duo-Walzwerken ausgeführt, könnte 

aber auf die Stützwalzen von Quarto-Walzwerken 

ausgedehnt werden. Bild 05 zeigt 

die Walzenbelastung und den aktuellen 

Übergangsradius. 



06 Ausrundungskonstruktion des 

Walzenzapfens: isometrische Ansicht 

07 Erweiterte Ansicht des vierreihigen Kegelrollenlagers 

Konstruktionsmerkmale des Walzwerks 

Walzwerktyp 

Walzendurchmesser 

Ballenbreite 

Verhältnis Zapfen / 

Ballen 

Distanz 

Walzenanstellung 

Walzenzapfendurchmesser 

Walzenkörpermaterial 

E-Modul 

Duo-Walzwerk 

990 mm 

2 180 mm 

595 mm 

60 % 

2 980 mm 

Stahl 

Poissonzahl 0,3 

Streckgrenze 

Zugfestigkeit 

Max. Walzlast 

Max. Walzgeschwindigkeit 

210 000 MPa 

250 MPa 

460 MPa 

Betriebsbedingungen 

2 200 t (= 21 582 kN) 

220 m/min am Bandlauf 

Bild 07 zeigt eine erweiterte Ansicht des 

vierreihigen Kegelrollenlagers, das aus 

zwei doppelten Innenringen, vier einzelnen 

Außenringen, einem Innenringabstandsring 

und drei Außenringabstandsringen besteht. 

Lager 

Lager 

vierreihiges KRL 

M280049DW-M280010 

Bauraum 595312 × 844550 × 615950 

(Innendurchmesser × Außendurchmesser 

× Breite in mm) 

Timken-Kennzahl 

C90(4) = 4 400 kN 

Wie in Bild 08 gezeigt, beträgt die modifizierte 

Ermüdungslebensdauer L10a der Lager auf 

der am meisten belasteten Reihe 2 800 h. 

Da die Außenringe der Lager stationär in den 

Einbaustücken sitzen, trägt jeweils nur ein 

Teil des Außenrings die Walzlast. Dieser Teil 

wird Lastzone genannt. Walzenzapfen-Lageraußenringe 

sind auf ihrer Rück- und Vorderseite 

in vier Quadranten unterteilt. Diese 

Markierungen der Außenringflächen erlauben 

es Nutzern, zu protokollieren, welche 

Quadranten in der Lastzone benutzt wurden. 

Eine bewährte Verfahrenspraxis ist es, 

das Lager mit Quadrant Nummer 1 jedes 

Außenrings in der Lastzone zu montieren 

und dann während nachfolgender Inspektionen 

zum jeweils nächsten Quadranten zu 

rotieren, bis wieder Nummer 1 erreicht ist. 

Die Rotation bei jeder Inspektion erweitert 

die Nutzungsdauer des Lagers, indem sie 

die Last inkrementell über die gesamte 

Laufbahn des Außenrings verteilt. Die 

Maximalbelastung des Übergangsbereichs 

von 352 N/mm 2 und die Ermüdungslebensdauer 

der Walze von 4 400 h werden in 

Bild 09 gezeigt. 

Die Walze brach im Bereich des Übergangsradius. 

Der Kunde bat um Timkens 

Unterstützung beim Finden von Lösungen, 

die die Stärke des Walzenzapfens verbessern 

und die Ermüdungslebensdauer 

des neuen Lagers innerhalb akzeptabler 

Grenzen halten sollten. Es wurden keine 

Probleme mit der existierenden Lagerauswahl 

berichtet. 

Fallstudie – 

Walzenmodernisierung 

Timken schlug vor, die Walzenkonstruktion 

durch Erhöhen des Walzenzapfendurchmessers 

von Ø 595 mm auf Ø 610 mm sowie 

Ersetzen des vorhandenen Rundungsradius 

durch eine zusammengesetzte Verrundung 

zu optimieren. Der Lageraußendurchmesser 

und die Breite wurden beibehalten. 

Dabei ist zu beachten, dass die Einbaustückabdeckungen 

und die Dichtungen 

aufgrund der größeren Lagerbohrung ersetzt 

werden mussten. 


Walzendurchmesser 

Ballenbreite 

990 mm 

2 240 mm 


Walzenzapfendurchmesser 

610 mm 

Verhältnis Zapfen / Ballen 62 % 

Lager 

Neues Lager 

vierreihiges KRL NP825343- 

NP205014 

Bauraum 610000 × 844550 × 615950 

(Innendurchmesser × Außendurchmesser 

× Breite in mm) 

Timken- 

Kennzahl 

Timken- 

Kennzahl 

C90(4) = 5 020 kN mit 

Standardlager von Timken 

C90(4) = 6 175 kN mit 

Duraspexx-Lagerausführung 

Die modifizierte Ermüdungslebensdauer 

L10a der Lager beträgt 4 500 h bei Standard- 

Lagern von Timken und 9 000 h bei Duraspexx-Lagern. 

Die maximale Belastung im 

Übergangsbereich (318 N/mm 2 ) und die Ermüdungslebensdauer 

der Walzen (6 000 h) 

werden in Bild 11 gezeigt. 

Ergebnisse der 

Walzenmodernisierung 

n Maximale Belastung von 352 N/mm 2 auf 

318 N/mm 2 reduziert – das entspricht 

9,6 %. 

n Ermüdungslebensdauer der Walzen von 

4 400 h auf 6 000 h erhöht – das entspricht 

36 %. 

n Ermüdungslebensdauer L10a der Standard-Lager 

von Timken von 2 800 auf 

4 500 h erhöht – das entspricht 60 %. 

n Ermüdungslebensdauer L10a der neuen 

Duraspexx-Lager von 2 800 h auf 9 000 h 

erhöht – das entspricht 120 %. 

Aufgrund von häufigen Walzenzapfenbrüchen 

im Bereich der Übergangsradien 

wird marktweit nach der Modernisierung 

von Walzwerken verlangt. Timken verfügt 

über umfangreiche Erfahrungen auf diesem 

Gebiet und bietet sowohl technische Unterstützung 

bei der Optimierung von Walzenkonstruktionen 

als auch Lager mit einem 



08 09 

11 

10 

08 Ansicht modifizierte Lagerlebensdauer L10a 

09 Bewertung des Walzenzapfens vor der Modernisierung: maximale 

Belastung und Ermüdungslebensdauer 

10 Modifizierte Lagerlebensdauer L10a für die existierende Lösung 

gegenüber Standard- und Duraspexx-Lagerausführung 

11 Bewertung des Walzenzapfens nach der Modernisierung: 

Maximalbelastung und Ermüdungslebensdauer 

kleineren Querschnitt. Diese Maßnahmen 

verbessern die Leistung der Walzen, indem 

sie die maximale Belastung verringern und 

die Lebensdauer der Walzen und Lager 

erhöhen. 

www.timken.com 

Literaturverzeichnis: 

[1] Harris, T. und Kotzalas, M. (2007), “Rolling 

Bearing Analysis – Advanced Concepts of Bearing 

Technology” 

[2] Association of Iron and Steel Engineers (1985), 

“The Making, Shaping and Treating of Steel,” 10th 

Edition 

[3] The Metals Society (1978), “Flat Rolling: 

A Comparison of Rolling Mill Types” 

[4] ISO 281 (2007), Rolling Bearings – Dynamic Load 

Ratings and Rating Life 

[5] Timken Engineering Manual – Metals Industry 

Edition 

[6] Timken Metals Product Catalog 

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Leicht, langlebig und 

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Für die Umlenk- und Transportrollen der Marke Xiros hat Igus 

eine Systemlösung entwickelt, die jetzt auch in leichter und 

FDA-konformer Ausführung erhältlich ist. Die Rollen für Einsätze 

in der Etikettier-, Verpackungs- und Lebensmittelindustrie 

bestehen aus einem blauen PVC-Rohr sowie zwei Flanschkugellagern 

an den 

Enden aus 

verschleißfestem 

Xirodur B180 mit 

Edelstahlkugeln. 

Die Systemlösung 

gibt es in zwei 

Baugrößen mit 

50 und 63 mm 

Außendurchmesser. 

Die 

leichten Rollen gibt es in Wunschlängen zwischen 100 und 

1 000 mm. Im Vergleich zu Edelstahlrohren wiegt das lebensmitteltaugliche 

Kunststoffrohr nur rund ein Drittel so viel, was sich auf 

die benötigte Antriebsenergie auswirkt, wenn die Rollen selbst – 

bspw. in Folienspeichern – bewegt werden. Die trocken laufenden 

Polymerkugellager erzielen eine geringere Reibung als 

geschmierte Kugellager aus Metall, da die Kugeln den Widerstand 

des Schmierstoffs nicht überwinden müssen. Hier haben sie den 

Vorteil, dass sie leichter anlaufen als Kugellager aus Metall. 

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Dünnringlager unterstützen 

Datenübertragung per Laser 

Dünnringlager aus dem Hause 

Rodriguez sorgen in einem 

Laserterminal eines deutschen 

Herstellers für eine genaue 

Datenübertragung. Mit dem 

Laserkommunikationssystem 

lassen sich bei aeronautischen 

Anwendungen große 

Datenmengen übertragen. 

So können Luftbilder bereits 

während des Fluges zu einer 

Bodenstation übertragen 

werden – und zwar auch über 

sehr große Entfernungen. Das 

Terminal für kleine Flugobjekte 

besteht aus zwei Einheiten. 

Außen am Rumpfbehälter befindet sich die Grobausrichte-Einheit, 

die auf einem zweiachsigen Kippmechanismus mit Direktantrieben 

basiert, um die Datenverbindung stets aufrecht zu erhalten. Eine 

Feinausrichte-Einheit im Inneren des Behälters hat eine spezielle 

Sensorik und einen beweglichen Spiegel, um die Vibrationen des 

Flugzeugs auszugleichen und die Ausrichtung des Laserstrahls zu 

stabilisieren. Die korrosionsbeständigen Ultra-Slim-Dünnringlager 

aus Edelstahl werden in der Azimutachse der Grobausrichte- 

Einheit eingesetzt. 

www.rodriguez.de 

Hochgenauigkeits-Zylinderrollenlager 

für Werkzeugmaschinen 

SKF stellt zwei leistungsfähige Reihen von 

Hochgenauigkeits-Zylinderrollenlagern 

für Werkzeugmaschinen vor. 

Die einreihigen Zylinderrollenlager 

sind mit einem außenringgeführten 

Fensterkäfig aus kohlefaserverstärktem 

Polyetheretherketon 

(PEEK) versehen. Die geringere 

Anzahl an Rollen sorgt zusammen 

mit dem optimierten Käfig dafür, 

dass die Lager höhere Drehzahlen 

aufnehmen, weniger Reibung 

aufweisen und dadurch auch niedrigere 

Betriebstemperaturen erreichen. Diese Reihe eignet sich für 

Anwendungen mit Wellendurchmessern von 40 bis 80 mm. Die 

jüngsten zweireihigen Hochgenauigkeits-Zylinderrollenlager 

weisen ein höheres Drehvermögen in herkömmlichen riemengetriebenen 

CNC-Drehspindeln bei hoher Steifigkeit auf. Die 

Lager haben drei feste Borde am Innenring und einen bordlosen 

Außenring. Dank der optimierten inneren Geometrie und des 

neuen rollengeführten Kammkäfigs aus glasfaserverstärktem 

PEEK können die Lager höhere 

Drehzahlen aufnehmen und 

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Spezialsoftware Mesys zur Berechnung der Lebensdauer von 

anwendungsspezifischen Wälzlagerlösungen zur Verfügung. Die 

Software führt Lebensdauerberechnung nach ISO/TS 16281 bzw. 

DIN 26281 durch, unter Berücksichtigung der Innengeometrie 

des Lagers. Über die Lastverteilung im Wälzlager werden auch 

Lagerspiel und Kippwinkel in der Lebensdauer berücksichtigt. 

Die Ingenieure geben die Innengeometrie des Lagers vor und 

führen mithilfe der Software die Lebensdauerberechnung durch. 

Sollte die Innengeometrie nicht vorliegen, kann sie auch aus den 

Tragzahlen abgeleitet werden. Die Berechnung liefert zur 

vorgegebenen Belastung (Kraft und Kippmoment bzw. Neigung) 

die Pressungsverteilung auf die Wälzkörper und die Referenzlebensdauer. 

In den Berechnungen werden diverse Parameter 

wie Lagerspiel, Spieländerung durch Pressung und Temperatur, 

Fliehkraft und Kreiseleffekt sowie elastische Aufweitung von 

Lagerringen berücksichtigt. 

www.knapp-waelzlagertechnik.de 

40 antriebstechnik 1-2/2017 

C+M.indd 1 09.12.2016 10:19:08


Hochpräzise Axial-Schrägkugellager 

Das Unternehmen NSK bietet die 

Axial-Schrägkugellager der BSBD-Serie 

jetzt im Hochpräzisions-Standard 

unter der Bezeichnung NSKHPS BSBD 

an. Diese Lager eignen sich für die 

rotative Lagerung von Kugelgewindetrieben. 

Durch die zweireihige 

Konfiguration mit einem Druckwinkel 

von 60 ° können sie hohe axiale Lasten 

in beiden Richtungen aufnehmen. 

Gleichzeitig bieten sie die bei Präzisionsmaschinen erforderliche 

Genauigkeit und Steifigkeit. Die Serie bietet erhöhte Tragzahlen 

und neue Baugrößen mit Bohrungsdurchmessern von 12 bis 

60 mm. Sie sind in Modellen für die Gehäuse- und die stirnseitige 

Montage mit Durchgangsbohrungen verfügbar. Sie sind lebensdauergeschmiert, 

und für die Abdichtung sorgen reibungsarme 

Kontaktdichtungen mit Mehrfachlippenstruktur. Wenn Lager mit 

höheren axialen Belastungen oder Steifigkeiten benötigt werden, 

können gepaarte Ausführungen eingesetzt werden. Einsatzbereiche 

sind vor allem Werkzeugmaschinen und Anlagen der 

Handhabungstechnik. 

www.nskeurope.de 

Anwärmer für die Montage von Lagern 

Bega Special Tools präsentiert den industriellen Lageranwärmer 

Betex Cone Heater. Er verbessert die Montagequalität, verlängert 

Maschinenlaufzeiten und hilft dabei, Wartungskosten zu reduzieren. 

Der kegelförmige Aluminiumkörper hat ein Gewicht von lediglich 

2,5 kg. Er sorgt für ein schnelles und gleichmäßiges Anwärmen. 

Der Minimaldurchmesser beträgt 10 mm und der Maximaldurchmesser 

203 mm. Die Kegelform ermöglicht es, mehrere Lager 

unterschiedlicher Größen gleichzeitig anzuwärmen. Angeboten 

werden die Anwärmer mit und ohne Temperaturkontrolle. 

Der Betex Cone Heater CHC mit Thermostat verfügt 

über eine Wärmehaltefunktion und kann diverse 

Aufgaben gleichzeitig erledigen. Das Gerät schaltet 

sich bei Erreichen der voreingestellten Temperatur 

von 120 °C ab und schaltet sich wieder an, 

sobald die Temperatur sinkt. Der 

Monteur muss sich folglich 

nicht mehr um die Temperatur 

des Lagers kümmern; er kann 

den Arbeitsplatz verlassen 

und andere Arbeiten 

verrichten. 

www.bega.nl 

Kugelstehlager mit korrosionsbeständigem Edelstahlgehäuse 

Für den Einsatz in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie wie 

im pharmazeutischen Bereich führt Hecht Kugellager Stehlager 

im Programm, deren Gehäuse und Lagereinsatz aus korrosionsbeständigem, 

abriebfestem Edelstahl gefertigt sind. Die für 

einen Temperaturbereich von – 20 bis + 90 °C ausgelegten 

Stehlager verfügen über zwei Stellschrauben zur 

Befestigung der Welle und können über einen 

Edelstahl-Schmiernippel nachgefettet werden. 

Bei normalen Betriebsbedingungen mit 

dynamischen Traglasten bis 12,8 kN erübrigt 

sich ein Nachfetten. Der ab Werk eingebrachte 

Schmierstoff FM 222 ist nach FDA und CIFA für die Verwendung 

in hygienisch sensiblen Bereichen zertifiziert und weist darüber 

hinaus eine hohe Wasserbeständigkeit gegenüber Reinigungsprozeduren 

auch mit Strahlwasser auf. Dies gewährleistet den 

dauerhaft sicheren Korrosionsschutz des Lagers für einen 

langlebigen Betrieb in einem weiten Geschwindigkeits-, 

Last- und Temperatur-bereich. Um Fluchtungsfehler bei 

der Montage auszugleichen, kann der Lagereinsatz 

im Gehäuse geschwenkt werden. 

www.hecht-hkw.de 

PENDELROLLENLAGER- 

EINHEITEN 

Die Alternative zu geteilten Stehlagern 

Die einbaufertigen und montagefreundlichen Pendelrollenlagereinheiten 

des renommierten Herstellers FYH – auch bekannt als 

Baureihe SRU (Spherical Roller Unit) – wirken winkelfehlerausgleichend, 

bieten einen hohen Drehzahlbereich und gewährleisten extrem hohe 

Haltekräfte auf der Welle. 

• Auch als Vierlochflansch (F, FC) und Spannrahmenlager (T) lieferbar 

• Bauraumreduktion durch extrem hohe Tragzahlen möglich 

• Neues Dichtungssystem erlaubt Fluchtungsfehler von +/-2° 

• Integrierte Spannhülse kann hohe Axialkräfte aufnehmen 

e 

treme 

findling.com/sru 

Findling Wälzlager GmbH, Schoemperlenstr. 12, 76185 Karlsruhe, 

Telefon: +49 721 55999-0, E-Mail: sales@findling.com 

www.findling.com


Längs und Quer 

Warum das AS-i Safety Profisafe Gateway mit 

Safe Link einen Quantensprung bedeutet 

In Anlagen mit streng hierarchisch aufgebauter 

Sicherheitstechnik spielt AS-i Safety seine Stärken 

schon seit langem aus – jetzt können auch die Freunde 

dezentraler Strukturen noch mehr als bisher davon 

profitieren: Mit dem AS-i Safety Profisafe Gateway 

mit integriertem Safe Link zur sicheren 

Querkommunikation. 

Peter Rosenberger ist freier Redakteur und schreibt 

für die Bihl+Wiedemann GmbH in Mannheim 

Es ist fast so etwas wie eine Glaubensfrage unter den Verantwortlichen 

für die Anlagensicherheit: Der eine schwört auf zentrale 

Konzepte, der andere auf dezentrale Lösungen. Und obwohl die 

Welt der Technik als durch und durch rational gilt, spielt bei der 

Ausprägung solcher Präferenzen meist nicht nur der Kopf, sondern 

auch der Bauch eine entscheidende Rolle. Ein untrügliches Indiz 

dafür liefert z. B. die Beobachtung, dass ein und dieselbe Tatsache 

von beiden Lagern als Argument für die Richtigkeit seiner jeweiligen 

Überzeugung betrachtet wird. 

Zentral oder dezentral? 

Bei einem zentralen Aufbau des Systems kontrolliert eine große 

fehlersichere Steuerung die gesamte Sicherheitstechnik der Anlage. 

Das komplette Sicherheitsprogramm befindet sich also an einer 

einzigen Stelle und lässt sich dort von einer Person jederzeit mühelos 

überwachen. In ebendieser streng hierarchischen Struktur sehen 

die Verfechter dieser Strategie einen eindeutigen Pluspunkt: Klarer, 

übersichtlicher und stringenter, so ihr festes Credo, könne man ein 

Sicherheitssystem doch gar nicht aufbauen. 

Ganz anders die Freunde dezentraler Lösungen: Sie sehen in 

demselben Ansatz ein Risiko: In der totalen Abhängigkeit sämtlicher 

Sicherheitskomponenten von einer Instanz liege kein Vorteil, sondern 

der entscheidende Schwachpunkt des zentralen Aufbaus. Denn 

wenn die Verbindung zur fehlersicheren Steuerung abbricht, steht 

in der Regel sofort die gesamte Anlage still. Keines der Aggregate 

kann in diesem Fall autark weiterarbeiten. Damit geht etwa bei 

einer Störung unter dem Strich erheblich mehr wertvolle Produktionsleistung 

verloren als unbedingt nötig. 

Beide Begründungen klingen nicht nur absolut schlüssig – sie 

sind es auch. De facto nämlich gibt es keine allgemeingültige 

Antwort auf die Frage nach dem „richtigen“ Konzept. Aber es gibt 

ein entscheidendes Kriterium für die Wahl des zu favorisierenden 

Aufbaus: die Anlagengröße. Bei kleineren Anwendungen, die in der 

Praxis bis heute am häufigsten vorkommen, empfiehlt sich die 

zentrale Variante. Doch mit zunehmender Komplexität der Applikation 

gewinnen die Vorteile der dezentralen Strategie an Bedeutung. 

Dazu gehören neben der höheren Verfügbarkeit auch Kostenaspekte 

und die überlegene Flexibilität. Außerdem kehrt sich das Argument 

der Übersichtlichkeit weitgehend um: Denn die Konzentration der 

gesamten Logik in einem einzigen Programm kann das Sicherheitsmanagement 

deutlich erschweren. Beim dezentralen Aufbau dagegen 

lässt sich das alles in mehrere gut zu handhabende Programme 

aufteilen. 

Keine Konkurrenten, sondern Partner 

Dass AS-Interface keineswegs Konkurrent, sondern vielmehr 

ein starker Partner fehlersicherer Steuerungen ist, hat sich unter 

Sicherheitsexperten natürlich längst herumgesprochen. Schon 

ein simples Rechenexempel veranschaulicht das enorme Sparpotenzial, 

das sich beim Einsatz von AS-i Safety auf der Sensor- 

Aktuator-Ebene allein aus dem drastisch reduzierten Verdrahtungsaufwand 

ergibt: Zum Einsammeln der Daten von – sagen 

wir – 31 Sicherheitssensoren würde die herkömmliche Peripherie 

einer fehler-sicheren Steuerung mindestens viermal so viele, also 

124 Drähte von der Schaltanlage ins Feld benötigen. Mit AS-i Safety 

at Work genügt für dieselbe Anwendung allein das typisch-gelbe 

Kabel. Für die Realisierung solch effizienter Lösungen in zentral 

organisierten Sicherheitskonzepten mit unterschiedlichen fehlersicheren 

Steuerungen gibt es im Portfolio von Bihl+Wiedemann 

schon seit vielen Jahren die richtigen Produkte: Die entsprechenden 

AS-i Safety Gateways, zum Beispiel die AS-i Safety Gateways 

zu Profisafe über Profinet oder Profibus, lassen sich so einfach wie 

ein ganz normaler Slave ins übergeordnete Netzwerk einbinden 

und liefern umfangreiche Diagnose- und Statusinformationen an 

die fehlersichere Steuerung, im Fall Profisafe also an die F-CPU 

von Siemens. In der sicheren Kommandozentrale liegen also 



01 Zentrales Konzept: eine große fehlersichere Steuerung kontrolliert 

die gesamte Sicherheitstechnik der Anlage 

02 Dezentrales Konzept: Mit den AS-i Safety Profisafe Gateways 

mit Safe Link 

jederzeit alle relevanten Daten vor, die den aktuellen Zustand der 

gesamten Anlage widerspiegeln. 

Mit den bisher gebräuchlichen AS-i Safety Gateways ist es möglich, 

bis zu zwei AS-i Kreise pro Gateway an die fehlersichere Steuerung 

anzubinden. Den Sicherheitsspezialisten von Bihl+Wiedemann 

erschien das mit Blick auf die Zukunft zu wenig. „Wie wir aus vielen 

Gesprächen mit Anwendern wissen, geht der Trend eindeutig hin 

zu immer komplexeren und verzweigteren Anlagen“, sagt Firmenchef 

Jochen Bihl. „Daraus haben wir für uns einen klaren Entwicklungsauftrag 

abgeleitet: Wir brauchen ein AS-i Safety Gateway, das 

in der Lage ist, die Sicherheitstechnik möglichst vieler Anlagenteile 

zu koppeln – selbst dann, wenn in diesen Segmenten unterschiedliche 

Feldbusse verwendet werden.“ 

Über die Technologie dafür verfügten die Mannheimer bereits: 

Denn Safe Link, die sichere Kopplung von Bihl+Wiedemann, wurde 

vor ein paar Jahren genau für diesen Zweck entwickelt: um mehrere 

sichere AS-i Netze auf besonders effiziente Art zu verbinden und sie 

in komplexe Anwendungen zu integrieren, in denen unterschiedliche 

Feldbusse zum Einsatz kommen können. Auf diesem Weg können 

bis zu 1 922 Slaves quer durch alle angeschlossenen AS-i Netze auf 

direktem Weg miteinander kommunizieren, völlig unabhängig vom 

technologischen Gesamtkonzept der Anlage. Sie haben unmittelbaren 

Zugriff auf die Eingangs- und Ausgangsdaten aller beteiligten 

Maschinen. 

Der technologische Quantensprung 

Grundsätzlich könnte man die sicheren Verbindungen zwar auch 

über die F-CPU herstellen, wenn in allen Anlagenteilen Profisafe 

verwendet wird, aber Safe Link ist hier aus vielerlei Gründen die 

weitaus einfachere Alternative. Der Quantensprung für die Entwickler 

bestand nun darin, die bereits vorhandene Technologie 

auch in die AS-i Safety Gateways zu fehlersicheren Steuerungen zu 

integrieren. „Das hört sich vielleicht im ersten Moment nicht so 

kompliziert an“, meint Jochen Bihl. „In Wahrheit aber war es 

ein hartes Stück Arbeit, um beides in ein und dasselbe Gerät zu 

packen: die Voraussetzungen für das perfekte Zusammenspiel 

mit der F-CPU und die Fähigkeiten zur sicheren Kopplung mit 

anderen AS-i Netzen.“ 

Erstmals gelungen ist das mit dem AS-i Safety Gateway zu CIP 

Safety über Sercos, das Bihl+Wiedemann im Herbst vergangenen 

Jahres präsentiert hat. Das Gerät selbst vereint zwei AS-i Master 

für zwei AS-i Kreise – und es lässt sich dank Safe Link problemlos 

noch um fast 2 000 Ein- und Ausgänge erweitern. Darüber hinaus 

dringt es in für AS-Interface völlig neue Sphären vor: Mit seiner 

Hilfe nämlich kann man Antriebe über CIP Safety sicher steuern 

und überwachen – auf direktem Weg und ohne zusätzliche Sicherheits-SPS. 

Mit dem neuen AS-i Safety Gateway Profisafe über Profinet mit 

Safe Link von Bihl+Wiedemann können nun auch Systeme mit 

sicheren Antrieben von Siemens absolut flexibel miteinander 

vernetzt und mit einem dezentralen Konzept betrieben werden: 

Jeder Anlagenteil hat seine eigene kleine oder mittelgroße Steuerung, 

das Sicherheitsprogramm wird in vielen Fällen komplett im 

AS-i Gateway abgearbeitet. Die Kopplung der einzelnen Segmente 

erfolgt ganz einfach über Safe Link. 

Von einer höheren Warte aus kann man die neuen Highlights 

von Bihl+Wiedemann durchaus als Entwicklungen im Zuge des 

Megatrends Industrie 4.0 betrachten. Denn die in diesem Zusammenhang 

immer wieder erwähnte Smart Factory zeichnet sich 

nicht zuletzt durch die universelle Vernetzung aller Anlagen aus. 

„Aber unsere neuen Produkte hätten wir auch entwickelt, wenn es 

Industrie 4.0 nicht gäbe“, stellt Jochen Bihl klar. „Die wichtigsten 

Treiber unserer Innovationen sind immer noch die Rückmeldungen 

unserer Kunden: Sie sagen uns, was sie sich wünschen – und wir 

machen uns an die Arbeit.“ 

www.bihl-wiedemann.de 



Anti-Kollisions-Funktionen durch 

Abstandssensoren 

Das neue O.P.C. System von Transfluid wurde speziell für die 

Rangermatic- und Revermatic-Power-Shift-Familie entwickelt. 

Dieses einzigartige System bietet Fahrzeugherstellern neue 

Anti-Kollisions-Funktionen. Durch die Verwendung von 

Abstandssensoren, die an den vorderen und hinteren Stoßfängern 

des Fahrzeugs montiert sind, kommuniziert das Obstacle Proximity 

Control System (OPC) mit dem Lastschaltgetriebe, und bietet somit 

eine kompromisslose bedienerfreie Steuerung der Geschwindigkeit 

und der Bremse. Das O.P.C. System stellt automatisch sehr niedrige 

Drehzahlen ein (Tippbetrieb), wenn sich das Fahrzeug in 

unmittelbarer Nähe von einem Hindernis befindet, sodass sich 

der Bediener auf das Manövrieren und die Positionierung 

konzentrieren kann. Das Herz des Systems ist die Transfluid 

MPCB Steuereinheit mit geeigneter programmierbarer Software. 

Die MPCB hat mehrere E-Stop- and E-Tippbetrieb-Eingänge, die 

dazu verwendet werden können, das Fahrzeug aus verschiedenen 

Gründen zu verlangsamen, z. B. ein freier Fahrersitz oder ein 

Maschinenteil arbeitet während der Fahrt. 

www.transfluid.eu 

Low-Cost-Controller für einfache 

Anwendungen 

Mit der Minimacs bringt Zub ein 

Low-Cost-Steuergerät auf den Markt. 

Dieser Motion-Controller kann über 

den Can-Bus mehrere Verstärker 

ansteuern und lässt sich mit 

DSA-Verstärkern des Herstellers 

oder mit Danfoss/Vacon-Frequenzumrichtern 

kombinieren. Die 

Steuerung positioniert und synchronisiert 

präzise und effizient: Ihre 

Genauigkeit und Funktionalität ist vergleichbar mit denen der 

MACS5-Baureihen. Das Gerät ist für einfache Anwendungen 

entwickelt und eignet sich somit für 1- bis 3-Achs-Lösungen zur 

X/Y/Z-Positionierung, Warenkorb-Positionierung zum Lagern 

oder Kommissionieren, synchrone Zuführung beim Beschicken 

oder elektronisches Changieren beim Wickeln. Mehrere Module 

können via Can, USB oder Ethernet in ein SPS- oder PC-Netzwerk 

eingebunden werden. Die Steuerung dient dabei gleichzeitig als 

Canopen-Master von Subnetzwerken und steuert Servoverstärker, 

Frequenzumrichter sowie I/O Module. 

www.zub.ch 

Motion Controller beschleunigen 

Entwicklung dank Codesys 

Das Unternehmen Servotronix hat seine Motion Controller 

SoftMC um die Unterstützung der Entwicklungsumgebung 

Codesys erweitert. Jetzt können Entwickler die Vorteile der 

Bewegungssteuerungslösungen von Servotronix in ihrer 

vertrauten Entwicklungsumgebung implementieren. 

Diese Kombination ermöglicht eine schnellere und standardkonforme 

Bereitstellung der immer bedeutender werdenden 

Softwarekomponente von Bewegungssteuerungsanwendungen 

sowie die optimale Ausnutzung der Produktivität der Servotronix-Hardware. 

Dabei stellt das Unternehmen hilfreiche 

Entwicklungsbeispiele bereit, um den Nutzen zu erhöhen. 

Kunden können das gesamte Paket direkt beim Hersteller 

bestellen. Das Paket umfasst alles, was für die Erstellung und 

Wartung von führenden Automatisierungslösungen erforderlich 

ist. Hierzu zählt u. a. die Hardware für Motion Controller 

SoftMC, Codesys Runtime, die SoftMC-Bibliothek für Codesys 

(SoftMC PLCopen, Befehlszeilenschnittstelle, E/A), Controlstudio 

mit Konfigurationssoftware für die Benutzeroberfläche, 

ein Benutzerhandbuch sowie Beispiele für Kontaktpläne und 

strukturierten Text. 

www.servotronix.com 

Antriebe bieten noch höhere Sicherheit 

Greift die Sicherheitstechnik schneller ein und stehen zudem auch 

mehr Funktionen zur Verfügung, können Menschen und Maschinen 

noch enger zusammenarbeiten. Kollmorgen präsentiert in diesem 

Kontext das AKD-Servoreglerkonzept der zweiten Generation. Die 

Servoumrichter-Reihe AKD2G kommt 2017 mit neuen Prozessoren 

auf den Markt, die die Rechenleistung steigern und damit ein 

schnelleres Regelverhalten ermöglichen. Aus dem Safety-Blickwinkel 

betrachtet stellen die Servoumrichter mit Safe Brake Control (SBC) 

und Safe Brake Test (SBT) wichtige Sicherheitsfunktionen zur 

Verfügung, mit denen sich Vertikalachsen auch ohne Schutzzäune 

effizient und kostengünstig sicher machen lassen. 

www.kollmorgen.com/deu 

Universalmotorregler für 

Multiachskonfigurationen 

Copley hat seine FPGA-basierten Servo- und Schrittmotorregler 

um die 3- und 4-achsigen Universalmotorregler M3 und M4 

erweitert. Sie können Servo- und Steppermotoren auch in 

gemischter Konfiguration ansteuern. Die Verstärker in Platinenversion 

sind für Multiachskonfigurationen gedacht. Als Geberschnittstellen 

werden beim M3 Plus der digitale Inkremental- 

Encoder und der analoge Encoder, EnDat, BiSS, SSI und Absolut A 

unterstützt. Für den M4 Plus steht der digitale Inkremental-Encoder 

zur Verfügung. Beide Versionen bieten frei programmierbare digitale 

Eingänge und Ausgänge. High Speed Position Capture ist genauso 

möglich wie das positionsgetriggerte 

Setzen eines Ausgangs. 

Zu finden sind die Regler 

im Sortiment von Maccon. 

www.maccon.de 



Antriebsregler für positionsgeregelten 

Betrieb von BLDC-Motoren 

Der Antriebsregler Variotronic VTD-24.40-K4 von Ebm-papst 

wurde zum positionsgeregelten Betrieb von BLDC-Motoren mit 

ausgeprägter Überlastfähigkeit entwickelt. Mit Nennspannungen 

von 24 und 48 V DC sind bei 

einem Dauerstrom von 40 A 

Abgabeleistungen bis 1 000 W 

möglich. Spitzenströme bis 

zu 100 A werden bis zu einer 

Dauer von 5 Sekunden zur 

Verfügung gestellt. Die feldorientierte 

Kommutierung des 

zu regelnden BLDC-Motors 

sorgt, im Vergleich zu anderen 

Kommutierungsarten, für 

eine deutlich höhere Gesamteffizienz 

des Antriebssystems. 

Die integrierte Schnittstelle RS 485 bietet umfangreiche Parametrier- 

und Diagnosemöglichkeiten. Über die Software Kickstart 

können die Bedienung sowie die Einstellungen zur Drehzahl-, 

Drehmoment- und Positionsregelung anwenderfreundlich 

vorgenommen werden. Die kompakte Bauweise in einem robusten 

Gehäuse ermöglicht eine platzsparende Montage des Reglers in 

unmittelbarer Umgebung des Motors an der Maschine, alternativ 

ist die Möglichkeit der Hutschienenmontage im Schaltschrank 

ebenfalls vorgesehen. 

www.ebmpapst.com 

Servosystem mit integriertem Controller 

und erweiterten Leistungsklassen 

Yaskawa erweitert das Servosystem Sigma-7 um das Doppelachs- 

Modell Sigma-7C mit integriertem Controller. So wird keine 

separate Steuerung benötigt, wodurch die Komponente kompakter 

ist und Platz im Schaltschrank oder der Anlage gespart wird. Zudem 

wird kein Buskabel zwischen Controller und Servoverstärker 

benötigt. Über Mechatrolink-III lassen sich neben den bestehenden 

zwei Achsen bis zu vier weitere externe Achsen über den integrierten 

Controller steuern 

oder synchronisieren. 

Darüber 

hinaus erleichtert 

die Neuentwicklung 

eine Modulbauweise, 

da keine 

separate Software 

programmiert 

werden muss. 

Und auch in Bezug 

auf die Reaktionsgeschwindigkeit 

bietet der Controller Vorteile: So ist eine Bandbreite 

von 3,1 kHz im Antrieb realisierbar, was höhere Maschinendurchsätze 

erlaubt. Da der Controller ohne Batterie oder zusätzliche 

Spannungsversorgung arbeitet, wird die Wartung vereinfacht. Das 

erweiterte Sigma-7-Portfolio umfasst Verstärker und Motoren für 

200 und 400 V in der Leistungsklasse zwischen 50 W und 15 kW. 

Für den europäischen Markt ist die 400-V-Variante konzipiert, die 

nun um die Leistungsklassen 6 bis 7,5 kW sowie 11 bis 15 kW 

erweitert wurde. 

www.yaskawa.eu.com 

Servoklemmen für platzsparende und 

kostengünstige Lösungen 

Die Servoklemmen für das EtherCAT-Klemmensystem aus dem 

Hause Beckhoff integrieren im Standard-Klemmengehäuse einen 

vollständigen Servoverstärker für hochdynamische Positionieraufgaben. 

Mit den neuen Ausführungen EL72x1-9014 steht die 

Sicherheitsfunktion STO zur Verfügung. Die Safety-Integration 

im Klemmenformfaktor ergibt in Verbindung mit der One Cable 

Technology (OCT) platzsparende und kostengünstige Lösungen 

für sicherheitsgerichtete Antriebsfunktionen. So reduzieren sich 

gegenüber einer 2-kanaligen Abschaltung mit entsprechenden 

Schützen in der Motorleitung Verdrahtungsaufwand, Platzbedarf 

und Kosten. Zusätzlich minimiert die OCT die Leitungskosten 

und den Platzbedarf beim Motoranschluss. Die EL7201-9014 im 

12-mm-Klemmengehäuse liefert einen Ausgangsstrom von bis zu 

2,8 ARMS, die 24 mm breite Ausführung EL7211-9014 maximal 

4,5 ARMS. Beide eignen sich zur Ansteuerung der Servomotoren 

der Baureihe AM8100. Das integrierte elektronische Typenschild 

der AM8100-Motoren kann von den Servoklemmen automatisch 

eingelesen werden. 

www.beckhoff.de 

Nur ein Hybridkabel nötig 

Die Ein-Kabel-Lösung für die Dreifach-Servo- 

Endstufen Lexium 62 ILD von Schneider 

Electric geht besonders auf die Anforderungen 

in der Lebensmittel-, Chemieund 

Pharmaindustrie ein. Der 

abgesetzte Antriebsregler erfordert 

nur ein einziges Hybridkabel zwischen 

Verstärker und den drei Motoren. Die 

Motorentechnologie des Antriebssystems 

lässt sich flexibel wählen. Geeignet sind 

z. B. Servomotoren der Lexium SH3- 

Baureihe – darunter auch die neue Ausführung 

mit 40 mm Flanschgröße –, Edelstahlmotoren 

im Hygienic Design oder Asynchronmotoren. 

Der Antriebsregler reduziert die Maschinenaufstellfläche 

durch dezentrale Montage im Maschinen-Chassis und benötigt 

so bis zu 90 % weniger Schaltschrankraum im Vergleich zu einer 

Standardlösung. Weil sich die Motorleistung durch die Nutzbarkeit 

des gesamten Motorspektrums viel genauer auf die individuelle 

Lastsituation der jeweiligen Antriebslösung abstimmen lässt, 

sinkt der Energiebedarf um bis zu 40 %. 

www.schneider-electric.de 


Neue Märkte erobern 

Koordinatenmessgerät steigert Präzision und Sicherheit in der Getriebefertigung 

Die Hubgetriebe der Firma 

Albert müssen unter schwierigen 

Umgebungsbedingungen 

zuverlässig funktionieren. 

Deshalb setzt das Unternehmen 

alles daran, sie absolut präzise 

zu fertigen und dies seinen 

Kunden auch nach zuweisen. Ein 

Koordinatenmessgerät unterstützt 

bei der Qualitätssicherung 

und Dokumentation der 

Messergebnisse. Dadurch wird 

der Weg frei für die Eroberung 

neuer Märkte. 

Judith Schwarz ist Redakteurin bei 

der Agentur Storymaker in Tübingen 

So unterschiedlich die Getriebe der österreichischen 

Firma Albert aus Gampern 

auch sind, allen gemeinsam ist, dass sie 

hohen Ansprüchen an Präzision und Sicherheit 

genügen müssen. Und diese steigen 

stetig. Dafür sorgt schon Geschäftsführer 

Martin Kirchmaier, ein agiler 51-Jähriger, 

immer auf der Suche nach neuen Herausforderungen. 

„Wir haben unsere Qualitätslatte 

2013 sehr, sehr hoch gehängt“, so 

Kirchmaier. Denn das Unternehmen wollte 

sich die Chance eröffnen, auch Aufträge 

aus besonders sicherheitssensiblen Branchen 

wie der Atomkraft anzunehmen. Aber 

nicht nur die Genauigkeit sollte steigen. 

Kirchmaier hatte auch vor, größere Getriebe 

zu fertigen. Um diese beiden Ziele zu 

erreichen, kaufte das Unternehmen eine 

neue Verzahnungsmaschine. Außerdem 

entschloss sich Kirchmaier in ein Koordinatenmessgerät 

zu investieren. Bis dato 

hatte der Getriebebauer nur die integrierte 

Messtechnik der Bearbeitungsmaschinen 

genutzt, in Kombination mit einer manuellen 

Ständermessmaschine sowie Messmitteln 

wie Lehren und Messschiebern. 

Für die von Kirchmaier anvisierte Nukleartechnik 

waren jedoch Messgeräte mit maximalen 

Messunsicherheiten im µ-Bereich 

notwendig. Die unzähligen zu erfassenden 

Merkmale mussten zudem vollständig protokolliert 

werden. Sowohl die Messungen als 

auch die Dokumentation hätten sich mit den 

vorhandenen Methoden nicht bewältigen 

lassen, geschweige denn mit überschaubarem 

Zeitaufwand. Ein Koordinatenmessgerät 

war deshalb gefragt. 

Dieses sollte sowohl groß als auch präzise 

sein. Zudem wünschte sich Kirchmaier, dass 

die Messergebnisse während des Scannens 

durch den taktilen Taster automatisch protokolliert 

würden, um ganz einfach in ein 

fertiges Protokoll für den Kunden einzufließen. 

Kirchmaier entschied sich für ein Portalmessgerät 

Zeiss Accura mit einem Messbereich 

von x = 2 000 mm, y = 4 200 mm, 

z = 1 500 mm und einer Längenmessabweichung 

lediglich ab 1,2 μm + L/350. Bis 

das Messgerät allerdings vor Ort installiert 

werden konnte, hatten Kirchmaier und sein 

Team noch eine Aufgabe zu lösen. 

Ein Messraum mit Kran 

Dass ein hochgenaues Messgerät einen klimatisierten 

Messraum benötigt, war Kirchmaier 

von Anfang an klar gewesen. Doch es stellte 

sich heraus, dass die räumlichen Voraussetzungen 

in der Fertigungshalle alles andere 

als ideal waren, um ein Messgerät mit 

Maßen von 3 × 5 × 4,6 m unterzubringen. 

Erschwerend kam hinzu, dass im Messraum 

oberhalb der 4,6 m hohen Accura ein Kran 

zum Bestücken des Messgerätes fahren sollte. 



Schulungen für die Praxis 

Auch außerhalb des Messraumes, an der 

Decke der Fertigungshalle darüber, wollte 

Kirchmaier nach wie vor Platz für einen Kran 

haben. Des Weiteren verliefen hinter dem 

potentiellen Messraum Kabelbäume, die den 

Spielraum auch in der Breite einschränkten. 

Zu den räumlichen Anforderungen kamen 

noch weitere: Neben den klimatischen Erfordernissen 

an das Messrauminnere, das z. B. 

eine maximale Temperaturschwankung von 

2 °C vorsah, sollte das Dach des Raumes zu 

Reinigungszwecken begehbar sein. Und auch 

die Kosten für den Bau der Einhausung musste 

Kirchmaier permanent im Blick haben. Er 

prüfte deshalb Angebot um Angebot. Am Ende 

war es ein Hersteller von Kühlhäusern, der 

die Messhalle baute. „Es war eine nervenaufreibende 

Zentimeterarbeit“, blickt Kirchmaier 

zurück, „Aber es hat sich gelohnt. Wir sind 

froh, dass wir die Voraussetzungen geschaffen 

haben, um an unserem Standort eine 

hochmoderne Messmaschine zu installieren.“ 

Toleranzen im hundertstel 

Millimeterbereich 

Reinhold Malli steht im Messraum und 

wirft einen prüfenden Blick auf den Taster, 

01 02 

03 

01 80 Mitarbeiter fertigen bei Albert 

Hubgetriebe in Standard- und Sonderausführung 

in den unterschiedlichsten 

Baugrößen 

02 Nur noch eine halbe Stunde dauert 

das Scannen der zwölf Getriebegehäuse 

mit der Zeiss Accura 

03 Geschäftsführer Martin Kirchmaier 

setzte sich das Ziel, auch Aufträge aus 

besonders sicherheitssensiblen Branchen 

anzunehmen 

der gerade ein Dutzend Getriebegehäuse in 

einem Durchgang scannt. Diesmal geht es 

um Bohrungstoleranzen zwischen vier und 

fünf hundertstel Millimetern und Achsabstände 

im Zehntel-Millimeter-Bereich. Die 

Erstmuster auf dem Messgerät kommen 

direkt von der Bearbeitungsmaschine. Alle 

zwölf sind rundum auf einer Säule montiert, 

damit sie nicht einzeln bearbeitet, transportiert 

und gemessen werden müssen. Per 

Kran hat sie Malli auf das Koordinatenmessgerät 

geladen. Der 42-Jährige Verzahnungstechniker 

arbeitet seit 26 Jahren bei 

Albert und ist heute für die Bedienung der 

Zeiss Accura verantwortlich. 

Eine halbe Stunde lang scannt das Koordinatenmessgerät 

die Getriebegehäuse, dann 

liegen die Messergebnisse vor. Elf Merkmale 

pro Gehäuse sind es, die das Messgerät in 

diesem Zeitraum an jedem der zwölf Werkstücke 

erfasst. Dazu zählen u. a. Lage und 

Parallelität der Bohrungen, Abstand und Parallelität 

der Bohrungen zur Standfläche und 

die Einbaumaße der Schneckenwelle. „Vorher 

haben wir ein Getriebegehäuse von Hand in 

30 min gemessen“, sagt Malli. „Mit dem Messgerät 

schaffen wir in dieser Zeit zwölf Gehäuse 

und die Ergebnisse sind viel genauer.“ 

Präzision und Wiederholbarkeit sind es, die 

den Techniker neben den kurzen Messzeiten 

besonders an der Maschine beeindrucken. 

Denn seiner Erfahrung nach kamen früher 

drei Personen, die die gleichen Messungen 

durchführten, nicht selten zu drei unterschiedlichen 

Ergebnissen. Als er das Messgerät 

jedoch zum ersten Mal sah, überwältigte 

ihn vor allem eines: die Größe der 

Maschine. 

Bevor Malli, der auch Ausbildungsleiter 

ist, mit der Zeiss Accura arbeitete, hatte er 

noch gar keine Erfahrungen mit Koordinatenmessgeräten. 

Die Einführung des Messgerätes 

brachte ihn also auch zu seiner 

neuen Aufgabe. Respekt hatte er am Anfang 

schon davor. Aber im Rahmen von zwei 

Schulungen – einer am Hauptsitz von Zeiss 

in Oberkochen, einer vor Ort in Gampern – 

erwarb er die wichtigsten Praxiskenntnisse, 

die er für den Umgang mit Messgerät und 

Software benötigte. Diese wendet er nun im 

eigenen Messraum an: „Es gibt jeden Tag 

etwas Neues zu lernen. Und je mehr man 

sich damit beschäftigt, desto leichter ist es“, 

findet er. 

Neues Bewusstsein für Qualität 

Wareneingangskontrolle, Erststückkontrolle, 

Stichproben- und Endkontrolle finden mittlerweile 

fast vollständig auf dem Messgerät 

statt, zum Teil ergänzt durch einzelne 

manuelle Messungen. Hinzu kommen die 

100-Prozent-Kontrollen der Getriebeteile 

mit extremen Anforderungen, wie beispielsweise 

für den Unterwassereinsatz. Selbst 2 m 

lange Getriebeteile wie Spindeln können nun 

ohne großen Aufwand gemessen werden. 

Für die Konstruktion und Fertigung bei 

Albert hat die höhere Präzision und Zuverlässigkeit 

des Messgerätes eine größere 

Sicherheit mit sich gebracht. Anhand der 

Ergebnisse erkennen die Konstrukteure 

nun viel detaillierter, wie präzise sie tatsächlich 

arbeiten müssen. So können sie 

den Genauigkeitsgrad in der Fertigung viel 

besser an die tatsächlichen Erfordernisse anpassen. 

„Wir haben inzwischen ein anderes 

Bewusstsein für Qualität und können sogar 

die hochkomplizierten Dokumentationen 

für die Nukleartechnik liefern“, ist Geschäftsführer 

Kirchmaier zufrieden. Mit Hilfe des 

neuen Messgerätes erhielt er einen Auftrag 

für Torantriebe in einem britischen Atomkraftwerk. 

Doch mit diesem Erfolg gibt er 

sich nicht zufrieden. Er will weiter neue 

Märkte erobern. 

www.zeiss.de 



Präziser Druckmessumformer im 

Miniatur-Format 

Für anspruchsvolle Messaufgaben in der Automobilindustrie, der 

Luftfahrt und im Maschinenbau hat STS den besonders kleinen 

Präzisionsdrucktransmitter ATM.Mini entwickelt. Mit einer 

Messgenauigkeit von 0,5 % Gesamtfehler über einen Temperaturbereich 

von - 40 bis + 125 °C bildet er Drücke bis 100 bar ab. Diese 

Präzision bietet er mit dem optionalen Burn-in-Verfahren auch in 

aufwendigen Langzeittests. Mit diesem Verfahren werden ab Werk 

die minimalen Spannungen beseitigt, die in dem Sensor durch die 

Mechanik gegeben sind. Das Edelstahlgehäuse und die Überdruckfestigkeit 

sorgen für Langlebigkeit auch unter rauen 

Bedingungen. Mit 50 g Gewicht ist der Messumformer besonders 

leicht, und mit seinen Außenmaßen von 17,5 × 49 mm kann er 

an kleinen und verwinkelten Bauteilen montiert werden. Beim 

Ausgangssignal kann der Anwender wählen, ob die Messwerte 

über ein Stromsignal (mA) oder ein Spannungssignal (VDC) 

übertragen werden sollen. 

www.stssensors.com 

Geschwindigkeits- und Längenmessgeräteserie 

erweitert 

Das Unternehmen Astech präsentiert ein weiteres Mitglied seiner 

berührungslos arbeitenden Geschwindigkeits- und Längenmessgeräteserie 

VLM. Das neue Geschwindigkeits- und Längenmessgerät 

VLM500E erlaubt Messungen bei einem vergrößerten 

Arbeitsabstand von 330 mm mit einer Varianz von 60 mm. Somit 

kann das Produkt noch besser in anspruchsvollen Applikationen 

der Stahl- und Aluminiumindustrie sowie in Heißbereichen zum 

Einsatz kommen. Darüber hinaus wurden auch das VLM500A 

und das VLM500L optimiert, 

sodass die Geräte jetzt eine 

Abstandsvarianz von 

mindestens 20 mm 

aufweisen. 

2-Kopf-Abtastung für absolute 

Messsysteme 

Winkelmesssysteme aus dem 

Hause AMO mit Mehrkopfabtastung 

ermöglichen für 

Rund- und Schwenkachsen 

eine Genauigkeit von 

wenigen Winkelsekunden. 

Für Anwendungen mit 

Präzisionslagern gibt es das 

Amosin-Winkelmesssystem 

MHS-21x. Den größten 

Einfluss auf die Positioniergenauigkeit haben systematische oder 

wiederholbare Fehler. Nicht wiederholbare Fehler, z. B. Lagerspiel 

oder lastabhängige Verformung, sind meist zu vernachlässigen, 

werden aber dennoch kompensiert. Das neue Winkelmesssystem 

besteht aus einem WMF-Messflansch oder WMR-Messring, zwei 

WMK-Abtastköpfen und einer Box mit der Auswerteelektronik. 

Während des Achsbetriebs werden die Positionsinformationen 

beider Abtastköpfe kontinuierlich erfasst und die korrigierte 

Positionsinformation wird berechnet. Über die Auswerteelektronik 

werden die Daten an die Steuerung geleitet. So lässt sich der 

Exzentrizitätsfehler eliminieren und systematische Fehler werden 

reduziert. Auch wechselnde Exzentrizitäten werden beseitigt. 

www.amo-gmbh.com 

Längenmesssysteme mit hoher Präzision 

Das Unternehmen Mitutoyo erweitert seine Produktpalette der 

hochpräzisen Längenmesssysteme um drei neue Modelle. Das 

offene Metallband-Längenmesssystem ABS ST1300 erreicht – 

abhängig vom NC-Controller – eine Verfahrgeschwindigkeit von 

bis zu 8 m/s bei einer maximalen effektiven Messlänge von 12 m. 

Die Auflösung beträgt dabei nur 1 Nm. Die Längenmesssysteme 

basieren auf optischer Positionserfassung und sind somit 

unempfindlich gegen Öl sowie Staub. Für den Einsatz in sehr 

beengten Positionen in Sondermaschinen und Messbänken 

wurde das inkrementale Längenmesssystem ST46-EZA konzipiert, 

www.astech.de 

Inserentenverzeichnis Heft 1-2/2017 

BRECO Antriebstechnik, 

Porta Westfalica....................................27,29 

C + M, Issum.................................................40 

Deutsche Messe, Hannover.....................11 

Findling Wälzlager, Karlsruhe.................41 

HELUKABEL, Hemmingen........................23 

igus®, Köln.....................................................59 

INTORQ, Aerzen...........................................31 

JTEKT Europe, Almere (Niederlande)...... 9 

maxon motor, München............................ 5 

Mulco-Europe, Garbsen........................... U2 

Platestahl Umformtechnik, 

Lüdenscheid..................................................49 

Siemens Industry, Bocholt......................... 7 

SMC Pneumatik, Egelsbach.....................35 

Uhing, Mielkendorf....................................39 

WITTENSTEIN alpha, 

Igersheim...................................................... U4 

das wahlweise als Glas- oder Metallband-Maßstab erhältlich ist. 

Je nach Variante erreicht die Auflösung dabei bis zu 0,05 µm. 

In Hochgeschwindigkeits-Bearbeitungzentren wie Dreh- und 

Schleifmaschinen kommt das gekapselte Absolut-Längenmesssystem 

AT 500 zum Einsatz, das über eine Siemens Drive-Cliq- 

Schnittstelle verfügt. Die S-Serie weist eine hohe Resistenz gegen 

Erschütterungen von bis zu 35 g und Vibrationen bis zu 20 g auf. 

Die hochgenaue H-Serie bietet dank Temperaturkompensation 

eine Genauigkeit von 2+2L/1 000 (µm). 

www.mitutoyo.de 



Direkte Verschleißüberwachung 

für Lastschleifringe 

Eine integrierte Verschleißüberwachung für seine Schleifringe hat 

das Unternehmen LTN Servotechnik mit Direct Wear Detection 

(DWD) entwickelt. Durch die mechanische Abnutzung erkennt 

das System den Verschleißzustand und warnt rechtzeitig vor 

Ausfall. Durch einen 

modularen Aufbau kann 

es in vielen Baugrößen 

eingesetzt werden. Über 

ein Zusatzmodul wird jede 

Schleifbürste separat überwacht. 

Durch galvanische 

Trennung zum Laststrom 

bietet der potentialfreie 

Kontakt individuelle 

Auswertungsmöglichkeiten, 

z. B. durch eine LED direkt vor Ort, ein Alarmsignal an die 

Anlagensteuerung oder durch Einbindung in ein komplexes 

Steuerungssystem. Einen Schritt weiter geht das ADSR-Diagnosesystem. 

Es überwacht permanent Schlüsselfunktionen eines 

Schleifrings und prognostiziert Fehlfunktionen frühzeitig. So 

erhält der Betreiber einer Anlage bei laufendem Betrieb Informationen 

über Vibrationen, Spannungs- und Strompegel, Anzahl der 

Umdrehungen sowie optional die interne/externe Luftfeuchte 

und Temperatur. 

www.ltn.de 

Messkoffer mit OPC UA und 

Cloud-Anbindung 

Auf Basis der Highspeed-Datenlogger- 

Serie Expert Logger bietet Delphin 

Technology einen neuen mobilen 

Messkoffer an. Dieser verfügt über 

eine OPC UA-Schnittstelle und kann 

Messwerte direkt in die Cloud 

übertragen. Einerseits kann der 

Messkoffer Energieverbräuche 

erfassen, bilanzieren und 

speichern, andererseits kann er für 

die Störungsanalyse von Maschinen 

und Prozesssignalen eingesetzt 

werden. Für das Energiemonitoring kann 

der Messkoffer mit bis zu drei unabhängigen 

Messkreisen zur Leistungsmessung ausgerüstet werden. Somit 

können die Energieverbräuche gleichzeitig bei mehreren 

Maschinen bilanziert werden. Für die Störungsanalyse sind im 

Messkoffer bis zu 46 Analog-Eingänge und 48 Digital-Eingänge 

verfügbar. Die Abtastraten reichen von 20 µsec bis zu Stundenoder 

Tagesmittelwerten. Sämtliche Messwerte und Energieverbräuche 

können im Messkoffer autark gespeichert werden. 

Der interne Datenspeicher bietet Platz für ca. 500 Mio. Messwerte, 

einschließlich eines hochpräzisen Zeitstempels. Im Lieferumfang 

ist die Profisignal-Go-Software enthalten. 

www.delphin.de 

Hochfrequenzsignale rotativ übertragen 

Als Spezialanbieter für Schleifringe und Antriebstechnik bietet 

Servotecnica jetzt elektrische Schleifringe an, die Ethernet-Protokolle 

wie EtherNet/IP, ProfiNet, 

EtherCAT, Sercos III und 

PowerLink übertragen 

können. Mit den 

gekapselten Schleifringen 

der Baureihe SVTS A und 

den Hohlwellen-Schleifringen 

der Baureihe 

SVTS C05 stellt der 

Hersteller die neuste 

Generation an Schleifringen 

für die rotative 

Übertragung von 

Hochfrequenzsignalen 

vor. Möglich wird die 

Übertragung solch 

störungsempfindlicher 

Signale über einen 

Schleifring durch die 

Gold-Gold-Technologie, 

bei der Störungen und Kopplungen mittels einer Goldbeschichtung 

der Bürsten und Ringe sowie der speziellen Innenstruktur 

minimiert werden. Für die Übertragung von EtherNet-Signalen 

vom Typ 100 Base T mit Geschwindigkeitswerten von 100 Mb/s 

werden die Schleifringe mit zwei verdrillten Zweidrahtleitungen 

ausgestattet und mit Kabeln der Kategorie CAT5E abgeschirmt 

(Option E1M). Für Signale vom Typ 1000 Base T mit Geschwindigkeitswerten 

von 1 Gb/s erhalten sie vier verdrillte Zweidrahtleitungen 

und Kabel der Kategorie CAT6A (Option E1G). 

www.servotecnica.de 

Gewalzte 

Ringe 

Zylindrisch oder profiliert. 

Außendurchmesser von 150 - 2000 mm, 

Gewicht von 3 kg - 1500 kg. 

Werkstoffe: Bau-, Edelbau- und Wälzlagerstähle, 

Werkzeugstähle, Rostfrei-Qualitäten, Nickelbasisund 

Titanlegierungen. 

G e w a l z t e R i nge • B l a n k s t a h l 

Platestahl Umformtechnik GmbH 

Platehofstraße 1 - 58513 Lüdenscheid - Germany 

Tel.: 02351 439-0 - info@platestahl.com 

Fax: 02351 439-355 - www.platestahl.com 

antriebstechnik 1-2/2017 49 

Platestahl.indd 1 05.12.2016 07:55:11

Energieeffizienz auf IE4-Niveau 

Ölfreie Synchron-Trommelmotoren erzielen hohe Energiespareffekte 

und bieten Sicherheit vor Kontaminationen 

Synchron-Trommelmotoren weisen eine hohe Leistungsdichte bei sehr geringer Verlustleistung 

auf. Sie erreichen eine Energieeffizienz auf IE4-Niveau und ermöglichen eine Standardisierung 

der Komponenten auf einen einzigen Formfaktor. Der neue Synchron-Trommelmotor eines 

nordrhein-westfälischen Unternehmens ist der erste in ölfreier Auslegung. 

Trommelmotoren sind vielfach zum Standard 

für fördertechnische Aufgaben geworden. 

Ihr Vorteil gegenüber alternativen 

Antrieben ist, dass der Trommelmotor 

direkt im Antriebsrohr für den Fördergurt 

oder das Modulband sitzt und so jede Menge 

Platz, Komponenten und Konstruktionsaufwand 

spart. Für die Lebensmittelindustrie 

gehören sie in Edelstahlausführung in jedes 

Pflichtenheft eines hygienischen Designs. 

Ein kleines Manko haben aber fast alle 

Trommelmotoren dennoch: Ihr Getriebe 

wird oft noch mit Öl geschmiert. Insofern 

kann nicht ausgeschlossen werden, dass 

dieses Öl auch austreten kann. Um maximale 

Sicherheit vor Kontaminationen von 

Lebensmitteln zu erzielen, ist es sinnvoll, 

ausschließlich Trommelmotoren ohne Öl 

einzusetzen. Momentum Technologies hat 

deshalb die erste ölfreie Trommelmotorreihe 

auf den Markt gebracht. Die Motoren können 

damit insbesondere die bislang in der 

Lebensmittelindustrie im Einsatz befindlichen 

Synchron-Trommelmotoren mit Öl- 

Gerhard Froebus ist Geschäftsführer bei 

Momentum Technologies in Hückelhoven-Baal 

füllung substituieren. Neben dem Ölfrei- 

Argument gibt es aber noch weitere Merkmale, 

die auch für Anwender in anderen 

Branchen interessant sind, bspw. die Leistungsdaten, 

die zum Teil noch über denen 

des ölhaltigen Wettbewerbs liegen. 

Einer für alle: Hohe Leistungsdichte 

und Standardisierung 

So erreicht die hohe Energieeffizienz der 

neuen Synchron-Trommelmotoren bereits 

heute Wirkungsgrade auf IE4-Niveau, obwohl 

sie für die Leistungsklasse der Trommelmotoren 

gar nicht angewandt werden 

müsste. Das spart gegenüber konventionellen 

Asynchron-Trommelmotoren viel primäre 

und sekundäre Stromkosten, denn sie verrichten 

bei normierter Leistungsaufnahme 

und normierter Baugröße eine bis zu 5,7- 

fache Arbeit bzw. brauchen weniger als 

20 % der Energie für die gleiche Wirkleistung. 

Im Vergleich zu asynchronen Winkelmotoren 

fällt die Leistungsbilanz noch 

deutlicher zu ihren Gunsten aus. 

Neben dem hohen Energiespareffekt trägt 

die hohe Leistungsdichte der Motoren auch 

zur Standardisierung des im Einsatz befindlichen 

Trommelmotorportfolios bei. Es ist 

oft nicht mehr erforderlich, für größere 

Strecken und schwerere Lasten einen größeren 

Trommelmotordurchmesser zu nehmen. 

Sehr oft können Motordurchmesser, 

die über 113 mm liegen, wegfallen. Es werden 

nur noch die Durchmesser 82 für sehr 

beengte Verhältnisse sowie der 113er Motor 

als Standardmotor für alle Fälle benötigt. 

Bei entsprechenden Stückzahlen macht sich 

das für Kunden auch in den Beschaffungspreisen 

bemerkbar. Zudem können Maschinen- 

und Anlagenbauer auch Kosten bei 

der Förderanlagenkonstruktion, Dokumentation, 

Ersatzteilbevorratung und Wartung 

einsparen. Sollte konstruktionsbedingt dennoch 

ein größerer Durchmesser benötigt 

werden, können diese ebenfalls geliefert 

werden. 

Cool: Geringe Eigenerwärmung 

Durch ihren hohen Wirkungsgrad sparen 

die ölfreien Motoren auch Strom: So haben 

vergleichbare konventionelle Trommelmotoren 

190 W mehr Verlustleistung, die 

rein als Wärme abgegeben werden. Das ergibt 

1 kW gewonnene Energie schon nach 

5 ¼ Stunden Betriebszeit des MTS Motors. 

Bei einem 24/7 Betrieb und 10 Cent pro 



Kilowattsunde spart der Motor pro Jahr direkte 

Stromkosten in Höhe von 166,44 EUR. 

Im Vergleich zu einem Winkelgetriebemotor 

ist die Bilanz noch besser: Hier spart 

alleine ein MTS Motor im Jahr 219 EUR 

primäre Energiekosten im Dauerbetrieb. 

Müssen die Hallen zudem noch klimatisiert 

werden, so addieren sich die Einsparungen 

durch die Sekundärenergie hinzu. Kunden 

können mit den Synchron-Trommelmotoren 

also die Betriebskosten ihrer Förderanlagen 

nachhaltig senken und zudem zur 

CO 2 

-Reduktion beitragen. 

Die hohe Energieeffizienz hat auch einen 

angenehmen Nebeneffekt: Die Motoren bleiben 

kühl. Die Betriebstemperatur eines 

MTS 82 liegt bei 380 W bei lediglich 60 °C 

bei Nennbedingungen. Vergleichbare Asynchron-Motoren 

würden bei dieser Leistung 

eine Abwärme von 120 °C am Trommelrohr 

ohne Gurt oder mit Kunststoffgliederbändern 

erreichen. Diese geringe Abwärme hat 

Vorteile bei sensiblen Fördergütern, bspw. 

Schokolade. Darüber hinaus wird der Förderbandgurt 

auch geringerem thermischen 

Stress ausgesetzt, was z. B. bei den hygienischen 

thermoplastischen Bändern von Vorteil 

ist, die man nicht so stark spannen kann 

wie herkömmliche Gurte. 

Gegensätze vereint: Kraft und 

Geschwindigkeit in einem 

Synchron-Trommelmotoren bieten auch 

ein hohes Drehmoment, das zudem über 

das gesamte breite Geschwindigkeitsspektrum 

anliegt. Auf diese Weise werden 

schnelle Starts und Stopps möglich, z. B. 

in Abfüll- und Verpackungsprozessen. 

Realisierbar ist dies auch bei schweren 

Lasten sowie bei hohen und langsamen 

Geschwindigkeiten. Je nach Anwendung 

kann man so auch Servomotor-Technologie 

ersetzen. Vergleicht man die Geschwindigkeitsbereiche 

synchroner und 

asynchroner Trommelmotoren, so unterscheidet 

sich das Dreh- und Anlaufmoment 

zwar kaum im ganz langsamen 

Bereich von 0,025 bis 0,1 m/s, aber schon 

bei 0,1 bis 1 m/s fallen die Werte um 

rund 20 % deutlich zugunsten des Asynchron-Trommelmotors 

aus. In besonders 

schnellen Applikationen mit 1 bis 18 m/s 

unterscheiden sich die Leistungswerte 

noch eklatanter. Hier liefern Asynchron- 

Motoren maximal nur ein Drittel der Leistungswerte 

der neuen Synchron-Trommelmotoren. 

Reinigungskolonnen können den neuen 

Synchron-Trommelmotoren übrigens nichts 

anhaben, denn sie sind gegen Schwallwasser, 

Spritzwasser und Wasserstrahlen von 

Hochdruckreinigern und Dampfstrahlern 

gewappnet. Sie können diese Belastungen 

auch im laufenden Betrieb aushalten, sodass 

sie sich auch für Clean-in-Place- 

Reinigungskonzepte eignen, die darauf 

ausgelegt sind, stets reproduzierbare Ergebnisse 

und damit höchste Betriebssicherheit 

zu gewährleisten. 

Faktenreich: Die Leistungsdaten 

Der MTS Synchron-Trommelmotor kommt 

überall dort zum Einsatz, wo eine hohe 

Leistungsdichte bei beengten Platzverhältnissen 

gefordert ist. Applikationsfelder finden 

sich von schnellen Sortern und Ein-/ 

Ausschleusern über Pick-and-Place-Anwendungen 

bis hin zu platzsparender 

Fördertechnik in Förderkörben für Hochregaltechnik. 

In Edelstahlausführung ist 

der hygienische, ölfreie All-in-One-Antrieb 

auch für fördertechnische Applikationen 

in der Lebensmittelindustrie ausgelegt – 

dies nicht nur durch den geringen Strombedarf, 

sondern auch durch den ölfreien Betrieb 

sowie das wartungsfreie und leicht zu 

reinigende Design. 

Angeboten wird der Synchron-Trommelmotor 

in zwei Durchmessern und kompatibler 

Auslegung zu konkurrierenden Lösungsangeboten. 

Der MTS113 Synchron-Motor 

mit 113 mm Durchmesser deckt das weiteste 

Leistungsspektrum ab. Er ist mit einer Nennleistung 

bis zu 1 000 W erhältlich und mit 

einer Fördergeschwindigkeit von mehr als 

1,5 m/s für durchsatzstarke Logistikstrecken 

ausgelegt. In Förderanlagen mit noch beengteren 

Platzverhältnissen kommt der MTS82 

mit 82 mm Durchmesser und maximal 380 W 

Nennleistung zum Einsatz. Maschinen- und 

Anlagenbauer können ihre Lösungen so 

noch platzsparender auslegen. 

www.momentum-tec.de 

01 Die geballte Kraft der Asynchron- 

Trommelmotoren befindet sich in 80 mm oder 

113 mm großen Trommelrohren 

02 Der Synchron-Motor wird bei gleicher Nennleistung 

(370 W) nur halb so warm (60 °C Oberflächentemperatur) 

wie der Asynchronmotor (120 °C), obwohl er nur etwa halb 

so groß ist und deshalb viel weniger Wärme abführen kann 



BLDC-Motor mit Anbauten und 

integrierter Kommutierung 

Der eisenlose BLDC-Motor BGA 22×22 dCore von Dunkermotoren 

ist jetzt auch mit passenden Getrieben, Gebern und Reglern 

erhältlich. Seine Bauweise nach dem Axialflussprinzip ermöglicht 

z. B. Rastmomentfreiheit und einen vibrationsarmen, leisen Lauf. 

Dazu bietet er eine hohe Überlast fähigkeit und einen Drehzahlbereich 

von nominal 3 500 bis 16 000 min -1 . Ergänzend ist der 

Vier-Quadranten-Regler BGE 6005 mit CANopen-Schnittstelle 

erhältlich, der Ströme bis 5 A liefern kann. Außerdem kann ein 

Geber im Motordurchmesser RE 22 mit 256 bzw. 360 Impulsen 

pro Umdrehung an den Motor angebaut werden. Für einfache 

Anwendungen ist die Variante BGA 22 dGo mit integrierter 

Kommutierungselektronik und den Funktionen Drehrichtungsumkehr, 

Start/Stop, Drehzahl Eingang sowie Drehzahlsignal 

geeignet. Für einen Nennmoment bis 1,5 Nm stehen auf der 

Abtriebsseite die Planetengetriebe 

PLG 22 und PLG 24 zur Verfügung. 

www.dunkermotoren.de 

Industrietaugliche Kleinservomotoren 

mit integrierter Spindel 

Für den Einsatz in hochdynamischen Positionierachsen von 

Maschinen und insbesondere für Montagesituationen mit 

geringem Bauraum hat Wittenstein eine neue Baureihe von 

Kleinservomotoren mit integrierter Spindel auf den Markt 

gebracht. Die Besonderheit: Der Gewindetrieb ist vollständig 

in das Aktuatorgehäuse integriert – Servomotor, Spindeltrieb, 

Linearführung und Gebersystem bilden eine geschlossene, hoch 

integrierte und einbaufertige Einheit. Angeboten werden vier 

Baugrößen mit jeweils zwei Spindelsteigungen sowie zwei 

verschiedene Hublängen für Kurz- und Langhubanwendungen. 

In Verbindung mit den Servoreglern der Baureihe Simco Drive 

können vollständige Kleinservoachsen konfiguriert werden, die 

über verschiedene Feldbusschnittstellen ein hohes Maß an 

Konnektivität zur Automatisierungsumgebung bieten. Der 

komplette Antrieb ist in einem robusten Edelstahlgehäuse in 

Schutzart IP54 untergebracht und kann in jeder beliebigen 

Einbaulage 

eingesetzt 

werden. 

www.wittenstein.de 

Kompakt und dabei hochdynamisch 

Ein hochdynamischer Servomotor mit integrierter Elektronik ist 

der HMPi04 von Heidrive. Der multifunktionale Motor ist mit 

seinem Flanschmaß von 40 × 40 mm besonders für platzkritische 

Anwendungen geeignet. Er kann z. B. präzise Handlingsaufgaben 

in der Automatisierungstechnik und Robotik übernehmen oder 

im Fertigungsbau für die Automobilindustrie eingesetzt werden. 

Er erreicht bis 100 W und wird in den Drehzahlstufen 3 000 und 

6 000 min -1 angeboten. Durch das Baukastensystem des Herstellers 

kann er mit vielen Gebern, Planetengetrieben und Steckern 

kombiniert werden. So kann auch für sehr spezielle Applikationen 

die passende Antriebslösung realisiert werden. 

Kompakte Stellantriebe mit 

Echtzeit-Anbindung 

Die Stellantriebe AG25 und AG26 von Siko stehen ab sofort mit 

Powerlink-Schnittstellen zur Verfügung. Sie werden mit PLCopen- 

Motion-Bibliotheken geliefert und lassen sich an Powerlink- 

Steuerungen einfach in Betrieb nehmen. Aufgrund der kompakten 

www.heidrive.de 

Bürstenloser Servomotor in 

Schutzart IP69K 

Der bürstenlose Servomotor SVTM115 in Schutzart IP69K aus 

dem Hause Servotecnica wurde für Lebensmittel-, Chemieund 

Marine anwendungen entwickelt. Mit einem Gehäuse aus 

Edelstahl AISI 316 ist er nicht nur beständig gegen korrosive 

Medien wie Säuren, Laugen oder Salzwasser, sondern auch 

leicht zu reinigen und hygienegerecht. Abgedichtet mit zwei 

ölgeschmierten Siliziumkarbiddichtungen ist der Servomotor 

wasserdicht bis 20 m Eintauchtiefe und entsprechend auch für 

den ständigen Betrieb im Freien und für die Hochdruckreinigung 

geeignet. Speziallager ermöglichen eine maximale Axiallast von bis 

zu 500 N. Angetrieben mit einer Spannung von 48 VDC erreicht 

der Servomotor Drehmomente bis 8 Nm mit einer flachen 

Drehmomentkurve bis 1 600 U/min. Als Rückmeldung dient ein 

Inkremental-Drehgeber mit einer Pulszahl von 

3 600. Zwei Spezialverbinder gewährleisten 

die getrennte Führung von Stromversorgung 

und Feedbackleitung. 

www.servotecnica.de 

Abmessungen können Positionieraufgaben dezentral und auch 

bei beengten Platzverhältnissen vollautomatisch ausgeführt 

werden. Die Antriebe verfügen über eine Hohlwelle mit Klemmring 

für eine einfache Montage. Motor, Getriebe, Leistungs- und 

Steuerelektronik sowie Buskommunikation und Positionsregler 

sind integriert, sodass im Feld nur noch der Busanschluss und 

eine 24-V-Gleichspannungsversorgung zugeführt werden müssen. 

Darüber hinaus ist ein hochpräziser Multiturn-Absolutwertgeber 

integriert, der die Position der Antriebswelle auch beim Verdrehen 

der Welle im stromlosen Zustand des Stellantriebes erfasst. Über 

das Powerlink-Netzwerk liefern die Stellantriebe Diagnosewerte 

wie Endstufentemperatur, Motorstrom und diverse Spannungswerte. 

Außerdem stehen über einen Serviceanschluss ein frei 

konfigurierbarer digitaler Ausgang und vier frei konfigurierbare 

digitale Eingänge zur Verfügung. 

www.ethernet-POWERLINK.org 


ANT_HB_SO_Titelseite_2016.indd 1 24.11.2016 10:57:09 


Platzsparende und präzise Aktuatoren 

mit Hohlwelle 

Besonders kompakter Motion- 

Control-Antrieb 

Der Nema 17-ZEN-Schrittmotor 

mit Hohlwelle 

bietet ein neuartiges 

magnetisches Design, das 

dem Aktuator zuvor 

unerreichte Eigenschaften 

verleihen soll. Zu den 

Features des Schrittmotors 

zählen eine sehr hohe 

Genauigkeit, eine äußerst 

kompakte Konstruktion 

und ein geräuschloser 

Lauf. Der bei A-Drive erhältliche Schrittmotor lässt sich flexibel an 

nahezu jede Anwendung anpassen und eröffnet zahlreiche neue 

Einsatzgebiete, die bisher größeren Baureihen vorbehalten waren. 

Die Schrittmotoren arbeiten mit einer sehr hohen Genauigkeit von 

± 1,5 Winkelminuten bei einem Mikroschrittbetrieb von 1/64. Damit 

bietet der neue Aktuator eine dreimal so hohe Präzision wie 

vergleichbare Modelle. Diese hohe Auflösung ist, ebenso wie die 

verbesserte Laufeigenschaft, auf das patentierte magnetische Design 

der Schrittmotoren zurückzuführen. Ein weiterer Vorteil ist ihr 

geräuschloser Lauf. Die Schrittmotoren werden in drei Baureihen 

angeboten, u. a. mit Hohlwelle. Diese Variante besitzt einen großen 

Bohrungsdurchmesser von bis zu 11 mm. 

www.a-drive.de 

Ein integrierter Motion-Control-Komplettantrieb 

ist der IBMD von Bonfiglioli. 

Er vereint die Eigenschaften eines 

hochdynamischen Servomotors 

und eines Drive Controllers 

und ist dabei bis zu 

einem Drittel kleiner 

als andere Komplettantriebe. 

Er ist in vier 

Baugrößen mit einem 

Drehmomentbereich 

von 2,7 bis 36 Nm und 

Versorgungsspannungen von 560 VDC erhältlich und mit 

Schutzart IP65 sowie der Sicherheitsfunktion STO und SIL3 

ausgestattet. Motion-Control-Funktionen wie Positionierung, 

Cam Profil, elektronisches Getriebe und interpolierender 

Modus sind ebenso Bestandteile wie die offene Kommunikation 

über CANopen, EtherCAT und Modbus RS232. Hinzu 

kommen insgesamt 14 digitale und analoge Ein- und Ausgänge. 

Der Antrieb kann darüber hinaus auch mit den spielarmen 

Planetengetrieben des Herstellers kombiniert werden. 

Anwendungsbereiche sind z. B. die Verpackungstechnik, 

Druck- und Etikettiermaschinen oder die Automatisierung 

von Handlingaufgaben. 

www.bonfiglioli.com 

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ANT_Marktübersicht_Vertriebsanzeige_185x130_2016_11.indd 1 antriebstechnik 24.11.2016 1-2/2017 12:24:55 53

Von der numerischen 

Simulation profitieren 

Wie kleine und mittlere Unternehmen mit Simulationstechnologien Zeit und Kosten sparen 

Simulation und Berechnung in der Antriebstechnik helfen, 

Entwicklungsprozesse zu beschleunigen, Investitionen für Neu- und 

Weiterentwicklungen zu reduzieren und auf diese Weise am Markt 

konkurrenzfähig zu bleiben. Viele kleine und mittlere Unternehmen 

wissen aber nicht, wie sie die Simulationstechnologien nutzen können 

und verschenken damit entscheidende Wettbewerbsvorteile. Partner 

und Förderprogramme geben den richtigen Antrieb. 

F 

ür Großunternehmen gehören Simulation 

und Berechnung zum „täglich Brot“: Sie 

simulieren z. B. komplexe Mehrkörper- und 

Antriebssysteme bei der Konzeption oder 

im Prototypenbau und ersetzen so die zeitund 

kostenintensive Herstellung und Prüfung 

von realen Prototypen und Systemen. 

Oder aber sie nutzen Simulationen für bereits 

fertige Maschinenelemente, deren 

Parameter „nur noch“ optimiert werden 

müssen. Die Vorteile liegen auf der Hand: 

Dr. Andreas Wierse ist Geschäftsführer 

der Sicos BW GmbH in Stuttgart 

Die Unternehmen haben die Möglichkeit, 

das Produktverhalten unter unterschiedlichsten 

Einsatzbedingungen und in verschiedensten 

Umgebungen beliebig oft zu 

analysieren. Sie erhalten damit schnell fundierte 

Kenntnisse, die sie gewinnbringend 

umsetzen können. 

Oft fehlt es kleinen und mittleren Unternehmen 

(KMU) am richtigen Zugang: Die 

Simulationstechnologien können sehr anspruchsvoll 

in Bezug auf die erforderlichen 

Rechnerkapazitäten sein. Die notwendigen 

Investitionen übersteigen teilweise die finanziellen 

Möglichkeiten der Unternehmen. 

Zudem verfügen KMU selten schon über das 

notwendige technische Know-how. Viel zu 

wenige nutzen aus diesem Grund das Potenzial 

der Technologien ausreichend. 

Effizienzsteigerung durch 

Simulationstechnologie 

Beispiele für den sinnvollen Einsatz von 

Simulationstechnologien in der Antriebstechnik 

gibt es viele. Bei der Leistungsfähigkeit 

von Riemen- und Kettengetrieben bspw. 

kommt es auf die effiziente Übertragung des 

Drehmoments an. Ob und wie diese Übertragung 

der Riemen in welchen Situationen – 

gerade auch in Ausnahmesituationen – 

funktioniert, lässt sich mithilfe von Simulationstechnologien 

einfach feststellen. Die 

Analyse auftretender Vibrationen im Riemen, 

der Funktionserfüllung des Riemenbetriebs 

oder auch dessen Einflüsse auf das 

Übertragungsverhalten des gesamten Riemenstrangs 

lassen sich mit den Technolo- 



gien schnell und zuverlässig umsetzen. So 

gewinnt das Unternehmen Erkenntnisse 

über Verhaltensweisen, Belastungsfähigkeit 

und Lebenserwartung der Riemen und kann 

sie effizienter auslegen. Ein Szenario, das 

sich auch auf andere Antriebsarten und 

deren Parameter übertragen lässt. 

Geräuschemissionen mindern 

und Lebensdauer berechnen 

Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist die 

Geräuschentwicklung von elektrischen Antrieben. 

Gesetzgeber und Kunden fordern 

eine geringe Geräuschemission – sei es im 

Verkehr oder für Maschinen und Werkzeuge. 

Bei der Neuentwicklung und Verbesserung 

von Anlagen und Produkten wird das Thema 

Geräuschentwicklung damit in steigendem 

Maße zu einem Qualitätsmerkmal. Kombinieren 

Unternehmen ihre Messungen mit 

Akustik-Simulationen, können sie bereits in 

der Phase der digitalen Prototypen die 

Geräuschausbreitung analysieren und Verbesserungsmöglichkeiten 

erarbeiten. Das 

spart sowohl Zeit als auch Kosten und steigert 

die Kundenzufriedenheit. 

Gerade Antriebskomponenten sind bei 

ihrem Einsatz in der Regel hohen Belastungen 

ausgesetzt. Ein vorzeitiger Ausfall ist 

oft mit wesentlich höheren als den reinen 

Materialkosten verbunden. Daher ist es 

sehr hilfreich, dass sich mit Simulation und 

Berechnung auch Lebensdauerabschätzungen 

durchführen lassen. Das funktioniert in 

der Regel über die Simulation der Belastung 

der einzelnen Teile und kann im Zusammenspiel 

mit Materialkenndaten auch die 

Abschätzung von Materialermüdungserscheinungen 

unterstützen; selbst Versagenswahrscheinlichkeiten 

lassen sich in einem 

gewissen Rahmen berechnen. 

Unterstützung durch Förderprogramme 

und EU-Projekt 

Die Vorteile von Simulation und Berechnung 

mögen noch so überzeugend und bekannt 

sein, viele KMU scheuen aus oben genannten 

Gründen ihren Einsatz. Partner und Förderprogramme 

können unterstützen. Große 

Rechenzentren – z. B. das Höchstleistungsrechenzentrum 

Stuttgart (HLRS) – bieten 

KMU ihre Rechnerkapazitäten zu attraktiven 

und rein nutzungsbasierten Preisen an. 

Darüber hinaus stehen Softwarehersteller, 

Dienstleister und Forschungsinstitute sowie 

branchen- und lösungsorientierte Solution 

Center für Kooperationen zur Verfügung. 

Auf Landes- und Bundesebene gibt 

es zahlreiche Förderprogramme, die finanzielle 

Unterstützung geben. 

Mit dem Projekt „Fortissimo“ gibt es auch 

auf EU-Ebene eine interessante Unterstützungsmöglichkeit. 

Fortissimo (Factories of the 

Future Ressources, Technology, Infrastructure 

and Services for Simulation and Modelling) 

widmet sich dem Aufbau einer webbasierten 

Plattform. Diese erleichtert es KMU, 

Höchstleistungsrechner mit Unterstützung 

erfahrener Projektpartner für Simula tionen 

zu nutzen und ihre Wettbewerbs fähigkeit zu 

verbessern. Die 53 Projekte aus der ersten 

Runde laufen schon und kommen bspw. aus 

den Bereichen Flugzeugdesign, Automobil 

oder Mechatronik. Mit „Fortissimo 2“ ist die 

zweite Runde gestartet, wobei der erste Open 

Call für Projektvorschläge am 18. Mai 2016 

endete. Für den zweiten Call konnten sich 

KMU im Herbst 2016 bewerben. Während es 

beim ersten Projekt ausschließlich um das 

Feld des Höchstleistungsrechnens ging, hat 

das Nachfolgeprojekt die Plattform für weitere 

Themen wie Big Data Analytics und 

Multi-Physik-Kopplung geöffnet. Das Gesamtfördervolumen 

der Ausschreibung liegt 

bei mehr als 1,3 Mio. Euro, einzelne Projekte 

fördert die EU mit max. 250 000 Euro. 

Alle Informationen aus 

einer Hand 

01 Mithilfe der Simulation eines Wasserkraftwerks 

wurde die Motorleistung um 

5 % gesteigert 

02 Simulationen, z. B. von Strömungen in 

Turbinen, sind weniger aufwendig als reale 

Experimente und machen die Entwicklung 

teurer Prototypen überflüssig 

Informationen, Beratung und Unterstützung 

im Bewerbungsprozess für „Fortissimo 2“ erhalten 

interessierte Unternehmen bei Sicos 

BW. Das Stuttgarter Unternehmen fungiert 

u. a. als Fortissimo-Botschafter in Deutschland, 

informiert schwerpunktmäßig aber 

Simulationsneulinge – speziell KMU aus 

Baden-Württemberg, aber auch deutschlandweit 

– rund um das Thema Simulation 

und Berechnung im Allgemeinen. Dadurch, 

dass das Ministerium für Wissenschaft, 

Forschung und Kunst Baden-Württemberg 

unterstützend im Hintergrund steht, arbeitet 

der Simulationsexperte neutral und kostenfrei 

für alle ratsuchenden Unternehmen. 

Besteht nach der ersten Informationsweitergabe 

durch Sicos BW ein weitergehendes 

Interesse des Unternehmens, erhält es 

Antworten auf grundlegende Fragen – z. B. 

zu Anwendungsmöglichkeiten oder möglichen 

Werkzeugen – und Unterstützung 

dabei, eine funktionsfähige Arbeitskonstellation 

zu erhalten. Hierzu zählt auch der 

Zugang zu den Höchstleistungsrechnern. 

Ziel von Sicos BW ist es, dass Unternehmen 

letztendlich die Simulation eigenständig 

oder mit passenden Partnern in ihren Entwicklungsprozess 

einbinden. 

Die Beratung erfolgt branchenübergreifend. 

Neben schwerpunktmäßig anfragenden 

Unternehmen des Industrie- und Technologiesektors 

sind es weitere Branchen, 

die zu möglichen Anwendungsfeldern für 

Simulationstechnologie zählen – sogar nicht 

offensichtliche wie Wirtschaft und Finanzen. 

Fotos: Aufmacher und 01 HLRS, 02 Sicos BW GmbH 

www.sicos-bw.de 


Wirkungsvoll 

unterstützen 

Softwarebasierte Planungstools für Antriebstechnik- 

Komponenten vereinfachen Prozesse 

Die Planung von elektrischen Energieverteilungsanlagen in Industrie und Infrastrukturen 

stellt vielfältige Anforderungen. Bei der Projektierung und Dimensionierung von 

Frequenzumrichtern und anderen Antriebstechnik-Komponenten wird das vorgelagerte 

Netz dennoch oft vernachlässigt. Planungstools sollen das jetzt ändern und den Prozess 

schnell und effektiv unterstützen. Lesen Sie mehr. 

K 

napp zwei Drittel des industriellen Strombedarfs entfallen auf 

elektrische Antriebe. Umso entscheidender ist es, von Anfang 

an auf die geeignete Antriebstechnik zu setzen und diese bereits in 

der Planung durchgängig zu berücksichtigen. Denn elektrische 

Antriebe verhalten sich charakteristisch anders als konventionelle 

Verbraucher. Vor allem für die Auslegung der elektrischen Energieverteilung 

bietet Siemens die Planungstools Simaris Design, Simaris 

Project und Simaris Curves. Ausgehend von der Mittelspannung 

lässt sich damit softwarebasiert die komplette Planung, Dimensionierung 

und Dokumentation bis zu jedem einzelnen Verbraucher 

Nicole Wagner ist Mitarbeiterin im Marketing Simaris Planungstools/ 

Energy Management bei der Siemens AG in Erlangen 

abdecken. Zusätzlich zu den Motorstarterkombinationen, die bereits 

in Simaris enthalten waren, unterstützen die neuen Versionen 

der Planungstools den Planer jetzt auch bei der durchgängigen 

Planung der Frequenzumrichter. 

Vorschriftenkonforme Planung 

Die notwendigen Vorschriften für die Planung und Auslegung elektrotechnischer 

Anlagen werden dabei automatisch berücksichtigt. 

Die Praxis zeigt, wie wichtig dies ist: Mit wenigen Klicks können in 

der Planungssoftware konkrete projektspezifische Gegebenheiten 

berücksichtigt werden, die einen Einfluss auf die Dimensionierung 

der elektrischen Betriebsmittel haben. So kann z. B. bei der Querschnittsermittlung 

für ein Kabel berücksichtigt werden, ob die Verlegung 

in der Erde, auf Kabelwannen oder anderweitig erfolgen 



wird. Dies hat einen unmittelbaren Einfluss auf die Belastbarkeit 

des Kabels und somit auf den zu wählenden Leitungsquerschnitt. 

In der intuitiv bedienbaren Software Simaris Design sind die relevanten 

Vorschriften für die gesamte Planung und Auslegung einer 

Niederspannungs-Energieverteilung hinterlegt. Neben der Auswahl 

der Netzkomponenten werden auch die Rahmenbedingungen 

definiert, etwa die Umgebungstemperatur oder auch die Einbaulage 

von Stromschienen. Die Software prüft im Hintergrund, ob 

diese Eingaben mit den geltenden Normen korrespondieren. 

Applikationsspezifische Auswahl und Auslegung 

von Frequenzumrichtern 

Die Software hilft auch bei der richtigen Auswahl und Auslegung 

der Frequenzumrichter gemäß der Applikation Lüften, Pumpen, 

Verdichten, Bewegen oder Verarbeiten. Darüber 

hinaus berücksichtigt sie sämtliche Einflüsse 

bei der Dimensionierung aller Netzkomponenten 

wie Schaltern, Transformatoren, Schienenverteilersystemen 

und Kabeln. 

Bei Motoren und Frequenzumrichtern geht 

es dabei vor allem um folgende vier Punkte: 

1. Einschalt- und Anlaufstromverhalten: 

Aufgrund des hohen Einschaltstromes für die 

Beschleunigung der Schwungmasse und wegen 

des stark verringerten induktiven Widerstands 

des Rotors im Einschaltmoment muss zusätzlich 

zum statischen Spannungsfall für diesen 

Betriebsfall auch der dynamische Spannungsfall 

berücksichtigt werden. Mit Stern-Dreieckund 

Sanftanlauf sowie Frequenzumrichter lassen 

sich diese Anlaufströme und der dynamische Spannungsfall 

im Vergleich zum Direktanlauf reduzieren. 

01 Bereits bei der 

Planung kann die 

Leistung von 

Gießharz-Verteilungstransformatoren 

durch 

Querstromlüfter 

erhöht werden 

2. Kurzschlussstromverhalten: 

Die Basis für die Kurzschlussstromberechnung bildet die EN 60909-0 

bzw. VDE 0102. Motorische Verbraucher werden im Kurzschlussfall 

durch die mechanische Kopplung an die Arbeitsmaschinen und 

deren Massenträgheitsmoment von diesen angetrieben. Sie wirken 

hierbei wie ein Generator und speisen ihren Beitrag zum Kurzschlussstrom 

an die Fehlerstelle. In dieser Norm wird im Abschnitt 

3.8 (Asynchronmotoren) gefordert, dass 

n in Netzen der Industrie sowie in Eigenbedarfsanlagen von Kraftwerken 

dieser Anteil immer berücksichtigt werden muss, 

n in öffentlichen Energieversorgungsnetzen dieser Anteil berücksichtigt 

werden muss, wenn der Beitrag der motorischen Verbraucher 

zum Kurzschlussstrom I‘‘k > 5 % vom Anfangskurzschlussstrom, 

IMPRESSUM 

erscheint 2017 im 56. Jahrgang, ISSN 0722-8546 

Redaktion 

Chefredakteur: Dipl.-Ing. (FH) Dirk Schaar, 

Tel.: 06131/992-345, E-Mail: d.schaar@vfmz.de 

(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt) 

Redaktion: Dipl.-Medienwirtin (FH) Marie Krueger, 

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E-Mail: a.pisek@vfmz.de, Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke, 

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Redaktionsassistenz: Angelina Haas, 

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Gisela Kettenbach, Melanie Lerch, Petra Weidt, 

Ulla Winter (Redaktionsadresse siehe Verlag) 

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Mario Wüst 

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02 Die Planungstools unterstützen den Planer 

nicht nur bei Motorstarterkombinationen, 

sondern auch bei der durchgängigen Planung 

von Frequenzumrichtern 

03 Die Auslegung von Frequenzumrichtern 

gemäß der Applikation Lüften, Pumpen, 

Verdichten, Bewegen oder Verarbeiten stellt 

hohe Anforderungen 

der ohne Motoren ermittelt 

wurde, beträgt. 

Bei der Berechnung dürfen 

die Motoren vernachlässigt 

werden, die nach Art der 

Schaltung (Verriegelung) oder 

der Prozessführung nicht gleichzeitig eingeschaltet 

sein können. Frequenzumrichter, welche im 2-Quadrantenbetrieb 

verwendet werden, liefern keinen zusätzlichen Beitrag zum 

Kurzschluss. 

3. Elektromagnetische Verträglichkeit: 

Besonders Frequenzumrichter weisen durch die nichtlinearen 

Bauelemente in den Gleichrichterschaltungen (Thyristoren, Dioden) 

eine nichtlineare Strom-Spannungs-Charakteristik auf und 

belasten daher trotz der Speisung mit sinusförmiger Spannung das 

Netz mit nicht-sinusförmigen Strömen. Diese nicht-sinusförmigen 

Ströme, die von den Verbrauchern mit nichtlinearer Charakteristik 

stammen, rufen am Innenwiderstand des Transformators nichtsinusförmige 

Spannungsfälle hervor und verzerren damit die 

Spannung, sodass andere Betriebsmittel im Netz nicht ordnungsgemäß 

funktionieren oder Schaden nehmen können. Bereits bei 

der Auslegung des Netzes in der Planungsphase sollten hierfür 

Gegenmaßnahmen berücksichtigt werden. Die EMV lässt sich 

verbessern, indem man Filter zur Reduzierung der Oberschwingungen 

verwendet und somit die Lebensdauer der Betriebsmittel 

erhöht. Die Verwendung von Drosseln ermöglicht den Einsatz in 

höheren Funkstörklassen. 

4. Typgeprüfte Gerätekombination: 

Für einen zuverlässigen Betrieb bei den Anlaufarten Direkt-Starter, 

Reversierbetrieb, Stern-Dreieck- und Sanftanlauf bietet Siemens 

typgeprüfte Kombinationen aus sicherungsloser und sicherungsbehafteter 

Technik in Kombination mit Schütz und Überlastrelais 

an. Bei Frequenzumrichtern werden diese Kombinationen zusätzlich 

mit Filter und Drosseln ergänzt. Diese Kombinationen sind auf 

ihre Erwärmung, Kurzschlussfestigkeit sowie Verbauung in den 

entsprechenden Motor-Control-Centern oder bei Frequenzumrichtern 

mit größeren Leistungen in separaten Schränken geprüft 

und garantieren dadurch einen zuverlässigen Betrieb. 

Mit Simaris Project wird auf der Basis der ausgewählten 

Frequenzumrichter die passende Niederspannungsschaltanlage 

oder der entsprechende Schrank 

ausgewählt und aufgebaut, wodurch der Planer sowohl 

konkrete technische Daten als auch den benötigten 

Raumbedarf erhält. Zusätzlich werden für die ausgewählten 

Frequenzumrichter auch die Ausschreibungstexte 

automatisch generiert. 

Softwareunterstützung bei der Planung 

überlastbarer Transformatoren 

Welche Vorteile der Einsatz einer Software-Lösung allgemein bei 

der Planung und Dimensionierung von elektrotechnischen Anlagen 

und Energieverteilungen bietet, wird z. B. auch bei der korrekten 

Dimensionierung und Projektierung von überlastbaren Transformatoren 

deutlich. 

Die Leistung von Gießharz-Verteilungstransformatoren kann 

durch Zusatzlüfter, so genannte Querstromlüfter, erhöht werden. 

Bei freier Aufstellung und ausreichender Belüftung ist dadurch eine 

Leistungssteigerung von bis zu 50 % möglich. Gerade in der Industrie 

und bei großen Infrastrukturprojekten konzentriert sich eine große 

Einspeiseleistung an einem Punkt. Mit steigender Transformatorleistung 

und bei Parallelbetrieb von Transformatoren steigt auch 

die erforderliche Kurzschlussbelastbarkeit der eingespeisten Niederspannungshauptverteilung. 

Bei Einsatz der Querstromlüfter kann 

in solchen Fällen auch die Kurzschlussleistung begrenzt oder verringert 

werden, um so zu einem wirtschaftlicheren Betrieb der 

Niederspannungshauptverteilungen zu kommen. 

Die korrekte Dimensionierung und Projektierung von elektrischen 

Energieverteilungsanlagen bis hin zu Frequenzumrichtern 

und anderen Antriebstechnik-Komponenten wird durch Planungstools 

erheblich erleichtert. Alle relevanten Parameter für die gesamte 

Planung sind in der Software hinterlegt. Das Programm prüft 

dann automatisch, ob die jeweiligen Eingaben mit den geltenden 

Vorgaben korrespondieren. Die neuen Versionen der Simaris-Tools 

von Siemens sind dabei auch auf die spezifischen Anforderungen 

von Frequenzumrichtern ausgelegt. 

www.siemens.de/simaris 



Verbesserte Brandschutzeigenschaften 

Bei der Auswahl von flexiblen, industrietauglichen 

Automatisierungsleitungen 

standen Anwendern, die eine halogenbzw. 

PVC-freie Lösung suchten, bisher 

nur PUR-Leitungen zur Verfügung. Mit der 

Leitungsserie Motionline Halex bietet das 

Unternehmen Nexans jetzt eine Alternative, 

die flexibel, robust und schleppkettenfähig 

ist. Halex-Leitungen enthalten keine 

Halogene und sind – wie PUR-Leitungen – 

darüber hinaus schwer entflammbar. Im 

Gegensatz zu PVC entwickeln sie im Brandfall 

keine extrem giftigen und reizenden 

Gase. Ihr Mantel erlaubt kleine Biegeradien 

(mind. 2 Mio. Zyklen bei 10 xd), ist abriebfest und widersteht Ölen und Kühlschmierstoffen. 

Die neuen Leitungen sind daher ideal, um der Forderung nach PVC-freien Leitungen gerecht 

zu werden, ohne Abstriche bei der Funktionalität machen zu müssen. Nexans bietet seine 

Leitungen als schleppkettenfähige Sensor-, Servo-, Bus- und Industrial-Ethernet-Leitung sowie 

als Energie- und Steuer-Leitung an und folgt damit dem aus dem Consumer-Bereich kommenden 

Trend, PVC aus Umweltschutzgründen nicht mehr einzusetzen. 

Ein Steckersystem 

für alles 

Modulare Stecker mit Multirahmen, 

die beliebige Steckermodule 

für Energie, Signale 

und Daten aufnehmen, bietet 

das Unternehmen Lapp mit 

dem Epic MH-System an. 

Kompatibel mit dem Marktstandard 

sind die Stecker 

durch die gemischte 

www.nexans.de 

Fehler bei Umstellung der Schmierstoffe vermeiden 

Zum Thema „Schmierstoffumstellung richtig machen“ veranstaltet das Beratungsunternehmen 

TMM einen Praxistag am 11. Mai in München. Zielgruppe sind Mitarbeiter aus den Bereichen 

Konstruktion, Instandhaltung, Service und Technischer Einkauf. Weniger Schmierstoffe 

einsetzen, um Beschaffungs- und Lagerkosten zu reduzieren, ist ein häufiger Wunsch. Er ist 

aber mit Risiken verbunden. Oft wird z. B. die DIN-Bezeichnung als Richtschnur herangezogen – 

Schmierstoffe derselben DIN-Klasse können sich aber im Leistungsverhalten deutlich 

unterscheiden. Werden bei der Schmierstoffumstellung Fehler gemacht, wirkt sich dies auf die 

Maschinenzuverlässigkeit aus, und es entstehen mehr Instandhaltungskosten. Unternehmen 

können zum Thema „Schmierstoff – Lieferanten- und Sortenreduktion“ auch einen eigenen 

Beratungstag bei TMM buchen. Infos bei Eva Winkler, Tel: 089/140 35 32, Email: eva.winkler@ 

tmm-münchen.de. 

www.tmm-muenchen.de 

Bestückung vielseitig 

einsetzbar. Das System eignet 

sich z. B. für die Robotertechnik, 

in Schaltschränken, 

in Anlagen für erneuerbare 

Energien, im Maschinenbau 

oder für Schienenfahrzeuge. 

Das System ist geprüft nach 

EN 45545-2, Anforderungssatz 

R22 und R23 und erfüllt das 

Gefahrenniveau HL1, HL2 

sowie HL3. 

www.lappkabel.de 

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Analyse des thermischen Verhaltens 

von Profilschienenführungen 

Bei Vorschubachsen von Werkzeugmaschinen mit serieller 

Kinematik wird häufig auf Wälzführungen in Form von 

Profilschienenführungen zurückgegriffen, weshalb die Kenntnis 

des thermo-elastischen Verhaltens dieser Maschinenkomponenten 

für den Aufbau eines aussagekräftigen Prognosemodells 

von elementarer Bedeutung ist. 

Das thermo-elastische Verhalten von Werkzeugmaschinen stellt 

einen wichtigen Bestandteil bei deren Auslegung dar. Im Fokus 

des Sonderforschungsbereichs Transregio 96 „Thermo-energetische 

Gestaltung von Werkzeugmaschinen“ steht die Erforschung 

und Umsetzung von wirksamen Korrektur- und Kompensationslösungen, 

die zur spanenden Genauigkeitsbearbeitung unter den 

zukünftigen Bedingungen energieeffizienter Fertigung befähigen [1]. 

Das Teilprojekt B03 „Komponenten- und Baugruppenuntersuchung“ 

konzentriert sich auf die Untersuchung des thermo-elastischen 

Verhaltens von Werkzeugmaschinenkomponenten sowie 

‐baugruppen und sieht die Entwicklung von Prognosemodellen zur 

Berechnung der thermisch bedingten Strukturverformungen in 

Abhängigkeit von messbaren physikalischen Größen vor. In diesem 

Zusammenhang werden Vorschubachsen und deren Einzelkomponenten, 

unter anderem Profilschienenführungen, untersucht. Abhängig 

vom Anwendungsfall werden Profilschienenführungen in 

Prof. Dr.-Ing. Christian Brecher ist Direktor am Werkzeugmaschinenlabor 

WZL der RWTH Aachen; Kolja Bakarinow, M.Sc., ist Mitarbeiter am 

Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen; Dipl.-Ing. Stephan Neus 

ist Gruppenleiter am Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen; 

Dr.-Ing. Marcel Fey ist Oberingenieur am Werkzeugmaschinenlabor WZL der 

RWTH Aachen; Alexander Steinert ist Mitarbeiter am Werkzeugmaschinenlabor 

WZL der RWTH Aachen; Janis Ochel ist Mitarbeiter am Werkzeugmaschinenlabor 

WZL der RWTH Aachen 

unterschiedlichen Ausführungen (Baugröße, Vorspannklasse) eingesetzt. 

Die Bauteilgeometrie und jeweilige Maschinenkinematik 

führen häufig zu einem transienten Betrieb. Die Bestimmung des 

transienten Wärmeeintrags stellt sich dabei als komplex heraus und 

kann mit bisherigen Methodiken nur unzureichend vorhergesagt 

werden. Einerseits steht deshalb die Evaluierung verschiedener 

Einflussfaktoren auf das Reibverhalten und damit letztlich auch auf 

das thermische Verhalten von Profilschienenführungen im Vordergrund. 

Hierzu sollen folgende Einflussgrößen betrachtet und variiert 

werden: 

n Externe Belastung des Führungssystems 

n Vorspannklasse 

n Betriebstemperatur 

n Abstreifer 

n Baugröße 

n Schmierstoff 

Andererseits soll geprüft werden, inwiefern das sich im Betrieb 

einer Profilschienenführung einstellende Temperaturfeld auf Basis 

der Reibkräfte prognostiziert werden kann. Dazu soll ein aussagekräftiges 

Prognosemodell entwickelt werden, welches das entsprechende 

Reibverhalten der untersuchten Profilschienenführungen 

als Wärmelast beinhaltet und mit dessen Hilfe eine Prognose für 

weitere Anwendungsfälle getroffen werden kann. 

Verwendeter Prüfstand 

Für die Untersuchung von Profilschienenführungen steht ein Prüfstand 

bereit, der zur Minimierung der Umgebungseinflüsse in einer 

klimatisierten Zelle mit einer Umgebungstemperaturschwankung 

von ± 0,5 K untergebracht ist. 


LINEARTECHNIK 

01 Aufbau des Prüfstands 02 Abhängigkeit der Reibkraft von der Komponententemperatur 

Der Prüfstand besteht im Wesentlichen aus einem länglichen Maschinenbett, 

einem darauf mittig befestigten Träger sowie einer 

Verfahreinheit, welche den Vorschub realisiert. Diese wird durch 

einen Linearmotor angetrieben und auf zwei dauergeschmierten 

Profilschienenführungen geführt. Die einachsig verfahrbare Anlage 

ist für die Untersuchung von Profilschienenführungen von bis zu 

3 m Länge ausgelegt. 

Im Zuge der durchzuführenden Versuche werden sowohl an der 

Unterseite, als auch an der Oberseite des Trägers je eine Profilschiene 

montiert. Zur Realisierung einer externen Belastung werden der 

obere und der untere Schuh über zwei seitlich angebrachten Platten 

miteinander verbunden. Zur Messung der externen Last ist auf einer 

Platte ein Dehnungsmessstreifen appliziert, mit dem die vorherrschende 

Kraft an den Schuhen eingestellt werden kann. Die Reibkraft 

der Profilschienenführung wird über einen piezo-elektrischen 

Kraftsensor gemessen, welcher den oberen Führungsschuh mit der 

Antriebseinheit verbindet. Somit wird die der Verfahrbewegung entgegen 

gerichtete Widerstandskraft gemessen, welche durch die Reibung 

innerhalb der Komponente bestimmt wird. Dabei wird lediglich 

die Gesamtreibkraft der Komponente ermittelt. Eine Unterteilung 

in ihre Anteile hinsichtlich der beiden Laufflächen ist mithilfe 

dieses Versuchsaufbaus allerdings nicht möglich. 

03 Vergleich der Baugrößen 

Verlauf aufweist, der sich aus dem Zusammenspiel verschiedener 

Reibphänomene zusammensetzt. 

Bei der Aufnahme der Reibkraft wird auf einen piezo-elektrischen 

Kraftsensor zurückgegriffen, dessen absoluter Fehler folgendermaßen 

angegeben wird [2]: 

Messprinzip und Messtechnik 

Profilschienenführungen werden in den meisten Fällen in einem 

instationären Zustand betrieben, weshalb der entstehende Wärmeeintrag 

als Funktion der Vorschubgeschwindigkeit bekannt sein 

muss. Dieser Wärmeeintrag ergibt sich aus der Reibleistung der 

Profilschienenführung, welche das Produkt aus Reibkraft F R 

und 

Vorschubgeschwindigkeit v f 

entspricht, Gleichung 1. 

Die Reibkraft einer Profilschienenführung ergibt sich aus einer 

Überlagerung von Rollreibung, Gleitreibung, Schmierstoffreibung 

und Dichtungsreibung und ist daher geschwindigkeitsabhängig. Da 

kein ganzheitlicher theoretischer Berechnungsansatz existiert, 

muss auf praktische Versuche zurückgegriffen werden. Die Darstellung 

der gemessenen Reibkraft über der Geschwindigkeit ergibt 

eine sogenannte Stribeck-Kurve, welche einen charakteristischen 

Der maximale Fehler des DMS, über den die Last eingestellt wird, 

ergibt sich zu [3]: 

Aufgrund der Lastabhängigkeit der Reibkraft kommt es bei der 

Gesamtunsicherheit zu einer Fehlerfortpflanzung. Unter der Annahme, 

dass die Reibkraft dem Coulomb’schen Gesetz folgt und 

somit proportional der Last ist, ergibt sich die Gesamtunsicherheit 

zu 1,35 %. 

Neben den Kraftmessungen werden zudem Dauerversuche 

durchgeführt, die der Validierung des Prognosemodells dienen. Im 

Zuge dessen wird der zeitliche Verlauf des Temperaturfelds an charakteristischen 

Punkten gemessen. Aufgrund der Symmetrie der 

Profilschiene und des Trägers stellt sich in Querrichtung ein zur 


Mitte symmetrisches Profil ein. Ebenfalls ist ein identisches Profil 

für die obere und untere Schiene zu erwarten, weshalb auch hier 

die Anbringung an einer der Schienen genügt. Die Temperaturmessung 

wird an folgenden Stellen durchgeführt: 

n ein Umgebungssensor neben dem Prüfstand 

n drei Sensoren entlang des Trägers 

n drei Sensoren entlang der oberen Profilschiene 

n jeweils ein Sensor an den Stirnseiten der oberen Profilschiene 

n ein Sensor am Lager 

n ein Sensor am oberen Schuh 

n ein Sensor am oberen Spannblock 

Dabei kommen zwei Arten von Temperatursensoren zum Einsatz. 

Längs der Profilschiene wird aus Platzgründen auf schlanke Thermoelemente 

zurückgegriffen, deren Gesamtfehler nach [4] folgendermaßen 

angegeben wird: 

An den restlichen Temperaturstellen befinden sich Pt100-Elemente 

der Klasse A. Deren Fehler beträgt [5]: 

Analyse unterschiedlicher Einflussfaktoren 

Um den Einfluss der unterschiedlichen Faktoren auf den Wärmeeintrag 

des Führungssystems klassifizieren zu können, müssen 

unterschiedliche Ausführungen von Profilschienen untersucht 

werden. Variiert werden demnach die Baugröße, die Vorspannklasse, 

der Schmierstoff und die Art der Wälzkörper. Außerdem 

wird der Einfluss der Komponententemperatur und des Abstreifers 

tiefergehend analysiert. Alle hier genannten Einflüsse werden zudem 

bei vier externen Belastungen (0, 5, 10 und 15 kN) untersucht. 

Da die Komponenten vom Hersteller bereits eingefahren geliefert 

werden, ist ein Einfahrprozess nicht notwendig. Aus den oben genannten 

zu untersuchenden möglichen Einflüssen ergibt sich eine 

Anzahl aus Reibkraftkennlinien, die im Zuge der Versuchsdurchführung 

aufgenommen werden müssen. Sechs Komponentenausführungen 

hinsichtlich Baugröße, Vorspannklasse, Schmierung 

und Wälzkörper kombiniert mit zwei Komponententemperaturen 

(Raumtemperatur, Temperatur bei Dauerbetrieb), zwei Abstreiferkonstellationen 

(mit, ohne) und vier Belastungsfällen (0 kN, 5 kN, 

10 kN, 15 kN) ergeben insgesamt 96 Stribeck-Kurven. 

Versuchsauswertung und Vergleich 

Durch die Translation der Verfahreinheit werden die verspannten 

Schuhe über die Profilschiene bewegt und die entstehende Reibkraft 

über einen Kraftsensor detektiert. Dazu wird die Maschine 

CNC gesteuert mit unterschiedlichen Vorschubgeschwindigkeiten 

von 0,001 m/min bis 60 m/min verfahren. 

Zusätzlich zu der Aufnahme der Stribeck-Kurven ist auch die 

konkrete Temperaturverteilung innerhalb der Komponenten zu 

untersuchen. Diese dienen insbesondere der Validierung des später 

aufgezeigten Prognosemodells. Dazu werden Dauerversuche durchgeführt 

und das Temperaturfeld mithilfe der Pt100-Elemente aufgenommen. 

Der Prüfstand wird dabei über 8 h mit einer konstanten 

Vorschubgeschwindigkeit von 30 m/min verfahren. Danach befindet 

sich der Prüfstand im Stillstand, wobei die Sensoren das Temperaturfeld 

weiterhin aufzeichnen und somit Informationen bzgl. der 

Abkühlkurve vorliegen. 

Profilschienenführungen werden in Bearbeitungsprozessen zumeist 

instationär beansprucht. Zur Umsetzung des dargestellten 

Ansatzes ist hierzu die Konstanz der Reibkraftcharakteristik zu zeigen. 

Dies wird im ersten Schritt für die Komponententemperatur 

durchgeführt. Bei Beginn eines Dauerversuchs liegt die Temperatur 

der Komponenten bei Raumtemperatur. Nach 8 h Dauerversuch 

ergibt sich ein höheres Temperaturniveau. Bild 02 zeigt, dass der 

Einfluss der Komponententemperatur als vernachlässigbar einzustufen 

ist. Das Diagramm zeigt den Verlauf der Reibkraft über der 

Komponententemperatur, welche an der Führungsschiene vorliegt 

(23 °C bis 32 °C). Für den technisch relevanten Temperaturbereich 

von 20 °C bis 35 °C kann die Reibkraft also als temperaturunabhängig 

angesehen werden. Die gezeigte Charakteristik ergibt sich für alle 

untersuchten Komponenten im gleichen Maße. 

Als zweiten Einfluss wird die Baugröße der Profilschienenführung 

variiert. Hierzu werden in Bild 03 die Versuchsergebnisse für 

die Baugrößen 35 und 45 gegenübergestellt. Aufgrund der größeren 

Wälzkörper und größeren Abstreifer liegen die Reibkräfte der größeren 

Komponente erwartungsgemäß über denen der kleineren 

Komponente. Es zeigt sich, dass die Bauform 45 eine Reibkraft aufweist, 

die über den Geschwindigkeitsbereich gemittelt um den Faktor 

2,4 größer ist als die der Bauform 35. Ein Vergleich der Lastabhängigkeit 

zeigt, dass durch die Lasterhöhung auf 10 kN eine um 

66 % höhere Reibkraft vorliegt. Die Baugröße weist dementsprechend 

einen erheblichen Einfluss auf das Reibverhalten auf. 

In einem weiteren Vergleich wird der Einfluss der verwendeten 

Wälzkörper untersucht. Dazu werden in Bild 04 die Versuchsergebnisse 

von Komponenten mit Rollen und welchen mit Kugeln als 

Wälzkörper verglichen. Die jeweiligen Kurven gleicher Wälzkörper 

zeigen einen parallelen Verlauf mit konstantem Versatz auf. Die 

Form der Wälzkörper bedingt jedoch eine unterschiedliche Charakteristik 

bei Variation von Last und Geschwindigkeit: 

n Zylinderrollen reagieren empfindlich auf Geschwindigkeitsänderungen. 

n Kugeln reagieren empfindlich auf Laständerungen. 

Deutlich wird der erste Aspekt an der im Verhältnis zu den Kugeln 

gesehen höheren Steigung ∂F R 

/∂v der Stribeck-Kurve. Die Reibkraft 

steigt hier signifikant um fast 60 N an, während sie bei Kugeln lediglich 

um ca. 15 N steigt. Daraus lässt sich schließen, dass bei der Auswahl 

der Wälzkörper insbesondere für Schnelllauf-Anwendungen 

Kugeln vorzuziehen sind, da sie weniger Reibung und damit auch 

weniger Wärme erzeugen. Auf der anderen Seite sind Rollen dann 

vorzuziehen, wenn höhere Lasten erwartet werden müssen. Der 

Versatz zwischen den beiden Lastfällen 0 kN und 5 kN ist mit ca. 

5-10 N deutlich geringer als bei den Kugeln mit ca. 45 N. 

Im Vergleich der Schmierstoffe zeigt sich, dass der Schmierstoff 

Fett bei gleicher Last eine deutlich größere Reibung aufweist als Öl 

(Bild 05). Beide dem Fett zugeordneten Kurven liegen deutlich 

über den entsprechenden Kurven für die Ölschmierung. Dabei hat 

das Fett sogar einen größeren Einfluss als die zugrunde gelegte 

Last. Bei 0 kN Last übersteigt die Reibkraft der fettgeschmierten 

Komponente die Reibkraft der ölgeschmierten Komponente bei 

10 kN Last. Insgesamt ergibt sich durchschnittlich eine ca. 30 % höhere 

Reibkraft, wenn die Profilschienenführung mit Fett betrieben 

wird. Dieser Umstand lässt sich mit der Zusammensetzung des 


LINEARTECHNIK 

Fetts begründen. Fette bestehen im Wesentlichen aus drei Komponenten: 

Grundöl, Eindicker und Additive. Während das Öl die reibungsminimierenden 

Eigenschaften übernimmt, sorgt der Eindicker 

für die pastöse Form, sodass ein Ölreservoir entsteht. Ein kontinuierlicher 

Zufluss von Schmiermittel ist dadurch nicht mehr notwendig. 

Über Additive lassen sich gewisse Eigenschaften des Fettes wie 

zum Beispiel die chemische Beständigkeit verbessern. Im Gegensatz 

zur reinen Ölschmierung befinden sich neben dem Schmierstoff 

also noch weitere Komponenten höherer Viskosität zwischen 

den sich bewegenden Körpern, wodurch es zu einer deutlich erhöhten 

Fluidreibung kommt [6]. 

Im folgenden Abschnitt soll der Einfluss der Vorspannklasse aufgezeigt 

werden, dabei entspricht V1 einer Vorspannung von 2 800 N, 

V2 einer Vorspannung von 7 500 N und V3 einer Vorspannung von 

12 150 N. Wird die Profilschienenführung ohne Last betrieben, so 

ist kein Unterschied zwischen den Vorspannklassen zu erkennen. 

Das lässt sich mit dem Einfluss des Abstreifers erklären. Bei sehr 

kleinen Lasten wird die gesamte Reibkraft im Wesentlichen durch 

den Abstreifer beeinflusst, welcher von den Vorspannklassen unabhängig 

ist. Bei Steigerung der Last verringert sich dieser Einfluss, 

und die Vorspannung der Führungsschuhe gewinnt an Bedeutung. 

Die Versuchsergebnisse der Komponenten (Abbildung 6) zeigen, 

dass eine Steigerung der Vorspannklasse eine Senkung der Reibkraft 

zur Folge hat. 

Im letzten Abschnitt soll auf den Einfluss der Abstreifer eingegangen 

werden. Dazu werden alle Stribeck-Kurven sowohl mit als auch 

ohne Abstreifersystem vermessen. Ein Vergleich der Daten zeigt, 

dass die Abstreifer einen bedeutenden Einfluss auf die entstehende 

Reibkraft haben, der jedoch wesentlich von der Bauart des Schuhs 

und somit von der Bauform des Abstreifers abhängt. Der Einfluss 

des Abstreifers lässt sich nicht in einem einzelnen Wert definieren, 

da die durch den Abstreifer verursachte Reibkraft ein Verhalten aufweist, 

welches wiederum selbst einer Stribeck-Kurve ähnelt. Das 

Reibverhalten der Abstreifer widerspricht somit der theoretischen 

Annahme, dass das Coulomb‘sche Gesetz anwendbar ist, da neben 

der Lastabhängigkeit, die durch dieses Modell abgebildet wird, 

auch eine Geschwindigkeitsabhängigkeit besteht. Diese Abhängigkeit 

haben bereits Versuche mit Lagerdichtungen [7] gezeigt. Die im 

Rahmen dieser Versuchsreihe untersuchten Lasten haben einen 

geringeren Einfluss als die Geschwindigkeit, deren Steigerung in 

der Regel eine Steigerung der Reibkraft des Abstreifers zur Folge hat. 

Zusammenfassend zeigt das Abstreifersystem keinen konstanten 

Einfluss auf die Reibkraft, weswegen für verschiedene Geschwindigkeiten 

und Lasten auf experimentell bestimmte Werte zurückgegriffen 

werden sollte. 

Aufbau eines Prognosemodells 

Unter der Annahme, dass die Struktur des Prüfstands nur wenig 

Wärme abführt, wird der Einfluss des Prüfstands durch eine quaderförmige 

Platte abgebildet. Auf das Maschinenbett und andere 

passive Komponenten kann in diesem Modell somit verzichtet werden. 

Diese Annahmen reduzieren das Modell auf eine Platte, auf 

welcher die Profilschiene samt Führungsschuh und Aufbau angebracht 

sind. 

Diese fünf Modellteile sind durch Parameter untereinander und 

mit der Umgebung verknüpft. Hierbei handelt es sich um Wärmeübergangskoeffizienten, 

die zunächst unbekannt sind. Alle anderen 

04 Vergleich der Wälzkörper 

05 Vergleich der Schmierstoffe 

06 Vergleich der Vorspannklassen mit Abstreifer 

relevanten Parameter, wie Dichte, Wärmeleitfähigkeit und spezifische 

Wärmekapazität, sind stoffabhängig. Die verwendeten Materialien 

sind bekannt und in der Simulationssoftware bereits hinterlegt. 

Konvektion lässt sich in natürliche und in erzwungene Konvektion 

unterteilen. Für beide Arten der Konvektion existieren theoretische 

Berechnungsansätze, die für das Prognosemodell herangezogen 

werden. Die Werte für die natürliche Konvektion werden als Funktion 

der Temperaturdifferenz zwischen Oberfläche und Umgebung hinterlegt, 

während die erzwungene Konvektion als konstant angesehen 


werden kann. Der Wärmeübergangskoeffizient α berechnet sich 

dabei nach folgender Formel [8]: 

α: Wärmeübergangskoeffizient 

Nu: Nußelt-Zahl 

λ F 

: Wärmeleitfähigkeit des Fluids 

L: charakteristische Länge 

Für die natürliche Konvektion ergibt sich die Nußelt-Zahl folgendermaßen: 


Pr: Prandtl-Zahl 

Gr: Grashof-Zahl 

Der funktionale Zusammenhang dieser Größen ist geometrieabhängig 

und lässt sich den Literaturangaben [8] entsprechend entnehmen. 

Während die Prandtl-Zahl eine temperaturabhängige 

Stoffgröße ist, die näherungsweise als konstant angesehen werden 

kann, kann die Grashof-Zahl berechnet werden. Für eine erzwungene 

Konvektion gilt: 


Pr: Prandtl-Zahl 

Re: Reynolds-Zahl 

Auch hier ist das Zusammenspiel beider Größen geometrieabhängig. 

Die Reynolds-Zahl ist geschwindigkeitsabhängig. Die erzwungene 

Konvektion wird im Modell nur auf den Schuh und dessen 

Aufbau angewendet, welcher vereinfacht als Quader angenommen 

wird. Aus der Verfahrbewegung des Schuhs folgend, besteht dieser 

bei einer seitlichen Anströmung aus drei längs angeströmten Flächen 

und aus zwei theoretisch periodisch frontal angeströmten Flächen. 

Für ein solches instationäres Verhalten finden sich allerdings keine 

verlässlichen Berechnungsgrundlagen, weshalb beide Flächen ebenfalls 

als seitliche Flächen angenommen werden. 

Für die Aufheizphase ergibt sich der Wärmeübergangskoeffizient α 

aus einer kombinierten Nußelt-Zahl, in welcher natürliche und erzwungene 

Konvektion verrechnet sind. Die kombinierte Nußelt- 

Zahl ergibt sich wie folgt [9]: 

Nu ges 

: Kombinierte Nußelt-Zahl 

Nu erz 

: Nußelt-Zahl der erzwungenen Konvektion 

Nu nat 

: Nußelt-Zahl der natürlichen Konvektion 

Neben der Konvektion ist zudem die Wärmestrahlung der Komponenten 

zu betrachten. Die abgestrahlte Leistung ergibt sich nach 

dem Stefan-Boltzmann-Gesetz und ist abhängig von der vierten 

Potenz der Körper- und der Umgebungstemperatur, wodurch sich 

folgender Zusammenhang ergibt: 

: Wärmestrom 

ε: Emissionskoeffizient 

σ: Stefan-Boltzmann-Konstante 

A O 

: Oberfläche des strahlungs-emittierenden Körpers 

T ε 

: Temperatur des strahlungs-emittierenden Körpers 

T u 

= Umgebungstemperatur 

Um den Rechenaufwand zu verringern, wird die Gleichung linearisiert 

und somit ein Wärmeübergangskoeffizienten α Strahlung 

ermittelt, 

welcher im Anschluss mit dem Konvektionswerten verrechnet werden 

kann. Der Ausdruck lässt sich durch die dritte binomische 

Formel in folgende Form bringen: 

bzw.: 

mit 

Dieser Ansatz ist möglich, da die Wärmeübergangskoeffizienten 

für diskrete Temperaturunterschiede der Bauteiloberfläche zur 

Umgebung berechnet werden und tabellarisch hinterlegt werden. 

Aus diesem Grund ist keine Linearisierung im Sinne einer Taylorreihenentwicklung 

mit dem Abbruch nach dem ersten Glied gemeint, 

sondern lediglich eine Darstellung der Stefan-Boltzmann- 

Gleichung mit einer Abhängigkeit des Wärmestroms von einer 

Temperaturdifferenz. Das in der Gleichung enthaltene ε ist der 

Emissionskoeffizient, der dimensionslos angibt, wie stark ein Körper 

Strahlung emittiert. Dieser wird im Wesentlichen durch den 

Werkstoff und durch die Oberflächenbeschaffenheit beeinflusst. 

In der Literatur [8] sind Werte für den Emissionsgrad der jeweiligen 

Oberflächen zu finden. 

Insgesamt ergibt sich also ein Wärmeübergangskoeffizient, der 

sich aus der Summe der Übergangskoeffizienten für Konvektion 

und für Strahlung ergibt. Somit werden letztlich drei Phänomene 

der Wärmeübertragung (Wärmeleitung, Konvektion und Strahlung) 

in diesem Modell berücksichtigt. 

Zwischen den fünf Modellbauteilen existieren weiterhin vier 

Kontaktflächen mit je einem Kontaktwärmeübergang. Die entsprechenden 

Koeffizienten werden vom Lehrstuhl für Wärme- und Stoffübertragung 

der RWTH Aachen (WSA) anhand der Oberflächenbeschaffenheit 

sowie des Kontaktdrucks in der Fuge ermittelt. Der 

letzte verbleibende Durchgangskoeffizient zwischen Schuh und 

Schiene wird durch einen eigenen Versuch bestimmt. 

Der Wärmeeintrag ist äquivalent zur Reibleistung und lässt sich 

somit aus den Stribeck-Kurven berechnen. Die Dauerversuche werden 

mit einer konstanten Geschwindigkeit von 30 m/min betrieben. 

Die zu dieser Geschwindigkeit gehörende Reibkraft kann der Reibkennlinie 

entnommen werden und liefert im Produkt mit der Verfahrgeschwindigkeit 

die Reibleistung. Im Prognosemodell wird 

dieser Wärmeeintrag über die gesamte Verfahrlänge des Schuhs auf 

die Schiene angewendet. Die Flächen, auf die dieser Wärmeeintrag 

im Modell wirkt, hängen von dem Entstehungsort ab. Der Anteil der 

Reibleistung, der durch die Abstreifer verursacht wird, wird auf die 

gesamte Oberfläche der Schiene angewendet, die von den Abstreifern 

berührt wird. Der Teil des Wärmeeintrags aufgrund des Wälzkontakts 

wirkt auf die Wälzkörperlaufflächen, welche allerdings um 

die Randstücke, auf denen der Schuh im Versuch nicht fährt, reduziert 

werden. Diese Maßnahme ist in Bild 07, angedeutet durch die 

hellen Striche, erkennbar. 


LINEARTECHNIK 

Die Validierung 

Der Vergleich in Bild 08 zwischen den Messwerten und dem Prognosemodell 

zeigt, dass die Realität durch das Modell mit hoher 

Genauigkeit abgebildet werden kann. Für die Profilschiene ergeben 

sich in der Aufheizphase maximale absolute Abweichungen von 

ungefähr 0,6 °C. Als relative Abweichung ergibt sich bezogen auf 

das gemessene Temperaturdelta ein Unterschied von maximal 

7,5 %. Die maximale absolute Abweichung an der Platte, welche 

den gesamten Prüfstand abbildet, ergibt sich zu 1 °C, was einer 

relativen Abweichung von 12,5 % entspricht. Für den Aufbau auf 

dem Führungsschuh ergeben sich absolute Abweichungen von 

maximal 0,95 °C bei einer relativen Abweichung von ca. 10 %. Da es 

beispielsweise an den Seiten der Platte zu verhältnismäßig kleinen 

Temperaturänderungen kommt, führen hier schon kleine Abweichungen 

des Prognosemodells zu den oben genannten relativen 

Abweichungen. Die stationäre Endtemperatur wird an allen Messpunkten 

mit sehr hoher Genauigkeit prognostiziert. In der Abkühlphase 

erreichen die absoluten Abweichungen über 2 °C. Im Mittel 

liegt somit eine relative Abweichung zwischen Messung und Prognosemodell 

unter 10 % vor. 

Die in der Abkühlphase relativ hohen Abweichungen liegen in der 

Wahl der geometrischen Abbildung des Prüfstands begründet. Zur 

Vereinfachung des Modells wird der gesamte Prüfstandsaufbau 

durch eine Platte repräsentiert, wodurch sich die ergebende Wärmeabgabe 

nicht nach Literaturangaben bestimmen lässt. Der Vergleich 

zeigt, dass diese entsprechend angepasst werden muss. Die Ergebnisse 

zeigen, dass das Modell hinreichend genau ist, um das thermische 

Verhalten von Profilschienenführungen vorherzusagen. 

Zusammenfassung und Ausblick 

Als Ergebnis lassen sich die einzelnen Einflüsse auf das thermische 

Verhalten von Profilschienenführungen nun sowohl qualitativ als 

auch quantitativ gegeneinander abschätzen. Dauerversuche zeigen, 

dass Komponententemperaturen zwischen 20 °C und 35 °C 

keine messbaren Auswirkungen auf die Reibkraft haben. Untersuchungen 

verschiedener Wälzkörper ergeben, dass Profilschienenführungen 

mit Kugeln empfindlich auf Laständerungen reagieren 

und dass Zylinderrollen eine stärkere Abhängigkeit von der Verfahrgeschwindigkeit 

aufweisen. Weiterhin zeigt die Analyse der 

Vorspannklassen, dass für definierte Bereiche der Verfahrgeschwindigkeit 

eine verringerte Reibkraft erzielt werden kann. Bei lastfreiem 

Betrieb dominiert der Einfluss des Abstreifers, welcher jedoch 

ebenfalls einen Stribeck-ähnlichen Verlauf aufweist und somit 

nicht als konstanter Faktor berücksichtigt werden kann. Weiterhin 

zeigt sich, dass eine Fettschmierung grundsätzlich zu deutlich höheren 

Reibkräften führt. Teilweise ergibt sich bei einer Fettschmierung 

die doppelte Reibkraft im Vergleich zu einer Ölschmierung. 

Im Vergleich zweier unterschiedlicher Baugrößen zeigt sich, dass 

die Reibkraft der Baugröße 45 ca. 55 % über der Reibkraft der 

Baugröße 35 liegt. 

Durch die Kenntnis der sich einstellenden Reibkräfte kann der 

Wärmeeintrag einer sich im Betrieb befindlichen Profilschienenführung 

somit bestimmt werden. Dieser Wärmeeintrag lässt sich als 

Wärmelast für ein Prognosemodell übernehmen. Das sich einstellende 

Temperaturprofil kann hierdurch mit hoher Genauigkeit prognostiziert 

werden. z 

07 Simulationsmodell für die Komponente 

08 Vergleich zwischen Versuch und Simulation 

Literaturverzeichnis: 

[1] Großmann, K.: Thermo-energetic Design of Machine Tools. Heidelberg, New 

York, London: Springer, 2015 

[2] Kistler Group: Quarzkristall-Kraftmesselemente. Winterthur, Firmenschrift, 

ohne Jahresangabe 

[3] Pfeifer, T.; Profos, P.: Handbuch der industriellen Meßtechnik. 6. Aufl., 

München: Oldenbourg, 1994 

[4] Norm DIN EN 60584 Teil 1. Thermoelemente. Thermospannungen und 

Grenzabweichungen, 2015 

[5] Norm DIN EN 60751. Industrielle Platin-Widerstandsthermometer und 

Platin-Temperatursensoren, 2009 

[6] Exxon Mobil Corporation: Fett – Bestandteile und Eigenschaften. Firmenschrift, 

2012 

[7] Schaeffler Wälzlager oHG: Labyrinthdichtungen für Wälzlager. Homburg 

(Saar). Firmenschrift, 1995 

[8] VDI e.V.: VDI-Wärmeatlas. Springer, 2013 

[9] Gleich, S.: Simulation des thermischen Verhaltens spanender Werkzeugmaschinen 

in der Entwurfsphase. Diss. TU Chemnitz, 2008 

Danksagung 

Die Autoren danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) 

für die finanzielle Unterstützung des Sonderforschungsbereichs 

Transregio 96, Teilprojekt B03: „Komponenten- und Baugruppenuntersuchung“. 


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ERSCHEINUNGSTERMIN: 10. 03. 2017 • ANZEIGENSCHLUSS: 21. 02. 2017 

01 

02 

03 

04 

01 Veränderte Klimaziele, Nachhaltigkeitserwartungen und der Zwang 

zur Reduzierung der Abfallmengen fordern zukunftsweisende energieeffiziente 

Innovationen. Deshalb nutzt die Industrie u. a. die technische 

Simulation, um die erhöhte Komplexität in den Griff zu bekommen. 

02 Das Londoner Crossrail-Projekt ist die wohl derzeit größte Baustelle 

Europas. Um das U-Bahnnetz für die Zukunft zu rüsten, entstehen dort zwei 

neue, je ca. 21 kilometerlange Tunnelröhren mit 6 m Durchmesser. Ohne 

Automatisierungslösungen kommt ein solches Bauvorhaben nicht aus. 

Der direkte Weg 

im Internet: 


als E-Paper: 


Redaktion: 

d.schaar@vfmz.de 

MDA Technologies: 

www.en.engineering-news.net 

03 Nicht nur in der Industrie, auch in der Sportwissenschaft werden 

modernste Sensortechniken eingesetzt. So liefert ein berührungsfrei 

arbeitender magnetostriktiver Wegaufnehmer mit freiem Positionsgeber 

entscheidende Daten zur Wurftechnik von Leistungssportlern. 

04 Das weltstärkste Großlager-Prüfzentrum hat sein Herzstück 

erhalten: Eine 125 t schwere „Untertasse“ ist in den größeren der 

beiden neuen Prüfstände eingeschwebt. Sie wird die Prüflinge an ihre 

absoluten Belastungsgrenzen treiben. 

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